温室设计与建造.ppt

第二章 温室设计与建造,主讲：杨振超,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,2,内容摘要,1、温室的分类方法有那几种？2、温室的建造特点是什么？3、如何进行场地的选择？4、日光温室的“五度”、“四比”、“三材”指的是什么？5、日光温室的建造程序是什么？,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,3,第二章 温室设计与建造,第一节 温室建造特点与要求一、温室的建造特点二、温室的建造要求第二节 场地选择与布局一、场地的选择二、场地的布局第三节 现代化温室结构设计与建造（略）一、现代化温室的主要结构类型二、现代化温室的各种荷载三、现代化连栋温室的结构设计第四节 日光温室的结构设计与建造（略）一、概述二、日光温室的结构分析三、日光温室的设计四、常见加温温室的结构设计五、温室的施工,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,4,第一节 温室和大棚的类型,一、按外形分类,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,5,二、按建筑用材分类,（1）土木结构温室；（2）砖木结构温室；（3）混合结构温室；（4）钢结构温室（包括薄壁镀锌钢管）；（5）轻质铝合金结构温室。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,6,三、按栋数分类,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,7,四、按用途分类,（1）农业生产温室；（2）观赏展览温室；（3）科研温室；（4）生态餐厅温室；（5）专用温室。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,8,第二节 温室建造特点与要求,一、温室的建造特点1、整体性：是一个由若干环境调节和控制系统组成的综合体，必须总体考虑，不能片面、局部设计。温室的环境调控系统：采暖系统、通风系统、降温系统、遮阳系统、灌溉系统、施肥系统和控制系统。2、作物适应性：以作物生产为目的，提高透光、保温性能。3、地域性：不同地区，气候条件不同，温室的结构也不相同。4、功能性：生产性温室、试验性温室、陈列展览性温室、生态餐厅。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,9,第二节 温室建造特点与要求,二、温室建造的要求（一）满足功能和环境的要求1、平面单元的划分：隔间有无，空间大小等2、剖面设计：高度、跨度、角度等（二）满足可靠性和耐久性的要求1、可靠性：满足荷载的要求2、耐久性：使用寿命,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,10,第三节 场地选择与布局,一、场地的选择1、气候条件：气温、光照、风、雪、雹、空气质量2、地形与地质条件：坡度不大于1度；地质均一、稳定3、土壤条件：土壤疏松，土质合理4、水电及交通条件：水源充足，水质达标；电力良好；交通方便。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,11,二、场地的布局,1、集中管理、连片配置。2、邻栋间隔，合理设计3、因时因地，选择方位。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,12,温室的朝向、单栋与连栋,温室日平均直射光透过率,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,13,温室的朝向、单栋与连栋,冬季东西栋温室（屋脊呈东西方向）透光率优于南北栋温室，纬度越高，差异越明显，夏季相反。室内光照均匀性，南北栋温室优于东西栋温室。实际应用中应根据对温室要求的侧重方面合理选择温室的朝向。单栋温室透光率高于连栋温室。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,14,第四节 现代化连栋温室的结构类型与主要荷载,一、主要结构类型二、各种荷载：1、恒荷载：温室永久性结构的自重（骨架、墙体、覆盖材料、固定设备等）。2、活荷载：温室在使用过程中产生的临时性荷载。3、雪荷载：4、风荷载：5、荷载的组合：6、风雪荷载的重现期：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,15,第五节 日光温室的结构设计与建造,主要内容：一、日光温室的构造二、日光温室的结构参数设计三、日光温室的建造程序四、日光温室的应用重点与难点：日光温室主要结构参数,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,16,1、栽培床 2、后墙 3、后屋坡 4、前屋面 5、草苫 6、人行道 7、防寒沟 8、后屋坡仰角 9、前屋面角,1,2,3,4,5,6,7,一、日光温室的构造：,8,9,7,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,17,1、“五度”,3、“三材”,长度,跨度,角度,高度,厚度,建筑材料,透明覆盖材料,保温材料,2、“四比”,保温比,高跨比,前后坡比,遮阳比,二、日光温室的结构参数设计,方位角,前屋面角,后屋面仰角,日光温室的结构参数概括为：“五度”、“四比”、“三材”,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,18,日光温室前屋面角度计算,S,Sun,纬度,赤纬,N,O地心,A,B,C,D,由图可知：ABC=OBD那么可得：=+ll,地球,赤道,地轴,日光温室,1、理想前屋面角的计算：理想状态是指太阳光线垂直照射到前屋面，透光率最大。以正午太阳高度角进行计算,由黄色三角形可知：ABC是直角三角形ABC+=90,由蓝色三角形可知：OBD是直角三角形OBD+ll=90,赤纬就是天体的位置与天赤道位置的差，在天赤道以北多少度就为正多少度，反之，在天赤道以南多少度为负多少度。太阳赤纬的绝对值总是等于太阳直射点的纬度。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,19,理想前屋面角情况下节能日光温室结构示意图,以西安为例，纬度()是33.4，冬至日()=-23.5，那么西安地区理想的屋面角度是:=+ll=33.4+l-23.5l=56.9,=56.9,日光温室结构示意图,后墙,后屋坡,前屋面,h=8.9m,7.5m,H=9.9m,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,20,2、合理屋面角度,由左图可以看出：当入射角在040范围时，随着入射角的加大，透光率逐渐下降，但变化不明显；当入射角在4060范围时，透光率随着入射角的加大明显下降；当入射角处在6090范围时，透光率随着入射角加大而急剧下降。因此，我们可以将入射角增大到40 这样对透光率没有明显影响，但是却可以大大节约建造成本。,合理的前屋面角为：=+ll-40,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,21,合理前屋面角情况下节能日光温室结构示意图,以西安为例，=33.4，冬至日=-23.5，那么西安地区合理前屋面角度是：=+ll-40=33.4+l-23.5l-40=16.9合理前屋面角为：16.9,日光温室结构示意图,后屋坡,前屋面,7.5m,1.9m,0.9m,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,22,3、最佳前屋面角,理想屋面角和合理屋面角都是以正午12点的太阳高度角进行的计算。在实际生产过程中，温室并不是只用在这一时刻，还要考虑有效利用时段，一般从上午9时到下午15时。因此，必须对前屋面角进行修正，加一个修正值，这样我们就得到了最佳前屋面角。,最佳前屋面角度：=+ll-40+c其中：c表示各地区冬至日9时和15时的太阳高度角比正午低的值。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,23,最佳前屋面角情况下节能日光温室结构示意图,=30.9,以西安为例，=33.4，冬至日=-23.5，西安地区c=14那么西安地区最佳前屋面角度是：=+ll-40+c=33.4+l-23.5l-40+14=16.7+14=30.9最佳前屋面角为：30.9,日光温室结构示意图,后墙,后屋坡,前屋面,7.5m,3.8m,2.6m,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,24,日光温室前屋面角设计,=56.9,=16.9,理想前屋面角=+ll西安地区：56.9,合理前屋面角=+ll-40 西安地区：16.9,最佳前屋面角=+ll-40+c西安地区：30.9,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,25,不同纬度地区日光温室最佳前屋面角度,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,26,日光温室建造实例,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,27,思考题,前屋面曲面形状对透光率是否有影响？平面、抛物线、椭圆、双曲线及其组合。从农事操作角度考虑如何改进温室的前屋面形状？,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,28,长度：适合长度为50 60m,跨度：适宜跨度为69m,高度,脊高：2.7 3.6m,后墙高：1.6 2.4m,厚度,墙厚,后屋顶厚,五度,1、日光温室的“五度”,角度,方位角：偏东或偏西5 10,前屋面角：=+ll-40+c,后屋面仰角：3045,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,29,2、日光温室的“四比”,高跨比：温室的脊高于温室的跨度之比。,遮阳比：温室的跨度与温室的屋脊阴影长度之比。,保温比：温室建筑面积与围护结构表面积之比。,四比,前后坡比：温室的前屋面与后屋面水平投影长度之比。,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,30,透明覆盖材料：指塑料薄膜、玻璃、硬纸板材,保温材料：包括草苫、纸被、棉被、羊毛等,建筑材料,墙体材料：指东西山墙和后墙所用材料,屋架材料：是指整个温室的骨架材料,后屋面材料：指后屋面覆盖所用材料,三材,3、日光温室的“三材”,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,31,其它类型,Different height of pillars and ridges,multi-spans,different length of south and north transparent surface,Un-symmetrical energy-saving solar greenhouse,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,32,Terrace greenhouse constructed on the mountain area,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,33,Two-span solar greenhouse with outside heat preservation quilt,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,34,Two-span solar greenhouse with south and north section,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,35,本课要点：,一、温室的建造特点1、整体性：2、作物适应性：3、地域性：4、功能性：二、温室建造的要求1、满足功能和环境的要求2、满足可靠性和耐久性的要求,三、场地的选择1、气候条件2、地形与地质条件3、土壤条件4、水、电及交通条件四、现代化连栋温室的结构类型与主要荷载1、恒荷载2、活荷载3、雪荷载4、风荷载,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,36,五、日光温室的构造,1、日光温室的“五度”,3、日光温室的“三材”,长度,跨度,角度,高度,厚度,建筑材料,透明覆盖材料,保温材料,2、日光温室的“四比”,保温比,高跨比,前后坡比,遮阳比,本课要点：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,37,课后作业：,1、温室的分类方法有那几种？2、温室的建造特点是什么？3、如何进行场地的选择？4、日光温室的“五度”、“四比”、“三材”指的是什么？,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,38,二、竹木结构日光温室的建造,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,39,1、选地：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,40,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,41,注意：砌筑时，都要求灰浆饱满，勾好墙缝，抹好灰面，以防漏风,、永久性砖墙：要先打好地基，然后砌墙,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,42,6、立屋架：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,43,、秸草结构：在骨架上先铺10cm厚秫秸并固定，然后加 10cm厚碎草或稻壳，上面再加10cm厚秫秸，上抹5cm 厚草泥。,、钢筋混凝土预制板结构：在温室后屋顶内侧采用510 cm厚钢筋混凝土预制板，外加2040cm厚田土或草泥,(3)、炉渣水泥砂浆封顶：在温室后屋顶内侧安放23cm厚 木板，然后放一层56cm厚稻草垫，上部铺放2030 cm厚炉渣，再用5cm厚水泥砂浆封顶。,7、上后屋顶：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,44,8、覆膜：,2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,45,9、挖防寒沟：（沟宽3040cm，沟深4060cm),2023年2月15日星期三,第二章 温室设计与建造,46,1、晚秋初冬果菜类蔬菜秋延后栽培,2、严冬季节绿叶菜、果菜类蔬菜、花卉栽培,3、冬末、早春果菜类蔬菜、桃、草莓、葡萄、樱桃等春早熟栽培,4、为其它保护地形式或露地作物栽培育苗,三、日光温室的应用：,