淺談雙屋脊連棟溫室在南繁基地的建設和應用

周 葦 沈 清 （上海市花卉良種試驗場，上海市松江區 201612）

連棟溫室可以為水稻制種創造最佳的環境條件，避免外界惡劣氣候的影響，同時也可以利用防蟲網的隔離作用，防止“串花”現象，提高制種的種子純度，確保制種質量。筆者通過參加上海市南繁基地建設項目，設計并建成了2 000 m2PC陽光板雙屋脊結構連棟溫室。該溫室對進一步提升水稻制種創新能力、提高水稻制種質量和增強抵御災害性氣候能力起到了重要作用?，F將雙屋脊連棟溫室在南繁基地的建設和應用情況介紹如下，以供相關單位參考借鑒。

1 南繁基地的基本情況

上海市南繁基地位于三亞市警備區農場，占地面積6.67 hm2，上海市相關科研院校、農技推廣部門、種子管理單位和種子企業等，每年在此從事水稻、玉米、蔬菜和西甜瓜等作物的選育、加代、擴繁、種植鑒定或科學研究等工作。

三亞市地處低緯度，屬熱帶海洋性季風氣候區，年平均氣溫25.7 ℃，氣溫最高月為6月，平均氣溫為28.7 ℃，氣溫最低月為1月，平均氣溫為21.4℃；全年日照時間2 534 h；年平均降水量1 347.5 mm；素有“天然溫室”之稱；每年平均雷暴天氣60 d，熱帶氣旋4個。

上海市南繁基地的水稻田土壤為田洋土壤，砂礫夾雜，土質粘重，通透性差，耕層淺薄，地下水位高。

圖1 溫室基礎結構

2 雙屋脊連棟溫室主要設計原理和結構

2.1 溫室基礎

綜合考慮溫室的保溫性、經濟性和美觀性等因素，根據南繁基地的土質耐力、地下水位和設計荷載等要求，為避免溫室不均勻沉降、防止柱子扭曲和剪切變形，溫室基礎采用預制獨立鋼筋混凝土基礎樁，尺寸為250 mm×250 mm×900 mm。采用4根直徑為12 mm的主筋和直徑為6 mm的箍筋（箍筋間距200 mm）。在現場挖尺寸為600 mm×600 mm×1 100 mm的坑，將混凝土澆灌至坑中，然后將基礎樁埋入混凝土內深900 mm，基礎樁上表面高出地面150 mm，在溫室四周基礎樁之間澆鑄250 mm×400 mm的鋼筋混凝土圈梁?；A頂部預埋螺栓與上部鋼柱焊接。溫室排水天溝有2.5‰的坡度，在基礎施工時通過高低控制達到相關坡度要求。在溫室外四周圈梁外側設散水坡，散水坡寬500 mm、厚60 mm。以上基礎混凝土立方體抗壓強度標準值均為20 MPa。見圖1。

2.2 溫室設計的主要指標

根據《JB/T 10288-2001連棟溫室結構》和涉及溫室系統的建筑、機械等行業的標準和規范等，設計、新建、安裝PC陽光板連棟溫室。主要技術參數：抗風荷載≥0.6 kN/m2(相當風速32.6 m/s的11級臺風)，最大排雨量為140 mm/h，作物荷載為15 kg/m2，溫室主體鋼結構主要材料全部采用熱浸鍍鋅工藝進行表面防腐，使用壽命達15年以上。

2.3 溫室規格尺寸

溫室規格：溫室跨數為9跨、跨度為8.0 m，溫室開間數為7間，溫室間距達4.0 m，溫室肩高為4.0 m、頂高為5.2 m，溫室總寬為9跨×8 m=72 m，溫室總長為7間×4 m=28 m，溫室總面積為9跨×8 m×7間×4 m =2 016.0 m2。

2.4 溫室主要結構材料

主體鋼骨架采用國產Q235A熱軋鋼板和熱軋直縫焊管，且為合理利用鋼材性能，溫室主體承重結構采用輕型鋼結構。具體為：（1）育苗溫室采用單跨雙屋脊鋼結構框架，以降低頂部受風面積，提高整體鋼架結構的風載強度。（2）育苗溫室肩高4 m，使溫室內更寬敞，以便于中型農機耕作。（3）溫室采用水平桁架結構加大水平支撐，以提高抗風能力。（4）溫室每2跨進行1次縱向隔斷，且中間留有通道，并安裝移門。（5）為達到完全密封的效果，隔斷處天溝以下800 mm位置采用分段處理。（6）頂部需用陽光板覆蓋。見圖2、3。

圖2 溫室結構

圖3 溫室主體結構隔斷立面

溫室主體結構材料規格：立柱采用100 mm×50 mm×2.5 mm矩形管；屋架采用40 mm×30 mm×1.5 mm矩形管，間距2 000 mm；屋脊采用60 mm×30 mm×2.0 mm C型管；屋梁采用60 mm×30 mm×2.0 mm C型管；水平桁架上下弦采用50 mm×40 mm×2.0 mm矩形管,腹桿是直徑為12 mm的圓鋼，高度為500 mm；斜拉筋采用直徑為12 mm的圓鋼，南北端面起第二間內安裝成“X”結構；天溝由厚1.5 mm的國產優質鍍鋅板折壓而成；通箍梁采用50 mm×30 mm×2.0 mm矩形管。

上述鋼材部件均按《GB/T 13912－1992金屬覆蓋層——鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求》進行熱鍍鋅處理、工廠化生產、現場組裝。所有鋼結構部件的安裝均采用現場鉸接，要求無焊點。所有能接觸到雨水的連接螺栓、螺母的表面都要進行鍍鋅處理。

2.5 溫室大門

根據使用需要，在溫室南山墻立面設置3樘平移推拉門，樘口尺寸為2.5 m×2.4 m，推拉門采用鋁合金邊框、8 mm陽光板覆蓋，上部安裝鋁合金移門專用軌道，中間隔斷處安裝推拉門（推拉門尺寸為2.0 m×0.8 m，共4扇）。

2.6 雨水排放系統

溫室采用熱浸鍍鋅鋼質天溝，屋頂天溝按照0.25%坡度進行安裝，以利排水，雨水排放系統以最大降雨量140 mm/h為設計依據。溫室端部（南面）設置直徑為110 mm的雨水立管至排水溝，天溝與天溝之間的連接使用天溝粘接劑。

2.7 溫室覆蓋材料

2.7.1 頂部覆蓋PC陽光板

溫室屋面及山墻尖頂處、隔斷上口覆蓋材料均采用8 mm中空PC陽光板，見圖4?？蛇x用具有世界一流技術的防結露陽光板，以長時間保證可見光透過而阻止紫外線和遠紅外線透過，且由于該材料具有透光率高、保溫性能好等特點，從而能保證植物的生長需要。主要技術指標為：比重1.6 kg/m2，傳熱系數3.3 W/(m2·℃)，透光率在82%以上；能保證可見光透過而阻止紫外線和遠紅外線透過，透光率高，保溫性好；具有特殊涂層，能降低表面張力，從而使冷凝水沿著表面流入冷凝水回收槽；在模擬10年自然環境的老化試驗中，變黃指數小于1。

圖4 溫室覆蓋東西立面

2.7.2 四周覆蓋薄膜

溫室山墻天溝以下立面及側立面全部覆蓋長壽無滴聚乙烯薄膜。該薄膜有添加物，既能保護薄膜質量，又能保證其不會因光線照射而引起損壞。薄膜全部采用卡槽固定。主要技術指標：薄膜厚度為0.15 mm，透光率86%，正常使用壽命達3年以上。2.7.3 通風口覆蓋防蟲網

采用幅寬為2.5 m的60目國產優質防蟲網，安裝在溫室周邊及隔斷卷簾通風口處。

2.8 溫室四周通風系統

自然通風是一種比較經濟的通風方式，可利用風力和溫差來實現溫室內外空氣交換，達到降低溫室內溫度和濕度的目的。因此，溫室四周采用手動卷膜開窗形式，并分段開窗。溫室隔斷處也安裝手動卷膜裝置，可隨意卷起和放下。所有通風口均安裝60目防蟲網。

3 雙屋脊連棟溫室在南繁基地的應用效果

每年11月至翌年4月是南繁基地水稻制種季節，雙屋脊連棟溫室建成并投入使用后，得到了各制種單位的高度肯定和贊賞，應用效果已初步顯現。

3.1 提升了水稻制種創新能力

（1）利用雙屋脊連棟溫室防蟲網的隔離作用，避免了“串花”現象，提高了水稻種子純度，確保了水稻制種質量；（2）利用雙屋脊連棟溫室的保溫作用，特別是在花期正值低溫的情況下，有助于調節父母本花期相遇的時間，確保水稻制種產量。

3.2 增強了水稻制種抵御自然災害和自然風險能力

2013年11月10日—11日第30號超強臺風“海燕”正面襲擊海南省，風力達14級，但所建的雙屋脊連棟溫室依然堅挺，成為整個三亞地區南繁基地中唯一沒有被吹倒的溫室大棚，得到了國家南繁辦和海南省政府的充分肯定。同時，由于防蟲網的隔離作用，減少了病蟲對水稻制種的為害。因此，雙屋脊連棟溫室的建成，進一步增強了水稻制種抵御自然災害和自然風險能力。

3.3 起到了示范和引領作用

雙屋脊連棟溫室的建設和應用，使上海市南繁基地建設繼續引領和走在全國溫室建設前列，為國家和兄弟省市進行南繁基地建設提供了示范和借鑒。

4 結 語

雙屋脊連棟溫室具有抗風強度高、重量輕、透光保溫性能好、防蟲效果顯著、建設工期短、工程量小、一次性投資少、運行成本低、工廠化生產程度高、外型美觀等優點，可廣泛應用于農業規?；?、標準化生產和農業休閑旅游，適合于果蔬、花卉、林木等植物種植和畜禽、水產養殖等，有助于提升農業旅游基礎設施水平，促進農村一二三產業融合發展。同時，隨著農業物聯網技術在溫室大棚中的應用，雙屋脊連棟溫室將在我國農業由傳統農業向現代智慧農業轉變進程中發揮出越來越重要的作用。