隨著溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,大型連棟玻璃溫室已成為現(xiàn)代化溫室的發(fā)展趨勢之一,具有溫室單棟面積大、設(shè)計建造水平高、管理方法先進等特點,并在保障人們對高品質(zhì)、安全健康農(nóng)產(chǎn)品的消費需求方面發(fā)揮了重要作用,但其設(shè)計、安裝建造標準與其他溫室相差較大,文章梳理了連棟玻璃溫室的設(shè)計建造過程的各個要點,以饗讀者。
連棟玻璃溫室
一、溫室性能指標與建造要求
1.主要技術(shù)性能指標
(1)透光性能
溫室透光率越高,其光熱性能越好。溫室透光率受溫室覆蓋材料透光性能和溫室骨架陰影率等因素的影響,而且隨著不同季節(jié)、不同時刻太陽高度的變化,溫室的透光率也在隨時變化。一般玻璃溫室的透光率在 60%~70%。
(2)保溫性能
溫室圍護結(jié)構(gòu)覆蓋層的保溫性指標與溫室整體保溫性能的指標是衡量溫室保溫性能的兩個指標。衡量覆蓋層保溫性優(yōu)劣的指標是傳熱系數(shù)和傳熱阻。傳熱系數(shù)單位為 W/(m 2·K),其數(shù)值越小表明覆蓋層的保溫性越好。傳熱阻是傳熱系數(shù)的倒數(shù),單位為 (m 2·K)/W,其值越大,覆蓋層保溫性越好。一般溫室單層覆蓋材料的傳熱系數(shù)在 6.2 W/(m 2·K) 以上 [ 傳熱阻在 0.16 (m 2·K)/W以下 ],依靠在室內(nèi)增設(shè)保溫幕的措施,可使溫室覆蓋層的傳熱系數(shù)降低到 3~4.8 W/(m 2·K)[ 傳熱阻 0.21~0.33 (m 2·K)/W]。溫室整體保溫性能可采用冬季夜間不加溫情況下,可維持的室內(nèi)外溫差來評價。一般單層覆蓋情況下,溫室大約可維持 2~5℃的室內(nèi)外溫差;依靠增設(shè)保溫幕等保溫措施,可使室內(nèi)外溫差提高到 4~8℃。
( 3)溫室的耐久性
影響溫室耐久性的因素除了溫室材料的耐老化性能外,還與溫室主體結(jié)構(gòu)的承載能力有關(guān)。設(shè)計溫室主體結(jié)構(gòu)的承載能力與出現(xiàn)最大風(fēng)、雪荷 載 的 再 現(xiàn) 年 限 直 接 相 關(guān)。 根 據(jù) GB/T 51183-2016《農(nóng)業(yè)溫室結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》要求,一般玻璃溫室使用壽命在 20 年左右,要求設(shè)計風(fēng)、雪荷載用 20 年一遇的最大荷載。
二、設(shè)計建造要求
溫室的設(shè)計與建造應(yīng)該使其在規(guī)定的條件下(正常使用、正常維護)、在規(guī)定的時間內(nèi)(標準設(shè)計年限),完成預(yù)定的功能。
1.功能和環(huán)境的要求
溫室的平、剖面應(yīng)該根據(jù)功能的需要建造,根據(jù)功能把溫室分為生產(chǎn)性溫室、科研試驗性溫室和觀賞展覽溫室等類型,各種溫室平、剖面的設(shè)計都有所不同。
2.可靠性要求
溫室在使用的過程中,結(jié)構(gòu)會承受到各種各樣的荷載作用,如風(fēng)荷載、雪荷載、作物荷載、設(shè)備荷載等。正常使用時,在這些荷載作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)該是可靠的,即溫室的結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受各種可能發(fā)生的荷載作用,不會發(fā)生影響使用的變形和破壞。
3.耐久性要求
溫室內(nèi)部溫度較高、濕度較大、光輻射強烈、空氣的酸堿度也較高,這些都將影響溫室的耐久性。在溫室建造時應(yīng)該充分考慮這些不利因素的影響,保證溫室在標準設(shè)計年限內(nèi),材料的老化、構(gòu)件的腐蝕、設(shè)備的老化都應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)。
4.內(nèi)部空間要求
溫室的平、立、剖面設(shè)計過程中,應(yīng)該為不同用途的溫室所需的不同配套設(shè)備、設(shè)施以及不同的生產(chǎn)操作方式提供滿足要求的空間。
5.建筑節(jié)能要求
通過合理的構(gòu)造,降低屋面和墻體的傳熱系數(shù),增加透光率,使溫室最大限度地吸收太陽能,并減少內(nèi)部熱量的流失,最有效地利用太陽能,達到節(jié)約能源的目的。溫室內(nèi)部的熱量會通過基礎(chǔ)向室外傳遞,因此在基礎(chǔ)構(gòu)造上要求盡量隔熱,減少溫室內(nèi)熱量的損失。夏初之前和夏末之后主要通過側(cè)窗和天窗的自然通風(fēng)來降溫并改善內(nèi)部環(huán)境。
三、溫室建筑設(shè)計
1.場地選擇
選擇溫室建設(shè)地點,主要考慮氣候、地形、地質(zhì)、土壤,以及水、暖、電、交通運輸?shù)葪l件。
2.氣候條件
主要考慮氣溫(對冬季所需加溫以及夏季降溫的能源消耗進行估算)、光照(光照度和光照時數(shù))、風(fēng)速 / 風(fēng)向 / 風(fēng)帶分布、雪載、冰雹、空氣質(zhì)量等氣候條件。
3.地形與地質(zhì)條件
對于建造玻璃溫室的地址,有必要進行地質(zhì)調(diào)查和勘探,避免因局部軟弱帶、不同承載能力地基等原因?qū)е虏痪鶆虺两,確保溫室安全。
4.土壤條件
根據(jù)土壤的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)選擇施肥效果好,土壤的團粒結(jié)構(gòu)好、滲透排水能力快、以及透氣性好的土壤。
5.水、電及交通
要避免將溫室、大棚置于污染水源的下游,同時,要有排、灌方便的水利設(shè)施。對于大型溫室 而 言, 特 別 是 有 采 暖、 降 溫、 人 工 光 照、 營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)的溫室,應(yīng)有可靠、穩(wěn)定的電源,以保證不間斷供電。應(yīng)選擇在交通便利的地方,但應(yīng)避開主干道,以防車來人往,塵土污染覆蓋材料。
四、溫室建造
連棟玻璃溫室建造流程包括地基與基礎(chǔ)工程,主體結(jié)構(gòu)安裝,配套系統(tǒng)安裝,配套設(shè)備安裝,水、暖、電配套系統(tǒng)安裝,自控系統(tǒng)安裝,配套系統(tǒng)運行調(diào)試,竣工驗收。
1.地基與基礎(chǔ)工程
地基主要包括場地平整、測量放線等。其中,場地平整區(qū)域的坡度與設(shè)計要求相差不應(yīng)超過0.1%;砌筑矮墻設(shè)計一般會設(shè)計矮墻裙用于維護溫室結(jié)構(gòu)和保護玻璃幕墻,一般高度為 300、500、 800 mm 等,厚度一般為 240、 360 mm 等。澆筑散水,素土夯實后,做 100 mm 厚 3:7 灰土墊層,夯實后做 C15 混凝土,最薄處 60 mm 厚,撒 1:1 水 泥 沙 子 壓 實 趕 光; 排 水 溝 施 工, 素 土夯實后,做 100 mm 厚 C15 混凝土墊層,兩邊砌 240 mmMU10 灰砂磚,內(nèi)表面水泥抹面。頂部局部鋪設(shè)溝蓋板,材質(zhì)有預(yù)澆混凝土蓋板,鑄鐵篦子等;配電柜底座位置距墻邊約為 100~200 mm左右,具體根據(jù)現(xiàn)場情況定。
2.結(jié)構(gòu)工程安裝
溫室結(jié)構(gòu)工程一般按照溫室主體結(jié)構(gòu)安裝,頂部玻璃覆蓋安裝,天窗安裝,立面玻璃覆蓋安裝,門窗安裝的順序安裝。其中,溫室主體結(jié)構(gòu)在立柱安裝時應(yīng)注意立柱分類,分好后將立柱擺放到所需安裝的位置,通過人工或者吊車將立柱立起,將地錨螺栓緊固;立柱安裝后緊接著安裝剪刀撐,安裝時注意緊固件安裝方向應(yīng)一致剪刀撐安裝完畢后應(yīng)對立柱垂直度進行復(fù)測,不允許將立柱撐歪;鋁天溝安裝按照鋁水槽 - 鋁水槽托 -水槽托連接;鋁水槽 - 鋁水槽接頭;鋁水槽 - 鋁水槽堵頭的順序進行安裝,在安裝過程中要注意打好密封膠;在安裝立面墻梁、橫桿前,應(yīng)對立柱進行第二次校直,立柱的垂直度偏差≤ 3 mm/m;安裝墻梁時,應(yīng)保證墻梁外表面整體平面對齊;立柱與墻梁連接,通過角接片、螺栓固定;橫桿的水平高度要和圖紙對應(yīng),在同一高度的墻梁直線度誤差≤ 5mm,超出誤差尺寸,需要對墻梁進行調(diào)整;頂部覆蓋材料在安裝時,由于玻璃和椽子存在安裝間隙,所以每隔 4 m 距離,根據(jù)溫室水槽、復(fù)合梁或者外遮陽立柱位置重新校和椽子位置尺寸。天窗首先安裝天窗側(cè)邊框,將天窗鋁材在工作臺上擺放,用自攻螺絲將各邊框連接起來。手臂連接件用自攻螺絲連接到相應(yīng)的底框?qū)?yīng)位置處。側(cè)邊框和下邊框安裝卡槽,長度同邊框、側(cè)框鋁材,安裝天窗膠條;立面玻璃覆蓋首選進行鋁材安裝,安裝順序是從下往上安裝,在安裝底部玻璃前,需在矮墻橫方玻璃槽內(nèi)安裝橡膠條,增加密封性;門窗安裝要求安裝牢固,密封良好,推拉靈活,門鎖齊全。
3.配套系統(tǒng)安裝
外遮陽系統(tǒng)
內(nèi)遮陽系統(tǒng)
配套系統(tǒng)安裝包括外遮陽結(jié)構(gòu)安裝,外遮陽拉幕傳動系統(tǒng)安裝,內(nèi)遮蔭、內(nèi)保溫拉幕系統(tǒng)安裝,遮陽系統(tǒng)配電,頂窗傳動系統(tǒng)安裝、調(diào)試,濕簾外翻窗安裝,電動開窗系統(tǒng)配電。其中,外遮陽立柱安裝與溫室水槽安裝同步;外遮陽拉幕傳動系統(tǒng)安裝時,幕線沿著水槽方向通長布置,上下幕線間距 400 mm;幕線固定到外遮陽兩端端橫桿上,幕布中間不得看到有幕線固定端頭外露,每隔 4 m 固定到外遮陽中橫桿上;傳動系統(tǒng)安裝先將電機座固定到外遮陽立柱、中橫桿上,在將拉幕電機固定到電機座上。 A 型齒輪座、滾輪座,可在安裝外遮陽骨架前,在地面上安裝。傳動軸的安裝偏差應(yīng)小于 2%;拉幕齒條:安裝到 A 型齒輪座內(nèi)。兩端通過 A 型齒條連接與推拉桿固定。推拉桿加長連接通過自攻釘固定在推拉桿兩側(cè),每開間 4 m 距離通過導(dǎo)桿連接卡,T型螺栓 M6×80 與驅(qū)動邊鋁材連接;推拉桿安裝注意不得有明顯彎曲、扭曲變形。驅(qū)動邊鋁材與幕線通過定位卡絲連接,定位卡絲要求上下幕線皆安裝上。幕布通過卡簧將一端固定到卡槽上,另一端固定到驅(qū)動邊鋁材上。保證幕布平整,不要扭曲,位置在幕線之間,幕布展開后,要求和外遮陽橫桿距離小于 50 mm;幕布收攏后,要求寬度約在 100 mm。
內(nèi)遮陽、內(nèi)保溫拉幕系統(tǒng)安裝時,幕線沿著水槽方向通長布置,上幕線間距為間距 800 mm,下幕線間距為間距 400 mm;幕線固定到復(fù)合梁上下懸桿上,幕布中間不得看到有幕線固定端頭外露,每隔 4 m 固定到復(fù)合梁懸桿上。傳動部分與外遮陽類似;頂窗傳動系統(tǒng)安裝時,先將開窗電機座固定到復(fù)合梁上,在將開窗電機固定到電機座上;齒 條 傳 入 齒 輪 座 后, 兩 端 通 過 齒 條 連接件與開窗軸連接,開窗軸支座固定到復(fù)合梁上,中間穿過開窗軸,需要注意在固定開窗支桿的位置間距≥ 齒條行程,其余位置均布;開窗支桿距離需要滿足開窗齒條行程不受干涉,不能與天窗固定框干涉;濕簾與濕簾外翻窗中間需安裝防蟲網(wǎng)防止昆蟲進入溫室。拼縫鋁材與動窗框拉鉚釘連接, PC 鋁材間距 1 m。齒條端部連接件與動窗框 6× 15 螺栓連接,動窗框與動窗框用加長連接件連接。遮陽、遮蔭系統(tǒng)、電動開窗系統(tǒng)配電均應(yīng)配備專用控制箱。
4.配套設(shè)備安裝
風(fēng)機濕簾降溫系統(tǒng)
配套設(shè)備安裝包括濕簾系統(tǒng)安裝,風(fēng)機安裝,濕簾風(fēng)機系統(tǒng)調(diào)試。各個濕簾單元的紙簾塊之間要求橫向以接觸方式拼接,最大縫隙應(yīng)小于 3 mm;安裝濕簾回水管時應(yīng)以進濕簾水池管為中心往兩邊放坡度 2‰,來保障水流暢通。風(fēng)機安裝前應(yīng)在風(fēng)機框架四周墊約 10 mm 膠條,可以減少因風(fēng)機震動導(dǎo)致的密封不良、噪音增大等問題;系統(tǒng)通電后,通電供水約 3~5 min 后,淋濕整個濕簾。
5.水、暖、電配套系統(tǒng)安裝
水、暖、電配套系統(tǒng)安裝包括供水系統(tǒng)安裝,采暖系統(tǒng)安裝,配電系統(tǒng)安裝。在現(xiàn)場施工中,電氣安裝從土建主體工程開始一直到工程結(jié)束穿插進行。土建施工中,注意溫室總電源電纜的引入管預(yù)埋,暗裝在墻里的插座底座的預(yù)埋;溫室主體接地。溫室主體施工和配電施工中,注意溫室內(nèi)線槽和線管的固定,溫室電機、插座、照明線路的敷設(shè),調(diào)試電機行程以及調(diào)試系統(tǒng)運行等。