周長(zhǎng)吉
(農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100125)
前日光溫室夜間保溫主要采用柔性外保溫被。柔性外保溫被主要包括草苫、針刺氈、發(fā)泡聚乙烯等。這些材料的保溫被中除了閉孔發(fā)泡聚乙烯保溫被之外,其他保溫被的保溫芯內(nèi)部空穴均能貫通。雖然這種貫通空穴在材料干燥時(shí)能夠增強(qiáng)保溫被的保溫性能(事實(shí)上,提高材料的保溫性能也正是依靠其內(nèi)部大量存在的這種空穴),但如果保溫芯吸潮,甚至進(jìn)水,材料內(nèi)部空穴中原本用于絕熱的干燥空氣將被導(dǎo)熱性能較強(qiáng)的濕空氣或水代替,使保溫被的保溫性能嚴(yán)重下降,尤其對(duì)具有外保護(hù)層的多層針刺氈類保溫被,由于濕氣或水在保溫芯中易進(jìn)難出,將長(zhǎng)期影響保溫被的保溫性能。
為了減少或避免外保溫被內(nèi)部保溫芯受潮或進(jìn)水,多層針刺氈類保溫被均在外層防護(hù)上下功夫:① 對(duì)外保護(hù)層進(jìn)行防水處理;② 對(duì)針刺縫合的針眼刷防水膠;③ 緊貼外防護(hù)層內(nèi)側(cè)增設(shè)一層塑料薄膜等,做法很多。有人也采用將外保溫改為內(nèi)保溫的做法,避免保溫被直接面對(duì)雨水淋洗,還有人采用弧形硬質(zhì)彩鋼板(又稱滑蓋)替代柔性保溫被,這些做法在一定程度上也確實(shí)能解決柔性外保溫吸潮的問(wèn)題,但由于造價(jià)或操作等方面的原因,這些技術(shù)措施都沒有得到大量推廣。
目前,在柔性外保溫被材料中,閉孔保溫芯材料應(yīng)該是解決防潮、防水問(wèn)題最好的方法。但閉孔保溫芯保溫被由于質(zhì)量輕(抗風(fēng)能力差)、價(jià)格高,在生產(chǎn)實(shí)踐中的推廣面積還不大,所以解決大面積推廣應(yīng)用的草苫和針刺氈保溫被的防水問(wèn)題仍然是當(dāng)務(wù)之急,尤其在如拉薩等一些夜間雨水比較多的地區(qū),和湖北、河南等我國(guó)南北氣候交界地區(qū)(這些地區(qū)冬春季比較溫暖,降雨量大而降雪量小或多為雨夾雪天氣),這種需求更加迫切。
2016年5月25日,筆者在考察陜西寶雞一個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種用塑料薄膜覆蓋日光溫室外保溫被進(jìn)行整體防雨的做法,而且卷放塑料薄膜還采用了電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方法,會(huì)對(duì)一些讀者有學(xué)習(xí)和借鑒的價(jià)值,故此推薦介紹給大家,供大家研究并改進(jìn)提高。
寶雞是我國(guó)典型全年降雨量較多的南北氣候交界地區(qū)。30年累年平均降雨量為901 mm,即使在冬春季節(jié)每天都有降雨(圖1)。所以,在這里建設(shè)日光溫室,外保溫被的防雨作用就非常必要。
這里的溫室采用了典型的山東壽光五代半地下式機(jī)打土墻結(jié)構(gòu)(圖2),其中,為了保護(hù)后墻,采用了無(wú)紡布全面覆蓋后墻(圖3,這種做法對(duì)機(jī)打土墻結(jié)構(gòu)日光溫室即使在降雨量少的地區(qū)對(duì)保護(hù)后墻也非常有效)。溫室保溫被采用了傳統(tǒng)的針刺氈材料,采用中卷式卷簾機(jī)卷放(圖2a)。由于針刺氈保溫被材料自身防水性能較差,在降雨量分布比較均勻的寶雞地區(qū),就不得不采用保溫被展開后再進(jìn)行外覆蓋塑料薄膜進(jìn)行防水的做法。這種做法相應(yīng)地對(duì)保溫被自身的外層防護(hù)要求就降低了,所以,該溫室覆蓋的外保溫被甚至直接取消了保溫被的外層保護(hù)面(圖4)。但取消針刺氈保溫芯保溫被的外層防護(hù)層對(duì)整體防護(hù)的塑料薄膜的密封性要求較高,任何塑料薄膜的空洞都可能使水分通過(guò)空洞滲入保溫芯。值得慶幸的是由于保溫被自身無(wú)防水保護(hù)層,滲入保溫芯的水分在塑料薄膜防水膜卷起后能有機(jī)會(huì)被蒸發(fā)出來(lái)。盡管如此,做好防水塑料薄膜的整體密封性仍然是這一技術(shù)推廣應(yīng)用的前提。
保護(hù)保溫被的塑料薄膜采用擺臂卷膜方式卷放,在卷膜軸的一端安裝卷膜電機(jī),隨卷膜電機(jī)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)卷膜軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)防水膜卷起或鋪展。由于保溫被防水膜卷放的行程較長(zhǎng)(相當(dāng)于日光溫室前屋面的弧面長(zhǎng)度,可能超過(guò)10 m),傳統(tǒng)的日光溫室或連棟塑料溫室屋面開窗用的卷膜電機(jī)(一般卷膜行程在1 m左右,不超過(guò)1.5 m),由于動(dòng)力不足而不能直接采用。為此,當(dāng)?shù)氐臏厥医ㄔO(shè)者專門設(shè)計(jì)了一種帶輪小車(圖5),將卷膜電機(jī)及電機(jī)減速箱放在移動(dòng)小車上,使移動(dòng)小車在溫室一端山墻上運(yùn)動(dòng),形成對(duì)保溫被防水膜的擺臂驅(qū)動(dòng)。手動(dòng)控制電機(jī)減速機(jī)的正反轉(zhuǎn),從而可帶動(dòng)保溫被防水膜的卷放。
這種控制方式由于需要操作人員跟隨卷膜驅(qū)動(dòng)車在溫室山墻上來(lái)回運(yùn)動(dòng),所以,山墻的坡度不能太陡,對(duì)壽光五代半地下機(jī)打土墻結(jié)構(gòu)日光溫室可能比較適用,但對(duì)磚墻結(jié)構(gòu)的日光溫室(尤其是在山墻上設(shè)有臺(tái)階時(shí))操作可能有一定困難。為此,開發(fā)能夠完全自動(dòng)控制的保溫被防水膜驅(qū)動(dòng)機(jī)應(yīng)該是未來(lái)的發(fā)展方向。
為了解決外保溫被塑料薄膜防水膜對(duì)屋面保溫被整體防護(hù)的問(wèn)題,要求防水膜在整個(gè)溫室屋面為一整幅膜(圖6),這樣對(duì)卷軸沿溫室長(zhǎng)度方向的變形控制就比較嚴(yán)格。由于采用擺臂式卷膜方式,卷膜軸的尺寸應(yīng)適當(dāng)加大。也正是采用了擺臂式卷膜,才使防水膜能夠在屋面形成一個(gè)整體,有效克服了中卷式保溫被在溫室中部將保溫被分段的問(wèn)題(圖6)。
對(duì)于大風(fēng)地區(qū),在防水膜覆蓋保溫被后應(yīng)有固膜措施,保證防水塑料薄膜不被風(fēng)刮起,進(jìn)而影響對(duì)保溫被的防護(hù),甚至造成對(duì)溫室屋面的破壞。
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·溫室園藝2016年6期