玻璃温室指以玻璃作采光材料的温室，属于温室大棚的一种 ，在栽培设施中,玻璃温室作为使用寿命长的一种形式, 适合于多种地区和各种气候条件下使用。行业内以跨度与开间的尺寸大小分为不的建设型号，又以不同的使用方式分为：蔬菜玻璃温室、花卉玻璃温室、育苗玻璃温室、生态玻璃温室、科研玻璃温室、立体玻璃温室、异形玻璃温室、休闲玻璃温室、智能玻璃温室等等。其面积与使用方式可有温室主自由调配，小的有庭院休闲型的，大的高度可达10米以上，跨度可达16米，开间可达10米，智能程度可达到一键控制。玻璃温室的冬季采暖问题可采用多种供暖方式，其能耗费用居中，大都能接受。
玻璃温室结构
玻璃温室结构主要包括温室基础、温室钢结构和铝合金结构等。
1.基础分类
玻璃温室基础分独立柱基础和条形基础两种。独立基础可用于内柱或边柱,
条形基础主要用于侧墙和内隔墙。
2. 设计要求 基础在设计之前,
应对建设场区的地质资料进行认真的分析,一是场区地质勘察报告(
用于重要的大型温室项目); 二是施工现场测试(
用于一般项目) ;三是根据经验和附近项目的参考地质资料(
用于小型项目) 。基础设计时,除满足强度的要求外,还应具有足够的稳定性和抵抗不均匀沉降的能力, 与柱间支撑相连的基础还应具有足够的传递水平力的作用和空间稳定性。温室底面应位于冻土层以下, 采暖温室可根据气候和土质情况考虑采暖对基础冻深的影响。一般基础底部应低于室外地面0. 5米以上, 基础顶面与室外地面的距离应大于0.
1. 米,
以防止基础外露和对栽培的不良影响。除特殊要求外,温室基础顶面与室内地面的距离宜大于0.4米。与温室钢结构连接的埋件均设置在基础顶部, 埋件的设计也是基础设计中一个重要的组成部分。埋件与上部结构连接方式主要有铰接、固结及弹性连接等方式, 根据连接方式的不同,
设计和构造方法也不同,但所有埋件必须保证与基础的良好连接,并保证将上部结构传来的力正确地传给基础。
3. 基础用材及施工特点
(1) 独立基础。通常利用钢筋混凝土。从施工方法上分,独立基础分为全现浇和部分现浇两种方式。全现浇采用施工现场支模、整体浇筑的方法进行; 部分现浇方式采用基础短柱预制、基础垫层现场浇筑的方式进行。两种方式可根据具体情况选择采用。现浇方式具有整体性好、造价较低的特点; 部分现浇方式造价较高但施工速度快,施工质量较易保证。
(2) 条形基础。通常采用砌体结构(
砖、石) ,
施工也采用现场砌筑的方式进行, 基础顶部常设置一钢筋混凝土圈梁以安装埋件和增加基础刚度。此外, 侧墙基础也可以采用独立基础与条形基础混合使用的方式,两类基础底面可位于同一标高处,
也可根据承力情
况和作用设置在不同标高处;独立基础承担温室柱底
传来的力,
条形基础仅作为分隔构件的一部分使用。( 3) 基础施工注意事项。基础施工时应保证其柱高和轴线位置的正确性, 设备、管道洞口和安装要及时埋设,
严禁施工后再凿,破坏基础。
1.钢结构内容
主要包括温室承重结构和保证结构稳定性所设的支撑、连接件、坚固件等。2.用材及施工注意事项
钢结构用材主要为冷弯薄壁型钢和热轧型钢, 除少量构件采用高强钢外,
其余钢材均采用A3F。玻璃温室钢骨架一般由专业化工厂生产。由于温室构件长期处于室内高湿度环境下,故所有结构构件均应进行防腐处理。通常采用热浸镀锌的方法进行处理。为保证防腐处理效果, 所有构件均应在加工后再进行防腐操作。不允许在现场对温室构件进行割、锯、焊等操作, 如有少量的现场操作亦需对其进行防腐补强处理, 在加工或创口处喷防腐漆等。骨架安装时应严格按照图纸和有关标准、规范及规定进行。目前国内已完成了/ 双坡玻璃温室主体结构0的行业标准,正式颁布后可作为玻璃温室钢结构施工的依据之一。现阶段施工主要以GBJ17-885钢结构设计规范6和GBJ18-875冷弯薄壁型钢结构技术规范6作为主要施工参考依据。
3.设计注意事项 我国目前尚未有专门的温室设计规范, 玻璃温室钢结构的设计主要参考荷兰(
NEN3859、NEN3860) 、日本( 园艺设施结构安全标准)
和美国(NGMA) 等国的温室设计规范进行。但在设计中必须考虑结构强度、结构的刚度、结构的整体性和结构的耐久性等问题。
1.功能
铝合金作为玻璃温室主要镶嵌和覆盖支撑构件, 其主要功能有:( 1)
与橡胶密封件配合, 作为玻璃温室覆盖物密封系统的一部分;(
2) 单独使用, 作为温室屋面支撑构件和密封构件;(3)作为天沟使用。
2.设计要求 主体部分主要满足强度和刚度方面的要求; 支座部分作为玻璃的支撑主要预留一些通长支撑槽或镶嵌槽; 镶嵌部分位于玻璃外侧的部分需设有专门用于安装橡胶密封的凹槽,可用于固定橡胶密封件,
也可与小型铝合金或不锈钢件配合固定玻璃。
玻璃温室考虑因素
一、玻璃温室通风
玻璃温室通风目的主要是为了排除温室的余热及温室内的水分, 调整温室内空气成分,
排除有害气体,使温室内的环境温度、湿度和空气等条件适宜植物生长的要求。
1.自然通风 玻璃温室大部分时间依靠自然通风调节室内环境。大型生产性玻璃温室的结构形式一般为双坡面连栋温室,通风形式为在侧墙和屋脊设置通风窗。其通风总面积不小于温室地面积的15%,大于30%。屋脊风窗开启时,
窗扇可以超过水平面向上倾斜, 全打开时与水平面形成100角,则可获得良好的通风效果。自然通风的通风量与风速、风向、通风窗位置、通风窗面积及温室内外温度差有关。当通风窗总面积为室内地面积的27%时, 若只有屋脊通风,
即使室外风速达到10公里/小时, 也达不到每分钟0.
75次理想换气率; 当屋脊通风窗和侧墙通风窗全打开时,在几乎无风的情况下,
换气率也能达到0.68次/ 分钟,接近正常推荐的0.75次/分钟换气率。
2.强制通风 玻璃温室虽然大部分时间依赖自然通风来调节环境, 但在夏季气温较高时,尤其室外温度超过33℃以上的炎热天气,
单靠自然通风难以满足温室降温要求时, 采用强制通风并配合其它措施进行降温是生产中常用的手段。强制通风是采用风机将电能或其它机械能转化为风能, 强迫空气流动来进行温室换气并达到降温效果。强制通风的理论降温极限为室内空气温度等于室外空气温度。因为,此时的温室内外温差为零,
通风量为无穷大, 在实际应用中是不可能的,
由于机械设备和植物生理上的原因,一般温室的通风强度为每分钟换气0.75次～1. 5次, 能够控制温室内外的温差在5℃以内。
二、玻璃温室加温
在我国北方地区的玻璃温室,
需要冬季加温, 否则冬季不能生产。温室加温时间长短不一样, 在东北地区加温时间大约需要5个月～6个月, 在华北地区需要3个月～5个月。在南方地区种植花卉或育苗也需要进行加温或临时补温。
1.热水加温 热水加温系统由热水锅炉、供热管和散热设备三个基本部分组成,其工作过程是用锅炉将水加热,然后由水泵加压,
热水通过供热管道供给温室内的散热器,通过散热器来加温,
提高温室的温度,冷却的热水回到锅炉再加热重复循环。热水采暖系统运行稳定可靠,是玻璃温室目前常用的采暖方式。
2. 热风加温 热风加温系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成。其工作过程为:由热源提供的热量加热空气换气器,
用风机强迫温室内的部分空气流过空气换热器,这样不断循环进行温室加热。热风加热系统的热源可以是燃油、燃气、燃煤装置或电加热器,也可以是热水或蒸气。热源不同,热风加温设备安装形式也不一样。蒸汽、电热或热水式加温系统的空气换热器安装在温室内与风机配合直接提供热风。燃油、燃气式的加热装置安装在温室内, 燃烧后的烟气排放到温室内。燃煤热风炉一般体积较大,使用中也比较脏,一般都安装在温室外面。为了使热风在温室内均匀分布,由通风机将热空气送入通风管。
3. 电加温 较常见的电加温方式是将地热线埋在地下,用来提高地温, 主要用在温室育苗。电能是清洁、方便的能源, 但电能是二次能源,本身比较贵,因此只能作为一种临时加温措施短期使用。
三、温室的节能
温室的热量散失主要通过以下途径: 通过玻璃围护结构传导散热,可占总散热损失的70%～80%;o 向天空辐射散热; » 通风散热; ¼空气渗透散热; ½地中传热。温室节能就是要减少温室的散热量,其有效办法是安装保温幕,可降低夜间的热损耗。在满足作物光照的前提下,好安装双层透光材料,其热损耗可减少50%。采用防寒沟,填上保温材料减少地中传热也十分有效。
四、玻璃温室降温
在我国大部分地区,
夏季炎热,
温度较高,
室外温度在30℃以上时,温室内部温度超这40℃。如果仅靠通风,
温室内温主仍在35℃以上,温室内就不能进行正常生产,
必须配合采用其它的降温方法来降低室内温度。日常在生产上应
用的温室降温方法主要有1. 遮荫降温 是利用不透光或透光率低的材料遮阳降光,阻止多余的太阳辐度进入温室,既保证作物能够正常生长,又降低温室的温度。由于遮荫材料不同和安装方式的差异,一般可降低温室温度3℃～10℃。遮荫方法有室内遮荫和室外遮荫。室内遮荫系统是在温室骨架拉接金属线或塑料网线作的支撑系统, 将遮阳网安装在托膜线上。一般采用电动控制或手动控制。室外遮荫系统是在温室骨架外另安装一遮荫骨架, 将遮阳网安装在骨架上,遮阳网可以用拉幕机构或卷膜机构带动,
自由开闭。遮阳网室外安装降温效果好, 可直接将太阳能阻隔在温室外,
各种类型的遮阳网都可使用。
2.蒸发降温 蒸发降温是利用空气的不饱和性和水的蒸发潜热来降温。当空气中所含水分没有达到饱和时, 水分会蒸发变成水蒸气进入空气中,水蒸发的同时, 吸收空气中的热量,
降低空气的温度,提高空气湿度。蒸发降温过程中必须保证温室内外空气流动,将温室内高温、高湿的气体排出温室,
并补充新鲜空气, 因此必须采取强制通风的方法。目前采用蒸发降温的方法有湿帘——风机降温和喷雾降温。
3. 屋顶喷淋降温系统 是将水均匀地喷洒在玻璃温室的屋面上,来降低温室的温度。当水在玻璃温室屋面上流动时,水与温室屋面的玻璃换热,将温室内的热量带走,另外当水膜厚度大于0.
2毫米时,
太阳辐射的能量全部被水膜吸收并带走,这一点相当于遮荫。