日光温室大棚统称为节能型日光温室,在我国有些地区又称它为冬暖式大棚。它主要是利用太阳光给温室增加温度,从而实现冬季喜温性蔬菜生产的目的,一般不进行人工补温。用日光温室大棚种植蔬菜,既丰富了冬季蔬菜的市场供应,又增加了菜农朋友们的经济收入,已成为农民致富增收的一条有效途径,目前在山东省及黄淮海地区,已被大面积推广应用,在今天的节目中,我们就来详细地介绍日光温室大棚标准化建造技术。
一、日光温室大棚结构 日光温室大棚的结构主要是由墙体、后屋面、前屋面三大部分构成。 其中墙体又分为后墙和两面山墙。后墙指平行于日光温室屋脊,位于大棚北侧的墙体。山墙指垂直于日光温室屋脊的两侧墙体。墙体主要有三方面的功能:一是保温,二是蓄热,三是支撑后屋面和前屋面。 后屋面主要是指后墙与屋脊之间的斜坡,又称后坡,它是利用保温性能比较好地材料铺制而成,后屋面的主要功能是保温。 前屋面主要是指由屋脊至温室前沿的采光屋面,又称采光屋面。它主要是由骨架、透明覆盖物和不透明覆盖物三部分构成。骨架主要起支撑作用,透明覆盖物主要用于采光,不透明覆盖物主要用于夜间保持棚内合理的温度与湿度。 日光温室的结构示意图或平面剖面图如下:
二、确定日光温室结构参数的依据
1.日光温室的承载力
日光温室的承载力主要指的是日光温室各部位的荷载能力。为了保证日光温室大棚建造的坚固性,其各部位的承载力必须大于可能承受的最大荷载量。日光温室荷载量的大小主要依据当地20年一遇的最大风速、最大降雪量(或冬季降水量),以及覆盖材料的重量来计算。由于在日光温室大棚建造过程中,墙体的承载力一般都大于其可能承受的荷载量,因此,墙体承载力可以不予考虑,在设计过程中,主要考虑大棚骨架和后屋面的承载力等主要因素。以济南地区为例,按其最大风速为17.2m/秒,最大积雪厚度为190mm,干苫重量为4~5kg/m2(雨雪淋湿加倍计算),再加上作物吊蔓荷载、薄膜荷载以及人在温室上走动的局部荷载等因素,济南地区日光温室骨架结构的承载力标准,可按照每平方米平均荷载为700~800牛顿,局部荷载为1000~1200牛顿进行设计,其他地区可根据这一标准适当进行调整。
2.日光温室的保温性能
日光温室的保温性能主要取决于墙体、后屋面、前屋面三部分的保温性能。 在设计过程中,墙体的保温效果应达到以下标准:在最寒冷季节晴天时,室内外最低温度相差20~25℃,连续阴天不超过5天时,室内外温差不小于15℃。墙体具有承重、隔热、蓄热等功能,若采用砖砌墙,要保证墙体总厚度为70~80cm,即内、外侧均为24cm的砖墙,中间夹土填实;若用土或土坯砌墙,墙体厚度为80~100cm。寿光型日光温室后墙横截面呈梯形,下宽为350~450cm,上宽为100~150cm。
后屋面具有承重、隔热、蓄热及防雨雪的功能,其热阻值应与墙体相近,应由蓄热材料、隔热材料、防漏材料等组成,总体厚度为30~35cm。
前屋面散热面积大,须采用热阻值大、重量轻的透明覆盖材料,以便于日常管理。不透明覆盖物采用草苫时,重量应达到4~5kg/m2。
3.日光温室采光屋面参考角与形状
日光温室采光屋面参考角,主要是指由屋脊至温室前沿连线与水平面的夹角,日光温室经济实用的采光屋面参考角的大小,应在有利于增加采光量、节省建造成本、适当增加温室跨度、提高设施利用率的原则下加以确定。根据试验和实地测算,山东日光温室大棚采光屋面参考角以230~260为宜。纬度高、冬季温度低的地区,采光屋面参考角可适当大些;纬度低,冬季温度高的地区,采光屋面参考角可适当小些。
在山东地区,日光温室大棚的采光屋面形状采用圆面——抛物面复合型,或者拱圆型,这两种形状都有利于增加日光温室的采光量。