韩城新型日光温室构造研究

樊二虎 孙晓婷 柳 丹 王 锐 于 宇

樊二虎，孙晓婷，柳丹，王锐，于宇，陕西省韩城市设施农业服务中心，邮编715400。

为了规范韩城市日光温室棚体建设，根据《农业部日光温室发展的适宜地区及优型结构参数》，韩城市设施农业服务中心对全市新型日光温室进行了构造研究。

1 建设日光温室气候条件

农业部关于发展日光温室的适宜环境及优型结构参数要求：年日照时数大于2200小时，其中冬半年日照时数大于1000小时；年辐射总量 5000MJ·m-2·a-1以上，其中冬半年辐射总量 2300MJ·m-2以上。 年积温在 2000～5500℃，年平均温度5.5～15℃。空气相对湿度为50%～70%，年降水量低于1000mm，尤其冬季降雪少。风速低于8m/s，特别是冬季风速低于3m/s。土壤、水、空气无污染；地下水位低；水源充足；空气中含氧量在15%以上。地形平坦或向阳坡地，交通便利又不在交通干线两侧。

参照农业部的相关参数要求，全市的气候条件基本满足了发展日光温室的条件。韩城市处于暖温带半干旱区域，属大陆性季风气候,四季分明，气候温和，光照充足，雨量较多。年平均气温13.5℃,年极端最高温42.6℃，年极端最低温-14.8℃，≥0℃积温5035.1℃，≥10℃积温为4626℃。年平均降水量559.7mm，雨量不均，多集中于7、8、9月份。无霜期208天，日照时数2436小时,太阳辐射总量5075.11MJ·m-2·a-1，生理辐射量为 2537.55MJ·m-2·a-1。 风速多年平均2.5m/s，大于五级的风，一年中主要集中在春夏两季。龙门一带风速较其它地方明显偏大，年平均风速在4m/s以上。风向频率最高的为北东向、北北东向。

2 新型日光温室构造参数

2015年，全市龙润园区建成新型日光温室（见图 1、图 2）12座，通过 2016—2018年 3年实际生产，各项性能和指标表现突出。

图1 日光温室结构平面图

2.1 主体尺寸 日光温室东西外延100m，内净落长度88m；南北宽外延17.86m，内净落宽度11.64m；日光温室棚间距4m（前棚后墙基部与后棚前沿距离），棚内脊高4.6m。

2.2 建造步骤

1）丈量规划，定点放线。对日光温室进行定点放线后，就地碾压后墙、山墙地基，碾压地基宽8m。

2）堆土碾压，切削墙体。就地取日光温室地平面土，下挖0.8m。墙体每填土0.5m进行一次碾压夯实，共碾压6～7次。后墙基部宽5.8m，上部宽2m，墙垂直高度4.6m(相对于室内地面)；山墙基部宽5.5m，顶宽2m，垂直高度4.8 m(相对于室内地面)。墙体达到要求后用挖掘机切削出墙体，后墙外坡度53°，内坡度71°，山墙外坡度 45°，内坡度 66°。

3）地面灌水、沉实整平。墙体建造好后，室内地面进行灌水、沉实、整平。

4）夯实基础、架设结构件。基础下挖0.75 m，夯实地基，设置两块红砖作为基础。埋入结构柱后，下部回填夯实。见图1、图2。

①立柱：采用截面上宽110mm、下宽130 mm、高65mm的混凝土预制空心柱，内置7根28#冷拔钢丝，立柱由南向北出地高度分别为1.5m、3.1m、4.1m、4.6m，下埋 0.7m。

②后立柱：用于支撑后砌柱，接点位于后砌柱顶下50cm处，二者通过钢丝连接固定，后立柱采用截面尺寸为上宽110mm、下宽130mm、高65mm的混凝土预制空心柱，内置7根28#冷拔钢丝，间隔1.6m设置1根，共56根，插地倾斜角度77°。

③后砌柱：采用截面长130mm、宽 65mm的预制水泥实心柱，内置10根32#冷拔钢丝，长 2m，埋入后墙土中 60～80cm，露出 1.2～1.4 m，后砌柱仰角35°。后砌柱设置间距1.6m。

图2 日光温室横剖面图

5）敷设后屋面。后砌柱上铺设东西走向底膜钢丝，规格为28#钢丝，每间隔10cm设置1根，相互在后砌柱处连接，并固定在后砌柱上。底膜钢丝上铺设两毡两膜，再覆盖50～100cm防寒土，覆土后形成后屋面坡度12°，两毡两膜前出后墙外沿80cm。见图2。

图3 日光温室屋面采光角详图

图4 日光温室建筑立面图

6）设置地锚，架设骨架。

2011年，时任美国总统奥巴马签署了《政府绩效与结果现代化法案》，该法案提出一些新的要求，主要为：联邦政府和部门绩效计划中要设定优先绩效目标；对职位进行分类，提升绩效管理技能和能力；提交季度进展报告，由白宫预算与管理办公室审查；建立专门网站（www.performance.gov），让绩效结果公开透明；采取措施减少重复和过时报告[6]。

①大梁。采用Φ45热镀锌钢管，钢管壁厚2.5mm，下设5个支点，用后砌柱、4根立柱以及前端入土固定，大梁长15m，形成屋面弧度23°,日光温室屋面采光角26°（见图3）。 前端埋入土中20cm，每隔3.2m设置1根 （见图 4）。

②托管钢丝与地锚。东西山墙外设地锚，每侧60个，40#钢丝牵拉。锚为两块红砖，条形沟深埋1m，灌水沉实，钢丝露20cm。大梁上方铺设托管钢丝，钢丝采用东西走向，固定于大梁上，外固定于两面山墙外设地锚，设置间距30～40cm。其中使用托膜管40～50根。

③托膜管。托膜管采用Φ25热镀锌钢管，钢管壁厚1mm，铺设于托管钢丝上，后端固定在钢丝上，前端埋入土中约20cm，每大梁间设置5根，间距64cm。

7）做好后墙保护。后墙采用500g/m2无纺布毡及10丝抗老化薄膜保护，膜上覆毡做好保护，防止日晒雨淋土方流失造成结构不稳。

8）铺设保温被、安装卷帘机。

①保温被。保温被采用4kg/m2棉被，两层耐老化黑毡，夹内含拉力布的棉芯。

②防雨膜。棉被上覆专用抗老化防雪防雨膜，保护棉被。

③自动卷帘机。卷帘机采用中卷式，型号8T-10T，电机2.5kW，5轴变速。卷杆采用Φ75油杆，撑杆为10mΦ75油杆2根，撑开角度110°，前支点距棚前沿 2～2.2m。

9）敷设棚膜、防虫网，留置放风口。棚膜采用10丝EVA膜（三层挤压消雾流滴膜），尺寸根据日光温室具体面积确定，上下设置裤线，利于张力。放风口设在棚体最高点向南延伸2～3 m处 （风口处于人行道正上方），风口膜径宽2.5～3.5m，在棚内间距7～8m设置放风绳 1根，并用滑轮固定，放风膜前后设置裤线，放风膜下应铺设钢丝网，放风膜覆在棚膜上方，前与大膜搭接30cm左右，后覆于防寒土上20㎝。前放风口高度0.7m，敷设60目防虫网。

10）地锚固定压膜绳。棚膜敷设好后，压膜绳压在棚膜之上用于固定棚膜，压膜绳间距每1.6m设置1根，前后设地锚进行固定。

11）设置吊蔓钢丝。每行立柱离地2m设东西走向主钢丝，共5根，用28#热镀锌钢丝；主钢丝上方每作栽畦上方设南北2根钢丝，用10#热镀锌钢丝，用于生产中吊线（辣椒每作栽畦多设1根）。

12）水、电、路就位，投入生产。园区水、电、生产路均到位后，就可以投入生产了。棚内生产灌溉采取分棚滴管模式。管理房采取砖混和灰色树脂瓦结构，每座12m2，外墙统一刷绿。

3 合理性分析

经过在韩城的生产实践，应用该结构温室，蔬菜产量和效益突出。从3年的实践来看，该棚型主要有以下优点：

3.1 棚体构造合理 一是采光角合理。棚内脊高4.6m，后砌柱仰角35°，屋面采光角26°。以冬至日为例，太阳直射光线至日光温室的太阳高度角约为31°，使得温室内太阳入射角为33°，投射角为57°，较大程度的减少了太阳能的反射或逃逸，增加光通量。二是结构坚固耐用。后砌柱、后立柱刚性足，排布较密（间距为1.6米），虽造价高，但抗疲劳性、抗老化性高，未见损坏现象。后屋面、后墙体成型后实现了三毡三膜和一毡一膜覆盖，墙体虽已使用4年，但未见有渗水、冲刷痕迹。上风口敷设钢丝网，杜绝了风口膜积水和膜破损。

3.2 蓄热保温性能突出 该日光温室采取了加厚土墙（基部6m，顶部2m，墙高4.2m）和加厚棉被（4kg/m2），独特的小后坡结构，减少了后屋面和脊部对温室采光的遮挡，使温室的采光面积较以往大后坡温室增大，后墙受光面积加大，日间能够长时间接受光照蓄积更多的热量用于夜间维持温室温度，在外界温度-10℃情况下，棚内温度能够保持在12℃，相比韩城其他日光温室，温度提高2～3℃。冬季棚温高，利于延长放风时间，棚内相对湿度明显降低。

3.3 透光性好 采用10丝EVA三层挤压消雾流滴膜，透光率高且无滴水现象，有利于提温降湿。

3.4 实用性强 棚体占地 1786m2（100m×17.86m），除去棚内道路，实际作栽906m2（10.44m×86.8m）。设置作栽畦55行，每行宽1.6m（定植行距 0.6～0.7m，操作行 0.9～1m），适合大部分作物宽行栽培。设立南部立窗,将原来一坡式屋面改为了一坡一立式屋面，使棚内南部空间高度提高到1.6m，使温室南端空间能够得到充分利用，也更便于人在该部分空间进行生产操作。

3.5 造价适中，效益较好 根据所选材料的不同，日光温室造价约为1000～1300元左右/延米。从近两年市场效益来看，每座日光温室年纯收入7万元左右，生产效益良好。

4 生产实例

2018年，新型日光温室秋冬茬产量及效益指标如下：

4.1 辣椒 12#棚种植品种为螺丝王，9月2日定植 （拉秧时间6月30日左右），株距35 cm，行距80cm，亩种植2300株，每棚种植3200株，单株结果数130～140个，平均单果质量 42g，平均株产量 5.46kg，亩产 12600kg，棚产量17500kg，以平均价5元/kg计算，每棚收入8.75万元。

4.2 番茄 6#棚种植品种为凯德968，10月2日定植（较正常推迟了1个月，预计拉秧时间2月底），株距 33cm，行距 80cm，亩种植 2500株，棚种植3500株，单株留穗6排，每穗平均4果，平均单果质量167g，单株果重4kg，亩产量10000kg，单棚产量 14000kg，以 4.8元/kg计算，每棚单茬收入6.72万元。下茬3月10日定植，6月30日拔蔓，单株留5排果。

（参考文献略）