日光温室的设计与建造技术
- 格式:doc
- 大小:24.45 KB
- 文档页数:10
建设日光温室工程方案设计一、引言随着全球气候变化和环境污染的日益严重,温室农业作为一种环保、高效的农业种植方式,受到了越来越多的关注和青睐。
日光温室作为一种受到光照控制的设施,能够提供温度、湿度和光照等条件对植物进行良好的生长,有效地提高了作物的产量和质量。
在本文中,将对日光温室工程方案进行设计,以实现高效环保的温室种植。
二、日光温室的类型日光温室主要分为传统日光温室和现代智能日光温室两种类型。
1. 传统日光温室传统日光温室是采用传统的钢架结构,覆盖透明的玻璃或塑料薄膜,通过地埋管、天窗、侧窗等方式进行通风和散热。
传统日光温室投资成本较低,适合一般规模的农业种植。
但其温室控制系统较为简单,对于气候变化的适应性较差。
2. 现代智能日光温室现代智能日光温室采用先进的自动控制系统,能够实现对温度、湿度、光照、通风等多个参数进行精准控制。
智能温室使用传感器、自动化设备进行监测和调节,可以实现全天候无人管理,大大提高了生产效率和品质。
因此,本文设计的日光温室将采用现代智能日光温室的设计方案。
三、日光温室工程方案设计1. 温室结构设计温室结构采用轻型钢结构,轻便灵活,便于搬迁和扩建。
覆盖材料选用高透光、抗老化的聚碳酸酯板,保证充分的光照条件,同时具有一定的保温效果。
温室顶部设置智能感应天窗,可根据温室内外气温自动开合,保持温室内部的适宜气候。
2. 控制系统设计温室控制系统采用PLC自动控制,配备智能温室控制软件,实现对温度、湿度、光照、通风等参数的智能控制。
温室内设置温度、湿度传感器、CO2浓度监测仪等设备,根据监测数据自动调节温室环境,保证植物生长需要的各项条件。
3. 温室设施设计温室内设置水肥一体化滴灌系统,根据作物的需水需肥量进行精准投放,减少水肥的浪费,保证植物的正常生长。
此外,还配备智能照明系统,可根据植物生长的需要进行光照周期控制,提高光照利用率,加速作物生长。
4. 温室布局设计温室内按照作物种植需要进行合理布局,利用空间,提高产量。
日光温室的设计与建造米,排灌条件良好,土壤肥沃,土质松散,透气性好,土层较深,保肥保水性能良好,且背风向阳,交通方便的地段。
2、节能日光温室坐向实践证明,日光温室大棚应建成坐北朝南方向,并偏西(阴)3--5度为好。
这样的方向,接受阳光时间长,光能利用率高。
若因地形地势等原因,达不到以上要求,也应尽力调整,使之在偏西10度至偏东5度范围内。
方法如下:中午12点至12点20分之间,在地面插一根垂直标杆,通过观察,选取其最短投影,然后做其垂直线,再以该垂直线为准,偏阴5度划直线,所画直线,即为温室后墙方向基准线。
3、节能日光温室,其东西长50-70米比较适宜,若长度短于40米,则温室体积偏小,保温性能降低,遇到严寒天气,室内易发生冷害或冻害。
若长度超过80米,则拉盖草苫的时间长,管理不方便。
4、高度与南北跨度,应根据纬度来定。
因为高度与跨度决定着温室采光面的角度,采光面的角度又左右着阳光入射角的大小。
保证阳光有较大的入射率,其入射角应小于40度。
因为太阳光的投射率与光线入射角关系密切。
5、后坡面提高温室温度和高度,增大采光面角度,利于阳光射入。
但后坡面阻挡北边散射光射入,恶化后部的光照,造成温室后部作物生长发育、产量与质量,明显劣于前部作物。
平衡利弊,并为便于摆放和揭盖保温覆盖物,应设立。
但后坡面不可过于宽大,投影长度应维持在1米左右,减少遮光。
后坡面仰角合理,北纬36度左右地区,维持在38度以上,便于严寒的季节,阳光可以直射后坡面的内壁,利于提高温室温度和改善温室后部的光照条件。
6、要采用透光、无滴、防尘、保温性能良好,且具有抗拉力强、长寿的多功能复合膜。
比较好的有聚乙烯长寿无滴膜、三层共挤复合膜、聚乙烯无滴转光膜、乙烯-醋酸乙烯三层共挤无滴保温防老化膜、聚氯乙烯无滴膜等。
7,光照条件是日光温室设计各种环境因子中最重要的因素。
它不仅是果树进行光合作用的必需条件,而且又是温室的热源,直接影响到室内温度的高低。
日光温室的设计与建造技术专家简介:魏晓明,农业部规划设计研究院设施农业研究所高级工程师,农业部农业设施结构工程重点实验室副主任。
从事温室精准化设计理论、温室园艺技术效果评价及标准化、光伏温室技术开发等方向的研究工作。
主持及参与承担国家“863”、“十二五”科技支撑、“国家标准制定”等科研任务近20项,发表论文30余篇,其中SCI/EI检索8篇,参编论著5部。
开发日光温室结构优化软件,指导设计日光温室2000余亩。
日光温室是一种我国自主研发的设施类型,由于能够充分利用太阳能,在我国北方大部分地区一般不需要额外辅助加温即可实现喜温果菜安全越冬生产,具有较高的经济和社会效益,近年来得到了广泛的应用。
截至2014年,全国日光温室总面积已达101.3万公顷,约占园艺设施总面积的24.6%。
日光温室的发展,成功解决了我国北方地区冬季鲜食蔬菜的供给问题;并且通过延长农民的劳动生产时间,增加了经济收入。
为了强化园艺生产者对这种温室类型的理解,本文将从日光温室的工作原理、主要类型、设计方法、建造流程等方面,进行简要介绍。
一、工作原理日光温室的能量来自于太阳辐射,夜间也是靠白天室内蓄积的太阳辐射热量来维持室内的温度。
它之所以能够不需要加温实现冬季正常生产,主要是和它的结构有关。
一个标准的日光温室是由保温蓄热的后墙、顶部北侧的保温后屋面、南向采光屋面昼开夜盖的保温被构成。
它的原理就是白天打开保温被,让太阳辐射尽可能多地透进温室内,使室内气温迅速上升并将热量蓄积在后墙和地面的土壤中;傍晚的时候,室外气温下降,日光温室关闭保温被减少室内热量的散失,并且靠墙体和地面土壤缓慢释放的热量,来维持室内温度在一个较高的水平。
一般情况下,日光温室能够维持室内外20~30℃的温差,所以能够保障在不额外加温的情况下,实现果菜的正常生产。
由于日光温室克服了连栋玻璃温室能耗大的问题,目前像日本、加拿大等国家也在模仿、研究日光温室,这也是我国劳动人民对世界温室产业做出的一个巨大贡献。
全钢架日光温室建设技术方案正文第一篇:全钢架日光温室建设技术方案全钢架日光温室建设技术方案一、结构规范:主体为土夯墙,采光面为全钢架模式,其中立柱、后切为水泥预制件,棚架材料为钢架,用钢管固定。
温室后屋面用麦草帘填充。
二、技术规范:温室方位座北朝南,偏东(西)不超过10°,温室后屋面仰角大于37°;棚脊高3.8米,温室内径长60米,跨度9米;温室墙体根基厚度4米,顶部厚度2米,高度3米(不包括坑深),占地面积2.5亩;温室拱杆采用钢管拱架,拱杆长10米,下弦长10米,拉花长14米,拱架间距1米;横梁采用钢管,立柱间距1.5米;后屋面宽1.2米,其上横拉26#钢丝12道,采光面横拉钢管3道。
温室采光面棚膜选用12丝的北京华盾牌长寿流滴膜,保温材料用稻草帘。
前后温室间距8米以上。
前坎用水泥浇注全梁(温室建设简图附后)。
三、材料规范:钢架上弦钢管采用直径2021,壁厚2.0毫米的国标焊管,下弦和拉花采用直径12毫米的线材。
拉筋采用采用直径2021,壁厚2.0毫米的国标焊管,横梁采用直径50毫米,壁厚3.25毫米的国标焊管,后立柱长4.3米,厚7厘米,宽12厘米,内均加12#冷扎丝5根,后切长2米,厚8厘米,宽17厘米,内加12#冷扎丝7根,间距1.5米。
前坎浇注成宽0.5m,高0.4m,长60m的全梁。
第二篇:标准日光温室建设主要技术参数标准日光温室建设主要技术参数㈠温室建设主要技术参数高效节能日光温室是能最大限度充分利用天然太阳光给室内加温,促使果蔬提早成熟的一种设施类型。
温室设计必须采光合理、保温效果好、经久耐用、便于操作、有利于果蔬生产,同时还应能合理利用建筑材料和最大限度地利用设施内的土地和空间。
在当前,广大农村进行温室建设时主要应考虑以下技术参数1、温室方位角温室方位以东西走向,南偏西或南偏东5°左右为宜,偏东有利于早晨温室内提温,偏西有利于下午温室内温度的积累。
日光温室设计方案引言日光温室是一种利用日光照射和温室效应来增加农作物生长环境温度的设施。
它可以提供稳定的温度和较高的光照强度,为蔬菜、花卉和其他植物的生长创造良好的条件。
本文将介绍一个日光温室的设计方案,包括结构设计、材料选择以及光照管理策略等。
结构设计日光温室的结构设计需要考虑到温室的稳定性、通风性以及光线的透射和分布,下面是一个日光温室的基本结构设计方案:1.墙体结构:温室的墙壁采用双层玻璃或聚碳酸酯作为材料,这些材料既可以有效吸收和保留太阳能,又可以提供良好的绝缘性能。
2.屋顶设计:温室的屋顶采用半透明材料,如聚碳酸酯或类似材料。
这种设计可以使得光线透过屋顶进入温室,同时减少热能的损失。
3.支撑结构:为确保温室的稳定性,支撑结构需要具备足够的强度和抗风能力。
采用金属或钢结构作为支撑材料,可以提供稳定的结构支持。
材料选择选择适当的材料对于日光温室的设计十分重要,下面介绍一些常用的温室材料:1.玻璃:玻璃是一种常用的温室材料,它具有优良的透明性和保温性能。
双层玻璃可以更好地隔热,降低能量消耗。
2.聚碳酸酯:聚碳酸酯是一种轻质、高透明度且具有良好保温效果的材料。
它还具有抗冲击和耐紫外线的特性。
3.聚乙烯薄膜:聚乙烯薄膜是一种经济实用的温室材料,它具有良好的光透过性和保温性能,并且比较便宜。
综合考虑成本和性能,在温室的设计中可以根据不同地区的气候条件和作物种类来选择合适的材料。
光照管理策略在日光温室的设计中,合理的光照管理策略可以提高作物的生长效率和品质。
下面是一些常用的光照管理策略:1.光线透过率控制:通过调节温室材料的透光率和防晒措施来控制温室内的光线强度。
可以根据作物的需求和季节的变化,灵活调整光照条件。
2.反射板的使用:安装合适的反射板可以增加温室内的光线反射,提高光能利用率,进而促进作物的生长。
3.光照时间控制:通过调整灯光的亮度和工作时间来模拟不同季节的光照条件,帮助提前或延迟作物的生长周期。
日光温室建设方案及材料说明日光温室是一种利用太阳能进行种植的设施。
它通过透明的材料将太阳光线引入温室内部,创造出有利于作物生长的温暖和湿润环境。
下面是我对日光温室建设方案及材料的说明:一、日光温室建设方案1.温室类型选择日光温室可以选择单坡、双坡或先斜后坡等不同的建筑形式,根据种植需求和地理环境来确定。
一般来说,双坡式温室更适用于较寒冷的地区,而单坡式温室则适合较温暖的地区。
2.温室尺寸设计温室的尺寸应该根据种植的作物类型、种植面积和需求量来确定。
一般来说,温室的宽度应该在6米到12米之间,长度根据具体情况来确定。
3.温室骨架结构温室的骨架结构一般使用镀锌钢管或铝合金材料制作,以保证其稳定性和耐用性。
骨架之间应设置适当的支撑和连接件,并考虑到温室的抗风和抗雪能力。
4.温室覆盖材料温室的覆盖材料决定了温室内外的光照条件和保温效果。
常见的覆盖材料有玻璃、聚碳酸酯板、聚乙烯薄膜等。
玻璃具有良好的透光性和保温性能,但成本相对较高;聚碳酸酯板具有较高的抗冲击性和透明度,但耐候性较差;聚乙烯薄膜透光性好,成本低,但寿命较短。
5.温室通风系统温室通风是确保温室内部温度和湿度适宜的重要因素。
通风系统应根据温室尺寸和种植需求选择合适的设备,如侧窗、屋顶天窗、风机等。
通风系统还应考虑到温室内外温度、湿度和二氧化碳浓度的自动调控。
6.温室灌溉系统温室灌溉系统是保证作物生长所需水分的重要设施。
可以选择滴灌、喷灌或雾化等不同类型的灌溉方式。
灌溉系统应结合温室内部作物的需水量、土壤湿度和肥料供应等因素来设计。
二、温室建设材料说明1.镀锌钢管或铝合金材料:温室的骨架结构一般使用镀锌钢管或铝合金材料制作。
镀锌钢管具有耐腐蚀性强和结构稳定的特点,适用于各种气候环境。
铝合金材料轻巧耐用,具有良好的抗风能力,适用于需要移动的温室。
2.玻璃:玻璃是温室常用的覆盖材料之一、其具有良好的透光性、热传导率低的优点,可保证温室内部充足的阳光和温暖的气候。
日光温室设计方案日光温室是一种利用自然太阳能进行温室园艺种植的设施。
它通过采集和利用太阳光照射,能够提供适宜的生长环境和温度,使植物得到更好的生长和发展。
下面是一个日光温室设计方案。
1.建筑结构设计:日光温室的建筑结构主要包括框架结构、建筑材料的选择、天棚和墙壁的设计等方面。
一般来说,框架结构采用轻质材料,如大棚膜和铝合金材料,这样可以保证温室的轻巧和寿命。
2.温室形状的选择:温室的形状直接影响到太阳能的利用效率。
一般来说,日光温室采用坡屋顶形式,这样可以最大程度地利用太阳能,并降低建筑物的阻力。
同时,坡屋顶还具有排水灵活、通风性好等优点。
3.光照控制系统的设计:光照是日光温室的核心要素,因此光照控制系统的设计非常重要。
光照控制系统一般包括遮阳网、光照板和灯具等设备,可以根据不同的季节和植物的需求来调节光照强度和时间,保证植物的正常生长。
4.通风系统的设计:日光温室的通风系统是保持室内空气流动和变化的关键。
通风系统一般包括天窗、侧窗和通风设备等,可以调节温室的温度、湿度和氧气含量等参数,为植物的生长提供良好的环境。
5.温度控制系统的设计:温度是日光温室内的另一个重要参数,温度控制系统可以根据不同的季节和植物的需求来调节温室的温度。
一般来说,温度控制系统包括散热器、加温器和冷却设备等,可以维持温室内的适宜温度,并防止植物受到过热或过冷的伤害。
6.灌溉系统的设计:灌溉是保证植物正常生长的重要环节,灌溉系统的设计应该考虑到植物的需水量和滴灌的方式。
一般来说,灌溉系统包括水泵、滴灌器和水槽等设备,可以根据植物的需求来调节水量和频率,提供适量的水分。
7.营养供给系统的设计:营养供给是植物生长的基础,营养供给系统的设计应该考虑到植物的需求和土壤的状况。
一般来说,营养供给系统包括液体肥料、土壤改良剂和微量元素等,可以为植物提供适宜的营养成分,促进植物的正常生长。
8.自动化控制系统的设计:自动化控制系统可以实现温室内环境参数的自动检测和调节,提高生产效率和节约人力。
日光节能温室结构设计建设技术规范一、日光节能温室适用范围及主要特点(一)适用范围日光节能温室适用于我区北疆逆温带、南疆、东疆等地区进行保护地生产。
结构性能良好的日光节能温室可以充分利用优良的采光及保温性能,保证在不需要加温的情况下,一般最冷月棚内中午最高温度可达2 0°C左右,夜间最低温度不低于8°C,可进行深冬蔬菜、西瓜、甜瓜、水果等反季节生产。
10月至12月和2月至4月可满足果菜良好生长发育。
(二)日光节能温室的设计原理1.保证墙体厚度,避免墙体散热。
温室后墙(含两侧墙)厚度应达到当地80%保证率冻土层厚度的1.2倍,保证80%以上年份温室墙体不被冻透,避免通过墙体散失热量。
2•降低后墙高度,延长后屋面,减少散热面积。
目前各地已建的温室大多数为短后坡结构,后坡仰角小,采光性能不好,顶部散热面积也大,进行深冬茬生产效果不好。
温室主要通过棚膜向外散射热能,通过延长后屋面,可以减少棚膜覆盖面积,达到减少散热面积,提高保温性能的效果。
一般后屋面长度由普通的1.5米左右,延长至2.4米,可减少散热面积10%左右。
3•加厚后屋面,增强后屋面保温效果。
通过加厚后屋面,增加保温隔热层,提高后屋面的蓄热保温效果,避免热量通过后屋面散热。
温室后屋面的建造:先铺木板,上面铺玉米秆捆或苇把子,再上覆麦草,最上面覆草泥,总厚度>70厘米,这种后坡兼有后墙与屋面之功能,在冬春季由秸秆积蓄大量太阳辐射热,夜间缓缓释放。
4•科学确定后棚仰角,增加光照面积,提高增温效果。
温室建造要求后屋面仰角要保证冬季太阳能够照射在后屋面内面上,这样的结构,虽然膜面减少,但采光面增加,可大大增加有效采光面积,提高增温效果。
后屋面的仰角根据太阳高度角确定,仰角高度应达到冬至前后白昼最短三个月的正午,太阳光线能直接照射到温室后墙及后棚内屋面。
5•科学确定前棚面弧度,保证太阳入射角,增加阳光透射率。
前屋面弧度:温室最前沿棚面弧度为60度,距离前沿1米处棚面弧度为40度,2米处30度,3米处25度,4米处20度,最上部18度。
日光温室设计原理与建造第一节采光设计太阳辐射既是日光温室的热量来源,又是栽培作物光合作用的能量来源。
日光温室生产是在一年之中日照时间最短、日照强度最弱的季节里进行的。
搞好日光温室的采光设计,最大限度地把太阳辐射引进温室里来,这是保证日光温室蔬菜栽培取得成功,并获得高产和高效益的关键。
一、太阳辐射的性质太阳是一个炽热球体,蕴藏着巨大的能量。
太阳热能是以短波辐射的形式来传递的。
到达地球表面时,太阳辐射波长主要在0.15~4.0微米之间,可分为紫外线、可见光和红外线。
对于日光温室和栽培作物来说,不同波长的光具有不同的作用。
波长较长的红外线主要转化为热能,是温室的热量来源。
可见光依次分为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫,其中红橙光主要作用于光合作用,绿光有低光合作用和弱的形态建成作用,而蓝紫光则有较强的光合作用和形态建成作用。
波长较短的紫外线对形态建成有较好的作用,可以抑制植株徒长。
紫外线还有sha灭和抑制bing原菌的作用。
二、不同纬度地区太阳出没时间日光温室分布于北纬33。
~43。
之间,主要在10月至翌年5月的八个月内进行生产,关键是11月至翌年3月五个月的光照和温度条件必须满足喜温蔬菜生长发育的需要。
从节气来看,由霜降开始,经过立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰到春分等十个节气。
其中春分每天日照时数达到12小时,其余时间都少于12小时。
北方地区在秋分以后到春分以前,日落时间逐渐提早,日出时间逐渐延迟,越是寒冷季节日照时间越短,这对日光温室蔬菜生产是不利的。
所以进行日光温室采光设计时,应尽可能争取多透入室内太阳光(表1—1)。
三、提高透光率的措施(一)确定最佳方位角日光温室在冬、春、秋三季进行反季节蔬菜生产,以冬季生产为关键时期。
冬季,太阳高度角低,日出在东南,日落在西南,为了争取太阳辐射多透入室内,建造温室应采取东西延长,前屋面朝南。
温室方位角正南,中午太阳光与温室东西延长线垂直;如果偏东50,提前20分钟垂直;偏西50,则延晚20分钟垂直。
日光温室的设计与优化日光温室是一种利用太阳辐射热量进行温室效应的建筑物,可以提供温暖的环境来种植植物,延长生长季节,提高产量。
在设计和优化日光温室时,需要考虑以下几个方面。
首先,日光温室的形状和布局要合理。
通常采用瘦长型的建筑形状,以减少窗户面积和墙壁面积的比例,从而最大程度地减少散热。
此外,在布局上,应尽量避免阻挡太阳直射光的障碍物,例如建筑物、树木等。
其次,日光温室的材料选择很关键。
温室的墙面和屋顶应采用具有较高热传导系数的材料,以便在太阳直射下吸收和储存热量。
一种常用的材料是玻璃,因为玻璃具有良好的透明性和热导率。
此外,可以考虑使用双层玻璃、塑料或聚碳酸酯板材等,以提高保温性能。
第三,日光温室的通风系统也是非常重要的。
在设计中需要考虑如何利用自然风力进行通风,以调节温度和湿度。
通风口和排风扇的位置应合理布置,以保证空气流动的均匀性。
此外,可以考虑安装遮挡或百叶窗等辅助装置,以便在需要时调节光线和温度。
另外,温室内部的布置和设备也需要精心设计。
例如,可以使用种植槽、移动的灌溉系统以及保温材料来提供植物所需的水分和养分。
此外,温室内部还可以添加反射板或镜子来增加光线的利用效率,提高照明质量。
最后,日光温室的能源利用也是一个重要的优化方向。
可以考虑使用太阳能板来供电,以减少能源消耗和减少对传统能源的依赖。
此外,还可以利用余热回收技术,将温室内的热量转化为电力或燃料,以进一步提高能源利用效率。
总之,日光温室的设计和优化需要综合考虑形状、材料、通风系统、布置和设备以及能源利用等多个方面。
只有在这些方面都做到合理、高效,才能实现日光温室的最佳效果。
日光节能温室结构设计建设技术规范首先,日光节能温室的结构设计应当注重选择光透性好、隔热性能强的材料。
玻璃、聚碳酸酯(PC)板等透光性好的材料可以最大限度地吸收和利用光能,提高温室的光照利用效率。
同时,应该选择具有隔热性能的材料,减少能量的散失,降低供暖和冷却的能耗。
其次,温室的布局设计应该充分考虑光照均匀性。
尽量减少影响光线透射的阻挡物,如柱子、横梁等。
可以采用尽可能大的跨度设计,减少隔墙的布置,确保光线能够充分地照射到作物的生长区域。
另外,温室的朝向要合理选择,避免阳光直射或者阴影过大的情况。
同时,温室的屋顶设计应该具备隔热和隔雨的功能。
合理选择屋顶材料,如双层玻璃、气窗、遮阳网等,能够实现对温室内外温度的控制,保持较稳定的生长环境。
此外,要注意屋顶的斜度和排水设计,避免积水和温室变形。
再次,要重视温室墙体的保温性能。
在温室墙体内壁上添加保温材料,如聚苯乙烯板、岩棉等,可以减少热能的散失,提高温室的保温性能。
墙体的设计也要注重排湿功能,避免墙体积水和霉菌的滋生。
另外,日光节能温室的通风设计也是关键。
合理设置通风窗和气窗,可以实现温室内外温度和湿度的调节,保持良好的通风环境。
可以采用自然通风与机械通风相结合的方式,根据温室内外的温度差异、风向和风速等因素进行合理调节。
最后,日光节能温室的光照补光设计也需要考虑。
在日照不足或气候条件较差的情况下,可以通过补光系统提供足够的光照,满足作物的生长需求。
补光系统可以采用高效LED光源,根据不同作物的光照需求进行合理布置和控制。
总之,日光节能温室结构设计建设技术规范涉及到材料选择、光照均匀性、屋顶设计、墙体保温、通风设计和光照补光等方面。
只有在各个环节都做到合理设计和施工,才能够实现节能、环保、高产的目标。
日光温室(冬暖大棚)建造技术规范一、日光温室(冬暖大棚)结构参数与剖面结构图1、山东Ⅳ型(寿光型)日光温室(1)、结构参数脊高420cm~430 cm (室内地平面算起),后跨80 cm,前跨920 cm,耕作地面下挖30cm~40cm,采光屋面参考角平均角度22.4°~23.5°,后墙下宽350 cm~450 cm,上宽100 cm~150 cm,后墙高300 cm~320 cm,后屋面仰角45°~5O°。
(2)、山东Ⅳ型(寿光型)日光温室结构图2、山东V型(SD—V)日光温室(1)、结构参数脊高420 cm~430 cm,后跨120 cm~130 cm,前跨970 cm~980 cm,有立柱,采光屋面参考角平均角度23,2。
23,9。
,后墙高290 cm~310 cm,后屋面仰角45°~47°。
(2)、山东V型日光温室剖面结构图二、日光温室选址与场地规划1、选址条件(1)位置符合NY5010—2002蔬菜产地环境条件的规定。
(2)土壤土层深厚,地下水位低,富含有机质,适合种植蔬菜的土壤,土壤的卫生标准应符合NY5010—2001的规定。
(3)其他周围无遮荫物;有较好的通风条件,但不要建在风口处;灌水、排水方便,水质符合GB 5084规定的标准;具备田间电源。
2、场地规划(1)温室面积日光温室长度以60 m~80m为宜,单位面积造价相对较低,室内热容量较大,温度变化平缓,便于操作管理。
(2)温室方位日光温室方位座北朝南,东西延长,其方位以正南向为佳;若因地形限制,采光屋面达不到正南向时,方位角偏东或偏西不宜超过5°。
(3)前后温室间距为防止前栋温室对后栋温室遮光,前后温室的间距应为前栋温室最高点高度的2.5~3倍。
三、日光温室的建造1、墙体(1)土墙可采用板打墙、草泥垛墙、土坯砌墙。
墙基部宽100 cm,向上逐渐收缩,至顶端宽8O cm。
日光温室的设计与建造技术专家简介:魏晓明,农业部规划设计研究院设施农业研究所高级工程师,农业部农业设施结构工程重点实验室副主任。
从事温室精准化设计理论、温室园艺技术效果评价及标准化、光伏温室技术开发等方向的研究工作。
主持及参与承担国家“863”、“十二五”科技支撑、“国家标准制定”等科研任务近20项,发表论文30余篇,其中SCI/EI检索8篇,参编论著5部。
开发日光温室结构优化软件,指导设计日光温室2000余亩。
日光温室是一种我国自主研发的设施类型,由于能够充分利用太阳能,在我国北方大部分地区一般不需要额外辅助加温即可实现喜温果菜安全越冬生产,具有较高的经济和社会效益,近年来得到了广泛的应用。
截至2014年,全国日光温室总面积已达101.3万公顷,约占园艺设施总面积的24.6%。
日光温室的发展,成功解决了我国北方地区冬季鲜食蔬菜的供给问题;并且通过延长农民的劳动生产时间,增加了经济收入。
为了强化园艺生产者对这种温室类型的理解,本文将从日光温室的工作原理、主要类型、设计方法、建造流程等方面,进行简要介绍。
一、工作原理日光温室的能量来自于太阳辐射,夜间也是靠白天室内蓄积的太阳辐射热量来维持室内的温度。
它之所以能够不需要加温实现冬季正常生产,主要是和它的结构有关。
一个标准的日光温室是由保温蓄热的后墙、顶部北侧的保温后屋面、南向采光屋面昼开夜盖的保温被构成。
它的原理就是白天打开保温被,让太阳辐射尽可能多地透进温室内,使室内气温迅速上升并将热量蓄积在后墙和地面的土壤中;傍晚的时候,室外气温下降,日光温室关闭保温被减少室内热量的散失,并且靠墙体和地面土壤缓慢释放的热量,来维持室内温度在一个较高的水平。
一般情况下,日光温室能够维持室内外20~30℃的温差,所以能够保障在不额外加温的情况下,实现果菜的正常生产。
由于日光温室克服了连栋玻璃温室能耗大的问题,目前像日本、加拿大等国家也在模仿、研究日光温室,这也是我国劳动人民对世界温室产业做出的一个巨大贡献。
二、种类沿革日光温室起源于上世纪30年代的辽宁海城地区,利用一面坡的玻璃屋面加立窗的简易形式来生产新鲜蔬菜。
自上世纪70年代起,随着塑料薄膜在农业上的广泛应用,直接推进了日光温室结构的发展和升级,温室前屋面由折线形改为拱圆形。
进入新世纪,在需求带动、政策拉动、投资驱动下,日光温室产业迎来了一个快速发展期,各种结构形式层出不穷。
从专业角度上来说,日光温室的种类还是按照受力骨架的类型和墙体材料的类型进行区分。
从受力骨架类型上,可以分成竹木结构的日光温室,就是用竹竿作为温室前屋面骨架;钢结构的日光温室,就是用钢筋、钢管焊接成桁架结构或者用几字钢等薄壁型钢冷弯成型作为温室前屋面骨架;钢木混合结构的日光温室,就是用钢结构和竹木结构混合使用作为温室前屋面骨架。
从墙体材料上,可以分为土墙结构的日光温室,采用挖掘机或干打垒的方式,用土砌筑日光温室的后墙;砖墙加外保温结构的日光温室,采用复合砌筑的方式,砌筑砖墙外贴保温板的形式作为温室后墙;以及采用发泡混凝土、聚苯乙烯砖等新型保温材料砌筑的日光温室。
近年来推广面积较多是以大跨度、厚土墙、地面下沉为特征的“寿光型”日光温室和采用蓄热砖墙外加保温板的辽沈型日光温室为主。
三、日光温室的设计合理的设计是确保日光温室在白天能够尽量多截获、储藏太阳能、在夜间具有良好保温效果的关键。
日光温室的设计主要是确定5类最重要的结构参数,即温室的跨度、高度、前后屋面角度、墙体的厚度、后屋面的水平投影长度。
这5类参数是相互影响的,共同决定了温室的性能。
1. 跨度指日光温室南侧底脚至北墙之间的宽度。
目前我国北方地区,特别是北纬40°以北的寒冷地区,日光温室的跨度大多在8~10米之间,可以保证作物有较为充裕的生长空间和较为便利的作业条件。
在北纬40°以南的冬季气温较高的地区,为了增加温室的有效种植面积,可以将温室的跨度适当增加到10~12米。
2. 前后屋面角度包含前屋面角度和后屋面角度两个参数。
前屋面角是指从日光温室南侧底脚至屋脊最高点的连线与地平面的夹角。
前屋面角是否合理,对于温室的采光具有重要作用。
前屋面角的确定方法和建设地所在纬度有紧密关系的,一般在北纬40°以南地区,日光温室前屋面角度取26°~29°、北纬40°地区,取30°;北纬40°以北地区,取31°~33°。
后屋面角指的是温室后屋面与水平面的夹角,它决定了屋脊与后墙的高差。
后屋面角最好要大于当地冬至日太阳高度角7°~8°,后屋面角一般取40°~45°。
3. 高度指日光温室屋脊至地面的距离。
当日光温室的跨度、前屋面角度确定了,温室的高度基本也就确定了。
以8米跨度的温室为例,在北纬40°以南地区,日光温室高度取3.5~4米之间、北纬40°地区,取4米;北纬40°以北地区,取4.1~4.5米之间。
4. 墙体厚度日光温室墙体不仅起承重、隔热的功能,也起着蓄放热量的功能,因此最好采用复合模式来砌筑日光温室,即内侧选用蓄热系数大的建筑材料,外层选用导热小的保温材料。
墙体的厚度和冬季室外温度有关,室外温度越低,相应的墙体厚度就越大。
目前通常采用37砖墙或50砖墙外贴10厘米厚、密度为20千克/立方米的聚苯板的做法,这种墙体的优势是寿命长、性能好,缺点是砌筑费用高。
所以有些地区的农业种植者,选用土墙作为温室的墙体,土墙的厚度也不是越厚越好,从蓄热的角度来说1米厚就足够了,但从保温的角度来说,还要再增加到2~3米左右。
土墙的优势是造价低、性能也不错,但缺点同样很明显,就是在降雨量比较大的、土质黏结力不好的地区,土墙容易坍塌。
5. 后屋面水平投影长度主要是反映后屋面的长短,在寒冷区域,后屋面水平投影长度一般取温室跨度的20%;在气温较高的地区后屋面水平投影就适当短一些,控制在1米左右,有时甚至可以取消后屋面。
四、日光温室的建造日光温室的建设主要包含:选址、布局,放线、建造地基、砌筑墙体、安装骨架、建造后屋面、铺设薄膜、安装保温被和卷帘机等工序。
1. 选址主要遵循四个原则,一是地形开阔,东、西、南三面无遮阳;二是地下水位要低,土质要疏松肥沃,没有盐渍化和其他污染;三是要避开风口、风道;四是供电供水便利,道路畅通。
2. 布局场地选择好后,要进行合理的规划布局,包括确定日光温室的方位、间距。
温室的方位要求坐北朝南,一般以正南比较多,在寒冷的地区可以适当南偏西5°~10°,这样比较有利于下午温室内温度的积累。
温室的前后排间距以冬至日上午10点,前排温室不对后排温室构成明显遮光为准,通常按照脊高的1.5~2倍来设置,在北纬40°以北地区,由于冬至日的太阳高度角比较低,前后栋温室的间隔要按照脊高的2.5倍来设置。
3. 放线首先要定好一根正南方向的线,再在这根直线上拉一条东西向的垂线,这就是温室的后墙线。
然后根据设计温室的大小定出温室四角的角桩位置,并钉上木桩,作为标记。
拉线并用白灰撒出后墙、两侧山墙及整个温室的线位。
然后对场地进行平整,用水准仪找平每栋温室,确定正负零位,然后就可以砌墙。
4. 墙体砌筑砖墙砌筑,用体积比为2?U8的灰土夯实墙基垫层,温室基础用毛石或普通砖建造,用水泥砂浆砌成,基础做完后就可以砌墙。
在墙体砌筑过程中每隔1米砌一道横向拉墙,使内外两层连成一个整体,在墙的顶部作一层圈梁,按照骨架安装的位置,埋上预埋件。
墙体砌筑时要砂浆饱满,勾好砖缝,山墙按照温室前屋面的形状砌成半拱圆形。
砖墙砌好后,在外侧贴10厘米的聚苯板,密度要求在20千克/立方米以上,最外面加一层钢丝网砂浆面层作为保护。
土墙砌筑,以前干打垒的施工工艺比较多,现在用的最多的是机打土墙的方式,就是用挖掘机、链轨式推土机进行机械化建造。
首先把温室20~30厘米处耕作层的熟土取出来,堆放到温室南侧,待墙体建完后回填。
然后用挖掘机取土筑墙,每增加30厘米用推土机反复碾压几遍,压紧夯实,一直建设到预定的高度,再用挖掘机切削成上窄下宽的形状,最后在墙顶作一层圈梁。
山墙和后墙连接处采用山墙包后墙的方式。
为了保护土墙不受雨水的侵蚀,通常会在土墙外侧包裹一层旧棚膜或保温被,有时也会外砌一层砖墙进行保护。
5. 骨架安装如果采用钢结构骨架,除了部分薄壁型钢骨架可以预制外,大部分还是需要自行焊接的。
一般骨架的上弦选用φ(直径)32或φ35镀锌钢管,下弦为φ12钢筋,中间用φ8或10钢筋作为腹杆拉花。
骨架加工好后就可以安装,将骨架的前端和温室前底脚位置上的预埋件相焊结,后端和后墙圈梁上的预埋件焊结,骨架间距可以设为1或1.2米一榀,骨架中间用3~4道镀锌钢管纵向通长连接,在屋脊处用50毫米×50毫米的角铁焊接纵向相联,角铁缺口朝向后屋面,在后屋面的东西方向上,也要焊2~3道角铁作为支撑。
安装时要保证所有骨架的高度、角度应一致,焊接要牢固。
如果采用钢木混合结构的骨架,其中的钢骨架一般用钢管弯制而成,安装间距通常为3~4米,中间每0.5米用竹竿作为骨架。
东西方向上,从骨架前端一直到后屋面,每30~40厘米拉一道铁丝,这样增加骨架的整体稳定性,铁丝在山墙上汇集,连上地锚埋到土里。
同时为了加强骨架的承载力,在钢骨架下设2~3排柱子作为支撑。
这种骨架的优势就是造价便宜,缺点就是竹竿每2~3年需要更换,需要经常维修。
6. 后屋面建造后屋面主要是起保温作用。
后屋面通常做法是采用多层结构,从室内向室外,设有承重层、保温层和防水层。
现在新的做法是选用15厘米的轻质复合保温板直接铺设在后屋面上,板上用水泥砂浆抹面及防水卷材处理。
这种保温性也比较好,而且施工简单。
后屋面施工的总体要求是,要保证整个后屋面顶部呈南高北低平缓的斜坡,坡面平整无缝,注意不能让雨、雪渗入后屋面。
7. 塑料薄膜安装选用透光性好,抗老化的无滴膜作为温室前屋面的棚膜。
在安装时,采用3块薄膜覆盖的方式,在前屋面骨架的顶部和前底脚,覆盖2块小薄膜,中间覆盖1块大薄膜,两块膜的连接处可扒缝通风。
膜东西向长度要比温室长2米,南北向宽度要按照前屋面骨架的弧长多60~80厘米,就是在两块膜的搭接处,留30~40厘米的重叠。
安装时应该选择无风晴天的上午,从骨架前底角处,先覆盖1.5米的薄膜,下部留30厘米宽,以备埋入土中固定,东、西方向拉紧膜后,用卡簧卡在山墙的卡槽内固定,将下部埋在土中。
然后用同样的方法,将中间的那块大膜东西向拉紧,下方压在下面的薄膜上,重叠30厘米,将2块薄膜的活动侧每隔3~4米用细铁丝固定在骨架上。
最后覆盖最上面幅宽1.5米膜,使其下边与中间薄膜重叠30厘米。