十米跨度日光温室建造技术

吴崇义 何有军

摘   要   日光温室是陇东地区蔬菜栽培主要设施，为了提高设施建设质量，扩大设施面积，提高机械化水平，改进提出10 m跨度钢架结构日光温室，跨度10 m、高度4.8 m，采光角腰角30°、顶角22°、底角60°、仰角55°，水平投影1.2～1.4 m。采光屋面采用热镀锌椭圆管拱架，空心墙，后屋面彩钢板、混凝土防护层，配套自动卷帘、通风装置，增加了密闭性、保温性和坚固性，作业空间增大，土壤利用率高，有利于立体栽培和机械化种植，适宜陇东地区推广应用。

关键词   10 m跨度;日光温室;建造技术

近年来，随着设施农业发展，日光温室蔬菜面积不断扩大，设施蔬菜已成为农业增效主导产业，但是存在日光温室面积小、土壤利用率低、建设技术不规范、生产性能差、抗御自然灾害能力不强等问题，严重制约设施蔬菜的发展。为了扩大日光温室面积，提高机械化、现代化水平，适应设施农业现代化发展需求，总结提出10 m跨度日光温室建设方案，为陇东地区日光温室建设提供了技术规范。

1   温室结构与性能

1.1   场地选择   选择地形开阔，东、西、南三面无遮挡的地块;水源充足，水质优良，排灌方便，交通便利;地势平坦，土壤肥沃，富含有机质的壤土或沙壤土。避开水源、土壤、空气污染区，确保符合绿色蔬菜产地标准和食品卫生标准。

1.2   方位   坐北向南，东西延长，以正南或南偏西5°～10°，土地无法调整的可接近正南方向建造，保证温室日出即可揭帘受光。

1.3   间距   温室间距为温室脊高2倍，冬至日下午4：00前排温室不遮挡后排温室，一般间距10 m，东西长60～80 m。

1.4   结构   日光温室主要由墙体、后屋面、前屋面、缓冲房构成（图1）。

1）墙体。墙体分后墙和两侧山墙。墙体宽 1 m，内墙37砖墙，外墙24砖墙，空心51 cm，山墙靠缓冲房一侧设宽50 cm踏步。

2）后屋面。后屋面是后墙与屋脊之间的斜坡，又称后坡，由彩钢板和混凝土防护层组成，屋顶设宽60 cm竹胶板混凝土顶板放置棉被。

3）前屋面。前屋面由钢拱架、透明覆盖物和保温棉被三部分构成。钢拱架由30 mm×70 mm椭圆大棚管及组件连接而成，支撑屋面和后坡;透明覆盖物采用PO聚氯乙烯三防膜，主要用于采光和保温;不透明覆盖物采用5层加厚棉被，用于夜间保温。

4）缓冲房。建在温室山墙一侧，缓冲室内外温度，储存农资、农具等。

1.5   温室性能

1）屋面角与采光性能。前屋面角底角60°，腰角30°，顶角22°，后屋面仰角55°，水平投影1.2～1.4 m。能够最大限度地利用太阳光能，提高光能利用率，透光率一般在80%以上，后坡及墙体无光照死角，具有良好的采光性能。

2）墙体、后屋面与保温性能。墙体厚100 cm，空心砖墙，后屋面采用彩钢板混凝土防护层，能够在密闭条件下最大限度地减少温室散热，具有良好的保温和蓄热能力。在最寒冷季节，晴天室内外温度相差25 ℃以上，连续阴天不超过5天时，室内外温差不小于15 ℃。

3）跨度。一般10 m为宜，跨度过大抗风雪能力降低，雪荷载≥0.2 kN/m2，风荷载≥0.25 kN/m2，屋面集中活荷载≥0.8 kN/m2，作物荷载≥0.15 kN/m2;跨度过小，种植面积和空间减少，不利于蓄热保温和机械化作业。温室的结构强度能抵挡较大风雪荷载，既稳固耐用又避免骨架材料大面积遮光，符合GB/T 18622-2002规定要求。

4）高度与性能。脊高4.8 m，高跨比1 ∶ 2～2.5，前底角60 cm处，高度1.2 m以上。温室结构具备通风、排湿、降温等环境调控功能，便于环境调控，有利于作物生长。

5）长度与适用性。长度一般以60～80 m为宜，不得少于40 m，最长不超过80 m，种植面积1亩。作业空间大，适宜于果树、蔬菜立体栽培和无土种植，有利于机械化作业。

温室长、宽、脊高、前后坡、屋面坡等结构合理，采光、保温覆盖及建筑材料质量达到国家标准要求，同时应遵循因地制宜、就地取材、注重实效、降低成本的原则。

2   建造技术

2.1   布局及定位

1）场地平整。确定地块，对日光温室用地进行平整，清除各种附着物、障碍物，平整土地，确保单栋温室地面水平，前后排温室高差控制在50 cm，然后根据日光温室方位定桩放线，确定日光温室位置。

2）温室布局。根据地块大小确定日光温室群排列和布设，合理安排田间道路和排灌渠道，然后确定日光温室方位角、跨度、长度，山墙位置、缓冲房面积位置。

2.2   墙体建设

1）地基处理。基础开挖深度60  cm，寬140  cm，用原土（底层40 cm）和3.7灰土（顶层30 cm）反复碾压夯实，浇筑110 cm×15 cm的C15混凝土垫层，在温室后墙内侧浇筑60 cm×30 cm×10 cm走道。

2）墙体建设。墙体为空心砖墙，内墙37#砖墙，外墙24#砖墙，中空部分51 cm，厚度     100 cm。用70#红砖砂浆满铺、满挤法砌筑，内外墙中间每3 m砌筑一道24#连接墙，下3～4道6 mm拉筋，并在高2.2 m处预埋6 mm拉筋吊环，用以固定吊蔓钢丝连接内外墙。内外墙顶部逐渐向内放大合拢，以便顶部混凝土浇筑，内墙水泥砂浆抹面找平，外墙水泥砂浆勾缝。

山墙与后墙垂直搭接，高度和孤度与拱架高度和孤度一致，在山墙缓冲房一端紧靠后墙预留高1.8 m、宽60 cm口，外侧建高25 cm、长30 cm、宽50 cm踏步13阶（高度与后墙齐平）。在两侧山墙与后墙连接处、3 m、6 m及前角1 m处预埋12 mmPE管，高度与后墙吊环齐平，方便固定吊蔓钢丝，在山墙顶部中心位置安装 “T”字横拉杆预埋件，安装压膜卡槽，水泥砂浆抹面。

2.3   拱架制作及安装

1）钢拱架制作。拱架采用30 mm×70 mm椭圆大棚管或双弦梁拱园形拱架，椭圆大棚管由大棚管加工企业加工，双弦梁拱架采用弯管机制拱焊接而成，上弦采用DN25镀锌大棚管，外径32 mm，管壁厚度2.8 mm，下弦为DN20镀锌大棚管，外径26.9 mm，管壁厚度2.2 mm，上下弦间距为15～20 cm，用连接件连接或DN20镀锌钢管焊接，连接件间距1～1.2 m，拱型和孤度如图3所示。

钢拱架需防腐处理，首先将焊接好的钢拱架表面用钢刷处理干净，不得有锈迹斑点，然后刷两道防锈漆，第一道漆干燥后刷第二道。运输和安装过程中尽量避免磕碰、污染，保证漆面不受损伤。

2）拱架安装。拱架顶部固定在砖墙顶端的混凝土顶板上，底部固定在前屋面底角的砼梁上，间距1～1.2 m，安装横拉杆5道。安装前先在前屋面底角开深40 cm×30 cm的砼槽，整平夯实，在两山墙内侧1～1.2 m处分别安装第一拱架，拱架安装在后墙内侧15～20 cm处，插入前角砼梁10 cm，两端分别用钢管固定，钢管斜撑支撑，并在温室中间安装2道拱架，调整水平。在温室后坡、顶部、腰部、前角分别挂线，然后从一侧依次安装，用横拉杆弹簧卡或连接件连接，横拉杆调平调直，均匀布设于温室前底角1 m、前腰和后腰位置，横拉杆与山墙预埋件连接，钢拱架安装完成后进行再次调平，保持屋面水平拱形一致，然后进行混凝土顶板和砼梁浇筑。

3）混凝土浇砼。拱架安装调平后，进行顶板和底圈梁浇砼，固定钢拱架。在后墙顶部用C20混凝土浇筑两边高20 cm、中间15 cm槽形顶板，宽度110 cm，向后外凸10 cm，以利背墙防水，预埋DN50PVC落水管;在前屋面底角浇筑40 cm×30 cm的C20混凝土砼梁，高度同墙体混凝土垫层，并在顶板中间位置和底圈梁拱架外侧分别预埋地锚（6 mm钢筋），用于固定压膜线和保温棉被，在底圈梁紧靠钢拱架位置安装压膜槽。

2.4   后屋面处理   后屋面由钢拱架、彩钢板和混凝土防护层组成。在钢拱架紧靠顶板及后坡中部焊接两道30 mm×3 mm热镀锌扁铁，屋脊顶部及前屋面60 cm处焊接两道L50 mm×    50 mm×3 mm热镀锌角铁，固定彩钢板支撑后坡。顶部安装60 cm竹胶板，后坡安装10 cm插缝式夹芯彩钢板（用120 mm钻尾丝固定），彩钢板插缝要紧密，内角用混凝土抹实，以防露风，然后浇筑C20混凝土5 cm，下好钢丝网片，用混凝土砂浆抹平，做好防水处理。

2.5   通风口设置与卡槽安装

1）通风口设置。在顶部屋脊处设置上通风口，上通风口宽1～1.2 m，在前屋面底角设置下通风口，下通风口宽80 cm。通风口覆盖60目防虫网，采用扒缝式通风，也可安装自动卷膜器，下缘用卡箍固定于卷轴上，摇动卷膜器通风。上通风口用于日常通风降温、排湿，下通风口主要用于夏秋高温季节通风降温。

2）卡槽安装。在屋脊顶部，通风口下缘，屋面底角20～30 cm、80 cm处拱架上用6 mm钻尾丝安装压膜槽，在前角底圈梁、山墙中部预埋件上安装压膜槽，并嵌入混凝土中，防止露风。卡槽采用热镀锌固膜卡槽，宽28～30 mm，厚0.7 mm，长4～6 m。卡簧采用浸塑或包塑卡簧，浸塑厚度0.3 mm。

2.6   覆盖棚膜   選用厚0.12 mm聚氯乙烯PO三防膜，采用三膜覆盖法，上膜（风口膜）宽1.2～1.5 m，大膜宽10 m，裙膜50 cm。覆膜选无风的晴天中午进行，正面向外，先覆裙膜，后覆大膜，再覆风口膜。将大膜铺在钢拱架上，两侧长度一致，拉展绷紧，依次固定于山墙上下通风口卡槽内。下缘用卡箍固定于卷轴上，上风口膜上缘固定于屋脊顶部卡槽内，下缘用卡箍固定于卷轴上。覆膜时上膜压下膜叠压搭接，上下叠压20 cm，裙膜固定于上下及山墙卡槽内，棚膜覆盖好后每隔3 m压一道压膜线，以防大风将膜吹起。

2.7   蓄水池建造   蓄水池建在温室缓冲房一侧，距前角1 m、山墙50 cm，长2 m、宽1.5 m、深2 m，蓄水量5～6 m3。蓄水池半地下式，地下1.2 m，地基夯实浇筑20 cmC20混凝土防渗层，池壁地下砌筑12#砖墙，地上砌筑24#砖墙，并用土回填夯实，水泥砂浆抹面，防渗胶处理。

2.8   缓冲房建设   缓冲房建在温室靠路一边的山墙外，长2.5 m、宽3 m、高4.5 m，24#砖墙，10 cm夹芯彩钢屋顶，钢门钢窗，门朝南安装在温室紧靠山墙一边，防止寒风直接吹入，进入冬季在进棚门挂棉门帘保温。

2.9   防寒沟设置   在温室前角砼梁外20 cm处，挖深50 cm、宽40 cm东西走向防寒沟，沟内填农作物秸秆、炉渣或珍珠岩等隔热材料，覆盖棚膜，覆土压实，北高南低，以免雨水流入沟内。也可挖深50 cm、宽20 cm的防寒沟，填充20 cm EPS苯板。

2.10   卷帘机安装   自动卷帘系统由卷帘机、撑杆、立杆、卷轴、电动机、倒顺开关、棉被、卷绳等组成。卷帘机选用YS-5-50撑杆式小五轴卷帘机，电动机380V、2.2KW，撑杆、立杆、卷轴用DN50热镀锌钢管焊接而成，棉被采用五层加厚棉被（两层拉力毯、两层黑心棉、一层珍珠棉，外加防雨布），长13 m，宽2 m，符合DB65/T 3640-2014标准。先将棉被均匀覆盖在温室屋面上，压缝搭接深度10 cm，压好粘扣，后坡棉被用铁丝固定在地锚上，前角系在卷轴上，安装卷帘机、撑杆、立杆，调试至卷轴水平。