日光温室结构设计与建造课件

日光温室结构设计与 建造 甘肃农业大学农学院 颉建明 教授节能日光温室概况 中国农业科技工作者和农 民群众共同创造的具有中国 特色的农业设施 90年代以来，在北方迅猛 发展起来。 目前，全国1000万亩，甘 肃48万亩，为丰富城乡人民 菜蓝子做出了重大贡献。 实现了周年生产。 节能日光温室概况 生产作物种类 蔬菜：番茄、茄子、辣椒、 黄 瓜、番瓜、西瓜、甜瓜等。 果树：葡萄、油桃、樱桃等 。 花卉：非洲菊、百合、香石 竹、月季、满天星等鲜切花 节能日光温室概况 产值与效益： 1.0-4.0万元/亩，是大田作物的25-70倍，是露地蔬菜的 10-20倍。蔬菜亩收入1.31.9万元，纯收入0.6-0.8万元。 成本：建造 6.0-18.0 万元/亩，生产 0.3-0.5 万元/亩 性能指标 深冬季节晴天白天气温可升至30以上，室内气温最低时， 室内外温差达25-30以上； 深冬季节可种植上市黄瓜、番瓜、番茄、茄子、辣椒等喜温 性蔬菜及甜瓜、西瓜等耐热性蔬菜。 结构组成 前屋采光面：采光、升温、保温 后屋面：蓄热、保温 后墙：蓄热、保温 山墙：蓄热、保温 保温帘（被）：保温 蓄水池：蓄水、提高水温 缓冲间：缓冲温度、贮存、住宿 结构组成 五度： 跨度 高度 角度 长度 厚度 三材： 建筑材料 覆盖材料 保温材料 四比： 保温比 高跨比 遮阴比 前后坡比 结构组成 结构组成 结构组成 日光温室类型 普通日光温室 节能日光温室 一代（节能）日光温室 二代（节能）日光温室 普通型（节能）日光温室 提高型（节能）日光温室 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室类型 日光温室设计理论 温室效应:指由于玻璃，塑料薄膜等设施透明覆盖物对长短波 光的选择性透过作用而使设施内温度升高的效应。 密封效应：指由于设施透明覆盖物、不透明覆盖物及墙体等共 同组成的一个相对密封的体系而使设施增温、保温的效应。 保温比：指设施内的土壤表面积与覆盖及围护表面积之比，保 温比越大则保温能力越强。 日光温室设计理论 导热率：指某种材料两端温差为1时，单位时间内 单位距离上通过的热量。 载热理论：指利用设施屋面、墙体等白天蓄积能量 ，夜间缓慢释放能量补充设施内能量的理论。 透光率: 指设施内的太阳辐射能或光照强度与室外的 太阳辐射能或自然光强之比，光照入射角不同透光率 不同。 日光温室设计理论 合理屋面角理论：设计设施采 光面时要求使尽量大的面积的采 光角度处于合理屋面角的理论。 合理屋面角：使太阳入射角偏 离法线不超过45时，设施采光 面和水平线的夹角。 理想屋面角: 使太阳入射角为零 ，即太阳光线垂直照射温室采光 面时温室屋面与水平线的夹角。 甘肃日光温室主要结构参数 1、前屋面采光角 n正午理想屋面角=-（：当地地理纬度；：赤纬） n合理屋面角=理想屋面角-45 考虑到合理采光时段（合理采光4小时）的要求，合理采 光时段屋面角=理想屋面角-45+6=理想屋面角-39 （举例：兰州纬度为36.5，冬至赤纬为-23.5，则正午 理想屋面角=36.5-（-23.5）=60；合理采光时段屋面角 =60-39=21） 甘肃日光温室主要结构参数 2、后屋面仰角 要保证立冬到立春期间正午不遮阴， n 后屋面仰角=太阳高度角=90-+=90- 16.3=73.7-，（立冬和立春的为-16.3）。 （举例：兰州取37.2即可保证立冬到立春后屋面不遮阴 ） n 考虑到我省河西各地光照资源丰富，后屋面仰角可适当增 大，一般38-42较适宜。 甘肃日光温室主要结构参数 3、跨度与脊高 跨度在7-9m，高度3.5-4.5 m，高跨比1:2，取上限时，要考虑采取半地 下式或其它提高保温能力的措施。 4、墙体厚度 土墙厚1.3-1.5m；砖墙或石墙等要保证24cm的蓄热层，墙外后强中间加 10cm厚聚苯板等隔热材料。 5、后屋面投影长度 1.2-1.6m均可，一般以1.4m较好。 6、温室长度 50-100m均可，考虑到劳动力的充分发挥和卷帘等机械设备的应用，以 80m左右较好。 甘肃日光温室主要结构参数 7、防寒沟设置 温室前脚外10cm处埋设50cm 深10cm厚聚苯板较为理想。 8、前后排温室间距 一般以温室脊高的2倍作为前后排温室的间距，如脊高为 3.8m，则间距以7.6m即可。 9、温室方位 基本方位为坐北朝南，东西偏移不能超过10，考虑到我省 大部分地区冬季寒冷，而光照资源丰富，以南偏西5-7最 好。 日光温室型号-GN-IIA型 日光温室型号-GN-IIA型参数 跨度：7.00m 脊高：3.5m 后屋面仰角:38 后屋面投影:1.4m 后屋面坡度:13.3 基础:0.50m 土墙基厚:1.30m 土墙顶厚:1.00m 后墙外高:3.00m 内墙高:2.33m 檩条长：2.70m 拱杆长:6.92m 位置(m)00.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.60 高度(m)00.931.501.962.322.602.823.003.163.283.393.50 日光温室型号-GN-IIB型 日光温室型号-西北XB-G型 日光温室型号-西北XB-G型 跨 度：7.5米 脊 高：3.8米 墙 高：2.3米 墙体厚度：1.0-1.5米 后屋面长度：2.2米 后屋面仰角：40 投 影 比：3.8：1 采光屋面角：30 主要特点：土墙钢竹木结构，建造费用低，蓄热能力强， 保温能力可达30。 适合建设地区：甘肃中部及河西地区。 日光温室型号-西北XB-G型 日光温室型号-西北XB-G型 跨 度：8.0米 脊 高：4.1米 墙 高：2.4米 墙 体 厚 度：0.5-1.5米 后屋面长度：2.4米 后屋面仰角：38 投 影 比：3.8：1 采光屋面角：31 主 要 特 点：砖墙钢架结构，使用年限长，保温 能力好，保温能力可达30。 适合建设地区：甘肃大部分地区。 双连栋温室外部 双连栋温室内部 日光温室型号-西北XB-G型 温室的跨度达到16米，高度5米，长度60米。 无辅助加温情况下，夜间室内外最大温差可达16.8，透 光率最高84%； 正常年份冬季辅助加温时间60-70天，加温费用每平方米 加热费用5元（按2004年的价格计算）， 土地使用率较高。 戈壁无立柱提高型日光温室钢混结构图 (图一) 图纸说明： 1、主钢架：每2.8m架设1个主钢架，后屋面主钢架上弦采用直径6cm的国标厚壁钢管，壁厚不小于3mm，前屋面主钢架上弦采用直径不小于5cm的国标厚壁钢管，用 10号钢 筋焊接下弦，8号钢筋焊接拉筋，拉筋之间的距离为20cm。 2、辅助钢架：每两个主钢架中间增设2根辅助钢架，采用直径6cm的国标厚壁钢管，间距90-100cm，不焊接下弦，长度2m。 3、横梁：采用规格为50505cm角铁，沿东西方向焊接。 4、预埋件：每隔2.8m在后墙上建造一个50cm见方的砖柱，并在距地面2m高处预埋窝硂，以固定钢架，在对应的前基础预埋筋。 5、前后屋面：后屋面每隔20cm沿东西方向拉一道8号铅丝，前屋面每隔30cm拉一道铅丝。每2个主钢架之间绑5道大头直径不小于2.5cm的竹竿，竹竿间距50-60cm。 制图：肃州区蔬菜技术服务中心 二00九年三月 5cm 2.2M 3.9M 3.7M 3.5M 3.2M 2.8M 2.2M 1.4M 1.2M 0.5M 走道0.8M 1.2M 1.0M1.0M1.0M1.0M 1.0M1.0M 0.8M 2.0M 0.6M 二级堆砌层 一级堆砌层 地平线 8.0M 3.8M 30x30CM前基础 2.5M 24CM宽砖混墙体 60X80cm抗 压预埋 12CM宽砖混墙体 1.15m0.65M 24x20cm 横圈梁 35x20cm 横圈梁 5CM木板或草席 0.1MM棚膜 成捆作物秸秆 20CM3:1泥灰 40-42 戈壁石砌墙无立柱日光温室结构图（图三） 图纸说明： 1、主钢架：每2.8m架设1个主钢架，后屋面主钢架上弦采用直径6cm的国标厚壁钢管，壁厚不小于3mm，前屋面主钢架上弦采用直径不小于5cm的国标厚壁钢管，用 10号钢 筋焊接下弦，8号钢筋焊接拉筋，拉筋之间的距离为20cm。 2、辅助钢架：每两个主钢架中间增设2根辅助钢架，采用直径6cm的国标厚壁钢管，间距90-100cm，不焊接下弦，长度2m。 3、横梁：采用规格为50505cm角铁，沿东西方向焊接。 4、预埋件：每隔2.8m在后墙上建造一个50cm见方的砖柱，并在距地面2m高处预埋窝硂，以固定钢架，在对应的前基础预埋筋。 5、前后屋面：后屋面每隔20cm沿东西方向拉一道8号铅丝，前屋面每隔30cm拉一道铅丝。每2个主钢架之间绑5道大头直径不小于4cm的竹竿，竹竿间距50-60cm。 制图：肃州区蔬菜技术服务中心 二00九年三月 5cm 2.2M 3.9M 3.7M 3.5M 3.2M 2.8M 2.2M 1.4M 1.2M 0.5M 走道 0.8M 1.2M 1.0M1.0M1.0M1.0M 1.0M1.0M 0.8M 2.0M 0.6M 二级堆砌层 一级堆砌层 地平线 8.0M 4.0M 30x30CM前基础 2.5M 1.0M 0.5M 35x20cm 横圈梁 40-42 5CM木板或草席 0.1MM棚膜 成捆作物秸秆 20CM3:1泥灰 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室实践 日光温室结构问题 结构简易，用材不足，设计变形，影响采光； 投入不足，多年失修，特别是后屋面漏水，影响 保温及墙体安全； 墙体厚度不够，保温能力弱； 后屋面厚度不足或长度不够，蓄热保温能力差； 后屋面仰角过大或过小，保温弱或采光差； 跨度过大，前屋面采光角度小，采光能力差。 日光温室主要结构参数 跨度：79m 长度：70100m 矢高：3.54.0m 后墙外高：2.53.0m 墙体厚度(土墙)：11.4m 后屋面投影长度：1.21.5m 后屋面仰角： 3642 温室间距：78m 日光温室规划与建造工艺 场地选择 地势平坦(坡度不大于10度)； 东、南、西三面无遮荫物，光照充足； 土层深厚，土壤肥沃，含盐量较低，酸碱度适宜； 有灌溉水源、照明及动力用电，道路畅通； 地下水位不宜过高(要求在1m以下)； 避开工矿城市。 日光温室建造工艺 规划 连片规划，合理布局，形成规模； 座北朝南(偏东或偏西不超过10度； 分区间温室前后错开排列，避免温室前的空地成为风口； 生产区间铺设一条约6米宽的道路，便于农资及产品运输； 可在地势较高处建成300-500m3 的高位蓄水池。 日光温室建造技术 3.施工工艺 （1）放线：依照规划按预定的方位沿后墙和山墙的厚度两 边划基线，撒上白灰，并在基线的尽头钉上木桩，作为标记 。确定后墙和山墙垂直时可用勾股定律，即先沿后墙基线确 定4m，再沿山墙方向确定m，两点斜边等于m。具体操 作时由三人按长度要求在米尺或绳子上抓住个点即可确定 。 日光温室建造工艺 （2）打墙 温室墙体可用土墙、砖墙、石墙、空心墙等。 地基用原土或三合土夯实50cm以上； 打墙时先打后墙，