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改良型塑料大棚的设计与建造

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DOI:10.16318 ̄.cnki.hbnykx.2016.06.010 河北农业科学,2016,2O(6):49—51 Journal of Hebei A cultural Sciences 编辑蔡海燕 改良型塑料大棚的设计与建造 郄丽娟 ,赵付江 ,韩晓倩 ,韩建会 , 尹庆珍t (1.河北省农林科学院经济作物研究所,河北石家庄 050051;2.河北政法职业学院,河北石家庄050061) 摘要:针对塑料大棚冬季不能生产蔬菜,日光温室建造耗资大和建后搬迁困难的问题,设计建造了改良 型塑料大棚。改良型塑料大棚是在塑料大棚基础上进行结构和形状的改造,可以延长蔬菜生长周期50~ 60 d,实现了冬春茬果菜提早定植和叶类蔬菜越冬生产。 关键词:改良型塑料大棚;设计;建造;蔬菜 中图分类号:¥625.1 文献标识码:A 文章编号:1008—1631(2016)06—0049—03 Design and Construction of the Improved Plastic Shed QIE Li-Juan ,ZHAO Fu-Jiang ,HAN Xiao-Qian ,HAN Jian—Hui ,YIN Qing—Zhen (1.Institute of Cash Crops,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 05005 1,China; 2.Hebei Professional College of Political Science and Law,Shijiazhuang 050061,China) Abstract:By vegetable production is difficult in plastic shed in winter,construction cost of greenhouse is higher and the relocation is difficult,improved plastic shed was designed and consturcted.The improved plastic shed was designed on the basis of structure and shape reform in the plastic shed.Improved plastic shed extends the vegetable growing period for 50 to 60 days,the winter-spring fruit and vegetable is ear- ly planted and the winter leaf vegetable is still produced. Key words:Improved plastic shed;Design;Consturction;Vegetable 蔬菜产业是河北省农业三大主导产业之一,在促 冬季室外最低温度在一l0 c【=以上时,室内平均气 进农业增效、农民增收方面发挥着重要作用口-4]。数据 温在8℃以上,其中,夜间最低气温不低于2℃,夜 显示,2012年河北省设施蔬菜总面积为66.8万hmz, 间10 cm地温最低不低于6.0 oC。 其中塑料大棚种植面积达18.4万hm ,居第2位。调 1.2光照 研发现,塑料大棚因造价低、装拆方便而深受农户青 棚室内前屋面下,离地1 m处平均相对光照时间 睐【 】,但是其冬季保温性能较差,不能进行蔬菜生 在70%以上。 产;而日光温室建造耗资大、建后搬迁困难,致使推 1.3整体稳定性 广面积有限。基于此,作者本着既保留塑料大棚造价 棚室可承担雪荷载0.25~0.30 kN/m ,风荷载 低、装拆方便的优点,又延长了塑料大棚内蔬菜生长 0.35 0.50 kN/m ,最大均布活载0.10—0.1 1 kN/m 。 周期的原则,设计建造了改良型塑料大棚,对蔬菜增 产增效发挥了重要作用。 2改良型塑料大棚设计的结构参数 1改良型塑料大棚设计的性能指标 2.1改良型塑料大棚结构参数的确定依据 2.1.1 承载力 改良型塑料大棚承载力主要包括风 1.1温度 荷载、雪荷载和活荷载3个部分,大棚各部位的承 载力必须大于可能承受的最大荷载量。而荷载量的 收稿日期:2016—03—21 大小主要依据当地20 a一遇的最大风速和最大降雪量 基金项目:河北省“十一五”科技支撑计划项目(062201 10D);农村 而定[71。 领域国家科技计划课题(201 1BAD12B03) 作者简介:郄丽娟(1982一),女,河北鹿泉人,助理研究员,硕士, 风荷载和雪荷载依据《温室结构设计荷载》 主要从事设施园艺研究。E—mail:qielj2005@sohu.corn。 (GB厂I’18622—2002)计算。石家庄地区的改良型塑料 通讯作者:韩建会(1954一),男,河北辛集人,研究员,主要从事设 大棚承载力可按雪荷载0.25 kN/m 、风荷载0.35 kN/m 施园艺研究。E—mail:hjh2006@126.com。 计算,其他地区可据此适当调整。活荷载为改良型 ・50・ 河北农业科学 2016矩 塑料大棚使用时临时增加的负荷,主要包括保温被 自重荷载、作物荷载和屋脊顶处人质量荷载,取 1.01 kN/m 。其中,覆盖材料主要有保温被,参考 度,综合考虑后,确定改良型塑料大棚的长度为50~ 60 m,跨度为7~8 m,高度为2.7~3.2 m。 2.1.4采光屋面参考角的确定改良型塑料大棚的结 构介于日光温室与普通塑料大棚之间,骨架形状和方 位与日光温室相似,综合考虑,根据改良型塑料大棚 (键筑结构荷载规范》 (GB 50009--2012),潮湿的保 温被重力取0.06 kN/m ;棚室内部作物荷载为此处的 植物吊重,取0.15 kN/m ;屋脊的检修荷载取0.8 kN/m 。 2.1.2棚室间距根据白义奎等嗍的方法,计算石家 庄地区改良型塑料大棚前后栋理想间距为前栋改良型 塑料大棚最高点高度的1.7~2.0倍。 2.1.3棚室长度、跨度和高度由于改良型塑料大棚 的跨度、高度和长度,兼顾采光和整体稳定性,采光 屋面参考角为20。一25。。 2.2改良型塑料大棚的结构参数 改良型塑料大棚东西走向,棚室跨度7.0-8.0 m, 长50--60 m,棚室脊高2.7—3.2 m,种植面下沉0.5,-,0.8 m, 采光屋面参考角20。~25。,前屋面底角60。~7O。,后立 柱与地面夹角为75o,在后立柱前2.0 m设1排顶柱, 顶柱间隔距离3.0m(图1)。 的结构介于塑料大棚与日光温室之间,根据国家标准 GB/T 19165--2003《日光温室和塑料大棚结构与性能 要求》推荐的塑料大棚和日光温室长度、跨度和高 图1改良型塑料大棚剖面示意图 Fig.1 Diagrammatic cross-section of the improved plastic shed 3改良型塑料大棚的建造 3.1方位 梁内每隔1 m埋入预埋件,基础埋深0.9 m,顶面 标高+0.1 m。棚室内顶柱基础采用370 am ̄370 mm r的混凝土独立基础,基础埋深0.8 m,基础顶部预埋 改良型塑料大棚坐北朝南,东西延长,方位应采 用当地正南偏东5。。 3.2建造选址 钢板与上部顶柱焊接。 3.4骨架 改良型塑料大棚为轻钢结构,主骨架采用国产热 镀锌钢管,主要包括拱杆、边柱、纵拉杆、顶柱和纵 梁。拱杆和边柱均采用D32x1.8的热镀锌钢管,间距 建造改良型大棚地址应符合蔬菜产地环境条件的 规定(NY 5010--2002无公害食品、蔬菜产地环境条 件)。选址尽量选择土层深厚,地形开阔,地势较高, 土壤肥沃,灌水、排水良好,通风良好,周围无遮阳 物,交通便利的地块上。水质符合GB 5084--2005农 田灌溉水质标准。具备田问电源。 3.3基础 1 m;纵拉杆为D25x1.5的热镀锌钢管,共4道;顶 柱采用D48x2.5的热镀锌钢管,共1道,间距3 m; 纵梁采用D48 ̄2.5的热镀锌钢管,共1道。骨架与支 柱之间采用U形卡箍,骨架之间采用抱箍和弹簧卡相 连接,骨架与圈梁中的预埋件相焊接。 3.5棚膜固定及通风口设定 参照国家标准(健筑地基基础设计规范》 (GBJ 5007--2002),改良型塑料大棚周边基础采用240 mm 宽的条形砖基,顶部240 mm x200 mm圈梁,圈 改良型塑料大棚建好后,应在晴天无风的上午扣 膜。东西侧面棚膜的宽度宜超过地面以上棚室高度 第6期 郄丽娟等:改良型塑料大棚的设计与建造 ・51・ 1.0 m,长度宜超过棚室跨度1.0 m,在东西边柱上沿 南北方向分别均布2道卡槽。屋面棚膜的长度为棚室 的具体长度另加2 m,采用2块膜2道缝通风,其 中,第1块膜为顶膜,宽5.5 m;第2块膜为下部膜, 宽4.5 m。沿棚室东西方向顶膜设2道卡槽,1道卡槽 位于距地面1 m的后立柱上,另外1道位于顶风口上 1月平均气温和平均低温均有所提高,延长蔬菜生长 周期50~60 d,实现了冬春茬果菜提早定植和叶类蔬 菜越冬生产[9】。改良型塑料大棚适宜河北省冀东地 区(唐山、秦皇岛和廊坊北部)、环京津地区(廊坊 南部、保定北部、衡水和沧州部分地区)和冀中南 方;下部膜上沿烙1条宽3~4 cm的筒,顺筒穿人压 地区(保定南部、石家庄、邢台和邯郸)一年两作 蔬菜栽培,在冬季连续阴雪(雾)寡照天气出现频 膜线,固定于骨架上,下沿自然垂于棚室前屋面地锚 处。所有卡槽与棚室骨架用自钻钉固定。每个拱杆之 间压1条压膜线。 第1道顶风口宽度为0.8—1.0 m,顶膜与中间膜搭 接0.4 m,第2道底风口宽度1.0 m。顶风口采用卷轴 滚动方式,卷膜轴用DN20国标热镀锌钢管。卷轴缩 口连接,棚膜与卷轴用固膜卡紧固,固膜卡间隔 0.4~0.5 m,驱动方式手动或电机驱动。底风采用拔缝 放风。 3.6保温被及安装 在棚室后面紧挨棚室的地面上做简易地锚,间距 2.5 m。沿棚室东西方向制作1根与棚室长度相同的 DN20国标热镀锌钢管。钢管与地锚用8号铅丝缠接。 棉被固定在钢管上。 保温被之间搭接不低于30 cm,每间隔2.5 m有 1条加强带(一般使用5 cm宽传送带),加强带一端 固定在地面钢管上,另一端固定在保温被卷轴上,基 本与保温被同长,与保温被同时卷动。在卷轴上 间隔50 cm焊接挂勾(圈),保温被绕卷轴1圈后 用8号铅丝固定。卷轴焊接连接,接口处搭接直径 14 mm的罗纹钢3道,长度为20 cm。 4结论 改良型塑料大棚是在塑料大棚基础上进行结构和 形状的改造,种植面下挖50 cm,由单拱形变为单坡 面,由单层棚膜增加为棚膜+保温被双层覆盖。改良 型塑料大棚解决了普通大棚不能覆盖保温材料(草苫 或保温被)的技术难题,改善了棚室内温、湿环境, 次较高的冀中南地区一年两作蔬菜种植区优势尤为 明、显【 0・1l1o 参考文献: [1]宋娜.河北省蔬菜产业集成创新研究[D].保定:河北 农业大学,2013. 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