延安宜机化节能日光温室建造与改良关键技术
2024-01-01陈晓波
摘" "要" "针对陕西延安部分日光温室建造结构不适宜机械化、智能化设备作业和安装,导致菜农劳动强度大、人工成本高,影响蔬菜产量效益和菜农生产积极性的实际,探索出适宜菜农应用的宜机化节能日光温室建造和改良关键技术,确保机械能进得去、走得开、效率高,有效降低劳动成本,提高工作效率。
关键词" "节能宜机;日光温室;建造和改良技术
日光温室蔬菜产量高、效益好,是当年建设、当年收益的短平快产业,在陕西延安农民增收和乡村振兴中发挥了重要作用。但同时日光温室蔬菜也是劳动密集型产业,加之原来部分温室跨度小、脊高低、墙体薄,保温性能差,没有机械进出口和工作间,不适宜机械化、智能化设备安装,旋耕机、起垄机等机械无法作业,生产管理劳动强度大,人工成本高,影响到蔬菜产量效益和菜农的生产积极性,已成为制约延安蔬菜产业高质量发展的瓶颈。因此,对新建和现有日光温室进行节能宜机化建造和改良势在必行。
结合延安冬季寒冷多雪、春季干燥多风、夏秋集中降雨多、昼夜温差大的实际,日光温室建造和改良应坚持功能性、经济性、简洁性原则。经实践探索,建设以跨度9~13 m、脊高5~6 m为宜,厚土墙、全钢架、有立柱、后背坡用保温板,山墙、后墙外覆盖防雨土工布,前屋面覆盖保温被(带卷帘机),日光温室前沿设置排水渠(兼人行道),建造工作间。如果修建温室群,还要做好温室排列以及给排水、道路、电力等设施的规划。该棚型集采光、保温、防灾于一体,具有墙体坚固,保温蓄热性好,空间宽敞,抗灾能力强,建造成本低,轻简化机械、设备配套作业便利,适宜机械、智能设备安装和进出,可实现卷帘机、放风机、水肥一体化滴灌、轨道运输车、补光灯、集雨窖灌等配套。一个 50 m长的棚,农民自己建造投资8万元左右,可用15~20年。现以脊高5 m、跨度9 m的“九五”式节能宜机化日光温室建造为例,介绍建造、改造关键技术。
1" "建造关键技术
1.1" "场地选择" "应选择土壤条件好、地下水位适中、排灌方便、前方和东西两侧没有高山、高大建筑物遮挡的地块,也可选择坡度小于25°的向阳坡地,避开洪、涝和有污染地段。日光温室建造方位应坐北朝南、东西延长,偏西5°~8°,偏东、偏西最多不超10°。平地温室前后排间距23 m,单个温室长度70~100 m为宜,前屋面角29°,后屋面角40°。
1.2" "建造步骤" "放线→筑墙→挖门洞→山墙两侧做砖包墙(也可只做有工作间的一侧,另一侧覆盖防雨土工布)→墙体覆盖防雨土工布→固定立柱→上钢架→横拉杆→上后屋面角铁、扁铁→安装保温板→覆盖流滴膜→绑压膜线→修建工作间→安装放风机→上保温被和安装卷帘机→棚前沿外侧做排水渠(兼做人行道)→棚内配套轨道运输车、水肥一体化滴灌、自动喷药、储水罐、补光灯等。
1.3" "建造及配套技术
1.3.1" "筑墙体" "墙体起着承重、保温、蓄热的重要作用,必须坚固,达到一定厚度。
1)背墙。根据地势从地面取土或外运土,铺底宽8 m,收顶宽3.5 m,分层碾压(50 cm/层)至4.5 m,每层用超重型羊角压路机碾压不小于5遍。机械刷坡至墙体净尺寸,人工刷土修整边坡。修整后上顶宽" 2 m,下底宽5 m,内坡脚线不超过1.3 m。
2)山墙。山墙刷坡前,上顶宽3.5 m、下底宽8 m;山墙刷坡后,上顶宽2 m、下底宽5 m,刷坡后内坡脚线不超过1.3 m。刷坡后顶部弧度应与钢架弧度保持一致,为自然弧度。
1.3.2" "钢架制作与安装" "可用镀锌椭圆管直接弯成需要的弧度,或用镀锌钢管分上下弦焊制。
1)椭圆管型钢架的制作。主管用12.6 m长," 30 mm×80 mm×2 mm的镀锌椭圆管在机床上弯制成设计形状。
2)镀锌钢管焊制型钢架的制作。根据设计的钢架模具,用直径25 mm、壁厚2.8 mm以上镀锌钢管作上弦,用直径20 mm、壁厚2.5 mm以上镀锌钢管作下弦,用直径10 mm钢筋作撑筋焊接而成,撑筋长30 cm,上下弦间距从最高点到前沿地面由宽变窄,在24~14 cm之间。焊接时要求每个焊接口焊两遍,第1遍焊好后,用小锤敲掉焊瘤,焊第2遍,确保焊实。第2遍焊后可不敲焊瘤。
3)立柱制作。用60 mm×2 mm的镀锌圆管(间距3 m)。横拉杆用25 mm ×1.5 mm的镀锌圆管。
4)钢架安装。制作基础,按照钢架间距1 m的距离,在温室背墙和温室前沿每片钢架下做现浇混凝土块(预埋40 cm长热镀锌角钢),以固定温室钢架,块状混凝土基础规格为30 cm×30 cm×30 cm;按照立柱间距3 m的距离制作立柱基础,规格为20 cm×20 cm×20 cm,混凝土标号为C20;安装。镀锌椭圆管型钢架安装时,立柱、主管和立柱通梁用配件连接,横拉杆与主管用配件连接,主管、立柱与预埋件采用焊接方式。镀锌钢管焊制型钢架安装时,钢架、横拉钢筋及钢架与预埋件的连接均采用焊接方式。
1.3.3" "门洞制作" "在温室一侧山墙开挖1个门洞,开挖尺寸为高1.8 m、宽1.04 m;在门洞两侧做" " "12 cm厚的砖砌包墙,门洞顶部做20 cm厚的黏土砖立插过梁,在进入门洞地面做10 cm厚的C20混凝土铺地。
1.3.4" "工作房制作" "在门洞外做占地2.5 m×3.5 m,高4.5 m的工作房。工作房基础为黏土砖砌条形,两级放大脚;工作房内地面为黏土砖平铺,砂扫缝;工作房墙体为厂家定做的复合彩钢板(50岩棉板),工作房门为0.9 m×2.1 m的防盗门,窗子为0.8 m×1 m的塑钢窗,工作房周围做0.6 m宽的混凝土散水;在工作房四周顶部、底部、立柱及门框、窗框周围均焊做钢制框架进行固定,材料均为60 mm×4 mm的方钢。工作房内安装电表、配电箱,以及自动卷帘机、放风机等自动化控制设备。
1.3.5" "人行道制作及轨道运输车安装" "在靠背墙一侧设计1条0.8 m宽的人行道,一直延伸到工作房。路基为原土碾压夯实铺设10 cm厚3 ∶ 7灰土,面层铺砖或10 cm厚的混凝土;每个温室配置轨道车1套,安装在人行道上。将与人行道长度相同的2道60 mm角铁,按与轨道车两轮宽度相等的距离固定,轨道运输车可选用遥控型或人推型。
1.3.6" "墙体覆盖防雨土工布" "在温室背墙覆盖防雨土工布,使墙体避免雨水冲刷,防止杂草生长,规格为160 g/m2。
1.3.7" "机械进出口制作" "温室靠近生产路一侧的第2片钢架处留机械运输口,利于肥料等物资运输,以及旋耕机、起垄机等机械进入。钢架距地面1.8 m高处做成可活动的,将钢架拆下来便可作为运输口,运输完成后再将钢架安装好。
1.3.8" "卷帘机安装" "采用后墙固定式或棚面自走式卷帘机。温室长度80 m以下的配置1个,大于80 m的每个温室配置2个。卷帘机正常作业时电机输入功率应小于电机额定功率。温室跨度≤10 m,卷(放)保温被时间宜小于8 min;温室跨度>10 m,卷(放)保温被时间宜小于15 min。卷帘机应具备机械故障报警、停电报警和手动操作等功能。
1.3.9" "放风口制作和放风机安装" "每个温室留1处宽度1 m的放风口,放风口覆盖1.2 m宽的铝塑网和防虫网,铝塑网作用主要是保证下雨时雨水顺畅下流,防止下雨风口膜积水形成水包。宜配备性能稳定的智能放风机,放风机的性能指标应符合以下要求:温度参数可根据蔬菜不同生长阶段进行调节;具有自检与防护报警、机械故障报警、停电报警、手动操作等功能:工作环境相对湿度70%~100%;配备传感器,传感器可根据需要任意定位。
1.3.10" "排水渠(兼人行道)制作" "降雨降雪会使棚面大量雨水集中流到棚前沿,造成棚前沿积水、泥泞,菜农无法作业,甚至雨水倒灌到棚内。在日光温室前沿外侧制作宽80 cm、深20 cm的混凝土U型排水渠,兼作人行道。
1.3.11" "滴灌系统" "每个温室配置1套滴灌系统,按照种植行距布设管道。为节约土地,便于轨道运输车和人员行走,主管道设置在棚前沿一侧。
1.3.12" "保温被" "使用防雨防寒的加厚保温被,厚度一般6 cm,质量500 g/m2。
1.3.13" "塑料薄膜" "0.12 mm防老化无滴长寿膜。
1.3.14" "储水罐" "在门洞一侧的山墙下配置2 m3的PE储水罐。水罐放置在用砖或方管制作的1.5 m高台架上。
1.3.15" nbsp;补光设备" "每个温室配置2排,每排补光灯间距4 m,用伞型节能灯,功率36 W,荧光粉三基色,安装所需电线与补光灯一并考虑,电线规格为BV-3芯2.5 mm2,电线穿PC16管。灯距蔬菜植株顶端0.5~1.5 m 为宜;安装分布应保证同一照光水平面没有明显暗区,光照强度差异≤15%。
1.3.16" "水电路等配套设施建设" "包括园区生产道路、给水设施、排水渠、输配电等配套设施。
2" "改造提升关键技术
对现有墙体完好、钢架坚固、有卷帘机等配套设施的老旧日光温室进行宜机化改造,以提高机械化程度,降低劳动强度,延长使用年限。
2.1" "机械进出口改造" "在温室靠近生产路一侧的第2片钢架距地面1.8 m处进行切割,做成可活动钢架,作为机械运输口,运输完成后再将钢架安装好。
2.2" "墙体覆盖防雨土工布" "将后墙和山墙墙面杂草清理干净,用钩机修整、压实成统一斜坡面,然后覆盖防雨土工布,防止雨水冲刷和滋生杂草。
2.3" "在棚前沿外侧增修排水渠(兼人行道)" "在日光温室前沿外侧制作宽80 cm、深20 cm的混凝土U型排水渠,防止雨水倒灌,兼作人行道。
2.4" "整修人行道,安装轨道运输车" "将靠背墙一侧整修成宽80 cm的人行道,路基为原土碾压夯实,铺设15 cm厚3 ∶ 7灰土或铺砖,一直延伸到工作房。每个温室配置1套轨道车,安装在人行道上。将与人行道长度相同的2道60 mm角铁,按与轨道车两轮宽度相同的距离固定。轨道运输车可选用遥控或人工。
2.5" "改滴灌系统主管道位置" "将滴灌系统主管道由人行道一侧改至温室南面前沿,方便操作人员行走和轨道车运行。
陈晓波,陕西省富县蔬菜中心,邮编727500。
收稿日期:2024-04-29