日光温室的设计与建造技术 (二)

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楼主 2021-04-06 10:02:03
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建造日光温室,第一步应该先做什么呢?


首先要做一个设计,把日光温室的5个度确定下来。


什么是日光温室的5度啊?


就是日光温室最重要的5类结构参数,即温室的跨度、高度、前后屋面角度、墙体的厚度、后屋面的水平投影长度。这5类参数是相互影响的,共同决定了温室的性能。


跨度是指日光温室南侧底脚至北墙之间的宽度。目前我国北方地区,特别是北纬40°以北的寒冷地区,日光温室的跨度大多在8-9m之间,可以保证作物有较为充裕的生长空间和较为便利的作业条件。在北纬40°以南的冬季气温较高的地区,为了增加温室的有效种植面积,可以将温室的跨度适当增加到10-12m。


前后屋面角度,是包含前屋面角度和后屋面角度两个参数。前屋面角是指从日光温室南侧底脚至屋脊最高点的连线与地平面的夹角。前屋面角是否合理,对于温室的采光具有重要作用。前屋面角的确定方法是和建设地所在纬度是有紧密关系的,一般在北纬40°以南地区,日光温室前屋面角度取26-29°、北纬40°地区,取30°;北纬40°以北地区,取31-33°。


后屋面角指的是温室后屋面与水平面的夹角,它决定了屋脊与后墙的高差。后屋面角最好要大于当地冬至日太阳高度角7-8°,后屋面角一般取40-40°。


一般日光温室要建多高呢?


高度,是指日光温室屋脊至地面的距离。一般情况下当日光温室的跨度、前屋面角度确定了,温室的高度基本也就确定了。以8m跨的温室为例,在北纬40°以南地区,日光温室高度取3.5-4m之间、北纬40°地区,取4m;北纬40°以北地区,取4.1-4.4m之间。


日光温室的保温效果一定跟墙体的厚底有着密切关系的?那应该多有比较合适呢?是不是越厚越好呢?


墙体厚度,墙体是日光温室的重要组成部分,不仅起承重、隔热的功能,也起着蓄放热量的功能,即白天蓄积热量,晚上释放热量。根据这个特性,最好采用复合模式来砌筑日光温室,即内侧选用蓄热系数大的建筑材料,外层选用导热小的保温材料。墙体的厚度是和冬季室外温度有关,室外温度越低,相应的墙体厚度就越大。目前通常采用37砖墙或50砖墙外贴250px厚、密度为20kg/m3的聚苯板的做法,这种墙体的优势是寿命长、性能好,缺点是砌筑费用稍微有点贵。所以有些地区的农业种植者,选用土墙作为温室的墙体,土墙的厚度也不是越厚越好,从蓄热的角度来说1m厚就足够了,但从保温的角度来说,还要在增加到2-3m左右。土墙的优势是造价低、性能也不错,但缺点同样很明显,就是在降雨量比较大的、土质黏结力不好的地区,土墙容易坍塌。

后屋面水平投影长度主要是反映后屋面的长短,在寒冷区域,后屋面水平投影长度一般取温室跨度的20%;在气温较高的地区后屋面水平投影就适当短一些,控制在1米左右,有时甚至可以取消后屋面。


建造日光温室建造的流程


尺寸出来以后,我们首先要选址、布局,然后平整土地,开始放线、建造地基、砌筑墙体、安装骨架、建造后屋面、挖防寒沟、铺设薄膜、安装保温被和卷帘机。按照这一工序流程,一个日光温室才能建造起来。


日光温室的选址和布局需要注意什么。


选址要遵循四个原则,1是地形开阔,东、西、南三面无遮阳;2是地下水位要低,土质要疏松肥沃,没有盐渍化和其他污染;3是要避开风口、风道;4是供电供水便利,道路畅通。场地选择好后,要进行合理的规划布局,包括确定日光温室的方位、间距。温室的方位要求座北朝南,一般以正南比较多,在寒冷的地区可以适当南偏西5-10°,这样比较有利于下午温室内温度的积累。温室的前后排间距以冬至日上午10点,前排温室不对后排温室构成明显遮光为准,通常我们按照脊高的1.5-2倍来设置,在北纬40°以北地区,由于冬至日的太阳高度角比较低,前后栋温室的间隔要按照脊高的2.5倍来设置。


温室建造


我们首先要定好一根正南方向的线,再在这根直线上拉一条东西向的垂线,这就是温室的后墙线。然后根据设计温室的大小定出温室四角的角桩,并钉上木桩,作为标记。拉线并用白灰撒出后墙、两侧山墙及整个温室的线位。然后对场地进行平整,用水准仪找平每栋温室,确定正负零位。然后我们就可以砌墙了。

如果建设砖墙,就得做地基。墙体地基开挖宽度要大于墙体宽度500px,深度达到当地冻土层以下,用素土夯实,然后以体积比为2∶8的灰土夯实墙基,夯实高度在375px以上,并在墙基上面铺一层防水的塑料薄膜。温室基础用毛石或普通砖建造,用水泥砂浆砌成,然后再浇混凝土地圈梁,地圈梁配筋可直接在毛石或砖基础上扎钢筋骨架,在用混凝土浇灌地圈梁前,要对模板、钢筋尺寸进行检查,清除杂物,将模板浇湿润,分层浇灌,用人工捣实,保证无蜂窝麻面,浇捣完毕后,应将上部混凝土表面抹光,就可以砌砖了。砌砖前,要先将砖用水浸湿,在砌筑过程中每隔1m 砌一道横向拉墙,使内外两层连成一个整体,在墙的顶部作一层圈梁,按照骨架安装的位置,埋上预埋件。墙体砌筑时要砂浆饱满,勾好砖缝,山墙按照温室前屋面的形状砌成半拱圆形。砖墙砌好后,在外侧贴250px的聚苯板,密度要求在20kg/m3以上,最外面加一层钢丝网砂浆面层作为保护。这样一个砖加保温材料的日光温室墙体就砌筑完成了。

如果建设土墙,以前干打垒的施工工艺比较多,现在用的最多的是机打土墙的方式,就是用挖掘机、链轨式推土机进行机械化建造。首先把温室20-750px处耕作层的熟土取出来,堆放到温室南侧,待墙体建完后回填。然后用挖掘机取土筑墙,每增加750px用推土机反复碾压几遍,压紧夯实,一直建设到预定的高度,再用挖掘机切削成上窄下宽的形状,倾斜度在15度左右,然后在墙顶作一层圈梁。山墙和后墙连接处采用山墙包后墙的方式。为了保护土墙不受雨水的侵蚀,通常会在土墙外侧包裹一层旧棚膜或保温被,有时也会外砌一层砖墙进行保护。这种机打土墙的施工速度很快,1个作业机组一天可以完成1个100延米长的日光温室墙体。



墙体建造完成后,安装温室骨架,又需要注意什么呢?


骨架是日光温室的受力构件,骨架的选择和安装对温室结构的安全性非常重要,我们经常可以听到大雪把温室压塌的新闻,其中很大一部分就是骨架的承载力不够或安装不合适造成的。

如果采用钢结构骨架,除了部分薄壁型钢骨架可以预制外,大部分还是需要自行焊接的。一般骨架的上弦选用φ32或φ35镀锌钢管,下弦为φ12钢筋,中间用φ8或10钢筋作为腹杆拉花。骨架加工好后就可以安装了,将骨架的前端和温室前低脚位置上的预埋件相焊结,后端和后墙圈梁上的预埋件焊结,骨架间距可以设为1或1.2m一榀,骨架中间用3-4道镀锌钢管纵向通长连接,在屋脊处用50 mm×50 mm的角铁焊接纵向相联,角铁缺口朝向后屋面,在后屋面的东西方向上,也要焊2-3道角铁作为支撑。这样,整个钢结构骨架就安装完毕了,安装时要保证所有骨架的高度、角度应一致,焊接要牢固。

如果采用钢木混合结构的骨架,其中的钢骨架一般用钢管弯制而成,安装间距通常为3-4m,中间每半米用竹竿作为骨架。东西方向上,从骨架前端一直到后屋面,每30-1000px拉一道铁丝,这样增加骨架的整体稳定性,铁丝在山墙上汇集,连上地锚埋到土里。同时为了加强骨架的承载力,会在钢骨架下设2-3排柱子作为支撑。这种骨架的优势就是造价便宜,缺点就是竹竿每2-3年需要更换,须要经常维修。

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