第四温室的规划设计与建设.ppt
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1、第四章 温室的规划设计与建设,1)建筑结构2)覆盖材料;3)通风系统;4)降温节能系统;5 加热系统;6)保温节能系统;7)蔗光系统;8)室内空气特循环系统;9)CO2施肥系统;10)人工光照11)栽培床(架)与基质;12)计算机控制的灌溉与施肥系统;13)环境控制系统;14)材料处理设备。,完整温室系统的构成,建造温室需考虑的基本要素,一、场地的选择(一)气候条件1气温冬季可能所进行的加温以及夏季降温的能源消耗 2光照光照强度和光照对数 3风风速、风向以及风带的分布 庭院温室应建造在房屋的南面 大规模的温室群要选在北面有天然人工屏障,(一)气候条件,4雪 避免在多雪地区和地带 5冰雹 避免建
2、造在可能造成雹情危害的地区 6空气质量 减少透入温室的光照量,(二)地形与地质条件,平坦的地形便于节省造价和便于管理,同时,同一栋温室内坡度过大会影响室内温度的均匀性,过小的地面坡度又会使温室的排水不畅,一般认为地面应有不大于1%的坡度为宜。要昼避免在向北面倾斜坡上建造温室群,以避免造成遮 对于建造玻璃温室的地址,有必要进行地质调查和勘探,避免因局部软弱带、不同承载能力地基等原因导致不均匀沉降,确保温室安全。,(三)土壤条件,对于进行有土栽培的温室、大棚,由于室内要长期高密度种植,因此对地面土壤要进行选择。选择的基本原则是:就土壤的化学性质而言,沙土储藏阳离子的能力较差,养分含量低,但是养分输
3、送快。粘土则相反,它需要的人工总施肥量低。对于现代高密度种植作物而言,需要精确而又迅速地达到施肥效果,因而选用沙土比较合适;土壤的物理性质包括土壤的团粒结构好坏、渗透排水能力快慢、土壤吸水力的大小以及土壤的透气性等,都与温室建造后拭 经济效益有密切的关系,选择时要选择土壤改良费用较低而产量较高的土壤。值得注意的是,排水性能不好的土壤比肥力不足的土壤更难于改良。,(四)水、电及交通,1.水 水量和水质也是温室、大棚选址时必须考虑的因素。虽然室内的地面蒸发和作物的叶面蒸腾比露地要小得多,然而用于灌溉、水培、供热、降温等水量、水质都必须得到保证,特别是对大型温室群,这一点更为重要。要避免将温室、大棚
4、置于污染水源的下游,同时,要有排、灌方便的水利设施。2.电 对于大型温室而言,电力是必备条件之一,特别是有采暖、降温、人工光照、营养液循环系统的温室,应用可靠、稳定的电源,以保证不间断供电。,3.交通 温室产品如能及时运送到消费地,便可保证产品的新鲜,减少保鲜管理的费用,因此,温室、大棚应选择在交通便利的地方,但应避开主干道,以防车来人往,尘土污染 覆盖材料。,(四)水、电及交通,一般日光温室的场地应具备如下条件,地块东西向具有足够长度。因为日光温室要求座北朝南东西延长,地块东西长度不够,温室短小,影响生产规模和效果。地形开阔,阳光充足,东、南、西三面无高大树木、建筑物等遮荫。3.要避开风口、
5、风道、河谷、山川等。因为这些地方建温室,不但易受风害,而且会加大温室的散热量,使室内温度难以维持。最好的地形是北边有山或土坎作天然防风障,东西开阔,南部距温室一定距离(不遮荫)也有自然屏障。如果北边有土坎,利用土坎作后墙,可减少建筑后墙和培防寒土的用工量,而且保温效果好。,4.地下水位低,土质疏松肥活,无盐渍化和其它污染。5.有水源和电源的,供电正常6.距居民区和公路干线较近,便于管理和产品远销。7.周围无烟尘及有害气体污染,减轻薄膜受环境污染而透光率降低。,一般日光温室的场地应具备如下条件,二、场地的规划,单栋温室:不必考虑场地规划温室群:要考虑辅助设施 水暖电设施、控制室、加工室、保鲜室、
6、消毒室、仓库以及办公休息室,仓库、锅炉房、水塔等应建在温室群的北面 烟囱应布置在其主导风向的下方 加工、保鲜室及仓库等既要保证与种植区的联系,又要便于交通运输,二、场地的规划,(一)单栋温室规划,1温室方位 要求座北朝南,东西延长,一般地区以南或南偏东5为宜,高寒地区则以南偏510为好。2.温室内径规格 长度50100米,宽度78米。3.后墙与山墙占地宽度(含防寒土厚)后墙宽为1.52.0米,山墙宽为11.5米。,4.温室开门位置及作业间位置与占地面积 一般温室门开在某一端作业间与温室门对应,稍靠后部。作业间大小根据条件和需要而定。5.植物至山墙、后墙距离 根据树种与作业条件而定,一般要求11
7、.5米。角的大小,决定透射量和反射量,如图3-13所示。当屋面角的大小刚好使太阳光的入射角为0,即垂直入射时,室内的透光量最大,屋面的反光最小。,(一)单栋温室规划,太阳光线的入射角还与太阳的高度角有关,而太阳的高度角每天都在变化,所以在确定温室的屋面角时,往往取日照条件最差的冬至日为计算依据。太阳高度角=90当地地理纬度23.5 阳光入射角在040之间变化,透光率变化不明显 在4060时透光率才明显下降,(一)单栋温室规划,(二)温室群规划,1.前后两排温室间距 温室后坡仰角小于当地冬至太阳高度角时 温室后坡仰角大于当地冬至太阳高度角时,式中L:前后排温室间距;D1:温室后墙高;D2:温室脊
8、高;D3:草苫卷直径,通常取0.5米;h10:冬至上午10时的太阳高度角;t10:上午10时的太阳时角,为-30;11:后坡水平投影;12:后墙宽度(图2-6)。,(二)温室群规划,2.温室间距 一般以冬至日中午12时前热电厂温室的阴景不影响后排采光为计算标准 对日光温室,其后坡角度等于或小于当地冬至日太阳高度角时,可用前排后墙冬至日中午阴影长度再加1米 后坡角度小于冬至日太阳高度角(米)后坡有度大于冬至日太阳高度角(米)北纬354.03.0北纬404.63.5北纬455.65.0,(二)温室群规划,不同纬度地区前后排温室室间距,(二)温室群规划,2.温室的方位 温室的建筑方位就是温室屋脊的走
9、向,朝向为南的温室,其建筑方位为东西 大于40地区,以EW方位建造为佳 建议将朝向南向东偏转510为宜 在小于40地区则,一般以NS方位建造为宜,(二)温室群规划,北京地区玻璃温室建造方位比较,(二)温室群规划,我国不同纬度地区的玻璃温室建筑方位,(二)温室群规划,3.温室长度 50-100米为宜,不易过长4.田间道路规划 一般东西两列温室间应留34米的作业道并可附设排灌沟渠 如在温室一侧修建工作间,再根据作业间宽度适当加大东西相邻两列温室的间距 东西向每隔34列温室设一条南北向交通干道,南北每隔10排左右设一条东西向交通干道 干道宽58米,以便于通行大型运输车辆。,(二)温室群规划,5.温室
10、群附属建筑物的位置 仓库、锅炉房和水塔等应建在温室群的北面,以免遮光 场地规划好后,要绘出平面设计图,(二)温室群规划,场地规划实例:日光温室(1)场地规划 在庭院里建造薄膜日光温室,至少要离房屋810米,东西长在20米以上,而且东、西、南三面遮荫物。在屋后建温室为避免遮光,温室前沿与房屋距离应是房高的3倍以上。每栋温室以0.5亩为宜,东西向温室间距离46米作业通道,南北间留68米通道,并防止遮光。,(二)温室群规划,(2)温室方位 北方地区,多为坐北朝南,东西向延长。有人主张在辽南地区,温室方位偏西35左右为宜,可延长下午光照时间,有利于保持较高夜温。(3)温室跨度 在北纬41地区,一般68
11、米较好。(5)温室长度 一般长度以4080米为宜。如长度小于20米,东西山墙遮荫面积占全温室面积较大,靠近东西山墙的果树生长结果不良。若温室超过80米,且大部分采用手工作业时,田间工作、产品搬运等操作会倍感不便。,(二)温室群规划,(6)温室前屋面坡度 其与地平面构成的夹角为屋面角。该角度大小明显影响阳光的透入和反射。一般屋面角平均在2030之间。(7)温室前后坡宽度 根据温室后坡情况,分为 短后坡式(前后坡比45:1)长后坡式(前后坡比2.53.1)无后坡式 生产实践表明,第一种类型采光面大,棚内光照好,增温快,更适于喜光性强、休眠期长的果树(葡萄、桃、樱桃等)。,(二)温室群规划,(8)温
12、室东西进出口 面积大的日光温室,需在中间或一端设一作业间,在山墙上安门,通向室内。面积小的日光温室,可在山墙上安门并挂上门帘保暖,不设作业间。也有的在温室一端或两栋温室间建常居住房,便于温室管理和看护,(二)温室群规划,第二节 温室结构设计,1.柱(1)圆管优点:断面标准 取材容易。缺点:难于加工制造;钻孔之处无镀锌保护;几乎不可能知道或看清管子的内部状况;由于可能产生滑动,管与管之间不能采用简单的夹板装置连接来确保固定不动,(2)矩形方管矩形方管的特点与圆管很相似,但比圆管容易加工与连接。(3)C型钢和工字型钢特点:很容易加工,所有孔口都有冲孔完成;最终成品尺寸较精确;更易于装配;通常是加工
13、好后再热浸镀锌;各断面状况都可以监视,且若观宗到有问题,可以很容易地加以解决。,第二节 温室结构设计,2.圆拱与拱架 圆拱也可用封闭的或开口的断面形状制成。几乎上述对柱的所有优缺点也同样适用于拱架。但要用封闭的断面焊接拱架并合理地热浸镀锌几乎是不可能的。,第二节 温室结构设计,3.天沟 天沟是温室最重要的构件之一。它作为纵向结构构件起支撑作用,应能排泄掉所有雨水,并且其强度应至少满足2名工人站在天沟中部进行覆盖材料的安装与检修等。天沟的长度为35米。塑料温室的天沟一般用热浸镀锌钢板制成,有的小跨屋面(如:Venlo型)温室彩挤压成型的铝材天沟。非常简易的木结构温室刚主要用塑料天沟。,第二节 温
14、室结构设计,4.基础 基础是连接结构与地基的构件,它必须将全部重力、吸力和倾覆荷栽,如风、雪和作物荷载等安全地传到地基。基础底部就低于冻土层,并就设置在原状土层平面上,而不能设在填充土上。基础底面的大小和深度应根据温室的尺寸和土壤条件而定,最小深度为低于自然地面600毫米。,第二节 温室结构设计,4.基础 基础之间的安装尺寸及水平面上的准确性 将影响温室上部结构总体装配过程的简易程度和装配速度。预制基础底座是很好的方案,因为就混疑土和钢盘的质量而言,要准确地按照标准要求来制作基础是不可能的。另一方案就不太好,它是将镀锌钢材构件的底部插入基础墩里,再用混凝土现浇上部基础。在安置基础时,非常重要的
15、一点是沿天沟方向要有1%2%的坡度;而在垂直天沟方向,其坡度应尽可能为0,最大坡度不应超过2%。对天沟较长的温室,在地平上设置基础的坡度为从中间向两端方向逐渐降低。温室基础的设置见图3-2所示。,第二节 温室结构设计,5.结构节点受力的支点 一个结构框架的强度只等同于其最弱的节点的强度,所以就连接方法和自身的连接强度而言,对所有构件的连接都必须有合适的连接件。真正使温室坚固和安全的是不同结构节点的设计与施工质量。有些节点是由焊接而成,但主要节点是用螺栓和螺丝将各连接构件相互连接在一起的。,第二节 温室结构设计,6.螺栓、螺钉和螺母 预制的温室结构是由螺栓和螺钉将各构件相互连接装配而成的。因此,
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