《园艺设施学》全套教学课件

园艺设施学HORTICULTURAL

FACILITIESSCIENCE为什么要学习园艺设施学？你已学过的相关课程有哪些？学习园艺设施学有什么用处？课程简介BRIEF

INTRODUCTION

OF

THE

COURSE《园艺设施学》是涉及园艺学、环境调控、建筑、机械与计算机学等跨多门学科领域的一门复合型学科。主要讲授园艺所用的设施、设备、建造和环境调控等方面的内容，是设施园艺学的一个分支，也是设施农业科学与工程和园艺专业学生的专业基础课。园艺设施学第一章：设施现状与发展趋势第二章：设施设计与建造第三章：设施建筑及化学材料（4学时）（8学时）（4学时）第四章：教设施学采大暖与纲配及置

学时分（配4学时）第五章：设施通风换气与降温第六章：设施灌溉与施肥设备第七章：设施照明与配电设备第八章：设施自动化控制（6学时）（4学时）（4学时）（6学时）教学大纲及学时分配OUTLINE

ON

TEACHING

AND

DISTRIBUTION

ON

PERIOD绪 论（INTRODUCTION）—国内外设施现状及发展趋势The

current

situations

and

development

tendencie

of

facilities

home

and

abroad（4学时）FOUR

HOURS※【设施园艺】Protected

cultivation指在不适宜园艺作物（菜、花、果等）生长发育的寒冷或炎热季节，利用保温、防寒或降温、防雨设施、设备，人为地创造适宜园艺作物生长发育的小气候环境，不受或少受自然季节的影响，从而延长生长季节，获得最佳产出的园艺生产方式。※【园艺设施】Facilities

of

horticulture指为园艺作物的生产提供相应的技术、建筑、材料、机械、控制以及相应的设备等。一、设施发展的意义二、园艺设施发展史三、国内现状与展望四、国外现状与趋势1、原始采集、狩猎，受自然条件限制。刀耕火种，冲破自然束缚，掌握和改造自然。有畜和机械农业，投入了一定能量和技术，增产。设施农业，亦称环控农业（controlled

environmentAGRICULTURAL）,投入更多能量与技术，高产；即最新能源的投入形态，调节地上和地下部环境，本质是将农业从自然生态中脱离出来，产生更高的生产力。一、设施发展的意义2、经济效益高3、解决冬夏淡季菜缺，实现周年供应4、美化环境，观光旅游5、带动相关产业发展一、设施发展的意义到现在为止的农业技术方向是围绕适宜作物为中心，环境调节的对象完全是土壤。比这个高一层水平的农业生产的话，对大气环境的变动几乎无法调节，即使有规律的气候年变化，农家也很困难适应其变化，因而，今后应该开发的技术是地上部的环境调节。——矢吹（日本）二、园艺设施发展史1、原始阶段：2000年前，中国使用透明度高的桐油纸作覆盖物，建造温室。古代罗马是在地中挖成长壕或坑，上面覆盖透光性好的云母板，并使用铜烟管进行加温。2、发展阶段：二战后，以荷兰、日本为首的国家发展玻璃温室和塑料大棚，且附属设备增多。3、飞跃阶段：70年代后，大型钢架温室，自动控制室内环境，面积增加，加温、灌溉、换气等设备运用；植物工厂，人类控制作物生产。今后将向节能、高效、自动管理方向发展。二、园艺设施发展史设施类型风障

wind

break

bed

culturecold

bedwarm

bed阳畦、冷床温床地膜覆盖

plastic

mulch

culture浮面覆盖

floating

mulch

culture小拱棚

plastic-tunnel

culture中棚

mid-plastic-tunnel

culture塑料大棚玻璃温室plastic

greenhouseglass

greenhousePC

board

greenhousePC板温室植物工厂plant

factory绿佳SG

P7

25日光温室Characters:Double-layer

Inflated

Films

and

Arched-roof

structureNatural

and

Forced

ventilation

systemComputer-controlled

Data

collecting

and

controlling

systemIrrigation

system华北型连栋塑料温室交通部连栋实验温室Compared

with

the

same

greenhouse

imported

fromabroad,

it

saves

fund

and

energy

up

to

40%.特点（Characters）：●双层充气膜拱形结构Double-layer

Inflated

Films

and

Arched-roof

structure●数据采集及自动控制系统PC-controlled

Data

collecting

and

controlling

system●强制通风系统Forced

ventilation

system节能日光温室NJ-6（II）型GLW-732系列连栋薄膜温室聚

酯

板

温

室温室采用热镀锌钢制骨架,聚碳酸酯中空板覆盖材料三、国内现状与展望1、设施面积居世界第一位，达2000多万公顷(2003年统计)，但人均仅有发达国家80年代水平。82～86：年均增1.5万86～99：年均增10.2万99～2011年间：预计年均增2.3万三、国内现状与展望2、设施园艺特点——高投入高产出——抗灾害能力强——科技含量高——需要市场推动三、国内现状与展望3、技术及装配水平虽以日光温室和塑料大棚为主，但设施简易人才缺乏，科技、装配、上市等水平低，抗御自然灾害能力差，市场体制不健全，经济效益低设备不配套，调控能力差，主要靠人力缺乏专用栽培品种，栽培技术不配套、不规范、产量低从国外引进存在盲目性，引进渠道单一三、国内现状与展望4、展望朝着设施大型化、品种多样化、产品特色化、布局区域化方向发展因地制宜优化设施结构，建立计算机环境自动控制系统培育设施专用品种研制新型覆盖材料开发设施作物可持续发展的栽培技术、生产无污染的绿色食品，使其成为环保型农业经营管理技术现代化黄瓜树（3000多条黄瓜/株）甜瓜树（90个果实/株）番茄树（13000果/株）四、国外现状与趋势五大区域（日本池田氏）：欧洲、美洲、中近东、亚洲和非洲全世界温室面积超过60万公顷,其中：大型现代化的玻璃温室面积约5万多公顷，大部分建在西欧国家。荷兰、美国、以色列和日本等是世界上温室应用最广泛的国家，提出了“温室产业”的概念。荷兰：花卉60%，蔬菜40%；现有大型连栋玻璃温室面积1.2万公顷，约占世界玻璃温室的1/4，居世界第一。是世界上温室生产最发达的国家。日本：蔬菜72%，花卉15%，果树13%以色列：花卉40%，蔬菜和香料60%；在温带切花方面实现了专业化、规模化生产美国：盆花、观叶植物生产方面领先世界四、国外现状与趋势四、国外现状与趋势主要国家园艺设施的主要类型安徽农业大学

ANHUI

AGRICULTURAL

UNIVERSITY生物圈外景植物工厂（Plantfactory）：设施园艺的最高水平，指在全封闭、智能化控制条件下，实现按设计工艺流程全天候生产或

周年均衡生产作物的设施。植物工厂内从播种到采收的全过程实行高度自动化、流水化作业。其面积一般为900～1500m2。目前主要生产生菜、菠菜、莴苣、番茄等。叶菜秧苗移栽后2周即可收获，一年收获20茬以上，年产量是露地数十倍。美国还计划在2020年将“生物圈5号”（模拟地球环境的设施）发射到月球，将使人类在月球上种植植物成为可能。种苗工厂商品菜（果、花）植物工厂※1957年世界上第一家植物工厂诞生在丹麦※1964年，奥地利开始试验一种塔式植物工厂（高30米、面积

5000平方米）。一家番茄工厂，工作人员仅30人，平均日产番茄13.7吨，生产1公斤番茄耗电9～10

kw.h，成本只有露地的60％。该国鲁斯纳公司的塔式植物工厂已在北欧、俄罗斯、中东国家采用※1971年，丹麦建成绿叶菜工厂※1974年，日本建成花卉蔬菜工厂，该厂由1栋2层的楼房（

830平方米）和两栋栽培温室（每栋800平方米）构成，周年生产郁金香和番茄（

5茬）。目前日本已有植物工厂近40个，其中生产用植物工厂有17个。※美国、英国、荷兰等国的蘑菇工厂，每个在1万平方米以上，年栽培6个周期以上，每个周期20

d左右，蘑菇产量达到27

kg/m2。※英国达雷卡得设施农业工程公司发明了工厂化栽培果树的方法。即将果树枝条插在树枝形的橡胶管上，吸收营养液开花结果。一年可收获3～5次。目前已建立苹果枝、梨枝、桃枝实验线。思考题：1．园艺设施发展的意义及特点。国内外设施园艺有何不同？我国园艺设施急待解决的问题是什么？目前农业高新技术园的发展，你对此有何看法？今天就到这里了！第2章园艺设施设计及建造69（8学时）——建筑图识——设施类型及结构——设施设计主要内容：70717273第一节：建筑图识74在建筑工程中，无论是建造工厂、学校、住宅或其他建筑物（如园艺设施建筑物等），都要根据图样施工。因为建筑物的形状、大小、构造等，都不是用语言或文字所能描述清楚的，它必须借助于一系列的图形、尺寸及必要的文字说明，按照工程制图国家标准的规定，准确而详尽地表达在图纸上，这就是建筑图样。建筑图样是建筑施工的依据，是各项建筑工程不可缺少的主要技术资料。75一、投影76光线照射物体时，会在地面或墙面上产生物体的影子。光线照射的角度或光源距物体间的距离不同，影

子的位置、形状及大小也不同。例如灯光照射桌面时，在地面上产生的影子比桌面大；如果灯的位置在桌面

的正上方，它与桌面间的距离愈远，所产生的影子愈

接近桌面的实际大小。假如将灯移至无限远高度，即

光线变为互相平行且与地面垂直，这时产生的影子大

小就和桌面一样了。工程制图中，把表示光线的线称为投影线（或称投射线），把落影平面称为投影面，把物体产生的影子称为投影。投影的形成77中心斜正投影分中心投影和平行投影。78由一点发出的投影线所产生的投影称为中心投影；由互相平行的投影线所产生的投影称为平行投影。平行投影按照投影线与投影面是否垂直可分为斜投影和正投影。正投影法79由于正投影的投影线垂直于投影面，其投影能够反映物体表面的真实形状，而且与物体距离投影面的距离大小无关，因而工程图样大多是用物体的正投影来表达。正投影法80正投影法：用物体的正投影来表达物体结构形状的方法。所得到的投影图称为正投影图。利用正投影法绘制工程图样时，是将物体放置在观察者与投影面之间；用观察者的视线代替投影线，因而假想视线是互相平行且垂直于投影面。为了把物体内外表面形状都反映在投影图中，还假想投影线是可以透过物体的。正投影图既不是观察者所看到的直观图，也不是物体单纯的一个影子，而是一个将物体内外形状都表达出来的图形。物体外表面可见轮廓线画成实线，内部看不见的轮廓线画成虚线。81直线投影特性821、平行于投影面的直线，其投影仍为直线，并且反映直线的实长。2、垂直于投影面的直线，其投影积聚为一点。3、倾斜于投影面的直线，其投影仍为直线，但比实长要短。4、直线上一点的投影，必在该直线的投影上。直线投影83平面投影特性841、平行于投影面的平面，其投影为一平面图形，且反映该平面的实形。2、垂直于投影面的平面，其投影积聚成一条直线。3、倾斜于投影面的平面，其投影为一平面图形，但不反映该平面的实形，而是原平面图形的类似形。平面投影85三面投影体系建立86用一个投影面只能画出物体的一个投影，只能反映出物体一个侧面的结构形状，因而一般不能表达出物体的整体结构形状。如图所示A、B两物体，其对应部分长和高分别相等，因而在V面上投影形状大小完全相同，但实际两物体右前角形状并不相同。单面投影87三面投影体为了将物体整体形状和结构完整地表达出来，必须从几个方面观察并画出其投影图。在工程制图中通常采用与物体的长、宽、高相对应的三个互相垂直的投影面。其中V面称为正立投影

面，简称正立面；H面称为水平投影面，简称水平面；

W面称为侧立投影面，简称侧立面。投影面与投影面

之间的交线OX、OY、OZ称为投影轴，它们分别表示物体长、宽、高三个度量方向。88三面投影图的形成89为了将物体整体形状和结构完整地表达出来，必须从几个方面观察并画出其投影图。在工程制图中通常采用与物体的长、宽、高相对应的三个互相垂直的投影面。其中V面称为正立投影

面，简称正立面；H面称为水平投影面，简称水平面；

W面称为侧立投影面，简称侧立面。投影面与投影面

之间的交线OX、OY、OZ称为投影轴，它们分别表示物体长、宽、高三个度量方向。90三面投影图的形成91将物体放置三面投影体系中，使其主要表面与某一投影面平行，再用正投影法分别向V、H、W三个投影面投影，就得到了物体的三面投影图。其中V面投影称之为正面投影；H面投影称之为水平投影，W面投影称之为侧面投影。为了将物体在空间投影体系中的投影画在一个平面上，国家标准规定：保持V面不动，将H面绕OX轴向下旋转90°，将W面绕OZ轴向右旋转90°，即和V面摊平在同一个平面上。这样以来，OY轴分为两条，在H面上的标记为OYH，在W面上标记为OYW。此外，在表示物体的投影图时，投影面的大小不影响物体的投影，因而不必画出投影面的边框。92三面投影图的投影规律93由于物体的三面投影图是将物体放在同一位置分别向三个投影面投影而得到的。因此，各个投影图间都有一定的内在联系。正面投影反映物体的长度和高度；水平投影反映物体的长度和宽度；侧面投影反映物体的高度和宽度。换句话说：正面投影和水平投影同时反映物体的长度；正面投影和侧面投影同时反映物体的高度；水平投影和侧面投影同时反映物体的宽度，这一投影规律可概括为：正面投影和水平投影长对正；正面投影和侧面投影高平齐；水平投影和侧面投影宽相等。不仅物体的整体要符合上述三条规律，而且物体的每一个组成部分的三个投影也要符合这三条规律。三面投影图不仅反映了物体的长、宽、高的投影关系，而且反映了物体六个方向的方位关系，即：正面投影反映了上、下、左、右的方位；水平投影反映了前、后、左、右的方位；侧面投影反映了上、下、前、后的方位。同时由于三面投影图是按照“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律绘制的，所以投影轴不影响物体的表达，因而不必画出。94投影图上形体方向的反映95由于画物体的投影图时，是用观察者的视线来代96替投影线，因而物体的投影图也称视图。物体的正面投影是从前向后看物体时所画的视图，称为主视图；物体的水平投影是从上向下看物体时所画的视图，称为俯视图；物体的侧面投影是从左向右看物体时所画的视图，称为左视图。用几个投影图共同表达一个物体的形状和大小是工程制图的基本表达方法，建筑图样也是按照这种方法绘制的。如图中的屋顶平面图就是建筑物的水平投影图，南立面图是建筑物的正面投影图，西立面图是建筑物的侧面投影图。房屋的三面投影图97在建筑工程中，对一般形体来说，用三个投影就足可确定其结构形状。对于结构形状较为复杂的形体，例如一幢房屋的东、南、西、北立面的结构形状往往不相同，用三个投影还不能表达清楚，这时除V、H、W三个投影面外，可以再增加几个。如图所示，增加了V1和W1两个投影面，展开之后，V、V1、W、W1的投影之间仍保持高平齐关系。98二、建筑图基本表示法99温室建筑图同房屋建筑图一样，是表示温室或房屋内部、外部结构形状及大小的图样，有平面图、立面图、剖面图等，这些图样都是按正投影原理绘制的。1、平面图房屋建筑的平面图就是一栋房屋的水平剖视图，即假想用一水平面将房屋的窗台以上的部分剖掉，以下部分的水平投影图就叫平面图。平面图表示房屋的平面布局，反映各房间的分隔及门窗位置等。A、房屋平、立、剖面图B、平面图的形成

C、剖面图的形成1002、立面图101房屋建筑的立面图就是一栋房屋的立面投影图。从房屋的正面由前向后投影得到的是正立面图；从房屋的侧面由左向右（或由右向左）投影得到的是侧立面图；从房屋的背后由后向前投影得到的是背立面图。如果按照房屋的朝向，可分为东立面图、西立面图、南立面图、北立面图。立面图表示房屋的外貌，反映房屋的高度、门窗位置、屋面形式及墙面做法等内容。3、剖面图102房屋建筑的剖面图是假想用一正平面（或侧平面）将房屋沿垂直方向剖开，切平面后的部分的投影图就叫剖面图。剖面图主要反映房屋沿高度方向的情况，如屋面坡度、门窗高度及位置等，同时还可以表达房屋的结构形式。103平面图、立面图、剖面图是房屋建筑图中最基本的图样，它们之间既有区别，又紧密联系。平面图可以反映房屋在水平方向的大小和位置，却无法反映其高度；立面图可以反映房屋的外部形状和长、宽、高大小，却无法反映内部构造；剖面图则仅能反映房屋内部高度方向的布置情况。因此，只有通过它们之间的互相配合，才能完整地表达一幢房屋从内到外、从水平到垂直方向的全貌。三、施工图1041、施工图分类温室是按照施工图建造的，施工图按工种分类，由建筑、结构、给排水、采暖通风、电气等工种的图样组成。温室建筑施工图与房屋建筑施工图一样，通常分三类：（1）建筑施工图（简称“建施”）

反映温室建筑的内外形状、大小、布局、建筑节点的构造和所用材料等情况。包括总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图及构造详图等。（2）结构施工图（简称“结施”）

反映温室的承重构件（如墙体、梁、柱、屋架等）的布置、形状、大小、材料及其构造等情况。包括基础平面图、基础剖面图、结构布置平面图及构件的结构详图等。105（3）设备施工图（简称“设施”）反映各种设备、管道和线路的布置、走向、安装要求等情况。包括给水、排水、采暖、通风、电器照明等设备的平面布置图、系统图及各种详图等。2、建筑施工图106（1）总平面图在画有等高线或加上座标方格网的地形图上，画上原有建筑物和拟建建筑物的外轮廓的水平投影图，即为总平面图。总平面图反映原有和拟建建筑物的平面形状、朝向、相互位置与周围地形、地物的关系。如果再画上围墙、道路及绿化等的水平投影即可成为总规划平面图。107（2）建筑平面图主要用来表达建筑物的平面形状、占地大小、内部隔间、门窗洞口大小及安装位置、墙和柱的

位置及厚度等。一般工程预算、施工放线、砌墙、安装门窗、室内地面处理、室外散水及斜坡做法

等都要用到平面图。玻璃温室立体图108109110111（3）建筑立面图主要用来表达建筑物各个立面的形状和外墙面的装修等。图所示为玻璃温室的南、北、西立面图。由图可以看出，屋面形式为南北不等边的斜坡屋面，山墙为玻璃山墙，北墙为砖墙，门M-1和窗C-1安装在北墙上。图中还用标高表示了温室的总高度为3.700米，室外地坪为-0.300米。还用文字说明勒脚装修方法。112（4）建筑剖面图113主要用以表示建筑物的内部结构或构造形状、分层情况和各部位间的联系、材料及其高度等。图中清楚地反映了从地面到屋面的内部构造和结构形式，如屋面结构形式、各部分之间的位置和高度等。（5）建筑详图114主要用以表达建筑物的细部构造、节点连接形式及构件、配件的形状大小、材料、做法等。详图要用较大比例绘制，尺寸标注要准确齐全，文字说明要详细。为方便于施工时查阅详图，在平、立、剖面图中，常常用索引标志符号注明已画出详图的位置、详图的编号以及详图所在的图纸编号，这种表示方法称为详图索引标志。按“国标”规定，详图索引标志的标注方法如下：①索引标志

用一引出线指出已画详图的地方，在线的另一端画一圆圈，其直径一般为8～10毫米。引出线应对准圆圈的中心，圆圈内过圆心画一水平线，分子数字表示该详图的编号，分母数字表示该详图所在图纸的编号。第一个标志表示第5号详图在本张图纸内。第二个标志表示第5号详图在第4张图纸上，第三个标志表示该详图采用标准详图。115当所索引的详图是局部剖面的详图时，在引出线的一端（即剖面所在处）加一短粗线，表示作剖面图时的投影方向。短粗线应贯穿所切剖面的全部。局部剖面的详图索引标志的表示方法如图。116②详图标志

本标志表示详图的编号用双圆圈表示，外细内粗，内圈直径一般为14毫米，外圈直径一般为16毫米。第一种标志表示详图就在被索引的图纸内。第二种标志表示详图在另一张图纸上。117详图①表达了屋架下端与基础的连接情况；详图②表达了侧窗与檩的连接情况；详图③表达了屋面玻璃与屋架的连接情况及密封形式；详图④表达了天窗与脊檩的连接情况；详图⑤表达了屋架上端与基础的连接情况。118119120第二节：设施类型与结构121一、园艺设施类型根据结构、规模和技术水平，园艺设施可分为四个层次：简易覆盖设施普通保护设施现代温室植物工厂1221231.简易覆盖设施：包括各种温床、冷床、小拱棚、遮阳覆盖等简易设施，主要用于育苗和矮秆作物的季节性生产。普通保护设施：通常是指塑料棚和日光温室。多为永久性或半永久性设施，是我国现阶段主要园艺设施。现代温室：通常指能够进行环境条件自动控制的大型单栋或连栋温室。植物工厂：设施园艺的最高水平，指在全封闭、智能化控制条件下，实现按设计工艺流程全天候生产或周年均衡生产作物的设施。从播种到采收全过程实行高度自动化、流水化。124125二、园艺设施结构——大棚和温室根据棚顶形状分：拱圆形屋脊形我国塑料大棚基本形式是拱圆形拱圆形126屋脊形127128根据建筑材料分土木结构温室砖木结构温室混合结构温室钢结构温室（包括薄壁镀锌钢管）轻质铝合金结构温室。根据栋数分129连栋单栋华北型连栋温室130根据用途分农业生产温室观赏展览温室科研温室专用温室（如检疫温室）131132一般是介于普通温室和人工气候箱之间的，对密封要求较高的、人工气候调整的异型温室。由于普遍面积较小，对气候条件要求精度高，所以，温湿度控制一般由空调机组来实现，采用人工光源。133科研型温室竹木结构大棚134钢架大棚135琴弦式日光温室拱圆式日光温室136单坡屋面改良温室137北京改良式温室三折式温室横切面图三折式冷弯轻型钢结构温室单坡半拱式镀锌钢管温室138139三、日光温室合理结构参数生产实践表明：温室总体要求为采光好、保温好、成本低、易操作、高效益。合理参数归纳为：五度、四比、三材140※五

度角度——屋面角、后屋面仰角、方位角长度——东西山墙距离，适宜50～60

m高度——矢高、后墙高跨度——后墙内侧到前屋面底脚距离，适宜

6～7m厚度——后墙厚、后屋面厚、草苫或棉被厚141※四

比前后坡比——前坡和后坡垂直投影宽度比，适宜4.5：1左右高跨比——高与跨度比，适宜1：2.2保温比——贮热面积与放热面积比遮阳比——前排物对已建温室的遮阳率142※三

材建筑材料——视投资状况而定透光材料——主要有PE、PVC、EVA等保温材料——墙体保温、采光面保温等143第三节：园艺设施设计与建造发展方向：小型设施——大型设施单栋——连栋竹木结构——钢、钢混结构半永久式——永久式内部设施：简单——复杂原始——先进手动操作——机械化、自动化144惨痛教训原因不懂结构力学不懂材料力学施工不当要求：懂园艺作物设施栽培特点、需要理论力学、材料力学、结构力学、机械学等知识。145一、园艺设施建筑特点与工民建不同1、适合于作物的生长发育2、严格调控环境3、良好的生产条件4、坚固的结构5、透明覆盖材料6、建造成本不宜太高146二、园艺设施结构设计评价标准：完整性安全性耐久性合理性147设计基本依据：荷载大小荷载定义：指作用于园艺设施上的所有外力，有自然荷载（风载、雪载、地震力等）和人为荷载（堆物、吊重、检修荷载等）。取值过大，结构粗大，遮阴过多，浪费材料，增加成本；取值过小，抗风雪能力小，发生损坏倒塌1481、荷载类型按性质分：活载恒载按作用力方向不同分：垂直荷载水平荷载按作用力状态分：均布荷载集中荷载局部荷载149《温室结构设计荷载》国家标准（Greenhousestructuredesign

load）编号为GB／T18622—2002。此标准是由国家质量监督检验检疫总局于2002年1月16日发布，从2002年7月1日起实施。该标准共有9个部分：1.范围；2.引用标准；3.定义；4.设计要求；5.永久荷载；6.屋面均布荷载和集中荷载；7.风荷载；8.雪荷载；9.地震力。150设施农业技术标准目录（共计12项)GB/T18621-2002温室通风降温设计规范GB/T18622-2002温室结构设计荷载GB/T19165-2003日光温室和塑料大棚结构与性能要求NY/T610-2002日光温室技术条件JB/T6942-1993半棚式塑料暖棚JB/T10286-2001日光温室结构JB/T10288-2001连栋温室结构JB/T10292-2001温室工程术语JB/T10294-2001湿帘降温装置JB/T10296-2001温室电气布线设计规范JB/T10297-2001温室加热系统设计规范JB/T10306-2001温室控制系统设计规范1512、主要荷载分析（1）恒载（

固定重量G、自重）温室结构重量：在确定设计永久荷载时，应使用主要建筑物的实际重量；在缺少实际数据时，可以从常用建筑材料比重、单位面积质量（板材和膜）等和尺寸进行计算。结构重量一般为垂直分布荷载。固定设备重量：设计永久荷载应计入所有受温室结构支撑的固定设备的重量，包括加热设备、通风降温设备、电器与照明设备、灌溉与除湿设备、遮阳与保温幕帘设备等。其它：这些设备的重量，一般可视为集中的垂直荷载，作用于设备的重心。任何长期受结构支撑的荷载，如吊篮、种植器、高架喷灌设备和一切悬挂在温室结构上，连续超过30天的重物，均计入永久荷载。152（2）作物荷载（V）大致每m2按150N计算。即床面积1m2，其作物荷载为150N，架上先拉水平线再吊时，在水平线的固定处产生张力T。设计时要考虑固定处的水平力（H）。153（3）雪荷载堆积在屋面上雪的重量，属垂直荷载，是最深积雪和积雪的单位体积重（比重）的乘积。积雪比重是根据气温、风速积雪深等而变化；

积雪的程度不但与降雪量有关，而且与屋面的形状和坡度有关系。屋面坡度、拱度愈大，积雪愈浅，雪压愈小。但是连跨的屋面天沟处容易造成雪堆，使局部雪压增大。154（4）风荷载风吹到园艺设施上会产生一种压力，向风面为正压，背风面为负压风压大小决定于风速。风速是经常变化的，可用两种方法表示：一定时间内平均风速（常用）一定时间内瞬时风速风速还与距离地面的高度有关，离地面越高，风速愈大。155荷载组合在结构上往往同时作用着几种不同性质的荷载，应考虑它们总的作用和对结构产生最不利的情况，这就是荷载的组合问题。有以下几种情况，应取其最不利的情况进行设计：1、恒载+雪载；2、恒载+风载；3、恒载+活载（建筑物施工或维修时的吊重荷载）；4、恒载+作物吊重。156荷载设计要求安全性设计必须能安全承受可能的全部荷载组合，任何构件危险断面的设计应力不得超过结构材料的许可应力。构件必须有足够的刚度，以抵抗纵、横向的挠曲、振动和变形。耐久性温室金属结构零部件要采取必要的防腐及防锈措施，覆盖材料要有足够的使用寿命。稳定性温室结构及其构件必须具有足够的稳定性，在允许荷载作用下不得发生失稳现象。157完整性必须具有足够的总体完整性。因外力作用局部损坏时，温室结构作为一个整体，应能保持稳定，不致于发生多米诺骨牌效应。经济性温室结构设计，允许忽略某些出现频率很低的灾害性荷载。如非地震高发区的地震力，非台风高发区的台风荷载，大多数地区的龙卷风等，这样可使温室制造成本大幅度降低。1583、园艺设施结构设计的力学结构形式（目前多用）刚架结构桁架结构拱架结构159外力及其简化所谓外力就是指那些作用在我们所要研究设计的构件上的力。可分为：集中力

就是力作用在结构上的面积远小于结构的表面积，可认为力是作用在结构的一点上。分布力

就是力作用在构件较大的一个范围内（一块面积或一段长度），根据力作用在构件上的均匀性，又可分为均布力和不均布力。160变形和内力构件受外荷载作用时要发生形状或尺寸的改变，这种改变称为变形。在外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间就随着产生一种抵抗力，这种抵抗力就叫做内力。所以说内力是用来抵抗外力对构件的变形，并且力图使构件变形部分恢复原来的尺寸和形状的力。161应力和应变应力（N/m2

）：作用在单位面积上内力大小；应变：单位长度内的变形，是无量纲的量。162支座的简化和支座反力无论是温室还是塑料棚或其他保护地建筑结构，都必须安置在一定的支承物上，这样才能使整个结构稳固，这类支承物均称为支座。支座类型：滚动铰链支座固定铰链支座固定端支座1631641651664、温室基础设计在温室工程建设中，其基础设计与民用建筑基础设计相比，要求相对不高。因此，在这方面常常得不到应有的重视，而在实际工程中，基础设计不合理的地方并不罕见，甚至因此而发生事故。现代化的温室工程投资往往较大，一旦发生地基事故，将会造成不小的经济损失。167（1）地质条件工程基础设计前首先要对现场的地质情况有所了解，这在民用建筑中也是一个必不可少的步骤。但在温室工程基础设计中往往被忽略，不少温室制造商只是根据当地的大致情况来估计，有的甚至对这方面根本没有考虑，只使用自己固有的模具生产同一种规格的基础。实际上各地的基础地基承载力差别较大，即使同一地区，不同地方也有差别。比如合肥地区，普遍认为该地区地基比较薄弱，一般都取8吨／m2，事实上，上海地区16吨／m2的地基也并不少见。168（2）基础类型及其设计条形基础一般来讲，可以把温室基础的设计类似工业厂房的点基础设计要求来考虑。在四周围护结构处用砖砌条形基础，其深度北方地区要求在冻土层以下，南方地区可浅一些。国外温室公司在南方的温室工程中，在地质条件比较好的情况下，条形基础深度只有400mm左右。当然，对土质较差的地方、玻璃温室、作物荷载较大的温室在设计上要求高一点。需在砖基础上加一圈圈梁，在圈梁现浇过程中要注意把与钢柱连接的预埋件同时布好。还有一个需要考虑的问题是，温室工程中一般长度比较长，为防止温度变形和地基沉降对基础产生破坏，要求每隔50m左右设置变形缝。在温室外的散水中也需每隔10m左右设置一个变形缝，并注意避免把变形缝设在有雨水管处。169独立基础温室内部柱子基础使用独立基础。对高度不是很高，荷载不大，地质状况较好的，可直接使用独立基础，根据实际的设计要求，对基础高度，扩大基础的宽度进行调整。但是，由于温室柱子螺栓孔距一般在100mm左右，加上钢筋直径和必要的混凝土保护层厚度，因此基础口部长度方向不宜少于160mm。如果竖筋、螺栓直径都比较大时，要达到200mm。对于风载，或者其它荷载比较大或地质情况比较差的温室，使用杯形基础较好。这种在工业厂房结构中使用比较多的基础形式稳定性较好，但消耗的混凝土量也较大。在实际工程中，为了减少施工时间，提高施工质量，不少温室公司把基础预制好，再运往工地。在这种施工中，基础过大，给运输带来困难，且施工中，过大的基础搬动极不方便，因此杯形基础一般都是在现场浇筑的。对这两种独立基础的施工，一般要在底部布上一层碎砖或C10的混凝土。170混合基础实际工程中，在保证强度条件满足要求的情况下，有一种比较节约成本的基础做法。即在四周应该布置圈梁的条形基础中，每一个有立柱的地方加一个独立基础。这种做法对于在一些地质条件比较好，压力强度不大的工程中应用起来既节约材料，又缩短了工期(现浇的圈梁比较费时间)。尤其在四周有围廊结构的温室中，由于围廊处荷载比较小，结构相对次要，应用起来显得更加合理。在基础设计中，考虑到独立基础的口部面积比立柱的底面积大，为了提高温室内的使用面积，一种比较可行的办法是将基础的口部做到和地面齐平。这种做法，要求立柱底部防锈保护措施做得比较好。因为室内的地面往往比较潮湿，底部在与地面基础中很容易发生锈蚀。特别是杯形基础，由于杯口比较大，如果不与地面齐平，会给温室内的操作带来不必要的麻烦，浪费使用面积。171（3）基础的设计计算轴心荷载作用p

=

(N

+

G)／A

；

G

=

γDA；p

<

f;以1m矩形基础计算，底面积S=B*1>=N／(f-γD)；对于正方形基础S=B2>=N／(f-γD)。偏心荷载作用Pmax

=

(N+G)/A+M/W;

Pmin=(N+G)／A

-

M／W；p<1.2f式中：B为底面宽度(m)，N为上部结构传到基础顶面的竖向力设计值(kN)，G为基础自重设计值和基础上的土重标准值

(kN)，D为设计室外地面到基础底面的距离(米)，S为基础底面面积(m2)，γ为基础与土的平均容重(20

kN／m2)，M为作用于基础地面的力矩设计值(kN•m)，W为基础底面的抵抗矩，Pmax、Pmin分别为基础底面边缘的最大和最小压力设计值(kN／m2)，f为地耐力。172（4）基础材料温室基础的材料选择没有很高的要求，达到构造要求就可以了。一般来讲，条形基础的砖块采用MU7.5以上；砌筑砂浆采用

M

5.0；垫层混凝土采用C10或C15；基础混凝土采用C25；杯形基础中的2次浇筑的混凝土要求比第1次的高一号；钢筋一般采用一级钢筋；为了防止地上部分锈蚀，预埋螺栓要求热浸镀锌处理。173（5）基础施工基础施工中，预埋螺栓的放置要求比较高。一般将螺栓固定距离后，用钢筋焊接好，再在浇筑基础时放置。在基础设计中，一般用2个螺栓，为了加强牢固性，用4个螺栓的做法是不可取的。温室受力是整体受力的，四螺栓的做法在结构上对受力没有太大的帮助，而且造成基础口部过大，浪费材料，施工起来也很不方便。在基础放线时，为保证上部结构的安装顺利，其偏差要求：长度和宽度方向柱距为±10mm，总长度为±L/3000，总宽度为±B／3000，高度±5mm(按设计高度)。总之，在温室基础设计中，一定要给予足够的重视。在实践中不断总结出更好，更简便可行的方法，以使温室基础设计、施工在安全可靠的前提下真正做到简单、方便、迅速。174第3章园艺设施建筑与材料（4学时）温室设计前后排的距离温室角度温室方位保温性能通风系统供水设计加温系统第一节：设施建筑一、设施建筑的特点1、必须适合于作物的生长和发育2、严格调控环境3、良好的生产条件4、强度高，经久耐用5、节约成本1、必须适合于作物的生长和发育

园艺设施是栽培蔬菜、果树、花卉等作物的场所，为了适宜作物的生育，要求结构上保证白天能充分利用太阳光能，获得大量光和热，高温时应有通风换气等降温设备；夜间应有密闭度高、保温性能好的结构和设备，条件好的日光温室还应有采暖设备。园艺作物对水肥需求量大，所以要求土壤肥沃，理化性状好，为调节土壤水分，应用性能良好的排灌设备。为使园艺设

施能发挥更好的效果，建造时首先要选

择好场地，并对建筑物进行合理布局，

做好总体规划与设计。场地选择有时不

尽完全理想，对一些不良的条件可以进

行改造，如设防风林或防风障、排水沟

等。2、严格调控环境

为获得高产、优质、无公害的产品，要随着作物的生育和天气的变化，不断地调控设施内小气候。特别是春、夏季的高温、高湿和秋、冬季的低温弱光，不仅影响作物的生育，还容易诱发病虫害，所以要求具有灵敏度高，容易调控的结构和设备。3、良好的生产条件设施环境不仅要适于作物生育，也应适于劳动作业和保护劳动者的身体健康。

如灌水等管道配置不合理或立柱过多时，会影响耕地等作业；结构过于高大时，会影响放风扣膜作业，而且也不安全设施内高温、高湿，不仅容易使劳动者疲劳，降低劳动效率，而且因病虫害多，经常施农药，直接影响作业者的健康，其残毒会影响消费者的健康。

此外，还要考虑废旧薄膜和营养液栽培时废液的处理问题，否则易造成环境公害。4、强度高，经久耐用为了使设施屋面能充分透过太阳光，减少遮光，要求结构要简单、轻质、建材截面积小，以减少阴影遮光面积。但从强度上又要求坚固，能抗积雪、暴风、降雹等自然灾害。设施屋面要求有一定坡度，合理的屋面角度一是为保证充分采光；二是使薄膜棚面的水滴能顺畅流下不积水；三是有利于保温帘被的揭盖。5、节约成本园艺设施生产的产品是农产品，价格低，所以要求尽量降低建筑费用和管理费，这与坚固的结构、灵敏度高的环境调控设备等要求，引起费用增加的事实是互相矛盾的。因此，要根据经济情况考虑建筑规模和设计标准，一般应根据当地的气候条件选择适用的园艺设施类型。•园艺设施是轻体结构，使用年限一般为10-15年，在结构设计的设计参数取值和建筑规模上，应与一般建筑物有所不同。二、场地选择园艺设施建筑场地的好坏与结构性能、环境调控、经营管理等方面的关系很大。因此在建造前要慎重选择场地。（1）为了充分采光要选择南面开阔、高燥向阳、无遮荫的平坦矩形地块。利用坡地平整时不仅费工增加费用，而且整地时挖方处的土层遭到破坏，使填方处土层不实，容易被雨水冲刷、下沉。向南或东南有小于10°的缓坡地较好，有利设置排灌系统，坡降走向北高南低。(2)为了减少放热和风压对结构的影响，要选择避风向阳的地带。冬季有季候风的地方，最好选在迎风面有丘陵、山地、防风林或高大建筑物等挡风的地方，但这些地方又往往形成风口或积雪过大，必须事先进行调查研究。要求场地四周不要有障碍物，高温季节不窝风，以利通风换气和促进作物的光合作用，所以要调查风向、风速的季节变化，结合布局选择地势。■在农村宜将温室建在村南或村东，不宜与住宅区混建。为了有利保温和减少风沙的袭击而确保生产安全，还要注意避开河谷、山川等造成风道、雷区、雹线等灾害地段。(3)为适宜作物的生长发育，应选择土壤肥沃疏松，有机质含量高，无盐渍化和其他污染源的地块。一般要求壤土或沙壤土，最好3-5年未种过瓜果、茄果类蔬菜以减少病虫害发生。用于无土栽培的园艺设施，在建筑场地选择时，可不考虑土壤选择。为使基础牢固，要选择地基土质坚实的地方。否则修建在地基土质松软，如新填土的地方或沙丘地带，基础容易下沉，避免因加大基础或加固地基而增加造价。(4)园艺设施主要是利用人工灌溉，要选择靠近水源、水源丰富，水质好，pH中性或微酸性，无有害元素污染，冬季水温高（最好是深井水）的地方。为保证地温，有利地温回升，要求地下水位低，排水良好；地下水位高不仅影响作物的生育，还易造成高湿条件引发病害，也不利于设施墙体的保护。(5)为了便于运输和建筑，应选离公路、水源、电源等较近交通运输便利的地方。这样不仅便于管理、运输，而且方便组织人员实施对各种灾害性天气采取保护措施。为了使物料和产品运输方便，通向温室区的主干道宽度要保证。因温室用电设备主要为灌溉和照明设备，灌溉和照明常用220伏电压，与生产区配套的附属用房电力供应也需保证。所以，温室规划中要充分考虑电力总负荷充足，以确保温室用电的可靠性和安全性。(6)温室区位置要避免建在有污染源的下风向，以减少对薄膜的污染和积尘。因为设施生产需要大量的有机肥（一般每公顷黄瓜或番茄年需有机肥10-15吨），温室群位置最好能靠近有大量有机肥供应的场所，如工厂化养鸡场、养猪场、养牛场和养羊场等。2．场地调查与地质勘探（1）场地调查对场地的地形、大小和有无障碍物等进行调查，特别要注意与邻地和道路的关系。先看场地是否能满足需要，其次要看场地

需要平整的程度，以及有无地下管道等障

碍。此外，还要调查供水、送电和交通等

情况。（2）地基调查地基的情况与建筑物基础有密切的关系，地基的调查要在施工前进行，一般在场地的某点，挖进基础宽的2倍深，用场地挖出的土壤样本，分析地基土壤构

成和下沉情况以及承载力等。一般园艺设施地基的承载力在50吨/米2以上；粘质土地基较软，约为20吨/米2，但园艺设施是轻体结构，对勘测精度要求，不像工业及民用建筑那么严格。3．园艺设施园区布局园艺设施生产一般采取集中管理，

各种类型相结合的经营方式。专业户、专业队也是一样，只是在规模上有差别。规模再小也要考虑设施之间，以及它们与其外部之间的联系进行合理布局。园艺设施群的布局首先要考虑方向问题；其次考虑道路的设置、设施入门的位置和每栋间隔距离等，设施群内道路应该便于产品的运输和机械通行，主干道路宽度为6米，允许两辆汽车并行或对开，设施间支路宽最好能在3米左右。主路面根据具体条件选用沥青或水泥路面，保证雨雪季节畅通。下图

是一个日光温室基地的园区示例，在实际规划中应在保证合理的交通路线的前提下，最大限度地提高土地利用率。为了管理方便，公共设施区一般规划在南面为好。棚群布局大棚群应建在南北向主路的东西两侧，各侧大棚群体分成数个单元，单元间设有纵横道路，宽4-6m，保证双排货车能够通过。丘陵地区要避免在山谷风口处或窝风低洼处建棚。在只能选择坡地时，宜选用南坡。概括土壤肥沃，排水良好选用地下水位低，富含有机质的肥沃土壤。

切勿在地下水位高处建棚，否则早春地温回升慢。在稻田建棚，四周深开排水沟，降低地下水位。靠近水源，交通方便避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等污染严重的厂区注意环境中水、土壤、空气的污染设施方位为了保证设施的采光，一般温室布局均为坐北朝南，但对高纬度（北纬40°以北）地区和晨雾大、气温

低的地区，日出时不能立即揭帘受光，方位可适当

偏西，以便更多的利用下午的日光，如北疆片区和

东疆片区；二、规划布局相反，对于冬季不太寒冷且大雾不多的地区，方位应适当偏东，以充分利用上午的阳光，提高光合效率，如南疆片区。无论方位南偏西还是南偏东，偏离角应根据当地的地理纬度和揭帘时间来确定，一般为5°-10°，不宜太大。塑料大棚方位多为南北延长，屋面东西朝向，防止骨架产生死阴影。一般南北向大棚透光量较东西向多5%-7%，且光照分布较均匀，棚内白天温度变化较平缓。2.棚间距离两棚之间保持1.5m距离；前后两排间距4m以上，以利通风、作业、开沟排水及避免相互遮荫。前后排温室的距离查冬至9︰00太阳高度角和温室脊高，确定前后排温室距离。以往计算温室前后距离多以冬至中午太阳高度角为依据，结果上下午还有还有很长一段时间遮光，其原因是冬季太阳遮光的轨迹走向南凹，成弧形，约离开中越长。为使上午9︰00就不遮光，那就应该以上午9︰00太阳高度角和前栋温室脊高为依据，计算前后栋温室的最佳距离。计算公式：温室间距=脊高+0.5－（后颇投影长＋后墙宽）tg（H9）×COS（A9）9为冬至9︰00太阳高度角；A9为冬至9︰00太阳时角，是45°注

意在风大的地方，为避免道路变成风口，温室或大棚要错开排列。3．长度园艺设施的长度，单屋面日光温室或塑料大棚一般以50-

60M为宜。过长易造成通风困难。■缺点：灌水水渠过长浇水不均匀，管道灌水一般在50米以内。长度过长采收或某些作业时，跑空的距离增加，给管理上带来不便。设施过长风雪天在结构上振动大，影响结构强度和稳定性，如果某一部位被破坏时，那个部分所负担的荷载要加到邻近构架的同一部位，由于荷载增加可能引起该部位变形和破坏，依次连锁作用加大破坏范围，所以长度应适当。80M宽度又称“跨度”它涉及到一系列问题。日光温室如跨度加大，高度也相应增加，屋架就要变大，必然增加建材，若高度不变则屋面角度相对变小，特别是大棚几乎接近平顶，棚顶外面容易积水；宽度对光照分布也有影响，宽度过大内部光照减少，光照分布不均匀程度也随之增加。日光温室或塑料大棚跨度过宽影响通风效果，夏天不易降温。5．高度园艺设施的高度一是指脊部（最高点）到地面的垂直高度，又称脊高，另一是侧高，即侧墙顶部到地面的垂直高度，也称“檐高”。侧墙光线主要从侧面照射进去，高的温室或大棚，屋内光线好，作物的遮荫也少。东西延长的园艺设施的地窗角度大时光线好。根据风压高度变化系数，园艺设施的高度由2米增到4米,每增高1米,风压约增加10％，影响不十分明显。所以目前钢架塑料大棚侧高多在1.5米以上，脊高3米左右。6．屋面坡度塑料大棚或温室的屋面坡度越大，光照、温度、湿度条件越好，对栽培有利，但建筑费增加。从结构力学来看，屋面坡度（即三角形角度）大的比角度小的骨架更稳定，雨雪容易滑落；坡度小的虽然保温比大，但增加温差，结露时容易滴水。屋面形状有平面和拱圆形两种，一般玻璃、塑料板材屋面多为平面屋脊形，塑料薄膜多为拱圆屋面。从太阳光线射入情况比较，拱圆屋面更有利于采光。总体规模建设规模较大的设施园艺生产基地，总体规模也应因地制宜加以考虑。➢总体规模的确定，一方面与生产用地的面积有关，也和经济实力与技术力量和经营管理能力有关。更重要的要做充分的市场调查，以合理确定产品的定位（内销、外销、出口）。➢如果市场需求好、产品定位较高、回报率也高，能在短期内获得较高的经济效益，自身经济实力强，能保证一次性投资费用和后续资金，企业或单位人才技术也有保证，则可较大规模地规划设计。➢如果不具备以上条件，则可逐步运作、滚动发展为宜，不要贪多贪大，最忌建设规模很大，建成之后没有流动资金保证，也缺乏管理和生产技术及营销人才，规模越大损失也越大。第二节：设施材料一、覆盖材料温室建筑和其他建筑的主要不同之处，就是它的屋面和墙身的外围护结构材料—覆盖材料要采用透光性能很强的材料，以满足绿色植物生长发育进行光合作用所必须的光量、光质和光分布（时间和空间）的要求。而且，这些材料的透光性能、保温性能对温室室内的环境温度和能源消耗量又起着决定性的作用。另外，覆盖材料的强度、耐久性、热物理性能以及其他机械、光学性能和价格都应在设计中加以考虑。广义来讲，温室的覆盖材料分为固定性的结构覆

盖材料（又称单层覆盖材料）和暂时性的附加硬盖材

料（又称二次覆盖材料）。固定性覆盖材料要承受风、雪等外荷载，它可分为玻璃和塑料两大类。暂时性的

附加覆盖材料一般不承受外荷载，而仅作透光、遮光、保温或反射补光之用，它们包括：保温用的塑料薄膜、合成纤维无纺布（不织布）、外部保温用的保温被、

保温草帘、保温泡沫塑料帘；遮光用的寒冷纱、遮光

网、无纺布；反光用的反光塑料薄膜等。覆盖材料选择考虑因素与步骤温室各种覆盖材料主要性能（一）玻璃玻璃一直是提供自然光照、保持作物生长适宜环境的主要覆盖材料。早期采用的玻璃是用金属圆筒法制成的薄玻璃，其厚度不均，而且容易破碎。后来发展到用吹管法制造的厚玻璃，由于略带浅绿色，有利于作物生长。到1883年，平板玻璃的问世，才使大规模采用玻璃作温室的覆盖材料成为可能。玻璃由石英砂、纯碱、长石及石灰石等在1550—1600℃高温下熔融后，经拉制或压制成形的。玻璃的品种很多，按其化学成分的不同，可分为石英玻璃、钠钙玻璃、铝镁玻璃、钾玻璃、硼硅玻璃和铅玻璃等品种。在建筑工程中，玻璃既是重要的透光材料，又是

一种重要的装饰材料。它除了用来采光、透视、隔声、隔热外，还用于艺术装饰。我国生产的玻璃常用于建

筑工程的有：普通平板玻璃、钢化玻璃、磨光玻璃、

吸热玻璃、双层或多层中空玻璃、磨砂玻璃、夹丝玻

璃、浮法高级玻璃、特厚玻璃、饰面玻璃以及防爆、

防弹玻璃等。温室上用的玻璃主要要求它具有良好的透光性、保温性以及抗风、抗雪压、抗冲击等力学性能，其次是一些特殊用途温室要求的吸热、隔热性能、颜色以及安全性能等。1、玻璃的光学性能玻璃透过光辐射波范围为波长300nm以上，而对

4000nm以上较大的波长辐射透过能力则很低。玻璃的透光率玻璃的透光、反射和吸收2.玻璃的其他特性在各种覆盖材料中，以玻璃的耐老化性、耐腐蚀性最好；防尘性能和排冷凝水滴的性能也优于其他材料；但对普通玻璃来讲，其抗冲击性能较差，破碎后易伤人，而且不好修补；此外，其比重较大，会给轻型结构的温室带来较大的负担；导热系数较大，因而不得不加大厚度和采用保温性能较好的中空玻璃，或加多层覆盖。3.玻璃的力学性能及幅宽的计算其抗压性能好，抗压强度约880—930MPa，而其抗弯强度和抗冲击强度都较低。在温室上采用大块玻璃可以减少固定玻璃的密封条和边框，同时也可减少遮光面积和缝隙的热损失。但是，大块玻璃抗风压、雪压等静压以及冰雹等的冲击力能力较小，因此，选择合适的玻璃尺寸，是玻璃温室结构设计的内容之一。对普通平板玻璃，在风、雪荷载作用下，根据支承条件，可按下列公式确定玻璃长、宽和厚度。（二）塑料地膜1、塑料薄膜棚膜2、硬质塑料板塑料薄膜有：聚乙烯（PE）聚氯乙烯（PVC）聚醋酸乙烯薄膜（EVA）聚酯薄膜（PET）中国用于温室的塑料薄膜已制订了两个国家标准：农业用聚乙烯吹塑薄膜（GB4455-84）和软聚氯乙烯压延薄膜（GB3830-83）薄膜厚度对透过的光质几乎没影响，而对其平均透光率和长波透射率稍有影响。PE、PVC特性与质量标准地膜【材料】PVC（聚氯乙烯）【规格】厚度0.006—0.015mm幅宽40—200cm【种类】无色透明地膜有色地膜（黑色膜、银灰色膜）耐老化长寿地膜除草膜特殊地膜（黑白双面膜、银色反光膜等）降解膜（生物降解膜、光降解膜）等全降解地膜线性超薄地膜地膜茄子地膜哈密瓜棚膜【材料】聚氯乙烯（PVC）聚乙烯

（PE）聚醋酸乙烯薄膜（EVA）聚酯薄膜（PET）【规格】温室厚0.08—0.12mm大棚厚0.05—0.08mm小棚厚0.03—0.05mm幅宽1—6m聚乙烯棚膜【种类】防老化膜双防膜（防雾滴、防老化）多功能复合膜（无滴、长寿、保温等）调光膜（漫散射膜、光转换膜、人参膜、叶菜专用膜等）此外，还有镜面反光膜（反光幕）等。硬质塑料板有：聚氯乙烯膜片丙烯树酯板（PMMA），即有机玻璃板聚酯玻璃钢（FRP）有机玻璃钢（FRA）聚碳酸酯板（PC）等（三）塑料类附加覆盖材料（二次覆盖材料）1、不织布又叫无纺布，是以聚酯长纤维加合成橡胶乳胶为原料，不经纺织工序，采用热压粘合加工而成的一种纤维布状物。重量轻，结实耐用，使用期3—4年。耐水透气，操作方便。既用于浮面覆盖，也可用作棚室保温幕。【性能】其孔隙大而多，可吸水，能防止结露、降低湿度、减轻病害发生，具有遮荫调光、保温节能、防霜防冻和防虫避草等作用。【规格】目前农业使用的不织布为长纤维不织布，常用g/m2表示其规格。主要有20、30、40、50g/m2等，遮光率分别为27%、30%、35%、50%。2、泡沫塑料重量轻，热阻大，导热系数0.035W/(m•K)，保温隔热性能好，作外部和室内附加保温覆盖。厚度1-2mm，透光率45-70%。【类型】聚乙烯泡沫单层两层薄膜中间粘合一层泡沫塑料两层塑料纺织网中夹一层泡沫塑料（四）遮阳网遮阳网又称凉爽纱，是用PVC为原料编织而成的一种高强度、耐老化的网状覆盖材料。【规格】遮光率:有35%—50%、50%—65%、65%—80%、≥80%等4种规格宽

度:

有150cm、160cm、200cm、220cm不等重

量:

45±3g/m2（黑网）49±3g/m2（银灰网）【类型】（1）黑色遮阳网（2）银灰色遮阳网目前应用最多：35%—65%的黑网和65%的银灰网。黑色网的遮光和降温效果比银灰色网好，适于炎夏及对光照要求较低作物使用；银灰色网适用于初夏和早秋，同时具有避蚜作用。【性能】（1）遮光降高温（夏季）防风防暴雨避虫防病害保温防霜冻（冬春季）等【使用方法】棚室覆盖有顶盖、棚内平盖和一网一膜（即顶膜+遮阳网）覆盖等３种方法，两侧各空出1m左右。小棚覆盖只盖顶部，两侧各空出20—30cm。浮面覆盖直接覆盖在畦面或作物上。使用寿命3—4a。（五）防虫网防虫网是以聚乙烯为主要材料编织而成的网纱，具有强度大、抗热、耐水、耐腐蚀、耐老化等特点，是南方地区无（少）农药蔬菜栽培的有效措施。【规格】宽度有100、120、150cm；目数有20、24、30、40目，以20、24常用。【种类】（1）白色防虫网；（2）银灰色遮阳网【性能】（1）防虫（如蚜虫、小菜蛾等）；防暴雨；顶部结合用黑色遮阳网，可遮阳降温。【使用方法】大棚全封闭覆盖立柱式隔离网状覆盖用高约2m立柱，作隔离网状，其内种植叶菜。【注意事项】覆盖前土壤要翻耕、晒垡，以杀死地下害虫。选用适宜网目的防虫网，并注意空间高度，结合遮阳网覆盖，防止网内温度高于网外，造成热害死苗。防

虫

平

棚（六）防寒保温外覆盖材料1、草帘（苫）2、纸被3、棉被4、化纤保温毯（被）二、温室骨架材料一般来说，用于普通建筑物的建筑材料都能用作温室骨架材料。实际应用中，应根据温室类型、用途、设计使用年限以及建造运营者的经济水平合理选用材料。骨架材料基本要求：在满足光照强度的前提下，断面积尽可能小，以利于减少遮光面积。初期骨架材料多为竹、木，目前钢筋和钢管骨架所占比例在迅速上升；塑料薄膜温室也称为“管棚”

(pipehouse），其骨架多为钢管（镀锌钢管）；大型连栋温室多用各种型钢或铝合金。（一）钢材1.薄壁镀锌钢管

主要用于塑料薄膜温室（管棚）和日光温室的拱架。将壁厚1.2～2.0、直径20～32的钢管采用热浸镀锌处理以防生锈，由于其镀层较厚，并可内外壁两面都镀，因此，这种骨架材料的使用年限可达8～10年以上。这种骨架采用工厂化生产，可长途运输，就地拼装。运输、安装、拆迁都比较方便。拱架受力较合理，耗钢量在3.75～4.50kg/m2之间。2.圈钢

俗称钢筋，主要用于单栋大棚和日光温室的拱架以及钢筋混凝土预制件。3、型钢骨架材料常用柱、梁、桁、檩、椽等结构，刷漆防锈。其耗钢量大，采光、通风、保温等性能欠佳；材料较重，施工、操作管理不便；防锈能力差，耐久性差。现多采用以热浸镀锌冷弯薄壁型钢，采用壁厚为

2~3mm的热轧带钢冷弯成型。常用有冷弯槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯方形焊接钢管及冷弯矩形焊接钢管，加工成装配式后，进行热浸镀锌，直运现场拼装，常用螺栓连接，以避免破坏镀锌层。材料重量较轻，强度、刚度都能满足要求；热浸镀锌耐锈蚀能力强，使用15年以上；工厂制造、装配式安装，降低成本、保证质量。目前，各国普遍采用。(二）木材主要用于塑料薄膜大棚的支柱、纵向拉杆、小吊柱

以及日光温室的立柱、柁木、檩木、拱杆以及门窗等。用作骨架的材质，要求纹理直、木结少、有一定强度、不腐朽、虫眼少、耐用性好、着钉力强。可以使用杉、落叶松、杨树、柳树等的原条（已去除皮、根及树梢，但尚未按一定尺寸加工成材的木材）和原木（已去除

皮、根及树梢，并已按一定尺寸加工成规定直径和长

度的木材）。（三）竹竿主要用于塑料薄膜大棚的支柱、拉杆、拱杆以及日光温室的支柱、前檩、腰檩以及拱杆等。用于温室建造的竹材种类有毛竹（又称楠竹、茅竹）、车筒竹、刚竹、淡竹、麻竹、硬头黄竹（水竹、桃花竹）、撑篙竹等。对竹类质量要求：竹材应抗拉、抗压、抗弯能力好，竹竿通直，竹壁厚而弹性好，用作拱杆的应选用劈蔑性良好的毛竹等。三、温室墙体材料墙体是温室建筑中的承重和围护结构，要求它具有足够的强度、刚度和稳定性，以抵抗作用其上的荷载（竖向荷载、水平荷载和风荷载等），不致于发生倾斜或倒塌。同时，应具有良好的保温性能，以减少温室内部热量的损失。除此以外还应综合考虑取材方便、经济合理、耐用程度等因素，一般常采用的形式有土墙、砖墙和石墙。（一）土墙利用土墙建筑温室为中国温室园艺发展历史中最古老的建筑方式，目前仍在生产中普遍采用。既经济又实用，特别是土墙的保温性能比砖墙、石墙都好。在农业生产中，多采用土打墙的方式建筑临时性土温室。春季用毕拆除，土地加以平整；夏季仍然可以种植蔬菜和其他农作物。土墙一般用土坯砌成或用土夯实，外层用草泥抹平，一般高1.6~1．8m，墙厚80~120cm。国家农业技术推广总站试验数据表明，在墙达到一定厚度后，保温效果并不明显增加。例如在山东地区土墙的厚度有80~100cm就足够了。（二）砖墙砖墙壁厚一般为50cm，墙内层用12cm红砖，外层用24cm红砖，中间夹层填充隔热材料，效果最好的是珍珠岩，其次是煤渣、锯末和玉米秸秆等，即使不填充保温材料，其保温效果也比同厚度实心砖墙要好。砖墙的优点是：耐压力强，砌筑容易，保温功能比石墙好。但砖墙内部抹白灰墙面时，高温高湿时间过久极易出现与砖墙脱离而下落，同时灰墙面上极易附生青苔，影响清洁和美观，清洗较困难。至于砖墙的结构和厚度没有统一标准，要根据当地气候条件合理确定。例如，华北地区采用比较多的一种结构形式为：温室壁厚为50cm，墙内层用12cm红砖，外层用24cm的红砖，中间夹层填充隔热材料，如泡沫板、珍珠岩、煤渣、锯末和玉米秸秆等。常用作砖墙的砖体特点：普通黏土砖标准砖尺寸规格为240mmx115mmx53mm，其砌体每立方米需512块。多孔混凝土砌块是由胶结材料（水泥、石灰、石膏、菱苦土等）、水和加气剂及泡沫混合剂混合制成的墙体材料。由于多孔、质轻、具有一定强度，耐热性及耐腐蚀性较好，故为一种较常用的保温材料。常用有①加气混凝土砌块②泡沫混凝土砌块①是由水泥和其他活性掺料（如炉渣）、沙子、加气剂和水混合后经磨细、配料、浇铸、切割、蒸压养护等工序制成的一种轻质、多孔、保温隔热材料。如北京力汽混凝土厂产品规格有600x250x50mm等，容重500kg/m3左右，导热系数0.12W/(m·K)，抗压强度为2.94

MPa左右。②主要有两种：一种是水泥砌块，由一般水泥加入泡沫剂（如松香泡沫剂）及水等经机械搅拌成型、并经养护而成。另一种是以粉煤灰或其他工业废料加入适量石灰、石膏及泡沫剂，经搅拌、成型、蒸养而成。这两种泡沫混凝土砌块都具有多孔、轻质、保温等特点。其导热系数在0.23W/(m·K)左右。第4章设施采暖与配置（4学时）一、采暖目的二、采暖方式三、采暖设计要求四、采暖设计步骤一、采暖目的作物的生长发育要求在一定的温度条件下进行。在我国北方地区，自深秋至春季，为了使设施内的气温、地温保持在作物生长发育的适宜范围内，就必须进行补充加温—采暖。二、采暖方式（一）地上采暖1、热水采暖2、蒸汽采暖3、暖风机、热风机（燃煤、油等）采暖4、火炉加温6、太阳能贮存热量（二）地下采