索膜大棚(科普版)

1、青岛久聚青源索膜大棚有限公司,我国属于大陆性季风气候，和世界同纬度国家相比，其特征就是冬季无比寒冷且漫长，夏季无比炎热且漫长，适合发展设施农业的春秋季又十分短暂。在这种气候条件下，国外任何现代化温室大棚引进我国，都水土不服，冬季漫长的加温期和夏季漫长的强排通风降温期，使用户很难承受得起巨大的能耗成本。所以，我国设施农业就有冷棚和暖棚之分，把没有土墙保温蓄热的所有大棚统称为冷棚。冷棚只能在外界温度高于0C的季节使用，设备利用率很低。,索膜大棚,超级索膜大棚,光伏电站索膜大棚,（科普宣传片）,发明人：任进礼 编辑制作：任进礼 联系电话工作Q Q：403393317 个人网

2、站： 邮箱地址：,从索膜大棚，到超级索膜大棚，我们将不遗余力地研究、开发、创立适合中国气候特点和经济特点的现代化设施农业装备体系。在新的时代，我们充满自豪地坚信，超级索膜大棚必将全面取代土墙日光温室，成为我国蔬菜生产所依靠的重要形式。 任进礼,直观地看，索膜大棚与传统大棚完全不同：索膜大棚采光面安装的是索膜，而不是棚膜；索膜是悬挂张拉安装的，不需要钢拱架；索膜大棚采光面是直线轮廓，而不是弧形的；索膜大棚抵抗雪压的受力结构是支撑梁支撑柱，而不是钢拱架；索膜大棚抵抗风压的受力结构是张拉梁张拉柱，而不是压膜线。另外，索膜大棚可以任意双层覆盖保温，单体宽度也可以任意设置，而传统大棚受钢拱架的结构局限，

3、都很难实现。,竹木大棚，外界出现0就停用,为什么世界设施农业早已经实现了现代化，而我国设施农业发展到今天，最最原始的竹木大棚还遍地都是？竹木大棚占据着大量的土地资源，每年只能短暂地使用几个月，竹木大棚内几乎所有的农事作业都要依靠人的体力来完成，低矮的大棚空间造成蔬菜病害高发已成必然，大棚内频繁使用农药，很难生产出无公害的蔬菜。这种无奈的局面，就是因为没有研发出适合我国气候特点和经济特点的设施农业装备。,大棚套小棚是传统大棚的保温办法,独栋,连栋,当外界温度低于5只能停用,传统连栋大棚，外界温度出现5停用,钢架大棚，耗用大量建材,连栋钢架大棚，无法覆盖双层薄膜保温,传统的竹木大棚、钢架大棚，甚至

4、包括钢架大拱棚、和钢架连栋大棚，在生产应用方面的局限性很大，每年只能用短短的几个月。土地利用率低，设备利用率低，而大棚管理成本很高，机械化作业成本很高，自动化控制成本很高，还生产不出真正的无公害蔬菜。,土墙温室，土地利用率太低，50%,土墙温室由于土墙的保温蓄热功能，能够在严寒漫长的冬季夜晚向大棚内释放热能，减缓棚内温度下降，再加上外置保温被的保温作用，基本不需要加温耗能的情况下就能越冬生产蔬菜，成为具有中国特色的设施农业装备。但随着菜农老龄化、土地流转、资本下乡从事蔬菜规模化生产、以及设施农业现代化的发展趋势，土墙温室建造难度大，对土壤破坏严重，土地利用率低，机械化作业效率低，智能化管理成本

5、高等缺陷日渐显现。,风,雪,雨,传统大棚骨架结构遭受灾害后不可恢复,在理论上，对于自然灾害的抵抗能力，索膜大棚比传统大棚要强，且补救措施较多。极端天气对于传统大棚的破坏属于毁灭性的，不可逆转的。索膜大棚完全可以临时增加支撑柱来提高支撑梁对雪压的抵抗力；通过增设锚索来提高张拉梁对风压的抵抗力。索膜大棚在遭受风雪侵袭时，所有的危害力都集中在支撑结构和张拉结构上，而维护数量较少的支撑结构和张拉结构的难度远远小于传统大棚维护数量众多的钢拱架结构的难度。,索膜是一种复合体结构,索膜索+棚膜 索是专门的受力结构,索膜的基本特性,悬挂张拉安装,索膜竖直悬挂安装,索,棚膜,索膜大棚,因为有 索，钢材用量减少5

6、0%以上,索膜大棚的核心技术产品是索膜采光面，包括热合型单层索膜采光面、热合型气柱式双层索膜采光面、热熔型单层索膜采光面、热熔型气柱式双层索膜采光面、热熔型膜片式双层多层永久性索膜采光面。索膜大棚骨架结构包括索膜采光面支撑结构和索膜采光面张拉结构。索膜大棚骨架结构又分为用刚性材料制成的刚性骨架结构和以柔性材料为主制成的柔性骨架结构。用柔性骨架结构将能建成世上造价最低的塑料大棚。,超级索膜大棚 （大面积大空间） （50亩500亩）,索膜保温被,太阳能蓄热机组,沼气co2发生装备,保温、除尘、除雪,大面积侧立面通风机构,大面积顶部通风机构,降温,加热气温地温,温水滴灌施肥,碳肥、御寒、环保,水肥药

7、一体化机组,降耗增效,智能管理,超级索膜大棚，将全面取代土墙温室,超级索膜大棚，一个略显张狂的名字，充满了对推动我国设施农业现代化进程的自信。超级索膜大棚就是现代化设施农业的航空母舰，一座大棚50-500亩。超级索膜大棚的发展目标，就是全面取代土墙温室，支撑这个宏伟目标的配套技术装备包括：索膜保温被机组、太阳能蓄热供热机组、沼气co2发生机组、水肥药一体化智能管理机组，以及大面积侧立面通风顶部天窗通风机组。超级索膜大棚必将成为继土墙温室后解决我国蔬菜供应的主要设施农业形式。,索膜大棚的受力结构,索膜张拉安装,索膜张拉安装,索膜支撑结构,索膜支撑结构,索膜支撑结构,索膜张拉结构,索膜张拉结构,索

8、膜张拉结构,下拉上顶绷紧,鱼池索膜大棚力学原理示意图,下拉上顶绷紧,索膜采光面,下拉上顶绷紧，就是索膜大棚的建造原理。下拉是张拉结构对索膜采光面倾斜向下向外的拉紧作用，而索膜采光面对张拉结构具有向上向内的反作用力，只要张拉梁、张拉柱和砼基座稳定，大风对索膜大棚就无可奈何。上顶是支撑结构对索膜采光面的支撑作用，只要支撑梁，支撑柱和砼基座不变形，大雪就不会压垮索膜大棚。绷紧指的是索膜采光面处于平展绷紧状态，使雨雪可以顺利下滑。三角形桁架梁可确保雨雪顺利下滑。,示意图,索膜大棚的结构特点,任意角度,任意性这三个字概括了索膜大棚的结构特点。即，建造高度任意，建造跨度任意，采光面角度任意，索膜覆盖层数任

9、意。可随意在果园上建造，不论果树高低；可随意在鱼池上建造，不论鱼池宽窄；可随意设定采光角度，以控制进入大棚的阳光量；可随意覆盖多层索膜，以提高大棚冬季保温性或减少夏季采光量。而且，这些任意性并不增加大棚骨架成本。这就是索膜可以悬挂张拉安装的魅力。,索膜大棚的性能优点,高大空间,大棚内的温度状况受四个方面因素的影响：即，大棚热容量、大棚散热比表面积、大棚围护结构传导热阻值和大棚气密性。大棚空间越大，接收并存储太阳能的功能越强，温度越稳定；大棚散热比表面积越小，通过热辐射损失的热量就越少，保温性越好；大棚双膜覆盖，且双膜层间空间密闭闭合，其内部空气静止，传导热阻值越大，保温性越好；大棚气密性越好，

10、内外冷热空气通过对流损失的热量就越少，保温性越好。,索膜大棚的双层索膜覆盖保温原理图,静态空气绝热,超级索膜大棚为什么能够取代土墙日光温室？因为专门配置的索膜保温被可以在夜间阻止大棚内的热能向外散失；专门配置的太阳能蓄热供热机组，可以把晴天和白天蓄积的热能在夜间或者阴雪天用来维持棚内气温和地温；沼气/co2发生装备可以防止极端天气出现时发生冻害，并为蔬菜提供碳肥；大面积的侧立面通风窗3米高，并结合顶部天窗可防止大棚内富集高温空气对蔬菜造成灼伤危害。,给一个合作社设计的超级索膜大棚60亩,给一个合作社设计的超级索膜大棚60亩,能进半挂车的超级索膜大棚,如果你租来100亩土地种菜，花同样的钱，你是

11、选择采用挖机破坏表土打成老墙造出50座土墙温室、配置50套通风装备、50套水肥一体化管理设备，只能种植其中的50亩净面积呢？还是选择建一座100亩的超级索膜大棚、配置一套通风管理机组、一套水肥一体化管理设备，种植近100亩净面积呢？答案，应该是不言而喻的。 超级索膜大棚，半挂车都可以直接开进去装菜。,一座三连栋双膜覆盖保温的索膜大棚,索膜大棚主要由混凝土基座骨架结构索膜采光面组成。支撑柱砼基座的功能是承受索膜大棚的雪压，并维持支撑柱的稳定性；张拉柱砼基座的功能是承受风压的上拔力和水平推力，防止张拉柱倾斜或者被拔起。砼基座施工要严格按照混凝土施工规范进行，确保砼基座的稳定性和强度，并保持在设定的

12、水平面和经纬度上。,连栋索膜大棚的建造过程骨架结构,支撑梁支撑柱,张拉梁张拉柱,连栋索膜大棚的建造过程双层索膜采光面,索膜采光面,索膜采光面被支撑结构向上顶，抵抗雪压；被张拉结构向下拉，抵抗风压； 索膜采光面处于绷紧状态。,连栋索膜大棚的建造过程双层侧立面,排水天沟,四个侧立面连通的大面积环状通风口，高3米左右,顶部可任意设置天窗,一般顶高6米，边高3米,连栋索膜大棚的建造过程建成后的一般外观,索膜张拉结构最大的特点之一就是可以跨越很大的空间。索膜大棚最初就是任进礼在鱼池上发明的。在鱼池上建造索膜大棚，沿鱼池纵向中线设置支撑梁柱结构，在鱼池两侧岸上设置锚索张拉结构，索膜一端在一侧岸上固定在张拉

13、结构上，另一端跨过支撑梁在对岸紧固在另一组张拉结构上，即可建成鱼池索膜大棚。鱼池索膜大棚不受鱼池大小限制，在一般鱼池上都可以任意建造。,索膜大棚工厂化水产养殖示意图,张拉结构,支撑结构,养殖池,索膜采光面,索膜大棚工厂化水产养殖,张拉结构,支撑结构,双层索膜采光面,独栋索膜大棚骨架结构,张拉结构,张拉结构,支撑结构,独栋索膜大棚骨架结构,支撑结构,张拉结构,张拉结构,双层双膜覆盖的独栋索膜大棚,双层索膜采光面,双层索膜采光面,双层双膜覆盖的独栋索膜大棚,索膜采光面,双层双膜覆盖的独栋索膜大棚,索膜采光面,柔性结构索膜大棚将是世上性价比最高的塑料大棚。其支撑结构和张拉结构都是由钢绞线立柱锚索组成

14、的“上顶下拉”的受力结构体系，能大大减少用钢量，能大大提高施工速度。柔性结构的索膜大棚，其索膜采光面外观是波浪起伏状的，索膜采光面与钢绞线柔性受力体系共同组成了柔性索膜大棚的结构体系。柔性结构索膜大棚尤其适合无雪地区和无雪季节使用。,柔性结构连栋索膜大棚骨架结构示意图,索膜支撑结构,索膜张拉结构,钢绞线,支柱,支柱,锚索,锚索,柔性结构连栋索膜大棚示意图,索膜采光面呈现上下起伏的波浪状,柔性结构独栋索膜大棚示意图,索膜采光面呈现上下起伏的波浪状,柔性结构独栋索膜大棚示意图,索膜采光面呈现上下起伏的波浪状,超级独栋索膜大棚创意图,超级独栋索膜大棚创意图,2015年在银川市建成的世上第一座双层索膜

15、覆盖的三连栋索膜大棚，在没有外设保温设备和内加温的情况下，并经历了25C极寒天气后，为什么大棚内的越冬蔬菜（芹菜、甘蓝、生菜、芥菜、萝卜、菊花等）安然无恙？为什么该大棚进入2月后，地温能稳定在20C左右，夜间气温能稳定在10C以上？这是因为该大棚屋面采光角度大，双层索膜气密性好，夹层间静止的空气绝热性好，高大空间热容量大，以及散热比表面积小的原因。而银川市单层棚膜的传统钢架大棚内的土壤在冬季冻土层甚至达到30厘米，夜间气温稳定在10C以上，同时地温稳定在20C以上的时间甚至要等到4月中旬。,世界第一座三连栋索膜大棚的实景拍摄,这是2015年建在贺兰山东麓的三连栋索膜大棚，大棚长42米、宽32米

16、。大棚立柱均为直径100的镀锌管，桁架均为直径25的镀锌管制成。支撑柱高6米，桁架支撑梁和天沟梁均高30厘米，天沟柱1根高3米；边梁为三角形桁架梁，边柱为双排柱，间距50厘米。用三角形桁架梁连接索膜索膜采光面，索和膜分别连接在桁架不同的位置上，能使索膜采光面保持最佳的平展状态，有利于雨雪下滑。,正立面 双排钢架,双排钢架 抗风设计,索膜 张拉结构,索膜大棚 抗风抗雪的骨架,正立面 双排钢架,双排钢架 抗风设计,索膜 支撑结构,侧立面 钢架,张拉梁 衔梁结构,索膜大棚 抗风雪骨架,张拉梁 衔梁结构,抗风设计,张拉梁 衔梁结构,抗风设计,索膜大棚 抗风雪骨架,连栋索膜大棚的受力结构无需钢拱架,索膜

17、大棚的支撑结构和张拉结构,支撑梁 衔梁结构,支撑柱,张拉安装的索膜,索膜大棚 抗风雪骨架,斜梁结构抗风结构,正在安装双层覆盖的索膜大棚,正在安装双层覆盖的索膜大棚,索膜大棚通风性极好,双层覆盖的索膜大棚,双层覆盖的索膜大棚,双层覆盖的索膜大棚,双层覆盖的索膜大棚,索膜大棚抵御大雪,索膜大棚抵御大雪,索膜大棚抵御大雪,索膜大棚抵御大雪,双层索膜覆盖的索膜大棚抗雪状况（实验棚）,暴雪中的大索膜大棚视频片段（晃动鼠标点击画面出现的播放按钮）,暴雪中的大索膜大棚视频片段（晃动鼠标点击画面出现的播放按钮）,2015年5月至2016年5月，这座世上的第一座索膜大棚，在历经一年的狂风暴雨和几次大雪的考验，历

18、经2015年冬季极寒天气的考验后，充分显示出索膜大棚出色的抵抗风雨雪的能力，充分显示出索膜大棚出色的抵抗冬季严寒天气的能力，充分显示出索膜大棚出色的接收太阳辐射的能力，充分显示出索膜大棚出色的蓄积太阳能的能力，充分显示出索膜大棚出色的保温防冻能力。在银川，索膜大棚能够使喜温蔬菜提早定植40天。,超级索膜大棚用于精准扶贫,农业产业扶贫最大的尴尬，莫过于政府给穷人建造的成片的传统大棚被撂荒。原因很简单，穷人不会用。穷人的基本特点就是只会做简单的体力劳动。用超级索膜大棚可以实现设施农业产业的精准扶贫，把穷人组织到超级索膜大棚这个设施农业平台上，由掌握设施农业技术的机构用物业管理的思维来管理超级索膜大

19、棚的所有技术工作，包括通风降温、加温保温、灌溉追肥、施药防病、以及产前产后服务等，穷人只要提供劳动力，就能生产出合格的蔬菜产品，从而获得经济收入。用超级索膜大棚对穷人实施精准扶贫，将是产业扶贫的有效形式。,索膜大棚光伏电站,一体化设计,适宜温度是推动生命运动的基础, 阳光是形成温度的基本因素，也是光伏发电的基本因素。 光伏电站与光伏大棚争夺阳光是一对矛盾。 光伏大棚最大的问题是缺少阳光，包括散射光和直射光。 设计光伏大棚时，白天，要让更多的直射光和散射光进入大棚升温。 设计光伏大棚时，夜间，要让大棚内的温度（地温和气温）缓慢降低。,没有温度，光伏大棚只能是摆设,光伏大棚内的温度是一体化设计的首

20、要因素,大棚升温因素：直射光和散射光。 大棚降温因素：热容量、散热比表面积、围护结构热阻值、气密性。,直射光和散射光,光伏大棚从事植物种植，应该获得部分直射光。 可以使直射光以点状、带状进入大棚。 通过调整光伏板的布局方式，形成点状透光构造。 通过调整光伏板的布局方式，形成纵向透光带构造。 通过调整骨架结构的构造方式，形成横向透光带构造。 通过增大光伏板的列间距，形成直射光采光带。 减少或者不用砖混结构墙体，增加散射光接收表面积。,没有足够的阳光进入大棚，大棚就失去了温度升高的基础,热能转移三途径,热辐射：表面积越大，通过热辐射转移的热能越多。 热传导：热阻值越大，通过热传导转移的热能越少。

21、热对流：气密性越差，通过热对流转移的热能越多。,大棚降温四因素,大棚热容量：大棚空间越大，容纳的太阳能热量越多，夜间温度下降越慢，大棚温度性能越稳定。 大棚散热比表面积：大棚围护结构的所有表面积之和与所覆盖的土地面积的比值越小，单位时间内大棚外表面向外界通过辐射散失的热量越少，大棚夜间温度降低的速度越慢。 大棚围护结构热阻值：单层薄膜覆盖的大棚围护结构的热阻值小于双膜覆盖的，所以，单层薄膜覆盖的大棚围护结构通过传导损失的热能多于双膜覆盖的。 大棚气密性：大棚到处漏气，通过对流散失的热量就多。,光伏电站索膜大棚一体化设计原则,第一，尽可能使大棚更多地接收阳光（直射光和散射光） 第二，尽可能建造连

22、栋大棚，增大大棚热容量。 第三，尽可能建造连栋大棚，减少大棚散热比表面积。 第四，尽可能使大棚双膜覆盖，增加大棚围护结构热阻值。 第五，做好大棚薄膜连接处的气密性。 第六，尽可能不用砖墙等不透明材料建造围护结构。,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案一）,光伏板,光伏板,双层索膜,连体式光伏电站+索膜大棚,巨鹿千亩光伏电站结构示意图,光伏板,巨鹿千亩光伏电站结构示意图,光伏板,巨鹿千亩光伏电站连栋索膜大棚,光伏板,单层索膜,巨鹿千亩光伏电站连栋索膜大棚,光伏板,单层索膜,巨鹿千亩光伏电站连栋索膜大棚,光伏板,单层索膜,多条纵向透光带构造,光伏板,纵向透光带构造,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案一）

23、,连体式光伏电站+索膜大棚,多条纵向透光带构造,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案一）,连体式光伏电站+索膜大棚,光伏板,单层索膜,光伏电站索膜大棚一体化设计结构,多条纵向透光带的直射光照射范围,光伏板垂直投影,索膜垂直投影,光伏板多条纵向透光带构造,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚（索膜安装前）,光伏板,光伏板,光伏板,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚（索膜安装前）,光伏板,光伏板,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚（索膜安装后）,单层索膜,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚（索

24、膜安装后）,一条横向透光带构造,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚,光伏板,单层索膜,两条横向透光带构造,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案二）,连体式光伏电站+索膜大棚,光伏板,单层索膜,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案三）,光伏电站+连体式索膜大棚,冬季部分遮荫区,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案四）,光伏电站+索膜大棚(索膜安装前),光伏电站索膜大棚一体化设计（方案四）,光伏电站+索膜大棚(索膜安装后),利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案五）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,单层索膜,光伏板,双层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构

25、,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案五）,光伏电站+索膜大棚,利用光伏支架做索膜大棚的张拉结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案六）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,单层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的张拉结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案六）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,双层索膜,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案七）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,双层索膜,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案七）,光伏电站+索膜大棚,利用光伏支架做索膜大棚的张拉结构,光伏板,单层索膜,光伏板,安装双层索膜的张拉桁架梁,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案八）,光伏电站+索膜大棚（索膜安装

26、前）,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案八）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,双层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案八）,光伏电站+索膜大棚,光伏板,双层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案九）,光伏电站+索膜大棚（温室+羊圈）,双层索膜羊圈位置,双层索膜大棚位置,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案九）,光伏电站+索膜大棚（温室+羊圈）,双排光伏板,双层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,双层索膜羊圈,双层索膜大棚,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案九）,光伏电站+索膜大棚（温室+羊圈）,双排光伏板,双层索膜,利用光伏支架做索膜大棚的支撑结构,双层索膜大棚,双层索膜羊圈,光伏电站索膜大棚一体化设计（方案十）