1,10:59,第二章 温室设计与建造,第一节 温室建造特点与要求 第二节 场地选择与布局 第三节 现代温室结构设计与建造 第四节 日光温室结构设计与建造,2,10:59,第二章 温室设计与建造,第一节 温室建造特点与要求 一、温室的建造特点 （一）屋顶承载能力低 0.7kN/m2 ； （二）骨架轻盈，组装式 用钢量710kg/m2 （三）面积较大 50010000m2 （四）内部空间大，具有良好的视觉效果 （五）外形新颖、美观，具有较好的建筑形象,3,10:59,玻璃温室各部的名称,a.基础 b.侧墙 c.窗台 d.外柱 e.檐檩 f.屋架上弦 g.脊檩 h.屋脊 i.檩 j.椽子 k.窗间柱 l.中柱 m.斜撑 n.梁（下弦） o.竖杆 p.剪刀撑 q.天窗 r.侧窗 s.拉筋,双波面温室外观汕头,5,10:59,双坡面玻璃温室（剖面）,6,10:59,温室设计原则与要求,设计原则： 因地制宜 节能 耐久 经济 环保,7,10:59,温室设计原则与要求,设计要求（概括地说）： 采光要求 保温要求 内部空间要求 抵御灾害天气的要求 环境调控及减轻劳动强度方面的要求,8,10:59,二、温室的建造要求,（一）功能和环境的要求 按功能划分，温室可分为试验温室、生产温室、展览温室等。在平、剖面的设计上都有所不同。,9,10:59,1、平面单元的划分,生产温室，为适应栽培植物品种的改变，在同一栋温室内一般不用固定的墙、网来分隔； 试验温室，应根据试验研究的需要，按环境条件和管理方式的不同，进行临时性的单元划分； 对于植物园、公园等陈列、展览温室，由于要栽培陈列的植物品种繁多，它们对生态环境条件和栽培方式的要求又各不相同。因此，在平面设计时进行合理的单元划分。,10,10:59,划分的原则有：,植物生态学原则 植物地理学原则 植物资源原则 专类植物原则,11,10:59,2、平面和空间设计,生产温室，可采用立休的多层栽培床布置形式，阶梯式、叠层式布置或空中悬挂式布置，将喜阴植物布置在下层，喜光植物置于上层，或在下层采用人工补光，这样栽培床面积与建筑面积之比可高达 200 %，甚至更高。,12,10:59,试验温室，一般应结合组培室的建造，与其相匹配。 展览温室，应考虑植物的株型、视觉距离、人行通道等。,13,10:59,3、剖面设计,（1）室内地坪高程 大型生产性温室，为了机械和管理人员出入方便和节省工程量，常将室内地坪与室外地坪定为相同高程。对一些建于严寒地区的小型温室，则宜于降低室内地坪，甚至采用半地下式建筑方式，有利于室内保温，特别是保持较高的地温，同时还可以增加室内的湿度有利于冬季生产。这时室内外的连接可采用坡道或台阶踏步连接。,14,10:59,（2）跨度,温室跨度（中间无支撑柱）与温室的结构形式、结构安全、平面布置等有关。选用的原则是：在保证结构安全的条件下，求得建筑造价最低。对于单栋温室，跨度小，易受外界气候变化的影响，但容易通风。 因此，从南方到北方，跨度应逐渐加大，南方单栋温室跨度采用 46m，黄河流域到京津地区，采用 8 10m，东北、内蒙，采用 12m 左右较为恰当。 对于连栋温室，应综合考虑结构、栽培、作业等因素。,15,10:59,（3）檐高,从通风和促进植物光合作用的角度，檐高高些比低些有利，但从造价和节省能源以及结构安全的角度，则低些较为有利。 机器耕作或运物的温室，一般在山墙上开门； 双坡面单栋温室，一般檐高 2 m左右；生产苗木、果树或多层立体栽培的温室，一般檐高 2.3m 。 室内设有保温幕的温室，檐高可相应增加0.1-0.2m。 连栋温室檐高一般为3.5m，以便于通风。,16,10:59,（4）屋面坡度,坡度的选择同其结构受力、太阳辐射透过能力以及保温性能等有关。 屋面坡度与透光率有密切的关系，理论上，当屋面与太阳光垂直时，屋面对太阳光的反射最小，因此透射率最高，如把屋面作成自动限踪的坡度可变的活动屋面最佳，但实际上很难做到。,17,10:59,（4）屋面坡度,屋面坡度与整个温室的日透光率有关，还与温室方位、连栋、单栋以及地理位置有关。一年中，冬至前后太阳辐射最弱，小寒前后气温最低。 因此，温室屋顶坡度一般根据冬至日太阳高度角来确定，使太阳入射角控制在0-400，背光面坡度以略大于冬至日太阳高度角为宜，以减少屋脊挡光（屋脊是南北走向的无影响）。,18,10:59,（4）屋面坡度,雪荷载的大小与屋面坡度角 的大小成反比，且当50-600时，雪会全部自由滑落，雪压为零。对于风载而言，迎风面 300 时，风对温室屋面产生向外的吸力，当 =30 0左右时，迎风屋面风压为零，当 300时，则产生向内的压力。 因此在设计时，如当地以雪压为主，则可采用较大的 角，如以风压为主，则应采用300为宜。,19,10:59,在温室的平面和剖面的设计中，除了采光问题外，还有一个温室的保温性能与平、剖面的关系问题。常用式（2-1）的面积比R，作保温评价指标，因此有人也称 R 为保温比。 R=A0/A （2-1） A0温室建筑面积 A温室屋顶和外墙的总面积,20,10:59,图2-1 双破面温室 保温比计算公式：,21,10:59,檐高H不变，增加宽度B，H/B减小，R增大，保温性能好； 总宽度B不变，增加长度L，保温性能好； 在B、L确定的情况下，屋面坡度较小时，保温性能好； 因此，温室的平、剖面设计，在满足使用功能的前提下，要对其采光、保温、通风等环境问题进行综合分析。,22,10:59,（二）温室建筑可靠性和耐久性要求,1、可靠性 （在规定条件下和规定时间内完成预定功能的能力）在各种可能的载荷下，不发生较大的变形、位移和破坏。 2、耐久性 合理的使用年限。,23,10:59,第二节 场地选择与布局,一、场地的选择 主要考虑气候、地形、地质、土壤以及水、电、暖、交通条件等 （一）气候条件 1、气温在掌握气温变化过程的基础上，着重对冬季加温以及夏季降温的能源消耗进行估算。无气温变化过程资料时，要着重对其纬度、海拔高度以及周围的海洋、山川、森林等主要影响因素进行综合分析评价。,24,10:59,2、光照,光照强度、光照时数对温室内植物的光合作用及温度状况有重要影响，主要考虑地理位置和空气质量等。 3、风 应考虑风速、风向以及风带的分布。用于冬季生产的温室或寒冷地区的温室应选择背风向阳的地带； 全年生产的温室还应注意利用夏季的主导风向进行自然通风换气； 避免在强风口或强风带地区建造温室，以利于温室结构安全； 避免在冬季寒风带建造温室，以利保温节能。,25,10:59,4、雪,雪压是温室的主要活荷载，特别是对排雪困难的大中型连栋温室，要避免在大雪地区和地带建造。 5、雹 应调查、评估冰雹为害的可能性，避免普通玻璃温室受到危害。,26,10:59,6、空气质量,主要是臭氧（O3）、过氧乙酰硝酸脂类（PAN peroxyacetyl nitrate，即光化学烟雾。大气中氮氧化物和乙醛，在光的参与下，乙醛与OH自由基通过O2生成过氧乙酰基，再与NO2反应而得）以及SO2、NO2，氮氧化物、氟化氢、乙烯、氨、汞蒸汽等的含量； 燃烧煤的烟尘、工矿的粉尘以及土路的尘土，会影响光照； 寒冷天，火力发电厂上空的水汽云雾会造成局部遮光。 因此，应尽可能选在上风向、空气流通地带。,27,10:59,（二）地形与地质条件,温室内坡度过大，会影响室内温度的均匀性，过小，又不利于温室排水，一般应有1 以内的坡度。 对于玻璃温室，要有坚实的地基，确保温室安全。,28,10:59,（三）土壤条件（有土栽培的温室）,就土壤的化学性质而言，砂土贮藏阳离子的能力较差，养份含量低，但是养份输送快。粘土则相反。但对于现代高密度种植而言，需要精确而又迅速的施肥效果，因而选用砂土比较合适。 土壤的物理性质包括团粒结构好坏、渗透排水能力、土壤吸水力以及透气性等。要选择土壤改良费用较低而产量较高的土壤。 值得注意的是，排水性能不好的土壤比肥力不足的土壤更难于改良。,29,10:59,（四）水、电及交通,1、水 对灌溉、水培、供热、降温等用水的水量、水质都必须得到保证； 特别是大型温室群，要避开污染水源的下游，同时要有排、灌方便的水利设施。,30,10:59,2、电,对于大型温室，电力是必备条件之一，特别是有采暖、降温、人工光照、营养液循环系统的温室，应有可靠的供电。 3、交通 温室的产品应能快速及时地运往消费地，因此要有便利的交通条件，但应避开主干道，以防车辆、尘土污染覆盖材料。,31,10:59,二、场地的布局,（一）建筑组成及布局 一定规模的温室群，还必须有相应的辅助设施，如水、电、暖设施，控制室、加工室、保鲜室、消毒室、仓库、办公室等。 种植区应处于采光、通风的最佳位置； 仓库、锅炉房、水塔应在温室群北面，以免遮阳； 烟囱应在主导风向的下方； 加工、保鲜室、仓库与种植区之间要有利于交通。,32,10:59,33,10:59,（二）温室的间距,为了不遮荫，一般以中午12 时前排温室的阴影不影响后排采光为标准。 对日光温室，当后坡角度小于或等于冬至日太阳高度角时，前后排间距应为前排后墙冬至日中午阴影长度+1m； 如果后坡角度大于冬至日太阳高度角时，前后排间距应为前排中脊冬至日阴影长度+1m，再减去中柱到后墙外皮的距离。,34,10:59,在温室生产季节太阳高度角最小的日子里，从9:0015:00南栋温室的阴影不会落在北栋温室前屋脚。,35,10:59,表2-1 我国境内各纬度地区冬至中午太阳高度角, 泰山的经纬度： 117.1 ，36.3;冬至中午太阳高度角约为30 北京市 北纬 3957,36,10:59,（三）温室的方位（屋脊的走向）,温室的方位影响其光照环境和经济效益。 随着纬度的增高，E-W 方位的日平均透光率比N-S 方位的明显增大。 对于以冬季生产为主的玻璃温室（直射光为主），以北纬400为界，大于400的地区，以E-W 方位为佳，小于400的地区，则以N-S 方位为宜。 对于E-W方位的玻璃温室，为了增加上午的光照，建议将朝向略向东偏转50100为宜。,37,10:59,对我国玻璃温室的初步研究成果,表2-2 北京地区（北纬39057）玻璃温室建筑方位比较,38,10:59,表2-3 建议不同纬度地区玻璃温室的建筑方位,39,10:59,第三节 现代化温室结构设计与建造,一、现代化温室的主要结构类型 圆拱形屋顶 尖圆拱形屋顶 大双坡或小双坡（文洛Venlo型）形屋顶 锯齿形屋顶等,40,10:59,图2-2 小双坡（文洛Venlo型）温室,跨度为9.612m，纠正了大双坡屋面温室的缺点，具有用料省、透光率高、便于设置室外遮阳系统。,41,10:59,连栋PC板温室,42,10:59,连栋玻璃温室,43,10:59,连栋玻璃温室,44,10:59,图2-3 尖拱形温室,尖拱形屋面，由于其矢高高于圆拱形屋面，故有两个优点： 透光性好，适合于高纬度地区； 便于雨水、室内雾滴下落，不易兜水。,45,10:59,图2-4 抛物线拱架温室,46,10:59,图2-5 圆弧拱架温室（一）,一般跨度为69m，有的达12.8m；开间34m，檐高33.5m，拱面矢高1.52m。 拱架一般设置为主、副拱结构。有的在拱杆之间用檩条连接（如图2-16）。,47,10:59,图216 华北型连栋塑料温室, 拱架一般设置为主、副拱结构,48,10:59,图2-6 圆弧拱架温室（二）,49,10:59,图2-7 锯齿形温室,结构和受力情况类似于拱形温室。 优点：采光、通风性能好。,50,10:59,锯齿形温室,51,10:59,锯齿形温室,52,10:59,大型连栋锯齿形温室,53,10:59,图2-8 圆钢拉索结构玻璃温室,保温性能好，跨度大，结构简单，用材省，造价低。 缺点：在风雪载荷下易振动、变形，薄