周長吉（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100125）

安裝和維修保溫被、卷簾機(jī)、屋脊通風(fēng)窗、屋面塑料薄膜、壓膜線以及對后屋面的日常維護(hù)等活動都需要操作人員上到日光溫室后屋面和屋脊進(jìn)行作業(yè)。所以，在日光溫室的設(shè)計(jì)中必須考慮操作人員上屋面的路徑和相應(yīng)的交通措施。臺階是日光溫室設(shè)計(jì)和建設(shè)中最常用的一種上屋面交通形式[1]，但這種交通形式土建工程量大，有的或局部削弱墻體而影響墻體的強(qiáng)度或保溫性能，有的則可能影響屋面保溫被、塑料薄膜安裝或卷簾機(jī)運(yùn)行，在目前的一些輕簡化組裝式日光溫室結(jié)構(gòu)上土建形式的臺階甚至無法實(shí)現(xiàn)。

爬梯是日光溫室操作人員上屋面的一種重要工具，也是對臺階的一種有效補(bǔ)充，尤其適合于輕簡化組裝結(jié)構(gòu)日光溫室。筆者收集和整理了各種爬梯的形式以及在日光溫室上的安裝方式和上屋面的各種路徑，可供日光溫室建筑設(shè)計(jì)參考。

爬梯的形式

和民用的爬梯一樣，日光溫室用爬梯最基本的形式是兩側(cè)用梯梁將相互平行的踏步桿綁扎（圖1a）、焊接（圖1b）或組裝（圖1c）起來的一種平面組件。標(biāo)準(zhǔn)的爬梯兩側(cè)的梯梁平行布置并與踏步桿相互垂直（圖1b），但也有兩側(cè)梯梁不平行（圖1a、圖1c）或踏步桿不平行的形式（圖1a），其中踏步桿不平行的做法是一種不規(guī)范的做法，在實(shí)踐中應(yīng)盡量避免。

爬梯的用材大都采用鋼材，包括鋼筋、鋼管（方管、圓管、矩形管）或型鋼（角鋼、鋼板、工字鋼等），但也有因地制宜選擇使用木材（圓木、方木、竹竿等）的爬梯（圖1a）或用輕質(zhì)鋁合金材料的爬梯（圖1c），其中鋁合金爬梯更多的是直接從市場上購買工業(yè)化產(chǎn)品，規(guī)格多樣、制造規(guī)范、來源便利。

爬梯一般要求踏步桿之間的距離不超過300 mm，靠近地面的第一級踏步距離地面的不超過450 mm，爬梯的寬度不小于300 mm，多在600 mm 左右，一般不超過1000 mm。

用于日光溫室上屋面的爬梯有活動爬梯和固定爬梯之分?；顒优捞菥褪强梢噪S意搬動的爬梯（圖1）。使用這種爬梯，在設(shè)計(jì)階段不需要考慮溫室上屋面的問題，在溫室運(yùn)行的過程中按照溫室結(jié)構(gòu)尺寸選擇合適長度的爬梯即可。在工程承包中可以將爬梯包含在承包合同中，也可以不包含在承包合同中，但如果包含在承包合同中，設(shè)計(jì)單位或建設(shè)單位就應(yīng)該明確規(guī)定爬梯的要求，包括規(guī)格和用材，對于現(xiàn)場焊接的鋼制爬梯，設(shè)計(jì)單位應(yīng)給出施工圖紙或指定標(biāo)準(zhǔn)圖紙，以方便施工單位制作和工程驗(yàn)收。

圖1 不同材質(zhì)的活動爬梯

活動爬梯可以固定放置在溫室上下屋面最方便的地方，也可以根據(jù)需要人為搬移到任何需要上屋面的地方，甚至在溫室內(nèi)作業(yè)也可以使用。因此，這種爬梯使用的靈活性大，使用后可以放回原位或保存在溫室門斗內(nèi)。對于活動爬梯，基于方便搬運(yùn)的考慮，自身重量不應(yīng)過重，整體總重一般應(yīng)控制在20 kg 以內(nèi)，從承重要求看，梯子的載重能力至少應(yīng)達(dá)到80 kg 以上，一般要求應(yīng)達(dá)到100 kg，保證操作人員攜帶輕型的維修工具上梯不會發(fā)生變形或倒塌。對于一些重量較重的設(shè)備或材料，應(yīng)通過其他途徑運(yùn)輸?shù)綔厥椅菝?，以免通過爬梯運(yùn)輸造成爬梯過載，釀成事故，給溫室生產(chǎn)和管理帶來不必要的損失。

對溫室設(shè)計(jì)而言，爬梯更多的是固定爬梯。日光溫室上用的固定爬梯主要為鋼制爬梯，包括鋼筋爬梯、直立爬梯和斜立爬梯3 種形式。實(shí)際上，鋼筋爬梯也是一種變形的直立爬梯。

鋼筋爬梯就是用φ20 mm 左右的鋼筋，折彎成“П”形構(gòu)件，構(gòu)件的長度（爬梯的寬度）保持400 mm 左右，兩側(cè)側(cè)翼長度至少在400 mm，其中一半埋入墻體，一半露出墻面，在兩翼的端頭向外折彎，折彎長度不小于100 mm。施工時(shí)，按照爬梯踏步的間距（200～300 mm）將上述折彎構(gòu)件隨墻體施工一并埋設(shè)在墻體即可。

鋼筋爬梯設(shè)置的位置可以在溫室的后墻面（為方便作業(yè)，一般設(shè)置在靠近門斗側(cè)的后墻面，圖2 a），也可以設(shè)置在溫室的山墻立面（圖2b）或山墻表面（圖2c）。鋼筋埋件既是操作人員上下的踏步，也是上下的把手。為保證上下方便和安全，一般要求在溫室屋面上對應(yīng)爬梯的位置應(yīng)埋設(shè)一根與屋面垂直的埋件，用做操作人員上下屋面的把手。距離地面的最低一根埋件可離地面300～400 mm，最大不超過500 mm。鋼筋爬梯兩側(cè)一般不需要梯梁，每根踏步都是獨(dú)立的構(gòu)件（圖2a、圖2b），其承力的著力點(diǎn)都在墻體內(nèi)，但也有的設(shè)計(jì)在鋼筋踏步的兩側(cè)增設(shè)了形式上的梯梁（圖2c），這種梯梁的作用實(shí)質(zhì)上就是連接各個(gè)鋼筋踏步桿，并沒有承力的作用，可靠的設(shè)計(jì)完全可以取消兩側(cè)聯(lián)系鋼筋，以節(jié)約用材。

圖2 鋼筋爬梯及其不同安裝位置

鋼筋爬梯用材少、投資低、施工方便，也基本不占用建筑空間，但上下屋面比較費(fèi)力，而且需要手腳并用，這一點(diǎn)也是直立爬梯的共同特點(diǎn)。

鋼筋爬梯由于踏步桿都是彼此獨(dú)立的構(gòu)件，彼此沒有聯(lián)系，而且其承載能力與鋼筋的直徑、插入墻體的深度以及與水泥砂漿的強(qiáng)度等因素都有直接關(guān)系，雖然結(jié)構(gòu)簡單、投資低廉，但運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)也相對較大，長期使用有可能從墻面拔出的風(fēng)險(xiǎn)，而且這種爬梯只適用于安裝在磚墻或鋼筋混凝土立柱，對于輕型組裝結(jié)構(gòu)則無法安裝。

為了能在更大范圍內(nèi)應(yīng)用直立爬梯，通常的做法是將標(biāo)準(zhǔn)的爬梯直立固定在溫室的墻面上，可以在溫室的山墻面（圖3a），也可以在溫室的后墻面（圖3b、圖3c）。安裝在溫室山墻面可直通屋脊，安裝在溫室后墻面則是直通溫室后屋面。

圖3 固定在墻面上的直立爬梯

直立爬梯用材可以是方鋼管（圖3a、圖3b），也可以是圓鋼管（圖3c）。爬梯可以是落地支撐（圖3 c），也可以是離地靠墻的墻面支撐（圖3a、圖3b），但不論哪種用料或支撐方式，爬梯頂部要高出屋面500 mm 以上，以便操作人員上下屋面抓握爬梯。

固定式直立爬梯操作人員上下屋面可以手握踏步桿，但更多時(shí)候是手握梯梁、腳踩踏步桿，為此，爬梯的寬度不宜過寬，一般應(yīng)控制在600 mm 左右。

為了能徹底擺脫上下屋面需要手腳并用的局面，實(shí)踐中多采用斜梯形式，就是將標(biāo)準(zhǔn)的鋼梯傾斜一定角度安裝。日光溫室用的斜體從形式上更接近于民用和工業(yè)建筑的鋼制樓梯。按照民用建筑的要求，一般樓梯的坡度多在30°左右，但溫室建筑不能完全按照民用建筑的要求照搬，應(yīng)結(jié)合工業(yè)建筑的做法適當(dāng)提高傾斜角度以節(jié)約用地，為此，日光溫室斜梯的坡度大都在45°以上，而且為了保證安全，爬梯的寬度應(yīng)設(shè)計(jì)在1.0 m左右，踏步的寬度應(yīng)不小于200 mm，此外對于坡度較大的爬梯還應(yīng)在爬梯的兩側(cè)或單側(cè)設(shè)計(jì)扶手，由此可將斜梯分類為帶扶手斜梯和不帶扶手斜梯兩種形式（圖4～5）。

不帶扶手的斜梯一般要求斜梯的坡度在30°～45°，在可能的條件下應(yīng)盡量減小坡度，以保證安全。斜梯的設(shè)置位置可充分利用山墻面的坡面（圖4a）和門斗前的空地（圖4b、圖4c），上屋面的路徑可以是直通屋面（圖4a），也可以是通過山墻墻面（圖4b）或門斗屋面（圖4c）登上溫室屋面。

圖4 不帶扶手斜梯

對于后墻為坡面的日光溫室，可充分利用后墻的坡面設(shè)計(jì)斜梯（圖5a、圖5b）。這種設(shè)計(jì)不另外占用建筑空間，而且用后墻的墻體做土建的踏步更穩(wěn)定、可靠，只是由于后墻的坡度較大，一般可能超過60°，所以應(yīng)在斜梯雙側(cè)或單側(cè)設(shè)置扶手（圖5a、圖5b），扶手的高度宜為900 mm。對于后墻為直立墻面的日光溫室，斜梯可以順溫室的長度方向緊貼后墻設(shè)置（圖5c）。當(dāng)溫室后墻較高時(shí)還可以將斜梯做成多段式，相鄰梯段設(shè)計(jì)平臺，以緩解長距離登梯的壓力。

圖5 帶扶手斜梯

爬梯上屋面的路徑

利用爬梯上屋面最直接的途徑就是從地面直通溫室后屋面。這種做法交通路徑直接，不會影響或損壞溫室的其他部位，但直通后屋面的做法往往操作人員需要從溫室操作間轉(zhuǎn)彎繞道到溫室后墻才能攀爬到溫室屋面，實(shí)際上是通過增加地面交通的距離換來直通屋面的捷徑。在冰雪季節(jié)，從溫室的南部繞道到溫室北部，由于地面路滑需要清雪或除冰，此外，安裝在北側(cè)的爬梯也因長期接受不到陽光而非常冰冷，甚至在爬梯上還會有冰霜凍結(jié)，給操作人員上下屋面帶來不便或危險(xiǎn)。為此，也有大量的溫室設(shè)計(jì)將爬梯設(shè)置在溫室的南側(cè)。

在溫室南側(cè)設(shè)置爬梯的一種做法是通過溫室山墻上屋面，就是在門斗前山墻側(cè)（圖4b、圖6）或山墻面（圖2b、圖2c）設(shè)置爬梯，操作人員首先攀爬到溫室山墻上部平緩地帶，再從山墻步行到溫室屋脊或后屋面。這種做法適合于山墻頂面不覆蓋塑料薄膜的溫室，如果山墻頂面覆蓋塑料薄膜一是經(jīng)常性的踩踏會損壞塑料薄膜，二是塑料薄膜表面光滑，容易造成操作人員因腳下打滑而可能引起的人身安全事故，所以，在表面覆蓋塑料薄膜的日光溫室上盡量不要采用通過山墻上屋面的做法。

圖6 從山墻上溫室屋面

第二種做法是通過溫室門斗屋面上溫室屋面（圖1c、圖4c、圖7）。這種做法爬梯可以依靠在山墻面（圖1c、圖4c），也可以直接依靠到溫室門斗屋檐（圖7）。依靠在溫室門斗屋檐時(shí)，爬梯可以放置在門斗的南側(cè)（圖7a、圖7c），也可以放置在門斗的北側(cè)（圖7b）。當(dāng)然，放置在門斗的南側(cè)更方便操作，放置在門斗南側(cè)靠溫室山墻則更節(jié)約空間。當(dāng)爬梯依靠在溫室門斗屋檐時(shí)，爬梯應(yīng)高出門斗屋面300～500 mm，以便操作人員上下扶手。

圖7 通過門斗屋面上溫室屋面

第三種做法是將爬梯設(shè)置在門斗與溫室之間的山墻上（圖8a）或者放置在相鄰兩棟日光溫室連接后墻上（圖8b）。這種做法根據(jù)溫室的具體設(shè)計(jì)確定，在日光溫室設(shè)計(jì)中也是一種特例。尤其是后一種做法，只有在溫室群的最后一排溫室中才可能采用這種相鄰溫室連接的方法。

圖8 通過后墻上屋面

除了上述直通或曲線上溫室屋面的方法外，實(shí)踐中還有一種從地面直通屋脊的做法（圖9）。當(dāng)后屋面采用輕型屋面，不能上人或不能承重時(shí)，一般采用這種設(shè)計(jì)方案。按照爬梯的形狀分為平面直梯（圖9a）和折面直梯（圖9b）兩種形式。前者占地空間大，對梯梁的剛度要求高，相應(yīng)梯梁的截面尺寸大，爬梯的造價(jià)相對較高，但制作和安裝方便；后者占地空間小，但具體形狀需要和溫室后墻高度和后屋面坡度緊密配合，施工安裝需要和溫室建設(shè)同步進(jìn)行。具體設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際情況因地制宜選擇使用。

圖9 直通屋脊的爬梯