松山区高效节能型日光温室建造技术规程
2017-04-22范秀华郭金涛
范秀华+郭金涛
摘要:节能型日光温室是近年来在蔬菜生产中大规模采用的一项农业园艺设施,可在北方地区严寒的冬季不加温条件下进行反季节蔬菜生产,达到节能、优质、高效的目的。经过多年的实践,松山区探索出适合本地区的日光温室建造模式。为了指导全区日光温室的建设,特制定本技术规程。本技术规程适应于松山区各乡镇。
关键词:高效节能型;日光温室;建造技术
一、高效节能型日光温室场地选择与规划
1、场地选择
选作建筑日光温室的地块,需同时具备以下条件:所选区域要开阔,东、西、南三面不能有遮光物体,比如高大的树木、建筑物或山岗;土壤要疏松、肥沃、深厚,且土壤未受到鹽渍和其它污染;还要避开风口、风道、河谷、泄洪道等;另外,必须具备良好的排灌设施,水电设备,并保证水质的良好和交通的便利。
2、场地规划
确定好建造的场地后开始总体规划,对温室的具体位置、之间的距离、田间的通道、灌溉渠道以及周边的建筑都进行科学合理的规划,并详细绘制平面设计图。
(1)规划前准备
罗盘仪、花杆、钢尺、米绳、标桩和白灰等。
(2)温室方位
座北朝南,东西延长,依据地形地貌,正南或偏西10°以内均可,以南偏西5°最佳。
(3)前后两排温室的间距
最佳的间距为在冬至前后,保证前排温室不明显遮挡后排温室,来确保后排温室在冬至前后日照最短的季节里,每天达到6 h以上的光照时间。
(4)温室的长度,排列方式
根据选择地块的实际大小,温室最适宜的长度在80-100 m。其中东西两列的温室还应留5-6 m宽的通道,同时开设排灌沟渠。南北每隔10-15排设一条4-5 m宽的东西向通道。
(5)排灌水渠的设计
园区内都采用地下管道实施灌水,这不仅可以减少占地面积,还可以节约水资源。如果日光温室是建造在山坡上,必须设置防洪道,避免暴雨、洪水的发生,通常在温室南边和东西边设置;还需要设置跌水坝,主要根据坡度的大小,间隔的温室为1-2排。内水道,一般设置在距后墙根20 cm左右以外,但如果是采用滴灌,则要把主管道设在温室后墙过道的南侧。
(6)周边附属设施
低压线路应该在两列温室的一侧铺设,且不能对运输的车辆造成影响,电杆也不能对温室造成遮挡。其余建筑,比如仓库、锅炉房、水塔等,都要建在温室北侧,以防对温室遮光。
(7)水塔设计
具体设计要依据园区内的规模来确定,达到100亩左右的规模,贮水池应设计200 m3以上来保证供水量。
二、高效节能日光温室总体尺寸设计
跨度、长度:内跨7.5-8.0 m,长度以80-100 m为宜;墙高、矢高:根据跨度大小来确定,跨度为7.5-8.0 m,墙高3.2-3.0 m,矢高4.3-4.6 m;前后屋面的角度:前屋面角度一般为31.5°-32.5°,前屋面的形状为拱圆形。拱架底脚处与地面的切线角为600°,拱架中段南端起点处的切线角300°,拱架上段南端起点的切线角200°;后屋面的角度以380°左右为宜;后屋面水平投影长度为1.3 m;墙体厚度1.5 m以上;后屋面厚度40-70 cm。
三、建造
1、建造时间
雨季来临前后,封冻前15-20天建造完毕,春季建造最为适宜。
2、筑墙建造
(1)机建厚土墙体
底宽4.0-4.5 m,上宽2.0-2.5 m。建造中需要采用的机械有:挖掘机和链轨推土机各1台配合施工。施工放线时,要求墙基的放线宽为6.5 m,取土层按5.0-5.5 m宽放线。然后就开始建土墙,第一步清理地基,使湿土层显露,并压实;第二步用挖掘机在取土层内取土,堆至墙基线内,并压实且整平,要求上土5-6层,每层0.5-0.6 m,直到墙高达到2.4-2.6 m;第三步使用挖掘机切削后墙,注意后墙必须要与地面保持一定的倾斜度,同时为了避免墙体倒塌,建造时要把墙底脚的宽度比墙顶沿向南宽出约30-50 cm。
(2)侧墙建造
底座宽3 m,上宽1.5 m以上,采用机制或人工打制。使用润湿的土,一层土一层草,逐层夯实。也可以直接把土和草加水拌匀,然后层层垛草泥,且每层都需要适当晾干。
(3)后墙墙帽
砖墙帽:砖墙帽一般宽37 cm,高20-30 cm,要求水泥做浆。砖墙边缘应与土墙边缘有10-15 cm的距离。
草泥垛墙帽:草泥墙一般垛高30-40 cm,宽50-60 cm,方便拱架与后坡的搭建。
水泥预制件墙帽:用60 cm×120 cm的水泥预制件,并列铺于墙顶上做墙帽。
3、温室内地面整平、浇水、沉实、砌墙
温室后墙建成后,一是要及时对室内的地面进行平整;并开始浇水,通过浇水使温室地面沉实;二是在温室南侧砌基础墙,一般为宽24 cm,高40 cm。每隔0.8-1.0 m预埋1个钢筋头,然后在砖墙上平放一根钢筋,直径约为12-14 mm,最后要与预埋的钢筋头进行焊接。注意:前后墙体的水平高度和垂直距离应符合温室拱架安装要求。
4、拱架安装
(1)竹木骨架结构
采用竹杆做拱架,沿长度每隔2.2-3.0 m设一排立柱,一般按宽度设4-5排立柱,温室脊柱,是支撑后坡和前屋面以及草苫的主要立柱,承受力量最大。一般脊柱为直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,高度4.5-5.0 m,需要埋入地下0.5 m,地上高度4.0-4.5 m。立柱顶端应向后墙倾斜8-10 cm(即按垂线位置向北倾8-10 cm)以平衡后坡的重力。在脊柱上面架设一南北向横梁(也称脊檩),可采用直径2寸钢管(国标)做横梁。靠后墙有一排后墙立柱,柱高4.0-4.4 m,直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,埋50 cm,地上高度4.0-4.5 m,横向有一直径2寸钢管(国标)横梁。脊柱前的立柱为腰柱Ⅰ,高度4.0-4.5 m,直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,需要埋入地下0.5 m,地上高度3.5-4.0 m。腰柱Ⅰ前为腰柱Ⅱ,高度3.8 m,直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,需要埋入地下0.5 m,地上高度3.3 m。温室前沿最南边前立柱底部距温室前底脚约1.4 m,柱长2.2 m,直径1 cm水泥圆柱,下埋0.5 m,地上部1.7 m,埋前立柱时,立柱顶端向南侧倾斜0.3 m左右。该类型温室拱架造价低、投资少,但支柱较多,作业不方便,遮光较大,且需要年年维护。该类型温室造价每延长米约为350元。
(2)无立柱钢筋或钢管拱架结构
无立柱钢筋或钢管拱架结构日光温室,要求跨度在7.5 m以下。用钢筋或钢管焊接的双弦拱架,要求上弦为直径14-16 mm的钢筋或六分钢管,下弦为直径12 mm的钢筋,拉花为直径10 mm钢筋,钢筋质量符合国家有关标准,拱架焊制时,一定要严格按模具焊制。每隔0.8-1.0 m安装一道拱架,连接拱架时,每个拱架的所有点都在其水平投影上,横接筋一定要拉緊拉直。在温室拱架前后,且坡面距屋脊50 cm处下弦各横拉一道35 mm的钢铰线,再使用紧线器绷紧。最后锚石坠住线的两端,并用卡子固定在下弦上。此外,用直径12-14 mm的钢筋在拱架前后屋面上设置7-8道拉筋,并用锚石固定在山墙外侧,增强拱架的整体抗压能力。该类型温室造价每延长米约为450元。
(3)钢筋与竹木混合拱架结构
该类型日光温室每隔3-4 m用一道加强钢拱架,钢拱架之间设2-3根竹木拱杆。用钢架和竹木拱杆结合形成前屋面的拱架。温室屋脊设一排立柱,架设横梁除温室屋脊立柱(后立柱)外不需要再埋其它立柱。前屋面设4-5道横拉筋,横拉筋用35 mm的钢铰线东西向连接钢拱架和竹杆拱架。该类型日光温室,支柱较少,遮阳少,便于操作,优于竹木拱架,但它承重力较钢拱架低,应注意承载力。该类型日光温室造价介于竹木拱架和钢拱架之间,每延长米约为380元。
(4)8 m有立柱钢筋拱架结构
一般脊柱为直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,高度4.5-5.0 m,需要埋入地下0.5 m,地上高度4.0-4.5 m。立柱顶端应向后墙倾斜8-10 cm(即按垂线位置向北倾8-10 cm)以平衡后坡的重力。在脊柱上面架设一南北向横梁,可采用直径2寸钢管(国标)做横梁。靠后墙有一排后墙立柱,柱高4.0-4.4 m,直径12 cm的水泥圆柱或12 cm×12 cm的方柱,埋50 cm,地上高度4.0-4.5 m,横向有一直径2寸钢管(国标)横梁。按0.8-1.0 m,安装拱架,在前屋面设6-7道横拉筋,横拉筋可选用35 mm钢铰或直径14 mm钢筋,两端用锚石坠实,此类型稳固性能比较好,每延长米造价约为450元。
5、挖防寒沟
主要对温室起到保温作用,防寒沟通过阻隔温室与外界,来阻止温室的温度传递到外界。一般在温室前屋脚角下挖防寒沟,深0.6-0.8 m,宽0.4 m,并在沟四周铺旧薄膜,沟内用隔热物、聚苯板填充等。
6、通风口
需要设置2排通风口,分上排和下排,上排设置在温室前屋的上方,主要的功能是通风、排湿、降温和换气。下排则设置在温室前屋下方,与地面的间距为1 m,主要作用是进风。
四、压膜线,地锚
1、压膜线
通常采用镀锌8号钢线。
2、地锚
进行深埋,最好是使用较重的石料制作。
五、日光温室覆盖材料的选择和连接
1、塑料薄膜的选择
一是PVC,聚氯乙烯无滴防老化膜。具有良好的透光性和保温性,且耐低温;但防尘性差且不耐拉,后期透光率下降幅度大,每亩需要覆盖130kg;二是PE膜,聚乙烯膜和聚乙烯无滴防老化膜,其优点为:拉力强,透光性、保温性、耐候性中且具有良好的防尘效果,缺点有:保温能力差,持续期短,每亩需要覆盖100 kg;三是EVA膜,聚乙烯-醋酸乙烯膜,不仅具有耐拉、透光、耐低温性的优势,还能保温、除尘、流滴性良,最重要的是用量少,每亩为100 kg,当然这种膜的单价相对较高。
2、塑料棚膜的连接
扣棚膜时,最好采用三幅,上幅宽2.5 m,中间幅宽5-7 m,下幅宽1.5 m,每幅上下搭接处的塑料边烙合形成裤套,中间串绳,上棚膜时应上幅压下幅叠压搭接,上下叠压搭接20 cm,以便扒缝放风。扣棚时各棚膜必须绷紧、压实,然后把上部薄膜外边固定在温室后坡上,下部棚膜底边压在前屋角下。另外,拱架间需要用固定在地锚的压膜线压牢。
3、冬季保温
通过在棚膜上覆盖草苫和棉被,来防治植株冻伤。
参考文献
[1] 丛祥安,李 鑫,杨晓波. 节能型日光温室的结构设计及建造技术[J]. 现代农业,2007,04:12-13.
[2] 陈秋全,杨光勇,刘及东. 北方高寒地区高效节能型日光温室优化设计[J]. 内蒙古民族大学学报(自然科学版),2003,03:257-259.