哪種溫室類型能以最少的能耗和材料實現(xiàn)相同級別的風載和降溫性能華南區(qū)域光、熱、水資源豐富，夏長冬短，降雨量大，設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展容易受到熱帶暴風、暴雨、臺風等災害性氣候的影響。因此，高效節(jié)能的夏季降溫結(jié)構(gòu)及設(shè)施是南方溫室大棚設(shè)計的重要技術(shù)要求，同時還需要考慮溫室抗風和擋雨性能。華南地區(qū)溫室設(shè)施發(fā)展迅速，今天介紹的華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室對提高華南地區(qū)溫室設(shè)計的科學合理性具有重要意義。結(jié)構(gòu)設(shè)計華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室采用經(jīng)熱鍍鋅防銹處理的輕型鋼與鋼筋混凝土獨立點式基礎(chǔ)作為骨架，在溫室頂部設(shè)計長短兩個弧形頂，并在兩弧形頂之間設(shè)計卷簾式天窗，以充分發(fā)揮溫室遮陽擋雨、通風降溫的性能?；A(chǔ)土建溫室土建基礎(chǔ)按地面承載力100 kN/m2設(shè)計，采用鋼筋混凝土（C20）獨立點式基礎(chǔ)，采用現(xiàn)場澆注、預埋螺栓的方式進行施工。溫室立柱獨立樁主要有J1、J2、J3三種形式。其中，J1、J2獨立樁預埋深度為700 mm，J1獨立樁突出地面高度為300+H mm，高度H依水槽排水坡度而定。J2獨立樁與溫室地面（0.000）平齊，主要作為溫室門邊立柱的基礎(chǔ)樁子。J3獨立樁預埋深度為800 mm，用于溫室斜拉筋基礎(chǔ)，安裝角度為70，偏離柱樁中心100 mm。溫室四周立柱基礎(chǔ)在每個基礎(chǔ)之間砌120 mm厚的磚墻，墻體高500 mm，其中突出地面部分300 mm，外墻與基礎(chǔ)柱之間墩平，墻體表面進行普通批蕩。磚墻四周砌排水溝，寬300 mm，泄水坡度為2。溫室基礎(chǔ)土建斷面圖主體結(jié)構(gòu)如圖4所示，溫室采用雙弧面鋸齒頂連棟式結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)的材料主要為冷軋薄壁異型鋼材和自軋溫室專用型材，所有鋼構(gòu)件不允許駁接。華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室跨度為8 m,開間為4 m，開間方向長度一般100 m。華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室模型溫室跨度方向稱為山墻面，開間方向為側(cè)墻面，脊高為溫室最高點與溫室地面的垂直高度，肩高為溫室邊立柱最高點至地面的垂直距離，本設(shè)計脊高為5.1 m，肩高為3.3 m。溫室拱桿剖面圖溫室四周邊立柱和內(nèi)立柱采用60 mm40 mm2 mm的方管，山墻面上采用80 mm40 mm2 mm的方管構(gòu)成溫室主體構(gòu)架。側(cè)墻面上邊立柱間距為2 m。溫室骨架頂部鉸接40 mm1.5 mm圓管的長短拱桿，長拱桿內(nèi)圓弧展開長度約為6 200 mm，短拱桿約為4 400mm，每組長短拱桿間安裝401.5 mm圓管的主拉桿。每跨溫室中間安裝25 mm1.2 mm圓管的縱桿，長度為溫室開間方向長度。為提高溫室抗暴風、暴雨等災害天氣的能力，每座最外的兩棟溫室的拱形部分安裝W型撐桿，中間溫室安裝垂直撐桿，每棟溫室山墻面上安裝平撐桿和加強撐桿，在主拉桿上安裝上下斜撐桿，在溫室側(cè)墻面上安裝斜拉筋，在距溫室側(cè)墻兩端3 m處安裝室外拉筋。溫室四周及屋面安裝卡槽和壓模帶，保證溫室密封性。溫室外遮陽立柱安裝在每棟溫室兩端水槽的上部，遮陽立柱間距 4 m，采用 40 mm40 mm2 mm的方管。遮陽立柱上安裝橫梁，采用 80 mm40 mm2 mm 的方管，以提高遮陽系統(tǒng)的抗風強度。在保證溫室整體性能的基礎(chǔ)上，中間跨溫室的立柱和橫梁可以采用 30 mm30 mm2 mm 的方管。上述溫室主體構(gòu)架的連接件采用各類專用輕型鋼夾箍。通風口的設(shè)計華南地區(qū)夏長冬短，在炎熱的夏季，降溫性能是溫室設(shè)計和建造的關(guān)鍵。溫室降溫措施包括自然通風和強制降溫，其中自然通風技術(shù)是一種高效節(jié)能的溫室環(huán)控措施。由于高溫空氣容易積聚在溫室屋脊較高位置處，因此，華南型薄膜溫室在屋頂設(shè)計安裝天窗，每組天窗卷起高度約為0.7 m。為了減少自然通風方式對溫室整體結(jié)構(gòu)抗風性、密閉性能的影響，窗框骨架邊緣端部與溫室長短拱桿相鉸接，并在天窗通風口裝設(shè)有天窗撐桿。溫室每跨設(shè)有一個天窗手動卷膜器裝置，有效控制天窗啟閉，同時簡化結(jié)構(gòu)。為了進一步提高溫室自然通風效果，考慮天窗和側(cè)窗的溫室配置裝備，在溫室四周側(cè)墻設(shè)立通風口，采用手動卷膜器裝置，卷起高度可達2.5 m左右。操縱溫室中的卷膜器時，搖桿要與卷膜軸垂直，卷膜軸下行時停在離磚墻約15 cm處為好，過低易造成薄膜松馳和脫落，用完后搖桿要放回固定位置。遮陽系統(tǒng)溫室外遮陽系統(tǒng)采用電動托幕線拉幕系統(tǒng)獨立控制，遮陽網(wǎng)采用遮光率為70%的黑色針織網(wǎng)。每座溫室配置一套遮陽控制機構(gòu)，減速電機功率為0.55 kW，鋪開遮陽網(wǎng)一次需要67 min。通過室外遮陽網(wǎng)的收合可以實現(xiàn)溫室內(nèi)光照亮度的調(diào)節(jié)，與溫室卷簾天窗、側(cè)窗配合，還可以有效提高溫室通風降溫效果。排水系統(tǒng)溫室設(shè)立水槽排水系統(tǒng)，對長度較短的溫室，可以采用單向排水，對較長溫室，采用雙向排水，排水坡度設(shè)計為5，在水槽端口連接110 mm的PVC落水管，雨水排進溫室四周排水溝，匯集后引至排水主渠。覆蓋材料覆蓋材料可以使溫室形成一個密閉空間，為作物創(chuàng)造一個理想可控的環(huán)境。典型的透光覆蓋材料有玻璃、聚碳酸酯PC板、塑料薄膜等。實踐證明，玻璃、PC板溫室透光性能良好，但是價格較高，且這類溫室結(jié)構(gòu)一般較復雜，造成溫室透光嚴重不均勻；普通農(nóng)用塑料覆蓋膜密封性能良好，價格低廉，但是降溫效果差，透光率也不足。綜合考慮華南地區(qū)氣候和作物適應性，本設(shè)計采用單層0.13 mm厚PEP利得膜覆蓋，透光率高，密封性好，通過增加光擴散添加劑，阻隔多余輻射熱進入溫室，有效避免對植物的灼傷，提高降溫效果，特別適合華南高溫高濕地區(qū)。圍護材料溫室為了提高通風換氣效果，在溫室屋面和四周設(shè)立通風口，溫室進行自然通風時，室內(nèi)與外界環(huán)境相通，因而，室外病蟲害將通過通風口進入溫室內(nèi)，影響作物健康生長。針對上述問題，本設(shè)計在天窗及四周通風口薄膜卷起部分裝設(shè)尼龍防蟲網(wǎng)，有效控制各類害蟲，為溫室內(nèi)作物構(gòu)建有利的生長環(huán)境。為了進一步提高溫室擋風、防塵的功能，本設(shè)計在除安裝有風機的山墻面外的側(cè)墻和山墻通風口處，配置藍色防風網(wǎng)加固，有效抑制灰塵污染，改善溫室內(nèi)作業(yè)環(huán)境質(zhì)量。主要技術(shù)參數(shù)和特點華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計，除了要遵循溫室構(gòu)造一般原則，如遮陽、防雨、抗風等，還具備結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡單易行，建造成本較低，且注重考慮溫室通風效果，并要求自然通風設(shè)施對溫室整體性能影響較小。根據(jù)華南區(qū)域地理及自然氣候條件，設(shè)計的華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室的主要技術(shù)參數(shù)如表所示。溫室突出特點a、天窗和四周側(cè)窗相配合，提升溫室通風量；b、配置室內(nèi)和室外遮陽系統(tǒng)，遮陽網(wǎng)展開和拉合，有利于調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的光照強度，而普通南方塑料大棚主要考慮的是冬季保溫，夏季溫室利用率低，造成資源浪費；c、采用自然通風降溫與室外遮陽降溫措施相結(jié)合，減少輻射增熱，使溫室通風降溫效果更明顯；連棟式結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少室內(nèi)立柱，擴大有效種植空間；d、溫室主體為熱鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)，邊立柱每2 m安裝一支，屋面每2 m設(shè)一組長短拱桿，兩個弧形拱桿之間安裝主拉桿，增強溫室的剛性，在溫室屋脊方向設(shè)立縱桿，提高溫室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。溫室剛構(gòu)架采用鉸接式，可以現(xiàn)場安裝，操作方便，降低成本造價；e、為了改善溫室排水性能，在溫室邊立柱上設(shè)立水槽排水系統(tǒng)。溫室主體構(gòu)架設(shè)計的抗風能力是10級，在此范圍內(nèi)的防風措施主要是關(guān)閉整座溫室的門窗，收回遮陽網(wǎng)?？偨Y(jié)華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計科學合理，成本造價低，通風降溫效果顯著，可用于華南區(qū)域多種作物的種植，設(shè)計主體構(gòu)架使用壽命20年以上，尤其是溫室屋面采用雙弧面鋸齒型連棟結(jié)構(gòu)，能夠以較少的材料和能耗實現(xiàn)同類型溫室相同級別的抗風和降溫性能，具有良好的推廣應用價值。