玻璃溫室概念

玻璃溫室指以玻璃作采光材料的溫室，屬于溫室大棚的一種 ，在栽培設(shè)施中,玻璃溫室作為使用壽命最長的一種形式, 適合于多種地區(qū)和各種氣候條件下使用。行業(yè)內(nèi)以跨度與開間的尺寸大小分為不的建設(shè)型號，又以不同的使用方式分為：蔬菜玻璃溫室、花卉玻璃溫室、育苗玻璃溫室、生態(tài)玻璃溫室、科研玻璃溫室、立體玻璃溫室、異形玻璃溫室、休閑玻璃溫室、智能玻璃溫室等等。其面積與使用方式可有溫室主自由調(diào)配，最小的有庭院休閑型的，大的高度可達10米以上，跨度可達16米，開間最大可達10米，智能程度可達到一鍵控制 。玻璃溫室的冬季采暖問題可采用多種供暖方式，其能耗費用居中，大都能接受。

玻璃溫室結(jié)構(gòu)

玻璃溫室結(jié)構(gòu)主要包括溫室基礎(chǔ)、溫室鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)等。

基礎(chǔ)

1.基礎(chǔ)分類 玻璃溫室基礎(chǔ)分獨立柱基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)兩種。獨立基礎(chǔ)可用于內(nèi)柱或邊柱, 條形基礎(chǔ)主要用于側(cè)墻和內(nèi)隔墻。

2. 設(shè)計要求 基礎(chǔ)在設(shè)計之前, 應(yīng)對建設(shè)場區(qū)的地質(zhì)資料進行認(rèn)真的分析,一是場區(qū)地質(zhì)勘察報告( 用于重要的大型溫室項目); 二是施工現(xiàn)場測試( 用于一般項目) ;三是根據(jù)經(jīng)驗和附近項目的參考地質(zhì)資料( 用于小型項目) 。基礎(chǔ)設(shè)計時,除滿足強度的要求外,還應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性和抵抗不均勻沉降的能力, 與柱間支撐相連的基礎(chǔ)還應(yīng)具有足夠的傳遞水平力的作用和空間穩(wěn)定性。溫室底面應(yīng)位于凍土層以下, 采暖溫室可根據(jù)氣候和土質(zhì)情況考慮采暖對基礎(chǔ)凍深的影響。一般基礎(chǔ)底部應(yīng)低于室外地面0. 5米以上, 基礎(chǔ)頂面與室外地面的距離應(yīng)大于0. 1米, 以防止基礎(chǔ)外露和對栽培的不良影響。除特殊要求外,溫室基礎(chǔ)頂面與室內(nèi)地面的距離宜大于0.4米。與溫室鋼結(jié)構(gòu)連接的埋件均設(shè)置在基礎(chǔ)頂部, 埋件的設(shè)計也是基礎(chǔ)設(shè)計中一個重要的組成部分。埋件與上部結(jié)構(gòu)連接方式主要有鉸接、固結(jié)及彈性連接等方式, 根據(jù)連接方式的不同, 設(shè)計和構(gòu)造方法也不同,但所有埋件必須保證與基礎(chǔ)的良好連接,并保證將上部結(jié)構(gòu)傳來的力正確地傳給基礎(chǔ)。

3. 基礎(chǔ)用材及施工特點

(1) 獨立基礎(chǔ)。通常利用鋼筋混凝土。從施工方法上分,獨立基礎(chǔ)分為全現(xiàn)澆和部分現(xiàn)澆兩種方式。全現(xiàn)澆采用施工現(xiàn)場支模、整體澆筑的方法進行; 部分現(xiàn)澆方式采用基礎(chǔ)短柱預(yù)制、基礎(chǔ)墊層現(xiàn)場澆筑的方式進行。兩種方式可根據(jù)具體情況選擇采用。現(xiàn)澆方式具有整體性好、造價較低的特點; 部分現(xiàn)澆方式造價較高但施工速度快,施工質(zhì)量較易保證。

(2) 條形基礎(chǔ)。通常采用砌體結(jié)構(gòu)( 磚、石) , 施工也采用現(xiàn)場砌筑的方式進行, 基礎(chǔ)頂部常設(shè)置一鋼筋混凝土圈梁以安裝埋件和增加基礎(chǔ)剛度。此外, 側(cè)墻基礎(chǔ)也可以采用獨立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)混合使用的方式,兩類基礎(chǔ)底面可位于同一標(biāo)高處, 也可根據(jù)承力情況和作用設(shè)置在不同標(biāo)高處;獨立基礎(chǔ)承擔(dān)溫室柱底傳來的力, 條形基礎(chǔ)僅作為分隔構(gòu)件的一部分使用。( 3) 基礎(chǔ)施工注意事項?；A(chǔ)施工時應(yīng)保證其柱高和軸線位置的正確性, 設(shè)備、管道洞口和安裝要及時埋設(shè), 嚴(yán)禁施工后再鑿,破壞基礎(chǔ)。

鋼結(jié)構(gòu)

1.鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容 主要包括溫室承重結(jié)構(gòu)和保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所設(shè)的支撐、連接件、堅固件等。2.用材及施工注意事項 鋼結(jié)構(gòu)用材主要為冷彎薄壁型鋼和熱軋型鋼, 除少量構(gòu)件采用高強鋼外, 其余鋼材均采用A3F。玻璃溫室鋼骨架一般由專業(yè)化工廠生產(chǎn)。由于溫室構(gòu)件長期處于室內(nèi)高濕度環(huán)境下,故所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進行防腐處理。通常采用熱浸鍍鋅的方法進行處理。為保證防腐處理效果, 所有構(gòu)件均應(yīng)在加工后再進行防腐操作。不允許在現(xiàn)場對溫室構(gòu)件進行割、鋸、焊等操作, 如有少量的現(xiàn)場操作亦需對其進行防腐補強處理, 在加工或創(chuàng)口處噴防腐漆等。骨架安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)定進行。目前國內(nèi)已完成了/ 雙坡玻璃溫室主體結(jié)構(gòu)0的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),正式頒布后可作為玻璃溫室鋼結(jié)構(gòu)施工的依據(jù)之一?，F(xiàn)階段施工主要以GBJ17-885鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范6和GBJ18-875冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范6作為主要施工參考依據(jù)。

3.設(shè)計注意事項 我國目前尚未有專門的溫室設(shè)計規(guī)范, 玻璃溫室鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要參考荷蘭( NEN3859、NEN3860) 、日本( 園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)) 和美國(NGMA) 等國的溫室設(shè)計規(guī)范進行。但在設(shè)計中必須考慮結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)的剛度、結(jié)構(gòu)的整體性和結(jié)構(gòu)的耐久性等問題。

鋁合金

1.功能 鋁合金作為玻璃溫室主要鑲嵌和覆蓋支撐構(gòu)件, 其主要功能有:( 1) 與橡膠密封件配合, 作為玻璃溫室覆蓋物密封系統(tǒng)的一部分;( 2) 單獨使用, 作為溫室屋面支撐構(gòu)件和密封構(gòu)件;(3)作為天溝使用。

2.設(shè)計要求 主體部分主要滿足強度和剛度方面的要求; 支座部分作為玻璃的支撐主要預(yù)留一些通長支撐槽或鑲嵌槽; 鑲嵌部分位于玻璃外側(cè)的部分需設(shè)有專門用于安裝橡膠密封的凹槽,可用于固定橡膠密封件, 也可與小型鋁合金或不銹鋼件配合固定玻璃。

考慮因素

玻璃溫室通風(fēng)

玻璃溫室通風(fēng)目的主要是為了排除溫室的余熱及溫室內(nèi)的水分, 調(diào)整溫室內(nèi)空氣成分, 排除有害氣體,使溫室內(nèi)的環(huán)境溫度、濕度和空氣等條件適宜植物生長的要求。

1.自然通風(fēng)　玻璃溫室大部分時間依靠自然通風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。大型生產(chǎn)性玻璃溫室的結(jié)構(gòu)形式一般為雙坡面連棟溫室,通風(fēng)形式為在側(cè)墻和屋脊設(shè)置通風(fēng)窗。其通風(fēng)總面積不小于溫室地面積的15%,最好大于30%。屋脊風(fēng)窗開啟時, 窗扇最好可以超過水平面向上傾斜, 全打開時與水平面形成100角,則可獲得良好的通風(fēng)效果。自然通風(fēng)的通風(fēng)量與風(fēng)速、風(fēng)向、通風(fēng)窗位置、通風(fēng)窗面積及溫室內(nèi)外溫度差有關(guān)。當(dāng)通風(fēng)窗總面積為室內(nèi)地面積的27%時, 若只有屋脊通風(fēng), 即使室外風(fēng)速達到10公里/小時, 也達不到每分鐘0. 75次理想換氣率; 當(dāng)屋脊通風(fēng)窗和側(cè)墻通風(fēng)窗全打開時,在幾乎無風(fēng)的情況下, 換氣率也能達到0.68次/ 分鐘,接近正常推薦的0.75次/分鐘換氣率。

2.強制通風(fēng)　玻璃溫室雖然大部分時間依賴自然通風(fēng)來調(diào)節(jié)環(huán)境, 但在夏季氣溫較高時,尤其室外溫度超過33℃以上的炎熱天氣, 單靠自然通風(fēng)難以滿足溫室降溫要求時, 采用強制通風(fēng)并配合其它措施進行降溫是生產(chǎn)中常用的手段。強制通風(fēng)是采用風(fēng)機將電能或其它機械能轉(zhuǎn)化為風(fēng)能, 強迫空氣流動來進行溫室換氣并達到降溫效果。強制通風(fēng)的理論降溫極限為室內(nèi)空氣溫度等于室外空氣溫度。因為,此時的溫室內(nèi)外溫差為零, 通風(fēng)量為無窮大, 在實際應(yīng)用中是不可能的, 由于機械設(shè)備和植物生理上的原因,一般溫室的通風(fēng)強度為每分鐘換氣0.75次～1. 5次, 能夠控制溫室內(nèi)外的溫差在5℃以內(nèi)。

玻璃溫室加溫

在我國北方地區(qū)的玻璃溫室, 需要冬季加溫, 否則冬季不能生產(chǎn)。溫室加溫時間長短不一樣, 在東北地區(qū)加溫時間大約需要5個月～6個月, 在華北地區(qū)需要3個月～5個月。在南方地區(qū)種植花卉或育苗也需要進行加溫或臨時補溫。

1.熱水加溫　熱水加溫系統(tǒng)由熱水鍋爐、供熱管和散熱設(shè)備三個基本部分組成,其工作過程是用鍋爐將水加熱,然后由水泵加壓, 熱水通過供熱管道供給溫室內(nèi)的散熱器,通過散熱器來加溫, 提高溫室的溫度,冷卻的熱水回到鍋爐再加熱重復(fù)循環(huán)。熱水采暖系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,是玻璃溫室目前最常用的采暖方式。

2. 熱風(fēng)加溫　熱風(fēng)加溫系統(tǒng)由熱源、空氣換熱器、風(fēng)機和送風(fēng)管道組成。其工作過程為:由熱源提供的熱量加熱空氣換氣器, 用風(fēng)機強迫溫室內(nèi)的部分空氣流過空氣換熱器,這樣不斷循環(huán)進行溫室加熱。熱風(fēng)加熱系統(tǒng)的熱源可以是燃油、燃?xì)?、燃煤裝置或電加熱器,也可以是熱水或蒸氣。熱源不同,熱風(fēng)加溫設(shè)備安裝形式也不一樣。蒸汽、電熱或熱水式加溫系統(tǒng)的空氣換熱器安裝在溫室內(nèi)與風(fēng)機配合直接提供熱風(fēng)。燃油、燃?xì)馐降募訜嵫b置安裝在溫室內(nèi), 燃燒后的煙氣排放到溫室內(nèi)。燃煤熱風(fēng)爐一般體積較大,使用中也比較臟,一般都安裝在溫室外面。為了使熱風(fēng)在溫室內(nèi)均勻分布,由通風(fēng)機將熱空氣送入通風(fēng)管。

3. 電加溫　較常見的電加溫方式是將地?zé)峋€埋在地下,用來提高地溫, 主要用在溫室育苗。電能是最清潔、方便的能源, 但電能是二次能源,本身比較貴,因此只能作為一種臨時加溫措施短期使用。

溫室的節(jié)能

溫室的熱量散失主要通過以下途徑: 通過玻璃圍護結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)散熱,可占總散熱損失的70%～80%;向天空輻射散熱; 通風(fēng)散熱; 空氣滲透散熱; 地中傳熱。溫室節(jié)能就是要減少溫室的散熱量,其有效辦法是安裝保溫幕,可降低夜間的熱損耗。在滿足作物光照的前提下,最好安裝雙層透光材料,其熱損耗可減少50%。采用防寒溝,填上保溫材料減少地中傳熱也十分有效。

玻璃溫室降溫

在我國大部分地區(qū), 夏季炎熱, 溫度較高, 室外溫度在30℃以上時,溫室內(nèi)部溫度超這40℃。如果僅靠通風(fēng), 溫室內(nèi)溫主仍在35℃以上,溫室內(nèi)就不能進行正常生產(chǎn), 必須配合采用其它的降溫方法來降低室內(nèi)溫度。日常在生產(chǎn)上應(yīng) 用的溫室降溫方法主要有：

1. 遮蔭降溫　是利用不透光或透光率低的材料遮陽降光,阻止多余的太陽輻度進入溫室,既保證作物能夠正常生長,又降低溫室的溫度。由于遮蔭材料不同和安裝方式的差異,一般可降低溫室溫度3℃～10℃。遮蔭方法有室內(nèi)遮蔭和室外遮蔭。室內(nèi)遮蔭系統(tǒng)是在溫室骨架拉接金屬線或塑料網(wǎng)線作的支撐系統(tǒng), 將遮陽網(wǎng)安裝在托膜線上。一般采用電動控制或手動控制。室外遮蔭系統(tǒng)是在溫室骨架外另安裝一遮蔭骨架, 將遮陽網(wǎng)安裝在骨架上,遮陽網(wǎng)可以用拉幕機構(gòu)或卷膜機構(gòu)帶動, 自由開閉。遮陽網(wǎng)室外安裝降溫效果好, 可直接將太陽能阻隔在溫室外, 各種類型的遮陽網(wǎng)都可使用。

2.蒸發(fā)降溫　蒸發(fā)降溫是利用空氣的不飽和性和水的蒸發(fā)潛熱來降溫。當(dāng)空氣中所含水分沒有達到飽和時, 水分會蒸發(fā)變成水蒸氣進入空氣中,水蒸發(fā)的同時, 吸收空氣中的熱量, 降低空氣的溫度,提高空氣濕度。蒸發(fā)降溫過程中必須保證溫室內(nèi)外空氣流動,將溫室內(nèi)高溫、高濕的氣體排出溫室, 并補充新鮮空氣, 因此必須采取強制通風(fēng)的方法。目前采用蒸發(fā)降溫的方法有濕簾——風(fēng)機降溫和噴霧降溫。

3. 屋頂噴淋降溫系統(tǒng)　是將水均勻地噴灑在玻璃溫室的屋面上,來降低溫室的溫度。當(dāng)水在玻璃溫室屋面上流動時,水與溫室屋面的玻璃換熱,將溫室內(nèi)的熱量帶走,另外當(dāng)水膜厚度大于0. 2毫米時, 太陽輻射的能量全部被水膜吸收并帶走,這一點相當(dāng)于遮蔭。

玻璃溫室的優(yōu)勢：

① 采光面積大，光照均勻

② 使用時間長、強度比較高

③ 具有極強的防腐性、阻燃性

④ 90%以上的透光，且不隨時間衰減