经济实用型连栋温室结构及使用技术.doc

经济实用型连栋温室结构及使用技术江苏农业科学2011年第39卷第2期樊平声,沙国栋,张戟,等.经济实用型连栋温室结构及使用技术J.江苏农业科学,2011,39(2):503504经济实用型连栋温室结构及使用技术樊平声,沙国栋,张戟,冯伟民,卢昱宇,韩庆余(1.江苏省农业科学院蔬菜研究所,江苏南京210014;2.南京柏钧温室工程公司,江苏南京211IOO)摘要:通过试验研究与借鉴国内外先进经验,总结出苏南地区经济实用型连栋温室的结构设计标准:温室栋宽8×4:32m,长度4060m,面积12801920m.,南北延长方向,柱高3m,顶高5m,雨槽底檐距柱底3m,屋脊距柱底5m.拱半径9no柱距为中柱4nl,边柱2m.根据NYJ/T06-2005连栋温室建设标准,对安装材料,荷载规范等提出技术要求.该温室具有造价低,抗暴风雪能力强,保温节能效果显着,运行成本低等优点.不受季节限制,可以周年进行苗木,精品蔬菜,花卉等高附加值作物的栽培.关键词:沿江苏南地区;连栋温室;结构设计;荷载计算;使用技术中图分类号:TU261文献标志码:A文章编号:10021302(2011)0205030220世纪90年代以来,随着全国农业产业结构调整步伐的加快和人们生活水平的提高,江苏省设施蔬菜生产规模不断扩大,蔬菜产业发展迅速,成效显着,地位突出,对加快现代农业和社会主义新农村建设具有重要的作用.目前江苏省蔬菜设施栽培的主要设施是塑料大棚和日光温室.随着全球土地,能源等各种资源的Et益短缺,塑料大棚和日光温室中存在的浪费土地,操作不便,不能保证作物周年生产等各种缺点更加明显.连栋温室建设是江苏省建设现代高效农业,走节水增收,结构调整,产业聚集路子的重要途径.连栋温室已成为江苏省设施蔬菜高新技术示范园区建设不可缺少的内容.根据江苏省设施蔬菜发展状况,研究开发适合苗木,精品蔬菜,瓜果花卉栽培的连栋塑料温室的合理结构及配套设施,显得更为必要.但目前生产中广泛使用的连栋塑料温室投资运行成本高,对温室生产性能的冬季保温和夏季降温效果也不理想,不适合沿江苏南地区大面积发展.本研究在总结各地实践经验的基础上,借鉴国内外先进经验,制定出造价相对低廉,可保持作物周年生产的经济实用型连栋温室结构设计和使用技术.经济实用型连栋温室是进行周年精品果蔬生产的设施农业中的高级类型,有较高的应用价值.1结构设计1.1基本要求采用透光覆盖材料,在夏季利用遮阳系统和自然通风系统降低温度,冬季白天可最大限度利用太阳光能,夜间利用内保温系统和暖风机加热系统进行室内保温,控温性能好,室内各种空间温度均匀,可以抵御恶劣天气条件,有效控制植物生长环境.造型新颖独特,外观晶莹剔透,采光效果极佳,环保,节能.充分展示现代建筑的简洁,靓丽,具有地标性建筑的夺目特征.根据NY_l/T06_2oo5连栋温室建设标准要求,本连栋温室可以抗l0级风,0.30kN/m的雪压,最大排收稿日期:20100629作者简介:樊平声(1968一),男,江苏赣榆人,博士,副研究员,主要从事蔬菜栽培与农作物病虫害防治技术研究.1'el:(025)84390207:Email:pingshengfan163.(?OI11雨量140mm/h,单项排水长度50m.1.2主体结构尺寸根据沿江苏南地区的温度,光照,降雪以及太阳高度角等自然条件,在多年试验研究的基础上,参照外地的成功经验.提出适宜发展的通用普及型大棚主要参数:1.2.1方向南北延长方向.1.2.2规格尺寸主要规格尺寸:四连栋温室栋宽8×4=32m,长度4060m,面积1280l920m.1.2.3连栋温室高度柱高3m,顶高5m,雨槽底檐距柱底3m,屋脊距柱底约5m,拱半径9m.柱距为中柱4m,边柱2m.2结构材料2.1基础部分用250混凝土预制,高度0.6m,埋入地下0.5m,基础高于地面0.1m,全部采用点式混凝土基础.形状为棱锥体,内用直径10mm罗纹网钢作底脚,基础预制件上面留有与立柱联接的螺丝,规格为M12.或者现场浇注点式基础.2.2立柱立柱结构高度为0.3m.夕形尺寸为边立柱(横截面长×宽×厚度,下同):75mnl×50mm×2lllm矩形钢管;边立柱纵梁:90mm×50mm×2Innl矩形钢管;端面立柱:90lllmx50mm×2mm矩形钢管;立柱一头焊有同骨架联接的联接件,另一头焊有同基础联接的联接件,经过精心焊接加工后,经由热镀锌处理.2.3骨架主体骨架全部采用现场组装方式,不得进行焊接操作.连栋大棚骨架共有10种部件,其截面材料形状分别如下:边立柱:75mm×50mmx2mm方管;边立柱纵粱:90mmx50mm×2mm方管;端面立柱:90mm×50mm×2mm方管;端面及侧面围梁50mm×30mm×2mm方管;端面支撑:(圆管直径×厚度,下同)直径42mm×2ixlm圆管;下弦杆:直径33.5mm×2mm圆管;柱间斜拉筋:直径10mm;拱杆:直径33.5mm×2mm圆管;稳定杆直径33.5mm×2mm圆管.上述所有部件均使用Q235材料.一504一江苏农业科学2011年第39卷第2期2.4覆盖材料包括多功能薄膜,防虫网,遮阳网等.全部采用单层膜覆盖,薄膜由铁卡槽和卡丝固定,可选用聚乙烯多功能复合膜和醋酸乙烯聚物(EVA)农膜.2.5配套设备2.5.1通风包括四周卷膜通风系统和顶卷膜通风系统.四周卷膜通风是在棚的四周设2.2m高手动卷帘,由手动卷膜机构组成,卷膜器为涡轮蜗杆机构,带有自锁功能,能停放到任意位置,主要用来使肩部薄膜开闭,以改善棚内的小气候.窗下设有0.67m高裙膜和0.13m高砖墙群.推荐使用防虫网.顶通风:雨槽两侧设卷帘通风系统,温室顶部开窗沿着温室顶部方向,背风面水平开启开窗,宽度为1.4m.开窗由电动控制系统控制,由减速机,电机通过传动达到开启,关闭的目的.2.5.2上喷,滴灌等灌溉系统.2.5.3暖风机加热系统.2.5.4外遮阳系统(齿条传动)外遮阳系统由控制箱,电机,遮阳幕,传动轴,驱动杆及连接件等组成.在夏季遮阳控制温度和湿度.2.5.5内遮阳保温系统.2.5.6湿帘/风扇降温系统.3连栋温室荷载3.1恒载包括温室结构或非结构杆件自重,永久设备荷载.连栋温室的加热,通风,降温,补光,遮阳,灌溉等设备作用在结构上超过30d的活载均视为永久荷载.此外,长期受结构支撑的荷载,如吊篮,种植器等也应算作恒载.本连栋温室外遮阳行程为4nl,遮阳幕线梁的跨度为4m,幕线梁上的荷载为0.5m1个受力点,每个受力点的载荷为0.4kN.3.2活栽包括雪荷载,风荷载,移动设备荷载,作物荷载,竖向集中荷载.本温室的基本风载:0.50kN/m;基本雪载:0.30kN/m2;活载:0.30kN/m2.3.3计算结果3.3.1恒载与雪载的结合最大应力一=188.0N/mm,位于拱杆上.3.3.2恒载与横向风载的组合风荷载作用于开窗一侧时,最大应力一=190.7N/mIIl2,位于主幕线梁上.风荷载作用于不开窗一侧时,最大应力一=191.9N/mm,位于主幕线梁上.3.3.3恒载,雪载与横向风载的组合风荷载作用于开窗一侧时,最大应力=192.1N/mm2,位于拱顶上.风荷载作用于不开窗一侧时,最大应力=193.3N/mm,位于拱顶E.3.3.4恒载纵向风载的组合最大应力一=192.3N/ram,位于主幕线梁上.3.3.5恒载,雪载与纵向风载的组合最大应力一=194.6N/mm,位于拱脚处.4本连栋温室特点4.1造价相对低廉比国外大型连栋温室和国内其他同类温室造价低很多.采用热镀锌轻钢结构,骨架轻,防腐性能好,寿命长.跨度大,无支柱,重量轻,安装使用方便,适宜机械化作业.4.2抗暴风雪能力强连栋温室四周和顶部用单膜覆盖,透光性能好.顶部采用尖顶结构,可有效地防止顶部积水,并最大限度地解决温室内部漏水问题.据实际使用情况,该大棚能有效抵御1O级风和雪压0.30kN/m的大雪危害,最大排雨量140mm/h.4.3保温节能效果显着,大幅度降低了连栋温室的使用成本本连栋温室的保温节能效果可以完全与同类引进的国际先进温室相媲美,使用成本相对较低,温室四周设有手动卷帘通风系统,顶部设有卷帘通风系统充分利用自然通风.在夏季通过侧通风降温,顶通风降温,风机降温和外遮阳系统的配合,可使温室内温度保持在作物适宜生长的条件下,进行夏季高附加值蔬菜,花卉的抗热避雨栽培.在冬季本白天能最大限度利用光能,夜间用内遮阳保温系统和暖风机加热系统进行室内保温,可以生产各种高品质果蔬.经测试,该连栋温室具有良好的保温和节能效果.冬季其他温室因气候寒冷而无法满足育苗的条件下,本连栋温室可为周边相关单位和菜农提供各种长势良好的蔬菜,花卉和草莓幼苗.连栋温室内可周年进行蔬菜育苗,精细蔬菜,高品质蔬菜和花卉等高附加值作物的生产.参考文献:1陈建军,张辉明,姜永平.江苏沿江地区设施农业发展策略与思考以海门市为例J.江苏农业科学,2009(6):478480.2姚於康,孙宁,刘媛,等.江苏省设施农业现状及发展对策J.江苏农业,2009,25(6):13821386.3NYJ/To6_2005连栋温室建设标准s.北京:中国标准出版社,2006.4美国温室制造业协会.温室设计标准M.周长吉,程勤阳,译.北京:中国农业出版社,1998.5周长吉.温室工程设计手册M.北京:中国农业出版社,2007.f6GB50009-2001建筑结构荷载规范s.北京:中国建筑工业出版社,2006.7GB/T18622-2002温室结构设计荷载s.北京:中国标准出版社,2002.8GB5009-2001建筑结构荷载规范S.北京:中国建筑工业出版社,2002.