苏南连栋塑料温室构型优化与应用集成技术

高晓东 余汉清 卞晓东 韩伟东杨国洪 秦艺 顾慧 许诺

近年来，苏南设施果蔬、工厂化育苗、花卉苗木、中药材等设施园艺作物取得了长足的发展，连栋塑料温室已经快速从承担重要的示范、展示作用向规模化、集约化周年生产发展。虽然无锡等苏南地区连栋塑料温室建设结构基本按照NYJ/T06-2005《连栋温室建设标准》执行，但由于配套技术没有明确规定，因而实际建设形成的大批连栋塑料温室呈现出百花齐放式状态。大部分因建设的集成技术配套不到位或者标准较低、维护缺少规则不及时，基本上使用4~5a后就会出现设施损坏严重、无法正常运作、多次反复维修等情况，给示范展示基地及设施园艺从业企业的生产、示范、展示带来了不少麻烦。主要存在冬春透光性差、冬季保温性差、夏季聚热作用强、零配件及配套设备容易锈损、栽培系统老旧、保养维护困难等问题。本文根据笔者多年实践经验，在主体结构、遮阳系统、通风系统、保温系统、控制系统、透光性及易损零部件、维护管理等方面实施连栋温室的构型优化与应用配套技术的提升创制，以做到连栋温室10a以上无大修。

1 主体结构

主体结构建设要求遵循NY/T2970-2016《连栋温室建设标准》。温室基础全部为独立基础，弧形室顶，美观大方，视觉流畅。主体采用轻型钢结构，四周立面及顶部包覆透明塑料薄膜，顶天窗或者天沟上部天窗，顶部及侧墙安装卷膜装置，外侧卷膜开窗。风载荷指标为0.45kN/m2，新雪载荷指标为0.30kN/m2，作物载荷指标为 0.15kN/m2，最大排雨量为140mm/h。所有的钢结构都按照国家标准 GB/T 13912-2003进行热浸镀锌处理，热浸镀锌厚度达到0.08~0.11mm。在满足以上基本条件的基础上，为了确保连栋塑料温室10a以上无大修，增加温室的美观、透光与保温性，还需要做到以下几点。

1.1 确保优良配套环境

首先温室位置必须避开高大建筑物出风通道，确保不受阵风、季风或者热带风暴的冲击；其次温室持续使用期内周边20m内不出现高度超过3m的高大乔木，既做到始终不遮阳光，又可以避免因树木换季落叶而增加天沟保洁和维护的难度，还可以避免高大乔木在受到病虫害侵染后产生的污物对薄膜等材料的污损。

1.2 打造高质量天沟整体结构

连栋塑料温室采用热浸镀锌管材与板材作为主体承力结构，由于主体结构中天沟起到支撑固定主体骨架、增加纵向刚度、排水、维修过道等多项作用与功能，万一天沟维护不当或者长期积水，就易生锈、变形而影响使用寿命。为延长天沟整体结构使用寿命、维持设计的目标强度，一是要采用2.5mm薄钢板冷弯镀锌或2.0mm一次成型热浸镀锌钢板；二是新建温室天沟建设安装完工后，全面涂覆一次高档次防锈漆，涂覆均匀度100%，保证5~10a无锈斑；三是所有紧固件螺丝螺帽（包括连接拱管固定件）均采用热浸镀锌产品，考虑到结构强度，不建议采用不锈钢件；四是天沟阳面每一个螺丝孔套加装硅胶成分较多的耐老化橡胶垫圈，保证10a不锈；五是全部采用高强度铝合金卡槽、卡槽连接片固定薄膜，卡簧强力强劲，做到3次以上拆卸后仍可正常使用。

1.3 设置进出口缓冲间

连栋温室门框向外延伸设置缓冲间，缓冲间采用铝合金材质，共设置两道阻隔门，其中一面与连栋温室接触，设有上轨道移门，缓冲间靠连栋温室外侧，设置双开门，两面和顶部均用玻璃密封，以利于保温、防虫。

设置进出口缓冲间

2 外遮阳系统

2.1 遮阳网及附件要求

采用圆扁丝编织型遮阳网，遮光率75%以上。在固定内外遮阳网的时候，一定要松紧适合，切勿过紧或过松。托幕线（优质塑钢线）、驱动边（铝型材）、卡簧（镀塑）等配件材料，确保正常使用10a以上不锈损。所有紧固件螺丝螺帽全部采用热浸镀锌产品。

2.2 拉幕电机设计

拉幕电机一般采用380V、0.75kW并配套行程开关，改进减速电机的机座与固定方式，改“L”形固定为“□”形固定，以防止日常运行过程中产生电机移位导致的传动轴变形；设计并增加电机防晒、防雨装置，确保电机不阳光直射、不淋雨；外遮阳驱动幕杆做到与齿轮运动精准匹配。

2.3 传动装置设计

驱动杆、传动轴均采用Φ32×2.0热浸镀锌管。驱动杆安装做到横平竖直，确保电机固定成型后整个传动轴在一条直线上运行，保证驱动后的合理运行。改进安装方法，齿轮齿条向下反装避雨运行，厚度达3.2mm以上，确保外遮阳网运动与齿轮精准匹配。

传动装置设计

3 覆盖材料与内保温系统

3.1 覆盖材料选择

薄膜采用厚度0.15mm、透光率90%以上高透光PO涂覆薄膜，做到流滴、消雾与薄膜同寿命，以保证使用多年的薄膜在冬季有较好的透光率。配套使用4~5a寿命的22目以上的白色防虫网。

3.2 内保温系统

①构型及材料要求 为避免内保温材料长期使用积聚灰尘带来透光不足等问题，建议设置平铺推拉式保温膜，形成保温层，白天收起、晚上平铺，确保提高近地面棚温3~4℃。传动轴、驱动幕杆、连杆、减速机座等采用热浸镀锌，幕杆驱动卡、压膜卡采用合金材料，电动拉幕机选择能够适应-10℃~60℃工况环境的减速电机，齿座主要部件采用尼龙辊轮，使用寿命10a以上。所有易损零配件，确保新配件正常使用10a以上不锈损。所有紧固件螺丝螺帽全部更换为热浸镀锌产品。

②传动启闭要求 一是保温膜启闭装置开启时做到收得拢，闭合时做到不留缝隙；二是传动闭合关键装置达到10a内不变形；三是所有易损零配件使用寿命5~10a；四是启闭接缝口安装密封伸缩层。

③南北立面保温层要求 南北立面设置PO膜里外双层保温。

4 通风卷膜系统

4.1 卷膜装置电动化

为做到通风卷膜精准、快速、省力，有效提高生产者劳动效率，必须配置减速电动卷膜装置。为延长卷膜管使用寿命、减少其变形，必须确保卷膜管达到一定的粗度和强度，其主要指标要求：卷膜杆Φ25、壁厚1.4mm以上，顶棚连杆Φ25、壁厚1.2mm以上，要求连接件热浸镀锌强度大，连接紧固呈直线状态，有效增加顶侧窗开度，提高自然通风能力。

智能型臭氧发生器

LED植物补光灯

大棚除湿机

4.2 配备强制通风排风扇

对苏南地区夏季典型的气候状况来说，除考虑温室的自然通风外，还要综合考虑热压与风压的共同作用。在连栋温室南立面每跨设置风扇一个，提高通风降温能力。

5 控制系统

配备集中控制柜，控制温室内各个系统的运行。从控制方式方面实现手动控制及系统自动控制，从控制功能方面实现单行分列控制，尤其顶通风卷膜杆实现单个独立控制，并设置保护系统如过载、短路、接地保护等。

6 辅助配套设施

6.1 智能型臭氧发生器

按照每两跨连栋温室安装一台的比例配置臭氧发生器，安装高度4.0m。用“苗期”档作为病虫害预防，频率阴雨天1周1次，天气持续晴好2周1次；用“成株期”档作为病虫害防治，频率同上，密闭所有进出通道和通风口；处理时间安排在傍晚或夜间。对番茄叶霉病、彩椒灰霉病、南瓜白粉病、黄瓜霜霉病真菌性病害及粉虱、蚜虫、红蜘蛛等害虫均有较好的防治效果及灭杀作用。

6.2 LED植物补光灯

配备密度为 10盏/667m2，以LED为发光体，在太阳光照不足时，补充植物光合作用所需光照，实现近距离照明，降低降温成本，采用脉冲间歇照射，使植物有足够的暗期合成有机物，从而促进植物生长。

6.3 大棚除湿机

配备密度为2台/667m2，当棚内湿度达到70%时，除湿系统自动开启，吸入湿空气，并将水分和干燥空气进行分离，干燥空气经过除湿设备处理后排出大棚；空气湿度降到60%时，自动停止除湿功能，可有效降低棚内湿度，减少病害发生，实现农药减量。

7 维护管理

7.1 日常维护巡查

每两个月由专业人员全面检查一次各种机械、装置的磨损、变形、运行情况，发现问题及时整改，防微杜渐。每年对传动装置清理一次废物、加注新的润滑油。每年对天沟清洁保养一次，确保无锈蚀、无变形。

7.2 及时更换易损件

登记记录各种易损件及易损材料更换保养情况，对达到使用年限或出现损坏的立即更换维护。