潘十義，林 羽，王 瑩

（廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站，廣州 510515）

0 引言

隨著華南地區(qū)溫室大棚的需求量增長(zhǎng)，當(dāng)前的溫室大棚標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)難以滿足華南地區(qū)溫室大棚快速發(fā)展的要求。因此，需要重新制訂華南地區(qū)溫室大棚的地方標(biāo)準(zhǔn)，以打破華南地區(qū)溫室大棚產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。南方農(nóng)村報(bào)曾報(bào)導(dǎo)：廣東力爭(zhēng)到2020年全省建成設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚面積60萬(wàn)畝以上，其中連片千畝示范片100個(gè)以上、連片百畝示范點(diǎn)1 000個(gè)以上，每畝耕地年產(chǎn)出水平在3萬(wàn)元以上，比目前露地生產(chǎn)效益提高2倍以上[1]。但實(shí)際上，廣東省溫室大棚生產(chǎn)企業(yè)多，產(chǎn)品規(guī)格多，使用的環(huán)境氣候也有所差異，而且沒(méi)有針對(duì)華南地區(qū)溫室大棚的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可參考，這在一定程度上制約了溫室大棚在廣東省的推廣應(yīng)用。

1 溫室大棚在廣東省發(fā)展現(xiàn)狀

廣東省溫室大棚生產(chǎn)廠家主要分為兩大類：一類為主要針對(duì)種養(yǎng)殖的農(nóng)業(yè)用戶，另一類為針對(duì)花卉草木市場(chǎng)的用戶。前者的生產(chǎn)廠家全省均有分布，大多數(shù)生產(chǎn)的為中低檔的塑料溫室大棚；后者的生產(chǎn)廠家集中在順德一帶。而溫室大棚的用戶，則大多集中在粵東西一帶。

通過(guò)實(shí)地調(diào)研，廣東省內(nèi)用戶對(duì)塑料大棚的實(shí)際需求總結(jié)起來(lái)為：皮實(shí)耐用、性價(jià)比高。皮實(shí)耐用具體可以解釋為“四個(gè)不易”：運(yùn)動(dòng)件不易壞、鋼材不易銹、塑料薄膜不易老、風(fēng)吹雨打不易倒，而這“四個(gè)不易”可以作為以后試驗(yàn)鑒定工作的方向。但實(shí)際上，市面上在用的溫室大棚質(zhì)量良莠不齊，尤其是在粵東沿海地區(qū)，每一次臺(tái)風(fēng)過(guò)后，就有一大批溫室大棚倒塌，給用戶造成不小的經(jīng)濟(jì)損失；而在價(jià)格方面，市面上建造的簡(jiǎn)易塑料型溫室大棚約為1萬(wàn)元/畝，一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的農(nóng)業(yè)合作社或者農(nóng)業(yè)公司，能承受的建造成本為5萬(wàn)~10萬(wàn)元/畝。

在走訪廣東省內(nèi)企業(yè)和用戶過(guò)程中了解到，目前溫室大棚存在的問(wèn)題是建造成本高、維修成本高以及補(bǔ)貼力度小，這些問(wèn)題成為制約溫室大棚在華南地區(qū)推廣的瓶頸。生產(chǎn)企業(yè)希望能出臺(tái)適合廣東省省情的地方標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范溫室大棚的生產(chǎn)。在降低生產(chǎn)及維護(hù)成本方面，企業(yè)建議地方標(biāo)準(zhǔn)能在大棚配件的“互換性”要求上有所規(guī)范，提高溫室大棚的風(fēng)壓載荷性能，確立2~3種主推結(jié)構(gòu)類型。在加大補(bǔ)貼力度方面，用戶則希望可以參照廣東省外的成熟經(jīng)驗(yàn)，把補(bǔ)貼門(mén)檻放低，惠及更多老百姓。

2 制訂地方標(biāo)準(zhǔn)的必要性

溫室大棚不僅可以有效提高土地產(chǎn)出率、資源利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且能夠顯著提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。目前，原有標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不適用于具有華南地區(qū)氣候條件特點(diǎn)的溫室大棚。如果沒(méi)有新的華南地區(qū)溫室大棚地方標(biāo)準(zhǔn)作參照，難以規(guī)范企業(yè)設(shè)計(jì)出適用于華南地區(qū)的溫室大棚，難以擴(kuò)大溫室大棚在華南地區(qū)的推廣應(yīng)用面積，也發(fā)揮不了溫室大棚對(duì)華南地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多智能控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于溫室大棚，因此，對(duì)新型的智能控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)很有必要。若繼續(xù)沿用當(dāng)前現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，難以對(duì)越來(lái)越智能化的溫室大棚作出科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)，也無(wú)法滿足新技術(shù)條件下的檢驗(yàn)要求。溫室大棚地方標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)智能控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)儀器進(jìn)行明確要求，以適應(yīng)溫室大棚智能化的發(fā)展。

3 制訂地方標(biāo)準(zhǔn)的要求

3.1 性能指標(biāo)明確

制訂的地方標(biāo)準(zhǔn)要結(jié)合華南地區(qū)溫室大棚的實(shí)際情況，在先進(jìn)性、安全性、適用性、可靠性以及性能指標(biāo)方面達(dá)到如下要求：

1）先進(jìn)性：設(shè)施農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)未來(lái)的主推方向，而溫室大棚是其中一個(gè)重要的組成部分。未來(lái)溫室大棚還會(huì)承擔(dān)建設(shè)智慧農(nóng)場(chǎng)的重任，大棚內(nèi)的設(shè)施將會(huì)更加高精尖。目前，華南地區(qū)的溫室大棚有地灌、無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、濕簾降溫裝置、加溫裝置等，這些技術(shù)裝置將溫室大棚的小氣候環(huán)境控制地更加精準(zhǔn)，更有利于棚內(nèi)作物的生長(zhǎng)。新制訂的地方標(biāo)準(zhǔn)要對(duì)這種智能裝備的性能有所要求。

2）安全性：華南地區(qū)多雨、多臺(tái)風(fēng)，因此，安全性是必須要考慮的因素之一，主要包括作物荷載和風(fēng)壓荷載。首先咨詢建筑行業(yè)相關(guān)人士，確定采用哪種結(jié)構(gòu)、使用哪些材料、采用何種施工工藝，然后才能制定出主推的大棚結(jié)構(gòu)類型，統(tǒng)一荷載的試驗(yàn)方法。除了溫室主架構(gòu)符合安全性要求外，產(chǎn)品細(xì)節(jié)也要充分體現(xiàn)安全性要求，外露轉(zhuǎn)動(dòng)零件、部件必須有防護(hù)罩，并且有醒目的警示標(biāo)志；溫室的電氣布線要滿足安全標(biāo)準(zhǔn)的要求；結(jié)構(gòu)件不得有起皺、毛刺、鋒利的邊緣等現(xiàn)象，以免對(duì)人體造成物理傷害。

3）適用性：根據(jù)華南地區(qū)的地形和氣候特征，必須區(qū)分出“山區(qū)型溫室大棚”和“沿海臺(tái)風(fēng)型溫室大棚”。不同類型的溫室大棚在通風(fēng)要求、采光性能、降溫性能、保溫性能、防雨性能上要體現(xiàn)出差別，以滿足當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)技農(nóng)藝要求。如果大棚內(nèi)安裝了電氣輔助設(shè)備，則要對(duì)其能耗有所規(guī)定。適用性評(píng)價(jià)主要采用性能試驗(yàn)和用戶評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。

4）可靠性：對(duì)骨架材料選擇上有所規(guī)定，必須考察材料的防銹性能，鍍鋅件鍍層應(yīng)均勻，不得有斑點(diǎn)和剝落現(xiàn)象。在安裝工藝上要求盡量不能破壞防銹層。焊接件的焊縫應(yīng)該牢固、連續(xù)均勻、無(wú)焊接缺陷；鈑金件應(yīng)該平整，無(wú)明顯的扭曲；鉚接應(yīng)牢固，螺栓不得有松動(dòng)和歪斜；大棚內(nèi)部不允許有漏雨現(xiàn)象；混凝土基礎(chǔ)要符合相關(guān)規(guī)定。

5）性能指標(biāo)：

a.散熱性能。夏天，棚內(nèi)比棚外溫度至少低3℃。溫室外布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，溫室內(nèi)布置9個(gè)測(cè)點(diǎn)，啟動(dòng)降溫設(shè)備，測(cè)定9:00到19:00溫室內(nèi)外溫度，每小時(shí)測(cè)定1次，計(jì)算室內(nèi)外溫度算術(shù)平均值之差。

設(shè)備：溫度測(cè)量?jī)x。

b.保溫性能。冬天，棚內(nèi)比棚外溫室至少高3℃。閉合溫室天窗、側(cè)窗，按照“降溫性能”的方法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算室內(nèi)外溫度算術(shù)平均值之差。

設(shè)備：溫度測(cè)量?jī)x。

c.透光率。透光率不小于60%，使用遮陽(yáng)網(wǎng)時(shí)透光率不大于50%[2]。

設(shè)備：光輻照綜合測(cè)試儀。

d.防雨性能。要求大棚頂部不得有滲漏之處。在規(guī)定的降雨量范圍內(nèi)，不得有雨水倒灌進(jìn)大棚。既可以檢驗(yàn)大棚結(jié)構(gòu)的緊密性，也可以檢驗(yàn)大棚的排水工程好壞。

設(shè)備：量雨器。

e.作物荷載。主要考察溫室大棚建筑結(jié)構(gòu)的承受外力能力。通過(guò)在溫室結(jié)構(gòu)上吊掛重物，在規(guī)定的重量范圍內(nèi)橫梁不得出現(xiàn)明顯的形變。試驗(yàn)方法參照GB/T 51183—2016《農(nóng)業(yè)溫室結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》。

設(shè)備：拉力計(jì)、砝碼。

f.風(fēng)荷載。主要考察溫室大棚建筑結(jié)構(gòu)的承受風(fēng)壓能力。試驗(yàn)方法參照GB/T 51183—2016《農(nóng)業(yè)溫室結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》。

設(shè)備：風(fēng)速儀、風(fēng)壓測(cè)量?jī)x。

3.2 對(duì)儀器設(shè)備的要求

溫室大棚試驗(yàn)和其他農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)有明顯的不同：①溫室大棚面積大，要考慮到多個(gè)檢查點(diǎn)均勻分布問(wèn)題；②溫室大棚的氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)變化，需要獲取的數(shù)據(jù)量大；③溫室大棚的風(fēng)壓荷載測(cè)試方法爭(zhēng)議大。

要滿足溫室大棚試驗(yàn)要求，除了研究出一套科學(xué)合理的試驗(yàn)方法外，更重要的一點(diǎn)是選擇合適的試驗(yàn)儀器。溫室大棚試驗(yàn)儀器應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：一是方便攜帶；二是盡可能多地集成測(cè)試模塊，并且可以使用計(jì)算機(jī)輔助分析數(shù)據(jù)；三是傳感器要滿足測(cè)量精度要求。溫室大棚的性能指標(biāo)明確了測(cè)量項(xiàng)目，分別涉及到溫濕度、光照度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量收集等。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19165—2003《日光溫室和塑料大棚結(jié)構(gòu)與性能要求》試驗(yàn)方法要求，要在大棚內(nèi)布置9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，布點(diǎn)位置見(jiàn)圖1［3］。

圖1 測(cè)點(diǎn)布置平面圖

目前，有一類多功能“無(wú)線氣象土壤自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的檢測(cè)設(shè)備。該設(shè)備的監(jiān)測(cè)模塊集成了溫濕度傳感器、光照傳感器、雨量收集傳感器、風(fēng)速傳感器，采用無(wú)線傳輸信號(hào)，可以在電腦或者手機(jī)上形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

該類設(shè)備具體優(yōu)點(diǎn)如下：

a.實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)?？?4 h實(shí)時(shí)在線采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、風(fēng)速、葉片濕度、光照、供電電壓等各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)信息。

圖2 檢測(cè)設(shè)備原理示意圖

b.預(yù)警?？稍O(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度報(bào)警闕值，當(dāng)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)送預(yù)警信息到設(shè)定的手機(jī)或電子郵箱。

c.數(shù)據(jù)傳輸。所有測(cè)站通過(guò)GPRS方式將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，用戶通過(guò)登錄互聯(lián)網(wǎng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控溫室環(huán)境。監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以同時(shí)發(fā)送到4個(gè)不同的數(shù)據(jù)平臺(tái)，保證數(shù)據(jù)安全。

d.監(jiān)測(cè)站管理。通過(guò)無(wú)線和有線方式連接各個(gè)傳感器，將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送到中央平臺(tái)。監(jiān)測(cè)站和數(shù)據(jù)平臺(tái)可以進(jìn)行雙向通信。監(jiān)測(cè)站的所有傳感器的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送頻率可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置。監(jiān)測(cè)站的各個(gè)傳感器之間可以進(jìn)行閉合控制。

e.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用。數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)監(jiān)測(cè)站及各種傳感器監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、管理。用戶可通過(guò)電腦、手機(jī)登錄互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地查閱監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

f.遠(yuǎn)程控制。用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)上網(wǎng)終端均可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)各種設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

其工作過(guò)程為：一臺(tái)主機(jī)擺放在溫室外，多個(gè)監(jiān)測(cè)模塊分布在大棚內(nèi)。通過(guò)無(wú)線電，大棚內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)源源不斷地傳輸給主機(jī)，再由主機(jī)發(fā)送給電腦，滿足實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)的要求。此類無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，體積小易攜帶，安裝便捷，不受線束長(zhǎng)度限制，很適合引進(jìn)來(lái)作為試驗(yàn)儀器使用。另外，為了測(cè)試溫室大棚的風(fēng)荷載，還需要引進(jìn)風(fēng)壓測(cè)量?jī)x。

4 總結(jié)

從廣東省溫室大棚企業(yè)和用戶的反饋信息得知，制訂華南地區(qū)溫室大棚地方標(biāo)準(zhǔn)很有必要；從現(xiàn)有檢測(cè)手段和檢測(cè)儀器設(shè)備來(lái)看，實(shí)施華南地區(qū)溫室大棚地方標(biāo)準(zhǔn)切實(shí)可行。如果溫室大棚的地方標(biāo)準(zhǔn)不完善，將影響到設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。溫室大棚地方標(biāo)準(zhǔn)，是華南地區(qū)溫室大棚生產(chǎn)企業(yè)組織生產(chǎn)的依據(jù)，也是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)、質(zhì)量評(píng)價(jià)的依據(jù)，對(duì)推廣華南地區(qū)溫室大棚的建設(shè)，推動(dòng)華南地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有著重要的意義。

[1]盧曉科.廣東需要大棚種植嗎?設(shè)施農(nóng)業(yè)這樣搞——首批38個(gè)示范基地已投產(chǎn)第二批36個(gè)將在今年投產(chǎn)［N］.南方農(nóng)村報(bào)，2017-01-14（03）.

[2]JB/T 10594—2006日光溫室和塑料大棚結(jié)構(gòu)與性能要求［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2003.

[3]GB/T 19165—2003日光溫室和塑料大棚結(jié)構(gòu)與性能要求［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2003.