温室设计参考资料

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温室设计参考资料

温室设计是一门结合农业、建筑和环境科学的综合性学科,旨在为植物生长提供最佳的环境条件。温室通过控制温度、湿度、光照、通风和二氧化碳浓度等关键因素,能够显著提高作物产量和质量,同时减少对自然气候的依赖。以下是对温室设计参考资料的简要介绍:

温室设计的核心目标是实现高效、可持续的农业生产。首先,结构设计需要考虑材料的选择,如透明度高且耐用的玻璃或聚碳酸酯板,以确保充足的光照进入温室。此外,框架材料(如钢材或铝合金)需具备足够的强度和耐腐蚀性,以应对各种天气条件。

其次,温室内环境控制系统的设计至关重要。这包括加热系统(如热水管道或电加热器)、冷却设备(如湿帘风机系统)、灌溉设施(如滴灌或喷灌)以及自动化监测与调控装置。这些系统共同作用,确保植物在适宜的条件下生长。

另外,能源效率也是现代温室设计的重要考量因素。例如,采用太阳能发电或地热能技术,可以降低运行成本并减少碳排放。同时,合理的布局规划有助于最大化空间利用率,支持多层种植或垂直农业模式。

最后,温室设计还需结合当地气候特点、种植需求及经济可行性进行优化。参考相关文献时大跨度钢结构厂房内机电施工支吊架安装技术创新(12p),应关注国际标准、案例分析和技术进展,以便制定科学合理的方案。总之,一份全面的温室设计参考资料应涵盖从理论基础到实践应用的各个方面,为设计师和农民提供指导和支持。

b柱高水平不等:连跨的前后排柱高水平相差0.3m~0.5m,但前排(第一跨)柱高最低保持在2.5m,以保证内保温材料和设备的安装高度。

c脊高不等:三连跨的脊高设计分别为4.5m,5.0m,5.5m,平均5.0m,空间大。

d北侧采用墙体结构,增强保温效果:墙体由砖砌成500mm的中空结构,内侧250mm砖墙,外侧130mm砖墙,中间为120mm的空心结构或充填保温材料。

e改外保温结构为内保温结构

g建筑成本低:非对称连跨式节能温室仅结构而言,低于同等材质和工艺的日光温室成本,是引进温室价格的1/3~1/5。

从目前使用情况来看,连栋温室具有面积利用率高、管理方便,易于大面积集约化生产,尤其是一些引进的大型连栋温室设施设备和技术先进,性能好,可周年性生产,在产量和品质上有明显的优势,但其建造费用昂贵、运行管理费用高,目前引进的大多数连栋温室基本处于“亏本”运行状态,一些温室已改作他用,因此对其发展应谨慎。

1.3.2 国外温室结构发展概况

国外温室柱、梁、斜撑或拱架等受力构件,都用薄钢板卷焊的圆管、矩形管或薄壁型钢,经过镀锌防锈蚀处理。覆盖材料为玻璃、透明聚丙烯树脂纤维波纹板等。温室的天窗按照设定的温度,由自动开窗机构启闭,有些温室的开窗机构还与光照传感器连接,按照光照强度调节室温。使用控温器进行加温系统的加温控制。室内保温幕由拉幕机构牵引,夜间自动展开,早晨自动收拢。湿帘降温系统由湿帘与排气扇组成,分别装在温室相对的两面墙上。另外温室还装配有灌溉系统、二氧化碳施肥装置、监测与集中控制系统及其他附属设施。

1-9-1普通屋脊型(日本) 1-9-2普通屋脊型、桁架式(罗马尼亚)

1-9-3双屋脊型(荷兰) 1-9-4单坡锯齿型(荷兰)

1-9-5高架型(荷兰) 1-9-6拱型(美国)

1.4 优型日光温室结构应具备的特点和目前生产中存在的问题

1.4.1 优型结构日光温室应具备的特点

(1)具有良好的采光屋面,能最大限度地透过自然光照.

(2)具有优良的保温和蓄热构造,能够在温室密闭条件下,最大限度地减少温室散热,同时应有较大面积和蓄热能力强的蓄热体。

(3)具有抵抗当地较大风雪荷载的强度, 既坚固耐用又避免大面积遮光。

(4)具备易于通风、排湿、降温等环境调控功能,有利于作物生长和便于人工作业的空间。

(5)温室的结构材料、保温覆盖及围护材料 应遵循因地制宜、就地取材、注重实效、降低成本的原则。

1.4.2 目前生产中日光温室结构存在的问题

(1) 在风、雪等荷载作用下,桁架部分杆件稳定性差,容易失稳,造成温室坍塌。

(2)温室跨度过大,高度过低,造成温室采光屋面角过小,从而降低了光线透过率和采光屋面的比表面积,使温室采光不良,白天温度上升缓慢,最高温度较低。

(3)温室后坡面过长,造成采光屋面的比表面积过小,影响温室采光;后坡面过短或无后坡面,使后坡保温差,影响温室夜间保温。

(4)温室过短,造成两山墙遮光面积比例过大,降低作物的总体产量水平。

(5)温室保温能力较差;围护结构和前屋面夜间保温覆盖物热阻不够,夜间温降幅度大(中国温室网,2003;尚书旗,2003,1999;廖允成,1999;安国章,2001)。

以结构有限元理论为理论基础,应用PKPM软件系列对组装拱形温室的结构进行了分析,同时应用工程结构优化方法对温室结构进行了优化设计。内容主要包括以下几个方面:

(1)参考国内外文献进行了日光温室的建筑设计,其中包括温室场地的选择和建筑方位的确定;温室的平、剖面设计,平面和空间尺度的确定、跨度和屋面坡度等。

(2)结合PKPM软件系列中的有限元分析软件进行了温室结构计算简图的确定;分析了日光温室结构的特点及其与普通建筑物在结构本身、风荷载、雪荷载和受力特性等方面的区别,以及温室结构的传力路径;在参考国外温室设计规范、国内建筑规范和有关资料的基础上,并结合辽宁省的人文、地理、气候环境,讨论了温室的恒荷载、风荷载、雪荷载、附加风荷载、作物吊重荷载以及地震荷载的合理取值,进行了温室荷载组合,供温室业的同行参考。

(3)通过对国内外目前常用的几种温室结构形式的内力分析、优选和改进,得出了一种合理、节省材料、施工简便、适合于日光温室的结构形式。通过对不同受力情况分析,对结构系杆布置进行了优化设计,使整个结构形成一个协同工作的整体。使结构坚固耐用,能够可靠地抵抗可能出现的风雪荷载的作用。

(4)针对50年一遇雪载,通过对辽沈型日光温室的受力分析,提出今后防灾救灾的技术措施。

第二章 日光温室的设计

2.1 日光温室的场地选择及规划

2.1.1 场地的选择

(1)地形开阔、坡向朝阳、日照充足

开阔的地形不易滞风和窝风,有利于污浊空气的扩散;坡向朝阳指南坡、东南坡、西南坡,这3个坡向可保证温室能获得充足的太阳直射辐射光,从而使作物获得充足的光照。

(2)避开河谷、冲刷沟

河谷在枯水期很平静,但洪水期温室则可能被洪水淹没,所以不能在河谷地带建温室;另外有冲刷沟的地方,该处有集中下泻的水流,冲刷沟又会迅速扩大,影响温室的安全。

在峡谷、通道、壑口地区,当气流穿越这些地貌时便加大了风力。在这些地区不宜建造温室,这些地区风力强,会直接破坏温室,也会使惯流放热量加大,消耗更多能源。

建设场地一定要有水源。若无现成水源,应千方百计解决,如打深井、引自来水或取湖、河等天然水体中的水。解决水源前,应对当地的水做水质分析,当认定符合农业灌溉用水是在进行施工,以免造成重大经济损失。

现代设施栽培用电量很大,动力线和照明线均不可少(380V、220V),最好现有场地有现成的电源。

(7)考虑当地有无特殊气象灾害问题

其中特别应注意雷电和雹灾。

生产资料、原辅料的购进,生产商品的运出应当快捷方便、及时、畅通无阻。为此,温室群的建设必须有便利的交通条件,一般不易远离交通干线。

温室群所在地与村、乡、镇最好既有一定的距离,又不太遥远。这样有利于厂区内设施和材料的管护,也有利于临时工的雇佣,以及农家肥源的补充。

2.1.2 场地的规划

    对于修建温室群,为了更充分合理地利用土地,必须进行场地规划。

所谓温室的建筑方位就是温室屋脊的走向,朝向为南的温室,其建筑方位为东西。建筑方位是一个对温室温光环境影响很大的重要因素,而且温室一经建成就难以再行更改。因此,准确、合理地确定方位是提高温室生产效益的最基本条件(宋述尧,1995)。

(1)温室总的方位朝南,但不同地区的偏向应有所不同

一般情况下,北纬41°以北地区日光温室的方位以南偏西5~10°为宜,这是因为两个缘故:一是该地区冬季气候寒冷,昼夜温差较大,早晨温度低,往往晨雾大,上午揭帘时间不能过早;二是适当延长午后的光照时间有利于作物生育。而北纬38°以南地区,其方位以南偏东5~10°为宜,这也是因为两个缘故:一是该地区冬季气候比较温暖,早晨温度不很低,可早揭草苫;二是上午光质好,应尽量增强午前的光照,使午前温室内迅速升温,对蔬菜作物生育有利。当然方位的确定还要考虑 当地冬季的主导风向的影响。如北纬41°以北某地区冬季西北风较大,就不宜采用南偏西方位。反之北纬38°以南某地区冬季东北风较大,就不宜采用南偏东方位。

正南方位的确定,可采用棒影法。首先要计算出当地真太阳时12时的钟表时间,此时,在地上垂直立杆,其杆影的相反方向,即是正南方向。真太阳时计算公式为:

(2)田间道路和输排水沟渠的位置,原则上应根据温室群的规划和温室长度来确定

东西每隔3~4排温室,南北每隔10栋温室应留 5~6m宽干道,以利大型运输车辆通行。

(3)南北邻栋温室间隔的确定。

式中 ——冬至日的太阳高度角,(º);

——太阳方位角,(º);

——温室脊高H加草苫卷起后的高度之和京都商业中心号商住楼施工组织设计,m;

——前栋温室脊高在水平面上的投影至后栋温室南脚距离,m;

则两棚之间的净距离为 (后坡水平投影)。

沈阳地理纬度=41º46`,太阳赤纬角=23º27`,太阳方位角按下式计算:

式中:——地理纬度,(º);

——太阳赤纬角,(º);

沥青砼地面面层施工工艺2.2 日光温室的建筑设计

2.2.1 平、剖面设计

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