周博士考察拾零（一百三十一）形形色色的日光温室上屋面爬梯

周长吉（农业农村部规划设计研究院，北京 100125）

安装和维修保温被、卷帘机、屋脊通风窗、屋面塑料薄膜、压膜线以及对后屋面的日常维护等活动都需要操作人员上到日光温室后屋面和屋脊进行作业。所以，在日光温室的设计中必须考虑操作人员上屋面的路径和相应的交通措施。台阶是日光温室设计和建设中最常用的一种上屋面交通形式[1]，但这种交通形式土建工程量大，有的或局部削弱墙体而影响墙体的强度或保温性能，有的则可能影响屋面保温被、塑料薄膜安装或卷帘机运行，在目前的一些轻简化组装式日光温室结构上土建形式的台阶甚至无法实现。

爬梯是日光温室操作人员上屋面的一种重要工具，也是对台阶的一种有效补充，尤其适合于轻简化组装结构日光温室。笔者收集和整理了各种爬梯的形式以及在日光温室上的安装方式和上屋面的各种路径，可供日光温室建筑设计参考。

爬梯的形式

和民用的爬梯一样，日光温室用爬梯最基本的形式是两侧用梯梁将相互平行的踏步杆绑扎（图1a）、焊接（图1b）或组装（图1c）起来的一种平面组件。标准的爬梯两侧的梯梁平行布置并与踏步杆相互垂直（图1b），但也有两侧梯梁不平行（图1a、图1c）或踏步杆不平行的形式（图1a），其中踏步杆不平行的做法是一种不规范的做法，在实践中应尽量避免。

爬梯的用材大都采用钢材，包括钢筋、钢管（方管、圆管、矩形管）或型钢（角钢、钢板、工字钢等），但也有因地制宜选择使用木材（圆木、方木、竹竿等）的爬梯（图1a）或用轻质铝合金材料的爬梯（图1c），其中铝合金爬梯更多的是直接从市场上购买工业化产品，规格多样、制造规范、来源便利。

爬梯一般要求踏步杆之间的距离不超过300 mm，靠近地面的第一级踏步距离地面的不超过450 mm，爬梯的宽度不小于300 mm，多在600 mm 左右，一般不超过1000 mm。

用于日光温室上屋面的爬梯有活动爬梯和固定爬梯之分。活动爬梯就是可以随意搬动的爬梯（图1）。使用这种爬梯，在设计阶段不需要考虑温室上屋面的问题，在温室运行的过程中按照温室结构尺寸选择合适长度的爬梯即可。在工程承包中可以将爬梯包含在承包合同中，也可以不包含在承包合同中，但如果包含在承包合同中，设计单位或建设单位就应该明确规定爬梯的要求，包括规格和用材，对于现场焊接的钢制爬梯，设计单位应给出施工图纸或指定标准图纸，以方便施工单位制作和工程验收。

图1 不同材质的活动爬梯

活动爬梯可以固定放置在温室上下屋面最方便的地方，也可以根据需要人为搬移到任何需要上屋面的地方，甚至在温室内作业也可以使用。因此，这种爬梯使用的灵活性大，使用后可以放回原位或保存在温室门斗内。对于活动爬梯，基于方便搬运的考虑，自身重量不应过重，整体总重一般应控制在20 kg 以内，从承重要求看，梯子的载重能力至少应达到80 kg 以上，一般要求应达到100 kg，保证操作人员携带轻型的维修工具上梯不会发生变形或倒塌。对于一些重量较重的设备或材料，应通过其他途径运输到温室屋面，以免通过爬梯运输造成爬梯过载，酿成事故，给温室生产和管理带来不必要的损失。

对温室设计而言，爬梯更多的是固定爬梯。日光温室上用的固定爬梯主要为钢制爬梯，包括钢筋爬梯、直立爬梯和斜立爬梯3 种形式。实际上，钢筋爬梯也是一种变形的直立爬梯。

钢筋爬梯就是用φ20 mm 左右的钢筋，折弯成“П”形构件，构件的长度（爬梯的宽度）保持400 mm 左右，两侧侧翼长度至少在400 mm，其中一半埋入墙体，一半露出墙面，在两翼的端头向外折弯，折弯长度不小于100 mm。施工时，按照爬梯踏步的间距（200～300 mm）将上述折弯构件随墙体施工一并埋设在墙体即可。

钢筋爬梯设置的位置可以在温室的后墙面（为方便作业，一般设置在靠近门斗侧的后墙面，图2 a），也可以设置在温室的山墙立面（图2b）或山墙表面（图2c）。钢筋埋件既是操作人员上下的踏步，也是上下的把手。为保证上下方便和安全，一般要求在温室屋面上对应爬梯的位置应埋设一根与屋面垂直的埋件，用做操作人员上下屋面的把手。距离地面的最低一根埋件可离地面300～400 mm，最大不超过500 mm。钢筋爬梯两侧一般不需要梯梁，每根踏步都是独立的构件（图2a、图2b），其承力的着力点都在墙体内，但也有的设计在钢筋踏步的两侧增设了形式上的梯梁（图2c），这种梯梁的作用实质上就是连接各个钢筋踏步杆，并没有承力的作用，可靠的设计完全可以取消两侧联系钢筋，以节约用材。

图2 钢筋爬梯及其不同安装位置

钢筋爬梯用材少、投资低、施工方便，也基本不占用建筑空间，但上下屋面比较费力，而且需要手脚并用，这一点也是直立爬梯的共同特点。

钢筋爬梯由于踏步杆都是彼此独立的构件，彼此没有联系，而且其承载能力与钢筋的直径、插入墙体的深度以及与水泥砂浆的强度等因素都有直接关系，虽然结构简单、投资低廉，但运行的风险也相对较大，长期使用有可能从墙面拔出的风险，而且这种爬梯只适用于安装在砖墙或钢筋混凝土立柱，对于轻型组装结构则无法安装。

为了能在更大范围内应用直立爬梯，通常的做法是将标准的爬梯直立固定在温室的墙面上，可以在温室的山墙面（图3a），也可以在温室的后墙面（图3b、图3c）。安装在温室山墙面可直通屋脊，安装在温室后墙面则是直通温室后屋面。

图3 固定在墙面上的直立爬梯

直立爬梯用材可以是方钢管（图3a、图3b），也可以是圆钢管（图3c）。爬梯可以是落地支撑（图3 c），也可以是离地靠墙的墙面支撑（图3a、图3b），但不论哪种用料或支撑方式，爬梯顶部要高出屋面500 mm 以上，以便操作人员上下屋面抓握爬梯。

固定式直立爬梯操作人员上下屋面可以手握踏步杆，但更多时候是手握梯梁、脚踩踏步杆，为此，爬梯的宽度不宜过宽，一般应控制在600 mm 左右。

为了能彻底摆脱上下屋面需要手脚并用的局面，实践中多采用斜梯形式，就是将标准的钢梯倾斜一定角度安装。日光温室用的斜体从形式上更接近于民用和工业建筑的钢制楼梯。按照民用建筑的要求，一般楼梯的坡度多在30°左右，但温室建筑不能完全按照民用建筑的要求照搬，应结合工业建筑的做法适当提高倾斜角度以节约用地，为此，日光温室斜梯的坡度大都在45°以上，而且为了保证安全，爬梯的宽度应设计在1.0 m左右，踏步的宽度应不小于200 mm，此外对于坡度较大的爬梯还应在爬梯的两侧或单侧设计扶手，由此可将斜梯分类为带扶手斜梯和不带扶手斜梯两种形式（图4～5）。

不带扶手的斜梯一般要求斜梯的坡度在30°～45°，在可能的条件下应尽量减小坡度，以保证安全。斜梯的设置位置可充分利用山墙面的坡面（图4a）和门斗前的空地（图4b、图4c），上屋面的路径可以是直通屋面（图4a），也可以是通过山墙墙面（图4b）或门斗屋面（图4c）登上温室屋面。

图4 不带扶手斜梯

对于后墙为坡面的日光温室，可充分利用后墙的坡面设计斜梯（图5a、图5b）。这种设计不另外占用建筑空间，而且用后墙的墙体做土建的踏步更稳定、可靠，只是由于后墙的坡度较大，一般可能超过60°，所以应在斜梯双侧或单侧设置扶手（图5a、图5b），扶手的高度宜为900 mm。对于后墙为直立墙面的日光温室，斜梯可以顺温室的长度方向紧贴后墙设置（图5c）。当温室后墙较高时还可以将斜梯做成多段式，相邻梯段设计平台，以缓解长距离登梯的压力。

图5 带扶手斜梯

爬梯上屋面的路径

利用爬梯上屋面最直接的途径就是从地面直通温室后屋面。这种做法交通路径直接，不会影响或损坏温室的其他部位，但直通后屋面的做法往往操作人员需要从温室操作间转弯绕道到温室后墙才能攀爬到温室屋面，实际上是通过增加地面交通的距离换来直通屋面的捷径。在冰雪季节，从温室的南部绕道到温室北部，由于地面路滑需要清雪或除冰，此外，安装在北侧的爬梯也因长期接受不到阳光而非常冰冷，甚至在爬梯上还会有冰霜冻结，给操作人员上下屋面带来不便或危险。为此，也有大量的温室设计将爬梯设置在温室的南侧。

在温室南侧设置爬梯的一种做法是通过温室山墙上屋面，就是在门斗前山墙侧（图4b、图6）或山墙面（图2b、图2c）设置爬梯，操作人员首先攀爬到温室山墙上部平缓地带，再从山墙步行到温室屋脊或后屋面。这种做法适合于山墙顶面不覆盖塑料薄膜的温室，如果山墙顶面覆盖塑料薄膜一是经常性的踩踏会损坏塑料薄膜，二是塑料薄膜表面光滑，容易造成操作人员因脚下打滑而可能引起的人身安全事故，所以，在表面覆盖塑料薄膜的日光温室上尽量不要采用通过山墙上屋面的做法。

图6 从山墙上温室屋面

第二种做法是通过温室门斗屋面上温室屋面（图1c、图4c、图7）。这种做法爬梯可以依靠在山墙面（图1c、图4c），也可以直接依靠到温室门斗屋檐（图7）。依靠在温室门斗屋檐时，爬梯可以放置在门斗的南侧（图7a、图7c），也可以放置在门斗的北侧（图7b）。当然，放置在门斗的南侧更方便操作，放置在门斗南侧靠温室山墙则更节约空间。当爬梯依靠在温室门斗屋檐时，爬梯应高出门斗屋面300～500 mm，以便操作人员上下扶手。

图7 通过门斗屋面上温室屋面

第三种做法是将爬梯设置在门斗与温室之间的山墙上（图8a）或者放置在相邻两栋日光温室连接后墙上（图8b）。这种做法根据温室的具体设计确定，在日光温室设计中也是一种特例。尤其是后一种做法，只有在温室群的最后一排温室中才可能采用这种相邻温室连接的方法。

图8 通过后墙上屋面

除了上述直通或曲线上温室屋面的方法外，实践中还有一种从地面直通屋脊的做法（图9）。当后屋面采用轻型屋面，不能上人或不能承重时，一般采用这种设计方案。按照爬梯的形状分为平面直梯（图9a）和折面直梯（图9b）两种形式。前者占地空间大，对梯梁的刚度要求高，相应梯梁的截面尺寸大，爬梯的造价相对较高，但制作和安装方便；后者占地空间小，但具体形状需要和温室后墙高度和后屋面坡度紧密配合，施工安装需要和温室建设同步进行。具体设计中可根据实际情况因地制宜选择使用。

图9 直通屋脊的爬梯