北方陰陽(yáng)型雙層日光溫室的結(jié)構(gòu)與建造研究

紀(jì)燕

摘要：陰陽(yáng)型雙層日光溫室能夠有效利用土地且保溫性能好，適宜在北方地區(qū)推廣應(yīng)用。介紹陰陽(yáng)型雙層日光溫室的結(jié)構(gòu)與功能，以其在撫順縣應(yīng)用實(shí)例闡述建造方法，以期為促進(jìn)陰陽(yáng)型雙層日光溫室在北方地區(qū)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：日光溫室;陰陽(yáng)型;雙層;結(jié)構(gòu);建造

中圖分類號(hào)：S625? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2021）03-0025-02

日光溫室發(fā)展歷史較長(zhǎng)，從建造材料到結(jié)構(gòu)型式不斷更新改進(jìn)，種植戶的收益也逐年增加。當(dāng)前新一代陰陽(yáng)型雙層日光溫室綜合性能好，在北方寒冷地區(qū)極具推廣價(jià)值。遼寧省撫順縣地處東經(jīng)123°39′—124°26′，北緯41°26′—42°04′，屬于低山丘陵向平原過(guò)渡地帶，耕地面積較少，四季分明，冬季寒冷，年平均氣溫7.8 ℃，1月平均氣溫-14 ℃，最低氣溫-35.2 ℃。通過(guò)撫順縣陰陽(yáng)型雙層日光溫室應(yīng)用實(shí)例，研究陰陽(yáng)型雙層日光溫室的最佳結(jié)構(gòu)和建造方法，以更好地將這種新型結(jié)構(gòu)溫室推廣應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。

1 陰陽(yáng)型雙層日光溫室的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 結(jié)構(gòu)型式

陰陽(yáng)型雙層日光溫室是在傳統(tǒng)日光溫室的背面共用后墻搭建一個(gè)同長(zhǎng)度、采光面背陽(yáng)的一面坡溫室，采光面向陽(yáng)的溫室采用雙層拱形設(shè)計(jì)，鋪設(shè)雙層棚膜，內(nèi)層膜上鋪防寒棉被，形成陰陽(yáng)型雙層日光溫室。采光面向陽(yáng)的溫室稱為陽(yáng)棚，采光面背陽(yáng)的溫室稱為陰棚。這種日光溫室結(jié)構(gòu)牢固，土地利用率高，保溫性能好，成本相對(duì)降低。生產(chǎn)中可充分利用土地和空間，按照蔬菜、果樹、食用菌等不同作物對(duì)溫度、濕度、光照等環(huán)境條件的需求，根據(jù)季節(jié)安排茬口，實(shí)現(xiàn)周年高效栽培。

1.2 功能特點(diǎn)

1.2.1 提高土地利用率 利用單體日光溫室為保證后排溫室采光而留出的空地建成陰棚。以長(zhǎng)100 m、跨度8 m計(jì)算，可增加800 m2的陰棚土地利用面積，除去后墻、山墻及棚內(nèi)立柱占地的面積，實(shí)際土地利用率比單體溫室提高33.8%。

1.2.2 增強(qiáng)保溫效果 將溫室后墻和山墻由磚混結(jié)構(gòu)改成草磚加毛氈結(jié)構(gòu)，白天集熱，夜晚放熱，溫室不需加溫裝置，無(wú)碳排放。雙拱層設(shè)計(jì)既能抵御外界嚴(yán)寒，又能防止棚內(nèi)熱量散失;同時(shí)，陽(yáng)棚后墻不再直接面對(duì)風(fēng)雪侵害，減少了后墻熱量散失，有利于提高陽(yáng)棚溫度，夜間提溫效果尤其顯著。在撫順縣實(shí)測(cè)結(jié)果表明，寒冷冬季不加溫條件下，陰陽(yáng)型雙層日光溫室比傳統(tǒng)單層溫室氣溫可提高5～7 ℃，無(wú)論種植果樹還是蔬菜都能順利過(guò)冬。

1.2.3 減少人工作業(yè) 冬季溫室外層棚膜落雪后一般可自行滑落，少量殘雪可通過(guò)人工輔助除掉，減少除雪作業(yè)用工用時(shí)。保溫被夾在雙層棚膜中間，不濕不凍，使用壽命延長(zhǎng)，同時(shí)減少人工操作。

2 陰陽(yáng)型雙層日光溫室的建造

2.1 建造原則

2.1.1 整體性原則 整體性包括溫室的整體性和園區(qū)的整體性。一方面，建造陰陽(yáng)型日光溫室在遵循高跨比及間距等基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)的前提下，從總體方案設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)建設(shè)、骨架制作、覆蓋材料到配套設(shè)備選擇等各組成部分和各建造環(huán)節(jié)都要有整體性觀念，將陽(yáng)棚和陰棚建成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，不能認(rèn)為陰棚是副棚而輕視其設(shè)計(jì)與施工。另一方面，要考慮園區(qū)的整體性，做到布局合理、設(shè)計(jì)美觀。

2.1.2 適用性原則 要充分考慮溫室的采光保溫性能，兼顧陽(yáng)棚陰棚，利用陰陽(yáng)兩面環(huán)境條件的特點(diǎn)選擇種植不同類型的作物。建造前就應(yīng)確定種植意向，根據(jù)作物生長(zhǎng)特點(diǎn)考慮溫、光、水、氣等因素，以滿足作物生長(zhǎng)及管理需要，進(jìn)行一般生產(chǎn)或智能化生產(chǎn)。陽(yáng)棚一般用于種植蔬菜和果樹，如近年來(lái)果菜采摘項(xiàng)目發(fā)展較快、效益可觀，種植規(guī)模逐年擴(kuò)大。陰棚一般用于種植一些適宜低溫生長(zhǎng)的半蔭性植物，如食用菌、軟棗獼猴桃、山野菜等，有時(shí)陰棚效益會(huì)超過(guò)陽(yáng)棚。

2.1.3 耐久性原則 溫室在正常使用和維護(hù)條件下要堅(jiān)固耐用，避免因腐蝕、風(fēng)雪等情況而影響使用壽命。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要科學(xué)合理，保證可靠性;主建材和配件要達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，切忌偷工減料。建議最低設(shè)計(jì)使用年限不低于10 a。

2.2 設(shè)計(jì)方案

日光溫室方位為坐北朝南偏西北5～10 °;根據(jù)園區(qū)土地面積，一般東西長(zhǎng)100.0 m，陽(yáng)棚跨度外層12.0 m、內(nèi)層10.0 m，陰棚跨度8.0 m，占地面積2 000 m2;內(nèi)脊高4.5 m，外脊高5.8 m;在棚體距地面2.0 m高處，沿水平方向每隔5.0 m設(shè)1個(gè)0.3 m×0.3 m的通風(fēng)口;在棚一側(cè)設(shè)長(zhǎng)4.0 m、寬2.0 m的儲(chǔ)物工作房（房門向陽(yáng)），在小房與溫室相鄰的墻面上設(shè)2個(gè)長(zhǎng)1.7 m、寬0.8 m的小門，分別通往陽(yáng)棚和陰棚。相鄰溫室之間南北間隔3. 6 m，東西間隔視預(yù)留道路寬度而定，通常溫室最高端距后面溫室最前端的比例為

1∶2。以上述標(biāo)準(zhǔn)建造的陰陽(yáng)型雙層日光溫室東西長(zhǎng)約100.0 m、南北長(zhǎng)約23.6 m，總占地面積為2 360 m2。建造設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

2.3 建造材料

陰陽(yáng)型雙層日光溫室的后墻和兩側(cè)山墻最外層為防雨氈（厚度2.5 cm），中間是3層草磚（厚度15.0 cm），最內(nèi)層為黑色毛氈（厚度2.5 cm）;骨架為鍍鋅O型管（1.5 mm），兩骨架間隔1.2 m。其他如鋼筋、水泥、膜棚、壓膜線等材料的標(biāo)準(zhǔn)與建造單體溫室相同，采用每平方米質(zhì)量在2.5 kg以下的具有較好保暖性能的棉被，卷簾機(jī)、放風(fēng)機(jī)均選用省工省力的電動(dòng)機(jī)械。

2.4 工程造價(jià)

建造一棟標(biāo)準(zhǔn)化的陰陽(yáng)型雙層日光溫室，包含墻體、骨架、覆蓋材料、配件等，不含土建部分。因各地人工價(jià)格差異，每平方米建造價(jià)格為100～130元。以北緯40 °地區(qū)20棟溫室的園區(qū)為例，采用陰陽(yáng)型雙層日光溫室比傳統(tǒng)日光溫室節(jié)省建筑材料50.2%，造價(jià)降低32.0%。

3 結(jié)語(yǔ)

陰陽(yáng)型雙層日光溫室結(jié)構(gòu)牢固，建造簡(jiǎn)單，能夠提高土地利用率，提升棚內(nèi)溫度，減少人工作業(yè)強(qiáng)度。應(yīng)加大對(duì)陰陽(yáng)型雙層日光溫室的推廣力度，加強(qiáng)對(duì)菜農(nóng)果農(nóng)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)合理有序發(fā)展。

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Study on the Structure and Construction of Yin-yang Type Double-deck

Solar Greenhouse in Northern China

JI Yan

（Fushun County Agricultural Development Service Center， Fushun Liaoning 113006， China）

Abstract： Yin-yang double-deck solar greenhouse can effectively use the land and has good thermal insulation performance， so it is suitable for popularization and application in northern China. This paper introduces the structure and function of yin-yang double-deck solar greenhouse， and expounds the construction method with its application in Fushun County， in order to provide a reference for promoting the development of yin-yang double-layer solar greenhouse in northern China.

Key words： greenhouse; yin-yang type; double deck; structure; construction