宋明軍，王志偉，趙鵬

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院張掖試驗場，甘肅張掖 734000）

甘肅省土墻立柱通用型日光溫室建造技術(shù)

宋明軍1，王志偉2，趙鵬1

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院張掖試驗場，甘肅張掖 734000）

從設(shè)計指標、結(jié)構(gòu)參數(shù)、建造材料及建造施工技術(shù)等方面介紹了甘肅省土墻立柱通用型日光溫室的設(shè)計與建造技術(shù)。

土墻立柱；日光溫室；建造；甘肅省

土墻立柱型日光溫室是目前甘肅省日光溫室的主體結(jié)構(gòu)，建造成本相對較低，在不同生態(tài)區(qū)均有應(yīng)用，約占全省日光溫室面積的90%。因各地氣候條件和種植作物種類不同，溫室建造應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)和參數(shù)［1～6］，通常宜選擇地質(zhì)條件好、地下水位適中、排灌方便、前方和東西兩側(cè)沒有高山以及高大建筑物遮擋的地塊，也可選擇坡度小于25°的向陽坡地，避開洪、澇、泥石流和多冰雹、雷擊、風口、有污染等地段。修建溫室群要做好溫室排列以及配套給排水、道路、電力等設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)?，F(xiàn)將主要建造技術(shù)介紹如下。

1 設(shè)計指標

1.1 光照

溫室內(nèi)各種作物對光照要求不同，通常以強光性作物為對象進行溫室設(shè)計，要求溫室內(nèi)光照強度大于光補償4 kLx的6 h累計光照強度平均不低于20 kLx，室內(nèi)前屋面離地1 m高處的平均透光率在70%以上。

1.2 溫度

溫室保溫性能以滿足喜溫果菜生長要求設(shè)計，最低溫度不低于8 ℃，嚴寒季節(jié)最低溫度時，室內(nèi)外最大溫差30 ℃。

1.3 整體抗壓性

要求可承擔風壓、雪壓和架材固定荷載等20 a一遇的最大荷載組合，荷載設(shè)計能力應(yīng)達到1.5 kN/m2。

2 結(jié)構(gòu)參數(shù)

日光溫室采用坐北朝南、東西沿長建造，相鄰兩棟溫室南北間距8.0 m，左右間距不小于3 m，甘肅各地區(qū)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

2.1 跨度

跨度是指溫室后墻內(nèi)側(cè)到溫室前沿的距離，一般為8.0～10.0 m。

2.2 脊高

指溫室屋脊到室內(nèi)地面的高度，一般3.6～4.6 m，脊高因緯度和跨度變化有差異。

2.3 方位角

指采光屋面的朝向，不同區(qū)域方位角不同，如河西走廊為正南偏西5～10°，涇河流域0～5°。

2.4 墻體厚度

墻體包括后墻和山墻。墻基部1.4～1.8 m，墻上部1.0～1.4 m，不同生態(tài)區(qū)差異較大，一般要求大于當?shù)刈畲髢鐾翆?0 cm以上。

2.5 后屋面

又稱“后坡”，是日光溫室的圍護結(jié)構(gòu)之一，具有隔熱保溫作用。一般后坡長1.6～2.4 m，后屋面仰角38～43°。

2.6 長度

指溫室東西長，標準溫室長60.0 m，但根據(jù)立地條件可以達到80.0 m。

3 建造材料

3.1 骨架材料

采光屋面的骨架材料有主拱架、副拱架、冷拔絲、鐵絲、竹桿等，后屋面的骨架材料有立柱、檁條、冷拔絲。

3.1.1 骨架材料選擇骨架采用鋼竹結(jié)構(gòu)時，8.0 m跨度溫室主骨架選用DN 40 鋼管（外徑48 mm、壁厚3.25 mm）；溫室跨度大于9 m時，主骨架采用平面桁架結(jié)構(gòu)，上弦選用DN 40 鋼管，下弦選用φ12鋼筋，腹桿選用φ10 鋼筋，主鋼骨架間距3.6 m。副骨架選用竹桿，基部直徑2 cm 以上，長度4.5 m以上，間距0.5～0.6 m，溫室橫向每0.4 m 拉φ8 冷撥絲。采用全鋼結(jié)構(gòu)時，用雙拱桁架，骨架上弦選用DN 20 鋼管，骨架下弦選用φ12 鋼筋，腹桿選用φ10 鋼筋，雙拱骨架間距1.0 m，溫室縱向拉3～4道DN20 鋼管作為縱拉桿。

3.1.2 立柱、檁條和底座立柱可采用鋼管或水泥預(yù)制件，長3.8 m，立柱間距1.8 m。鋼管做立柱時，規(guī)格為DN 40鋼管（外徑48 mm、壁厚3.25 mm）。選用水泥預(yù)制立柱時，用C20混凝土，立柱長、寬、高尺寸分別為15、12、380 cm，內(nèi)嵌4根φ8鋼筋。檁條可采用鋼管、水泥預(yù)制件或圓木，檁條長2.8 m。選用鋼管時，規(guī)格為DN40鋼管（外徑48 mm，壁厚3.25 mm）；選用C20混凝土預(yù)制檁條時，長、寬、高尺寸分別為15、12、280 cm，內(nèi)嵌5根φ8鋼筋；選用圓木時，直徑15 cm以上，不可選用朽木。用鋼管作立柱和檁條時，用水泥預(yù)制底座，下面可安放墊石支撐。

3.1.3 橫梁采用鋼管，鋼管規(guī)格型號與立柱相同，長度與溫室的整體長度（包山墻）相等。縱向角鐵架在屋脊處，用于連接前后屋面骨架，長度與溫室的整體長度（包山墻）相等。

3.1.4 鐵絲山墻外側(cè)固定地錨預(yù)埋直徑4 mm 鍍鋅鐵絲。前、后屋面縱向拉直徑2.8 mm 鍍鋅鐵絲，前屋面鐵絲間距40 cm，后屋面鐵絲間距10～15 cm，屋脊處拉雙股。溫室內(nèi)縱向吊蔓采用直徑2.8 mm 鍍鋅鐵絲，橫向吊蔓采用直徑2.2 mm鍍鋅鐵絲。捆扎采用直徑2.0 mm 鍍鋅鐵絲。撐膜竹竿固定采用直徑1.0 mm 鍍鋅鐵絲。

表1 土墻立柱型節(jié)能日光溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)

3.2 墻體材料

墻體選用干打壘土墻，把土填入兩塊木板或木椽之間夯實完成。為避免鹽堿及水浸坍塌，墻基要求用三合土夯實50 cm，也可加少許碎麥秸或砂子、爐渣等，既增加強度，又減少干裂。有條件的地區(qū)也可用磚石砌成。

3.3 屋面采光覆蓋材料

日光溫室前屋面的透明覆蓋材料以厚0.12 mm、寬8.0 m的醋酸乙烯（EVA）高保溫日光溫室專用膜最好。醋酸乙烯（EVA）是農(nóng)業(yè)部推薦的高效節(jié)能日光溫室專用膜，它是以EVA樹脂為主體的三層復(fù)合功能性農(nóng)用薄膜，具有高度透明性，透光率比PVC無滴膜和PE無滴膜高15%～20%，高衰減慢，保溫性好，溫度比PE無滴膜高2～4℃，比PVC無滴膜高1.5～2.0 ℃。防塵性杰出，無助劑析出，可長期保持透明度。流滴持效期6個月以上，是PVC和PE無滴膜的2倍。

3.4 保溫覆蓋材料

日光溫室保溫覆蓋材料通常采用草簾或保溫被，也可在草簾外覆蓋棚膜防霜保溫。通常草簾寬1.2 m、長9.0～11.0 m、厚4～6 cm，可用2～3 a。保溫被寬3.0～4.0 m、厚1～3 cm、重1 000～3 000 g/m2，表層具備防水、防老化性能，芯層具備良好的保溫隔熱性能。

圖1 河西走廊跨度8 m的土墻立柱通用型日光溫室建造標準示意

4 建造施工技術(shù)

主要施工技術(shù)參數(shù)見圖1。

4.1 施工時間

通常施工從春季開始，夏收后建造結(jié)束，以保證在投放使用時墻體干透。

4.2 墻體施工

墻體應(yīng)連續(xù)分層砌筑，要求無明顯接縫，夯實程度一致。墻內(nèi)外各留50 cm空地不取土，以保護墻體。室內(nèi)表層30 cm以內(nèi)熟土在建造前移出，墻體砌筑完成后回填，以免影響以后的種植。4.3后屋面施工

4.3.1 底座埋設(shè)底座下用三合土夯實。立柱底座和骨架底座分別在同一水平面上。立柱底座水平放置，中心距后墻1.0 m，東西向每1.8 m放一塊。主骨架底座中心距后墻內(nèi)側(cè)8.0 m，東西向每3.6 m放一塊。檁條底座放置在后墻中，間距1.8 m，檁條下端頂在底座的小坑內(nèi)，仰角按照參數(shù)表規(guī)定，檁條底座在同一水平線上。用混凝土預(yù)制件做立柱和檁條時下面放置墊石。

4.3.2 立柱和后屋面安裝立柱下端焊結(jié)在底座預(yù)埋的鋼筋上，上端與橫梁焊接。橫向梁與檁條在距檁條頂端0.95 m處焊接。檁條下端頂在檁條底座上，中部與橫梁焊接，頂部與橫向角鐵焊接。焊接結(jié)束后，用砂紙除去金屬表面的鐵銹，處理好焊接點，涂防銹漆2遍做防銹處理。用混凝土預(yù)制件做立柱和檁條時，立柱下端埋深0.48 m，下面用三合土夯實并加墊石或底座。立柱上端頂在檁條中部距頂部0.95 m處，并用3.0 mm鐵絲通過預(yù)留孔穿孔固定。檁條頂端通過預(yù)埋鋼筋與橫向角鐵焊接。

4.3.3 縱向鋼絲安裝先在兩側(cè)山墻頂部放置兩根直徑10 cm以上、長2.0 m的襯墻圓木。后屋面檁條上每20 cm拉2.8 mm鍍鋅鐵絲，最頂端拉雙股，出墻處用鐵釘固定在襯墻圓木上，兩端固定在山墻外側(cè)地錨的預(yù)留鐵絲環(huán)上。鋼絲與檁條用2.0 mm鐵絲固定。

4.3.4 后屋面填充覆蓋在鋼絲上先鋪1層無破損、防老化性能好塑料薄膜，厚0.1 mm以上，寬6 m左右，膜上鋪玉米稈15 cm，再填充麥草等。填滿后將薄膜折轉(zhuǎn)包住全部填充料，覆土踏實，土厚20 cm，土層上再覆蓋5 cm草泥。后屋面外表面要求做成前高后低約10～15°的坡度，以利于排水。甘肅省渭河流域、涇河流域、徽成盆地和高寒陰濕區(qū)雨量相對較多，日光溫室后屋面表面應(yīng)覆蓋舊棚膜或防水材料。后屋面每隔5 m安裝DN 50 PVC排水管，排水管應(yīng)延伸出墻體20 cm，以避免沖刷后墻。

4.4 前屋面施工

4.4.1 主骨架制作按剖面圖等高線加工骨架，用彎管機加工主骨架，要求彎管均勻一致。在地面先按剖面圖的等高線放樣，然后在放樣圖上焊接加工骨架。

4.4.2 骨架安裝主骨架前端與前底座焊接，頂端和角鐵焊接，將整個溫室骨架全部連接在一起，以增加溫室的穩(wěn)定性和安全性。焊接的骨架在同一平面上，不能高低錯落。焊接結(jié)束后，用砂紙除去金屬材料表面的鐵銹，涂防銹漆2遍做防銹處理。

4.4.3 縱拉鋼絲安裝先在兩側(cè)山墻頂部放置直徑10 cm以上襯墻圓木。骨架上東西向每40 cm拉一道2.8 mm鋼絲，出墻處用鐵釘固定在襯墻圓木上，兩端固定在山墻外側(cè)地錨上的預(yù)留鐵絲環(huán)上。鋼絲與骨架連接處用2.0 mm鋼絲固定。

4.4.4 撐膜竹竿固定前屋面每0.6 m設(shè)一道撐膜竹竿，上下用兩根竹竿對接固定于2.8 mm橫拉鋼絲上。竹竿下端插入土中，上端可頂在角鐵上。主骨架兩側(cè)也加小竹竿，避免棚膜與鋼管直接接觸而發(fā)生“背板”效應(yīng)。竹竿與鐵絲的連接處用布帶或1.0 mm鐵絲固定，使整個棚面連接為承載力大、彈性好、遮光少的整體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

4.5 通風窗設(shè)置

采用扒縫或卷膜器通風，頂通風窗寬1.0～1.5 m，底通風窗寬0.6～1.0 m，長度和溫室等長，并安裝40目防蟲網(wǎng)。溫室長度在60 m以內(nèi)時，卷膜器卷軸采用公稱口徑DN 20鍍鋅鋼管，壁厚2.5 mm以上；溫室長度在60 m以上時，卷膜器卷軸采用公稱口徑DN 26鍍鋅鋼管，壁厚2.5 mm以上。

4.6 防寒溝施工

距溫室前沿10 cm處挖寬40 cm、深50 cm的防寒溝，挖好后先鋪塑料薄膜，再填充麥草或秸桿，將填充物用塑料薄膜包嚴，壓土，以免進水。防寒溝上面留有10 cm土臺。也可在在距溫室前沿10 cm處挖寬20 cm、深50 cm的防寒溝，溝挖好后直接埋入厚8 cm、寬50 cm的聚苯乙烯泡沫板作為隔熱材料。

4.7 蓄水池施工

水池為地下式，邊沿高出地平20 cm，建在溫室內(nèi)靠近水源一側(cè)，距山墻50 cm。水池長5.0 m、寬2.0 m、深2.5 m，容積20 m3，中間用12磚墻或10 cm混凝土隔墻隔開，隔墻底部距池底15 cm處留一直徑5～8 cm的過水孔。統(tǒng)一經(jīng)營的日光溫室群也可采用集中供水，即單獨一座溫室用于蓄水供水。

4.8 緩沖間施工

緩沖間建造于日光溫室出入門的外側(cè)，溫室出入門與緩沖間門的方向要錯開，以免寒風直接吹入溫室。緩沖間為土木結(jié)構(gòu)，長2.5～3.0 m、寬2.0～3.0 m、高2.5 m左右，一般南側(cè)開門，與外界相通。溫室出入門應(yīng)設(shè)置在山墻上，寬0.8～1.0 m，高1.6～1.9 m，與溫室內(nèi)走道相通。

［1］張玉鑫，王志偉，趙鵬.甘肅省日光溫室蔬菜生產(chǎn)氣候區(qū)劃研究［J］.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2013，34（6）：169-175.

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（本文責編：陳偉）

S625.1

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1001-1463（2015）01-0067-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.01.024

2014-09-22

甘肅省蔬菜產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)項目“甘肅省不同生態(tài)區(qū)域日光溫室新型結(jié)構(gòu)研究”；甘肅省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項（2012GAAS04）；甘肅省農(nóng)業(yè)科學院科技支撐項目（2013GAAS19）部分內(nèi)容

宋明軍（1969—），男，甘肅平?jīng)鋈?，副研究員，碩士，主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)工程和溫室環(huán)境方面的研究工作。聯(lián)系電話：（0931）7614949。E-mail：gs_smj@163.com