关于制订华南地区温室大棚地方标准的探讨

潘十义，林 羽，王 莹

（广东省农业机械试验鉴定站，广州 510515）

0 引言

随着华南地区温室大棚的需求量增长，当前的温室大棚标准已经难以满足华南地区温室大棚快速发展的要求。因此，需要重新制订华南地区温室大棚的地方标准，以打破华南地区温室大棚产业发展的瓶颈。南方农村报曾报导：广东力争到2020年全省建成设施农业温室大棚面积60万亩以上，其中连片千亩示范片100个以上、连片百亩示范点1 000个以上，每亩耕地年产出水平在3万元以上，比目前露地生产效益提高2倍以上[1]。但实际上，广东省温室大棚生产企业多，产品规格多，使用的环境气候也有所差异，而且没有针对华南地区温室大棚的相关标准可参考，这在一定程度上制约了温室大棚在广东省的推广应用。

1 温室大棚在广东省发展现状

广东省温室大棚生产厂家主要分为两大类：一类为主要针对种养殖的农业用户，另一类为针对花卉草木市场的用户。前者的生产厂家全省均有分布，大多数生产的为中低档的塑料温室大棚；后者的生产厂家集中在顺德一带。而温室大棚的用户，则大多集中在粤东西一带。

通过实地调研，广东省内用户对塑料大棚的实际需求总结起来为：皮实耐用、性价比高。皮实耐用具体可以解释为“四个不易”：运动件不易坏、钢材不易锈、塑料薄膜不易老、风吹雨打不易倒，而这“四个不易”可以作为以后试验鉴定工作的方向。但实际上，市面上在用的温室大棚质量良莠不齐，尤其是在粤东沿海地区，每一次台风过后，就有一大批温室大棚倒塌，给用户造成不小的经济损失；而在价格方面，市面上建造的简易塑料型温室大棚约为1万元/亩，一些经济实力强的农业合作社或者农业公司，能承受的建造成本为5万~10万元/亩。

在走访广东省内企业和用户过程中了解到，目前温室大棚存在的问题是建造成本高、维修成本高以及补贴力度小，这些问题成为制约温室大棚在华南地区推广的瓶颈。生产企业希望能出台适合广东省省情的地方标准，以规范温室大棚的生产。在降低生产及维护成本方面，企业建议地方标准能在大棚配件的“互换性”要求上有所规范，提高温室大棚的风压载荷性能，确立2~3种主推结构类型。在加大补贴力度方面，用户则希望可以参照广东省外的成熟经验，把补贴门槛放低，惠及更多老百姓。

2 制订地方标准的必要性

温室大棚不仅可以有效提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，而且能够显著提高农产品品质、增强农业抗风险能力。目前，原有标准已经不适用于具有华南地区气候条件特点的温室大棚。如果没有新的华南地区温室大棚地方标准作参照，难以规范企业设计出适用于华南地区的温室大棚，难以扩大温室大棚在华南地区的推广应用面积，也发挥不了温室大棚对华南地区农业发展的促进作用。随着信息技术的发展，越来越多智能控制监测系统应用于温室大棚，因此，对新型的智能控制监测系统性能进行科学评价很有必要。若继续沿用当前现有的标准，难以对越来越智能化的温室大棚作出科学客观的评价，也无法满足新技术条件下的检验要求。温室大棚地方标准可以对智能控制监测系统的检测仪器进行明确要求，以适应温室大棚智能化的发展。

3 制订地方标准的要求

3.1 性能指标明确

制订的地方标准要结合华南地区温室大棚的实际情况，在先进性、安全性、适用性、可靠性以及性能指标方面达到如下要求：

1）先进性：设施农业是农业未来的主推方向，而温室大棚是其中一个重要的组成部分。未来温室大棚还会承担建设智慧农场的重任，大棚内的设施将会更加高精尖。目前，华南地区的温室大棚有地灌、无线环境监测技术、自动控制技术、湿帘降温装置、加温装置等，这些技术装置将温室大棚的小气候环境控制地更加精准，更有利于棚内作物的生长。新制订的地方标准要对这种智能装备的性能有所要求。

2）安全性：华南地区多雨、多台风，因此，安全性是必须要考虑的因素之一，主要包括作物荷载和风压荷载。首先咨询建筑行业相关人士，确定采用哪种结构、使用哪些材料、采用何种施工工艺，然后才能制定出主推的大棚结构类型，统一荷载的试验方法。除了温室主架构符合安全性要求外，产品细节也要充分体现安全性要求，外露转动零件、部件必须有防护罩，并且有醒目的警示标志；温室的电气布线要满足安全标准的要求；结构件不得有起皱、毛刺、锋利的边缘等现象，以免对人体造成物理伤害。

3）适用性：根据华南地区的地形和气候特征，必须区分出“山区型温室大棚”和“沿海台风型温室大棚”。不同类型的温室大棚在通风要求、采光性能、降温性能、保温性能、防雨性能上要体现出差别，以满足当地的农技农艺要求。如果大棚内安装了电气辅助设备，则要对其能耗有所规定。适用性评价主要采用性能试验和用户评价相结合的方法。

4）可靠性：对骨架材料选择上有所规定，必须考察材料的防锈性能，镀锌件镀层应均匀，不得有斑点和剥落现象。在安装工艺上要求尽量不能破坏防锈层。焊接件的焊缝应该牢固、连续均匀、无焊接缺陷；钣金件应该平整，无明显的扭曲；铆接应牢固，螺栓不得有松动和歪斜；大棚内部不允许有漏雨现象；混凝土基础要符合相关规定。

5）性能指标：

a.散热性能。夏天，棚内比棚外温度至少低3℃。温室外布置一个测点，温室内布置9个测点，启动降温设备，测定9:00到19:00温室内外温度，每小时测定1次，计算室内外温度算术平均值之差。

设备：温度测量仪。

b.保温性能。冬天，棚内比棚外温室至少高3℃。闭合温室天窗、侧窗，按照“降温性能”的方法进行测定，计算室内外温度算术平均值之差。

设备：温度测量仪。

c.透光率。透光率不小于60%，使用遮阳网时透光率不大于50%[2]。

设备：光辐照综合测试仪。

d.防雨性能。要求大棚顶部不得有渗漏之处。在规定的降雨量范围内，不得有雨水倒灌进大棚。既可以检验大棚结构的紧密性，也可以检验大棚的排水工程好坏。

设备：量雨器。

e.作物荷载。主要考察温室大棚建筑结构的承受外力能力。通过在温室结构上吊挂重物，在规定的重量范围内横梁不得出现明显的形变。试验方法参照GB/T 51183—2016《农业温室结构载荷规范》。

设备：拉力计、砝码。

f.风荷载。主要考察温室大棚建筑结构的承受风压能力。试验方法参照GB/T 51183—2016《农业温室结构载荷规范》。

设备：风速仪、风压测量仪。

3.2 对仪器设备的要求

温室大棚试验和其他农业机械试验有明显的不同：①温室大棚面积大，要考虑到多个检查点均匀分布问题；②温室大棚的气象数据实时变化，需要获取的数据量大；③温室大棚的风压荷载测试方法争议大。

要满足温室大棚试验要求，除了研究出一套科学合理的试验方法外，更重要的一点是选择合适的试验仪器。温室大棚试验仪器应该具备以下特点：一是方便携带；二是尽可能多地集成测试模块，并且可以使用计算机辅助分析数据；三是传感器要满足测量精度要求。温室大棚的性能指标明确了测量项目，分别涉及到温湿度、光照度、风速、风向、雨量收集等。按照标准GB/T 19165—2003《日光温室和塑料大棚结构与性能要求》试验方法要求，要在大棚内布置9个监测点收集数据，布点位置见图1［3］。

图1 测点布置平面图

目前，有一类多功能“无线气象土壤自动监测系统”的检测设备。该设备的监测模块集成了温湿度传感器、光照传感器、雨量收集传感器、风速传感器，采用无线传输信号，可以在电脑或者手机上形成实时数据。

该类设备具体优点如下：

a.实时在线监测。可24 h实时在线采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、叶片湿度、光照、供电电压等各项参数情况，以数字、图形等方式进行实时显示和记录存储监测信息。

图2 检测设备原理示意图

b.预警。可设定各监控点位的温湿度报警阙值，当被监控点位数据出现异常时可自动发出报警信号，系统将自动发送预警信息到设定的手机或电子邮箱。

c.数据传输。所有测站通过GPRS方式将监测结果发送到数据中心，用户通过登录互联网可以远程监控温室环境。监测站监测数据可以同时发送到4个不同的数据平台，保证数据安全。

d.监测站管理。通过无线和有线方式连接各个传感器，将测试数据发送到中央平台。监测站和数据平台可以进行双向通信。监测站的所有传感器的数据采集和发送频率可以通过平台进行远程设置。监测站的各个传感器之间可以进行闭合控制。

e.网络数据平台应用。数据平台对监测站及各种传感器监测信息进行实时采集、管理。用户可通过电脑、手机登录互联网随时随地查阅监测数据。

f.远程控制。用户在任何时间、任何地点通过上网终端均可实现对温室内各种设备的远程控制。

其工作过程为：一台主机摆放在温室外，多个监测模块分布在大棚内。通过无线电，大棚内的气象数据源源不断地传输给主机，再由主机发送给电脑，满足实时收集数据的要求。此类无线监测系统，体积小易携带，安装便捷，不受线束长度限制，很适合引进来作为试验仪器使用。另外，为了测试温室大棚的风荷载，还需要引进风压测量仪。

4 总结

从广东省温室大棚企业和用户的反馈信息得知，制订华南地区温室大棚地方标准很有必要；从现有检测手段和检测仪器设备来看，实施华南地区温室大棚地方标准切实可行。如果温室大棚的地方标准不完善，将影响到设施农业的发展。温室大棚地方标准，是华南地区温室大棚生产企业组织生产的依据，也是农机产品质量检验机构对产品进行检验、质量评价的依据，对推广华南地区温室大棚的建设，推动华南地区设施农业的发展，有着重要的意义。

[1]卢晓科.广东需要大棚种植吗?设施农业这样搞——首批38个示范基地已投产第二批36个将在今年投产［N］.南方农村报，2017-01-14（03）.

[2]JB/T 10594—2006日光温室和塑料大棚结构与性能要求［S］.北京：中国标准出版社出版，2003.

[3]GB/T 19165—2003日光温室和塑料大棚结构与性能要求［S］.北京：中国标准出版社出版，2003.