北方阴阳型双层日光温室的结构与建造研究
2021-06-28纪燕
纪燕
摘要:阴阳型双层日光温室能够有效利用土地且保温性能好,适宜在北方地区推广应用。介绍阴阳型双层日光温室的结构与功能,以其在抚顺县应用实例阐述建造方法,以期为促进阴阳型双层日光温室在北方地区的发展提供参考。
关键词:日光温室;阴阳型;双层;结构;建造
中图分类号:S625 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2021)03-0025-02
日光温室发展历史较长,从建造材料到结构型式不断更新改进,种植户的收益也逐年增加。当前新一代阴阳型双层日光温室综合性能好,在北方寒冷地区极具推广价值。辽宁省抚顺县地处东经123°39′—124°26′,北纬41°26′—42°04′,属于低山丘陵向平原过渡地带,耕地面积较少,四季分明,冬季寒冷,年平均气温7.8 ℃,1月平均气温-14 ℃,最低气温-35.2 ℃。通过抚顺县阴阳型双层日光温室应用实例,研究阴阳型双层日光温室的最佳结构和建造方法,以更好地将这种新型结构温室推广应用于生产实际。
1 阴阳型双层日光温室的结构与功能
1.1 结构型式
阴阳型双层日光温室是在传统日光温室的背面共用后墙搭建一个同长度、采光面背阳的一面坡温室,采光面向阳的温室采用双层拱形设计,铺设双层棚膜,内层膜上铺防寒棉被,形成阴阳型双层日光温室。采光面向阳的温室称为阳棚,采光面背阳的温室称为阴棚。这种日光温室结构牢固,土地利用率高,保温性能好,成本相对降低。生产中可充分利用土地和空间,按照蔬菜、果树、食用菌等不同作物对温度、湿度、光照等环境条件的需求,根据季节安排茬口,实现周年高效栽培。
1.2 功能特点
1.2.1 提高土地利用率 利用单体日光温室为保证后排温室采光而留出的空地建成阴棚。以长100 m、跨度8 m计算,可增加800 m2的阴棚土地利用面积,除去后墙、山墙及棚内立柱占地的面积,实际土地利用率比单体温室提高33.8%。
1.2.2 增强保温效果 将温室后墙和山墙由砖混结构改成草砖加毛毡结构,白天集热,夜晚放热,温室不需加温装置,无碳排放。双拱层设计既能抵御外界严寒,又能防止棚内热量散失;同时,阳棚后墙不再直接面对风雪侵害,减少了后墙热量散失,有利于提高阳棚温度,夜间提温效果尤其显著。在抚顺县实测结果表明,寒冷冬季不加温条件下,阴阳型双层日光温室比传统单层温室气温可提高5~7 ℃,无论种植果树还是蔬菜都能顺利过冬。
1.2.3 减少人工作业 冬季温室外层棚膜落雪后一般可自行滑落,少量残雪可通过人工辅助除掉,减少除雪作业用工用时。保温被夹在双层棚膜中间,不湿不冻,使用寿命延长,同时减少人工操作。
2 阴阳型双层日光温室的建造
2.1 建造原则
2.1.1 整体性原则 整体性包括温室的整体性和园区的整体性。一方面,建造阴阳型日光温室在遵循高跨比及间距等基础理论数据的前提下,从总体方案设计、基础建设、骨架制作、覆盖材料到配套设备选择等各组成部分和各建造环节都要有整体性观念,将阳棚和阴棚建成一个统一的有机整体,不能认为阴棚是副棚而轻视其设计与施工。另一方面,要考虑园区的整体性,做到布局合理、设计美观。
2.1.2 适用性原则 要充分考虑温室的采光保温性能,兼顾阳棚阴棚,利用阴阳两面环境条件的特点选择种植不同类型的作物。建造前就应确定种植意向,根据作物生长特点考虑温、光、水、气等因素,以满足作物生长及管理需要,进行一般生产或智能化生产。阳棚一般用于种植蔬菜和果树,如近年来果菜采摘项目发展较快、效益可观,种植规模逐年扩大。阴棚一般用于种植一些适宜低温生长的半荫性植物,如食用菌、软枣猕猴桃、山野菜等,有时阴棚效益会超过阳棚。
2.1.3 耐久性原则 温室在正常使用和维护条件下要坚固耐用,避免因腐蚀、风雪等情况而影响使用寿命。结构设计要科学合理,保证可靠性;主建材和配件要达到质量标准,切忌偷工减料。建议最低设计使用年限不低于10 a。
2.2 设计方案
日光温室方位为坐北朝南偏西北5~10 °;根据园区土地面积,一般东西长100.0 m,阳棚跨度外层12.0 m、内层10.0 m,阴棚跨度8.0 m,占地面积2 000 m2;内脊高4.5 m,外脊高5.8 m;在棚体距地面2.0 m高处,沿水平方向每隔5.0 m设1个0.3 m×0.3 m的通风口;在棚一侧设长4.0 m、宽2.0 m的储物工作房(房门向阳),在小房與温室相邻的墙面上设2个长1.7 m、宽0.8 m的小门,分别通往阳棚和阴棚。相邻温室之间南北间隔3. 6 m,东西间隔视预留道路宽度而定,通常温室最高端距后面温室最前端的比例为
1∶2。以上述标准建造的阴阳型双层日光温室东西长约100.0 m、南北长约23.6 m,总占地面积为2 360 m2。建造设计方案如图1所示。
2.3 建造材料
阴阳型双层日光温室的后墙和两侧山墙最外层为防雨毡(厚度2.5 cm),中间是3层草砖(厚度15.0 cm),最内层为黑色毛毡(厚度2.5 cm);骨架为镀锌O型管(1.5 mm),两骨架间隔1.2 m。其他如钢筋、水泥、膜棚、压膜线等材料的标准与建造单体温室相同,采用每平方米质量在2.5 kg以下的具有较好保暖性能的棉被,卷帘机、放风机均选用省工省力的电动机械。
2.4 工程造价
建造一栋标准化的阴阳型双层日光温室,包含墙体、骨架、覆盖材料、配件等,不含土建部分。因各地人工价格差异,每平方米建造价格为100~130元。以北纬40 °地区20栋温室的园区为例,采用阴阳型双层日光温室比传统日光温室节省建筑材料50.2%,造价降低32.0%。
3 结语
阴阳型双层日光温室结构牢固,建造简单,能够提高土地利用率,提升棚内温度,减少人工作业强度。应加大对阴阳型双层日光温室的推广力度,加强对菜农果农进行相关技术指导和培训,促进设施农业合理有序发展。
参考文献
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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