吴崇义何幼军
近年来，随着设施农业的发展，日光温室蔬菜面积不断扩大，设施蔬菜已成为农业增效的主导产业。但存在日光温室面积小、土壤利用率低、建造技术不规范、生产性能差、抗自然灾害能力弱等问题，严重制约了设施蔬菜的发展。为扩大日光温室面积，提高机械化、现代化水平，满足设施农业现代化的需要，总结并提出了10 m跨度日光温室建设方案，为陇东地区日光温室建设提供了技术规范。
1 温室结构与性能
1.1地块选择 选择地势开阔，东、西、南三面通畅；水源充足，水质良好，排灌方便，交通便利；地势平坦，土壤肥沃，为富含有机质的壤土或沙壤土。避开水、土、气污染区域，确保符合绿色蔬菜产地标准和食品卫生标准。
1.2 朝向应为南北向，东西向，以南或西南5°～10°为宜。如无法调整土地，可紧靠南方建造，以保证温室在日出时能打开接受阳光。
1.3间距温室间距为温室垄高的2倍，冬至当天下午4时，前排温室不遮挡后排温室，一般间距10m，东西长60～80m。
1.4结构日光温室主要由墙体、后顶、前顶、缓冲室等组成（图1）。
图1 温室结构示意图
图2 温室中心轴剖面图
1）墙体。墙体分后墙及两侧山墙，墙宽1m，内墙砖37块，外墙砖24块，空心51cm。山墙靠近缓冲间一侧设50cm宽的踏脚。
2）后屋面。后屋面是后墙与屋脊之间的坡面，又称后坡，由彩钢板与混凝土保护层组成。屋面设置60cm宽竹胶合板混凝土顶板，用以放置被套。
3）前屋面。前屋面由钢拱架、透明覆盖物、保温被三部分组成。钢拱架由30mm×70mm椭圆形温室管道及构件连接，支撑屋面及后坡；透明覆盖物采用PO聚氯乙烯三防膜，主要用于采光和保温；不透明覆盖物采用5层加厚被，用于夜间保温。
4）缓冲室。建于温室山墙一侧，缓冲室内外温度，储存农用材料和农具。
1.5 温室性能
1）屋面角度及采光性能。前屋面角度60°，腰角30°彩钢钢结构屋面梁间距，顶角22°，后屋面仰角55°，水平投影1.2-1.4m。可最大限度利用太阳能，提高光能利用率。透光率一般在80%以上，背坡、墙面无盲区，采光性能好。
2）墙体、后屋面及保温性能。墙体为100cm厚，空心砖墙，后屋面采用彩钢板混凝土保护层，在封闭条件下可最大限度减少温室的散热，具有良好的保温蓄热能力。最冷季节晴天时室内外温差不小于25℃，连续阴天日数不超过5天时室内外温差不小于15℃。
3）跨度。一般以10m为宜，跨度过大，抗风雪能力降低。雪荷载≥0.2kN/m2，风荷载≥0.25kN/m2，屋面集中活荷载≥0.8kN/m2，作物荷载≥0.15kN/m2；跨度过小，种植面积和空间减少，不利于蓄热和机械化作业。温室结构强度能承受较大的风雪荷载，稳定耐用，避免框架材料大面积遮光，符合GB/T 18622-2002的要求。
4）高度与性能。垄高4.8m，高跨比为1：2~2.5，前底角60cm处高度在1.2m以上。温室结构具有通风、除湿、降温等环境控制功能，便于环境控制，利于作物生长。
5）长度及适用性。长度一般为60~80 m，不小于40 m，最长不大于80 m，种植面积1亩。作业空间大，适合果树、蔬菜的立体栽培和无土栽培，利于机械化作业。
温室长度、宽度、脊高、前后坡度、屋顶坡度等结构合理；采光、保温、建筑材料质量符合国家标准；遵循因地制宜、就地取材、注重效益、降低成本的原则。
2 施工工艺
2.1 布局与定位
1）场地平整。确定地块，平整日光温室所需土地，清除所有附着物及障碍物，平整土地，保证单栋温室地面平整，控制温室前后排高差在50cm以内。然后根据日光温室的方位打桩放线，确定日光温室的位置。
2）温室布局。根据地块大小确定日光温室群的排列布局，合理布置田间道路、排水渠，进而确定日光温室的方位、跨度、长度、山墙位置、缓冲室面积等。
2.2 墙体施工
1）地基处理。地基开挖深度60 cm、宽度140 cm，将原土（底层40 cm）和3.7灰土（顶层30 cm）反复碾压夯实，浇筑110 cm×15 cm的C15混凝土垫层，在温室后墙内侧浇筑60 cm×30 cm×10 cm的走道。
2）墙体施工。墙体为空心砖墙，内墙为37#砖墙，外墙为24#砖墙，空心部分51cm，厚100cm。采用70#红砖砂浆满铺满挤法砌筑。内外墙之间每隔3m砌一道24#连接墙，底部设3~4根6mm拉杆，2.2m高处预埋6mm拉杆环，固定挂线连接内外墙。内外墙顶部逐渐扩大向内收拢，以方便顶部浇筑混凝土，内墙用水泥砂浆找平，外墙用水泥砂浆灌浆。
山墙与后墙垂直搭接，高度、半径与拱架高度、半径一致。山墙缓冲间靠近后墙的一端预留高1.8m、宽60cm的开口，外侧砌高25cm、长30cm、宽50cm的踏步13个（高度与后墙平齐）。山墙与后墙连接处两侧预埋12mm PE管，前角处预埋3m、6m、1m，高度与后墙环平齐，方便挂线固定。山墙顶部中央安装“T”字型横拉杆预埋件，安装压膜槽，抹水泥砂浆。
2.3 拱门制作与安装
1）钢拱架制作。拱架采用30 mm×70 mm椭圆温室管或双弦梁拱圆拱架。椭圆温室管由温室管加工企业加工，双弦梁拱架采用弯管机制拱焊接而成。上弦采用外径32 mm、壁厚2.8 mm的DN25镀锌温室管，下弦为外径26.9 mm、壁厚2.2 mm的DN20镀锌温室管，上下弦间距为15～20 cm，用连接件连接或用DN20镀锌钢管焊接而成，连接件间距为1～1.2 m。拱形及弧度如图3所示。
图3 钢骨架表面控制图
钢拱架需要防腐处理，首先用钢刷将焊接好的钢拱架表面清理干净，不得有锈斑，然后涂刷两遍防锈漆，待第一遍干燥后再涂刷第二遍，运输、安装过程中尽量避免磕碰、污染，确保漆面不受损坏。
2）拱门安装。拱门上部固定在砖墙顶部混凝土顶板上，下部固定在前屋面底角混凝土梁上，间距1~1.2 m。安装5根水平拉杆。安装前在前屋面底角开40 cm×30 cm深混凝土槽，找平压实，在两山墙内侧1~1.2 m处安装第一道拱门。拱门安装在后墙内侧15~20 cm处，插入前角混凝土梁10 cm，两端用钢管固定，用钢管斜撑支撑，在温室中间安装2道拱门，调整水平。 分别在温室后坡、顶部、腰部、前角部挂上铁丝，然后从一侧依次安装，用横拉杆弹簧卡或连接件连接，将横拉杆调平、调直，在温室前底角、前腰、后腰处1m处均匀布置。将横拉杆与山墙预埋件连接。钢拱架安装完毕后再调平，使屋面水平拱度保持一致，然后浇筑混凝土顶板、混凝土梁。
3）混凝土浇筑。拱架安装调平后，浇筑顶板、底圈梁混凝土，固定钢拱架。后墙顶用C20混凝土浇筑两边高20cm、中间高15cm的槽形顶板，宽110cm，向后凸出10cm，便于后墙防水。预埋DN50PVC落水管；前屋面底角浇筑40cm×30cm的C20混凝土梁，与墙体混凝土垫层高度相同，顶板中间及底圈梁拱架外侧预埋锚栓（6mm钢筋），固定压膜线及保温被。压膜槽安装在靠近钢拱架的底圈梁处。
2.4后屋面处理后屋面由钢拱架、彩钢板、混凝土保护层组成。在钢拱架靠近顶板处及后坡中部处焊接两块30 mm×3 mm热镀锌扁铁。在屋脊顶部及距前屋面60 cm处焊接两块L50 mm×50 mm×3 mm热镀锌角铁固定彩钢板，支撑后坡。顶部安装60 cm竹胶板，后坡安装10 cm开槽夹层彩钢板（用120 mm钻尾螺丝固定）。彩钢板开槽应严密，内角应用混凝土填塞，防止风吹。然后浇筑5 cm C20混凝土，并铺放钢筋网，用混凝土砂浆抹平，做防水处理。
2.5 通风口设置及卡槽安装
1）通风口设置。在顶脊处设置上通风口，宽度为1～1.2m。在前屋面底角处设置下通风口，宽度为80cm。通风口上盖60目防虫网，采用缝隙式通风。也可安装自动薄膜卷，用夹子将下沿固定在卷上，摇动薄膜卷进行通风。上通风口用于日常通风降温除湿，下通风口主要用于夏秋季节炎热季节的通风降温。
2）安装开槽。用6mm钻尾螺钉在屋脊顶部拱架、通风口下沿、距屋面底角20~30cm、80cm处安装压膜槽。在前角底圈梁、山墙中间预埋件处安装压膜槽，并预埋在混凝土中，防风露。槽采用热镀锌实心膜槽，宽28~30mm，厚0.7mm，长4~6m。卡簧采用浸塑或涂塑卡簧，浸塑厚度0.3mm。
2.6棚膜采用0.12mm厚聚氯乙烯PO三防膜，采用三膜覆盖法。上膜（出风膜）宽1.2～1.5m，大膜宽10m，裙膜50cm。覆膜选择晴天无风的中午进行，面朝外，先盖裙膜，后盖大膜，后盖出风膜。将大膜铺在钢拱架上，两边长度相等，拉紧绷紧，依次固定在山墙上下通风槽内。下缘用卡箍固定在卷筒上，上层出风膜上缘固定在屋脊顶部的槽内，下缘用卡箍固定在卷筒上。覆膜时，上膜压住下膜重叠，上下重叠量为20cm。裙膜固定在上下及山墙槽内。 棚膜覆盖后，每隔3米压一条压膜线，防止薄膜被大风吹起。
2.7 水库修建水库建在温室缓冲房一侧，距前角1m，距山墙50cm处，长2m彩钢钢结构屋面梁间距，宽1.5m，深2m，蓄水量5~6m3。水库为半地下式，埋入地下1.2m，基础上夯筑20cmC20混凝土防渗层，地下砌12#砖墙，地上砌24#砖墙，回填夯土，抹水泥砂浆，防渗胶处理。
2.8 缓冲间修建缓冲间建在温室山墙外侧临道路一侧，长2.5m，宽3m，高4.5m，24#砖墙，10cm夹层彩钢屋面，钢门、钢窗。门朝南，安装在温室靠近山墙的一侧，防止冷风直吹进来。冬季在门上挂棉帘保温。
2.9防寒沟设在温室前角混凝土梁外侧20cm处，东西向深50cm、宽40cm，沟内填以农作物秸秆、炉渣或珍珠岩等保温材料，上盖温室薄膜，用土压实。北高南低，防止雨水流入沟内。也可挖深50cm、宽20cm的防寒沟，用20cm厚的EPS板填实。
2.10卷帘机安装自动卷帘系统由卷帘机、支撑杆、立杆、卷筒、电机、正反转开关、被子、卷轴等组成。卷帘机采用YS-5-50支撑杆小型五轴卷帘机，电机380V、2.2KW，支撑杆、立杆、卷筒采用DN50热镀锌钢管焊接而成，被子采用五层加厚被子（两层拉力毯、两层黑心棉、一层珍珠棉，再加防雨布），长13米，宽2米，符合DB65/T 3640-2014标准。 首先在温室顶棚均匀覆盖被子，按缝搭接深度10cm，按好钩环，用铁丝将后坡被子固定在锚固装置上，将前角绑在卷筒上，安装好卷帘机、支撑杆、立杆，调试至卷筒水平为止。
