蘇南連棟塑料溫室構型優化與應用集成技術

高曉東 余漢清 卞曉東 韓偉東楊國洪 秦藝 顧慧 許諾

近年來，蘇南設施果蔬、工廠化育苗、花卉苗木、中藥材等設施園藝作物取得了長足的發展，連棟塑料溫室已經快速從承擔重要的示范、展示作用向規?；?、集約化周年生產發展。雖然無錫等蘇南地區連棟塑料溫室建設結構基本按照NYJ/T06-2005《連棟溫室建設標準》執行，但由于配套技術沒有明確規定，因而實際建設形成的大批連棟塑料溫室呈現出百花齊放式狀態。大部分因建設的集成技術配套不到位或者標準較低、維護缺少規則不及時，基本上使用4~5a后就會出現設施損壞嚴重、無法正常運作、多次反復維修等情況，給示范展示基地及設施園藝從業企業的生產、示范、展示帶來了不少麻煩。主要存在冬春透光性差、冬季保溫性差、夏季聚熱作用強、零配件及配套設備容易銹損、栽培系統老舊、保養維護困難等問題。本文根據筆者多年實踐經驗，在主體結構、遮陽系統、通風系統、保溫系統、控制系統、透光性及易損零部件、維護管理等方面實施連棟溫室的構型優化與應用配套技術的提升創制，以做到連棟溫室10a以上無大修。

1 主體結構

主體結構建設要求遵循NY/T2970-2016《連棟溫室建設標準》。溫室基礎全部為獨立基礎，弧形室頂，美觀大方，視覺流暢。主體采用輕型鋼結構，四周立面及頂部包覆透明塑料薄膜，頂天窗或者天溝上部天窗，頂部及側墻安裝卷膜裝置，外側卷膜開窗。風載荷指標為0.45kN/m2，新雪載荷指標為0.30kN/m2，作物載荷指標為 0.15kN/m2，最大排雨量為140mm/h。所有的鋼結構都按照國家標準 GB/T 13912-2003進行熱浸鍍鋅處理，熱浸鍍鋅厚度達到0.08~0.11mm。在滿足以上基本條件的基礎上，為了確保連棟塑料溫室10a以上無大修，增加溫室的美觀、透光與保溫性，還需要做到以下幾點。

1.1 確保優良配套環境

首先溫室位置必須避開高大建筑物出風通道，確保不受陣風、季風或者熱帶風暴的沖擊；其次溫室持續使用期內周邊20m內不出現高度超過3m的高大喬木，既做到始終不遮陽光，又可以避免因樹木換季落葉而增加天溝保潔和維護的難度，還可以避免高大喬木在受到病蟲害侵染后產生的污物對薄膜等材料的污損。

1.2 打造高質量天溝整體結構

連棟塑料溫室采用熱浸鍍鋅管材與板材作為主體承力結構，由于主體結構中天溝起到支撐固定主體骨架、增加縱向剛度、排水、維修過道等多項作用與功能，萬一天溝維護不當或者長期積水，就易生銹、變形而影響使用壽命。為延長天溝整體結構使用壽命、維持設計的目標強度，一是要采用2.5mm薄鋼板冷彎鍍鋅或2.0mm一次成型熱浸鍍鋅鋼板；二是新建溫室天溝建設安裝完工后，全面涂覆一次高檔次防銹漆，涂覆均勻度100%，保證5~10a無銹斑；三是所有緊固件螺絲螺帽（包括連接拱管固定件）均采用熱浸鍍鋅產品，考慮到結構強度，不建議采用不銹鋼件；四是天溝陽面每一個螺絲孔套加裝硅膠成分較多的耐老化橡膠墊圈，保證10a不銹；五是全部采用高強度鋁合金卡槽、卡槽連接片固定薄膜，卡簧強力強勁，做到3次以上拆卸后仍可正常使用。

1.3 設置進出口緩沖間

連棟溫室門框向外延伸設置緩沖間，緩沖間采用鋁合金材質，共設置兩道阻隔門，其中一面與連棟溫室接觸，設有上軌道移門，緩沖間靠連棟溫室外側，設置雙開門，兩面和頂部均用玻璃密封，以利于保溫、防蟲。

設置進出口緩沖間

2 外遮陽系統

2.1 遮陽網及附件要求

采用圓扁絲編織型遮陽網，遮光率75%以上。在固定內外遮陽網的時候，一定要松緊適合，切勿過緊或過松。托幕線（優質塑鋼線）、驅動邊（鋁型材）、卡簧（鍍塑）等配件材料，確保正常使用10a以上不銹損。所有緊固件螺絲螺帽全部采用熱浸鍍鋅產品。

2.2 拉幕電機設計

拉幕電機一般采用380V、0.75kW并配套行程開關，改進減速電機的機座與固定方式，改“L”形固定為“□”形固定，以防止日常運行過程中產生電機移位導致的傳動軸變形；設計并增加電機防曬、防雨裝置，確保電機不陽光直射、不淋雨；外遮陽驅動幕桿做到與齒輪運動精準匹配。

2.3 傳動裝置設計

驅動桿、傳動軸均采用Φ32×2.0熱浸鍍鋅管。驅動桿安裝做到橫平豎直，確保電機固定成型后整個傳動軸在一條直線上運行，保證驅動后的合理運行。改進安裝方法，齒輪齒條向下反裝避雨運行，厚度達3.2mm以上，確保外遮陽網運動與齒輪精準匹配。

傳動裝置設計

3 覆蓋材料與內保溫系統

3.1 覆蓋材料選擇

薄膜采用厚度0.15mm、透光率90%以上高透光PO涂覆薄膜，做到流滴、消霧與薄膜同壽命，以保證使用多年的薄膜在冬季有較好的透光率。配套使用4~5a壽命的22目以上的白色防蟲網。

3.2 內保溫系統

①構型及材料要求 為避免內保溫材料長期使用積聚灰塵帶來透光不足等問題，建議設置平鋪推拉式保溫膜，形成保溫層，白天收起、晚上平鋪，確保提高近地面棚溫3~4℃。傳動軸、驅動幕桿、連桿、減速機座等采用熱浸鍍鋅，幕桿驅動卡、壓膜卡采用合金材料，電動拉幕機選擇能夠適應-10℃~60℃工況環境的減速電機，齒座主要部件采用尼龍輥輪，使用壽命10a以上。所有易損零配件，確保新配件正常使用10a以上不銹損。所有緊固件螺絲螺帽全部更換為熱浸鍍鋅產品。

②傳動啟閉要求 一是保溫膜啟閉裝置開啟時做到收得攏，閉合時做到不留縫隙；二是傳動閉合關鍵裝置達到10a內不變形；三是所有易損零配件使用壽命5~10a；四是啟閉接縫口安裝密封伸縮層。

③南北立面保溫層要求 南北立面設置PO膜里外雙層保溫。

4 通風卷膜系統

4.1 卷膜裝置電動化

為做到通風卷膜精準、快速、省力，有效提高生產者勞動效率，必須配置減速電動卷膜裝置。為延長卷膜管使用壽命、減少其變形，必須確保卷膜管達到一定的粗度和強度，其主要指標要求：卷膜桿Φ25、壁厚1.4mm以上，頂棚連桿Φ25、壁厚1.2mm以上，要求連接件熱浸鍍鋅強度大，連接緊固呈直線狀態，有效增加頂側窗開度，提高自然通風能力。

智能型臭氧發生器

LED植物補光燈

大棚除濕機

4.2 配備強制通風排風扇

對蘇南地區夏季典型的氣候狀況來說，除考慮溫室的自然通風外，還要綜合考慮熱壓與風壓的共同作用。在連棟溫室南立面每跨設置風扇一個，提高通風降溫能力。

5 控制系統

配備集中控制柜，控制溫室內各個系統的運行。從控制方式方面實現手動控制及系統自動控制，從控制功能方面實現單行分列控制，尤其頂通風卷膜桿實現單個獨立控制，并設置保護系統如過載、短路、接地保護等。

6 輔助配套設施

6.1 智能型臭氧發生器

按照每兩跨連棟溫室安裝一臺的比例配置臭氧發生器，安裝高度4.0m。用“苗期”檔作為病蟲害預防，頻率陰雨天1周1次，天氣持續晴好2周1次；用“成株期”檔作為病蟲害防治，頻率同上，密閉所有進出通道和通風口；處理時間安排在傍晚或夜間。對番茄葉霉病、彩椒灰霉病、南瓜白粉病、黃瓜霜霉病真菌性病害及粉虱、蚜蟲、紅蜘蛛等害蟲均有較好的防治效果及滅殺作用。

6.2 LED植物補光燈

配備密度為 10盞/667m2，以LED為發光體，在太陽光照不足時，補充植物光合作用所需光照，實現近距離照明，降低降溫成本，采用脈沖間歇照射，使植物有足夠的暗期合成有機物，從而促進植物生長。

6.3 大棚除濕機

配備密度為2臺/667m2，當棚內濕度達到70%時，除濕系統自動開啟，吸入濕空氣，并將水分和干燥空氣進行分離，干燥空氣經過除濕設備處理后排出大棚；空氣濕度降到60%時，自動停止除濕功能，可有效降低棚內濕度，減少病害發生，實現農藥減量。

7 維護管理

7.1 日常維護巡查

每兩個月由專業人員全面檢查一次各種機械、裝置的磨損、變形、運行情況，發現問題及時整改，防微杜漸。每年對傳動裝置清理一次廢物、加注新的潤滑油。每年對天溝清潔保養一次，確保無銹蝕、無變形。

7.2 及時更換易損件

登記記錄各種易損件及易損材料更換保養情況，對達到使用年限或出現損壞的立即更換維護。