華南區域光、熱、水資源豐富，夏長冬短，降雨量大，設施農業發展容易受到熱帶暴風、暴雨、颱風等災害性氣候的影響。因此，高效節能的夏季降溫結構及設施是南方溫室大棚設計的重要技術要求，同時還需要考慮溫室抗風和擋雨性能。華南地區溫室設施發展迅速，今天介紹的華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室對提高華南地區溫室設計的科學合理性具有重要意義。
結構設計
華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室採用經熱鍍鋅防鏽處理的輕型鋼與鋼筋混凝土獨立點式基礎作為骨架，在溫室頂部設計長短兩個弧形頂，並在兩弧形頂之間設計捲簾式天窗，以充分發揮溫室遮陽擋雨、通風降溫的性能。
基礎土建
溫室土建基礎按地面承載力≥100 kN/m2設計，採用鋼筋混凝土（C20）獨立點式基礎，採用現場澆注、預埋螺栓的方式進行施工。溫室立柱獨立樁主要有J1、J2、J3三種形式。
其中，J1、J2獨立樁預埋深度為700 mm，J1獨立樁突出地面高度為300+H mm，高度H依水槽排水坡度而定。J2獨立樁與溫室地面（±0.000）平齊，主要作為溫室門邊立柱的基礎樁子。J3獨立樁預埋深度為800 mm，用於溫室斜拉筋基礎，安裝角度為70°，偏離柱樁中心100 mm。溫室四周立柱基礎在每個基礎之間砌120 mm厚的磚牆，牆體高500 mm，其中突出地面部分300 mm，外牆與基礎柱之間墩平，牆體表面進行普通批盪。磚牆四周砌排水溝，寬300 mm，泄水坡度為2‰。
溫室基礎土建斷面圖
主體結構
如圖4所示，溫室採用雙弧面鋸齒頂連棟式結構。主體結構的材料主要為冷軋薄壁異型鋼材和自軋溫室專用型材，所有鋼構件不允許駁接。華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室跨度為8 m,開間為4 m，開間方向長度一般≤100 m。
華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室模型
溫室跨度方向稱為山牆面，開間方向為側牆面，脊高為溫室最高點與溫室地面的垂直高度，肩高為溫室邊立柱最高點至地面的垂直距離，本設計脊高為5.1 m，肩高為3.3 m。
溫室拱杆剖面圖
溫室四周邊立柱和內立柱採用60 mm×40 mm×2 mm的方管，山牆面上採用80 mm×40 mm×2 mm的方管構成溫室主體構架。側牆面上邊立柱間距為2 m。溫室骨架頂部鉸接Φ40 mm×1.5 mm圓管的長短拱杆，長拱杆內圓弧展開長度約為6 200 mm，短拱杆約為4 400mm，每組長短拱杆間安裝Φ40×1.5 mm圓管的主拉杆。每跨溫室中間安裝Φ25 mm×1.2 mm圓管的縱杆，長度為溫室開間方向長度。為提高溫室抗暴風、暴雨等災害天氣的能力，每座最外的兩棟溫室的拱形部分安裝W型撐杆，中間溫室安裝垂直撐杆，每棟溫室山牆面上安裝平撐杆和加強撐杆，在主拉杆上安裝上下斜撐杆，在溫室側牆面上安裝斜拉筋，在距溫室側牆兩端3 m處安裝室外拉筋。溫室四周及屋面安裝卡槽和壓模帶，保證溫室密封性。溫室外遮陽立柱安裝在每棟溫室兩端水槽的上部，遮陽立柱間距 4 m，採用 40 mm×40 mm×2 mm的方管。遮陽立柱上安裝橫樑，採用 80 mm×40 mm×2 mm 的方管，以提高遮陽系統的抗風強度。在保證溫室整體性能的基礎上，中間跨溫室的立柱和橫樑可以採用 30 mm×30 mm×2 mm 的方管。上述溫室主體構架的連接件採用各類專用輕型鋼夾箍。
通風口的設計
華南地區夏長冬短，在炎熱的夏季，降溫性能是溫室設計和建造的關鍵。溫室降溫措施包括自然通風和強制降溫，其中自然通風技術是一種高效節能的溫室環控措施。由於高溫空氣容易積聚在溫室屋脊較高位置處，因此，華南型薄膜溫室在屋頂設計安裝天窗，每組天窗捲起高度約為0.7 m。為了減少自然通風方式對溫室整體結構抗風性、密閉性能的影響，窗框骨架邊緣端部與溫室長短拱杆相鉸接，並在天窗通風口裝設有天窗撐杆。溫室每跨設有一個天窗手動卷膜器裝置，有效控制天窗啟閉，同時簡化結構。為了進一步提高溫室自然通風效果，考慮天窗和側窗的溫室配置裝備，在溫室四周側牆設立通風口，採用手動卷膜器裝置，捲起高度可達2.5 m左右。操縱溫室中的卷膜器時，搖杆要與卷膜軸垂直，卷膜軸下行時停在離磚牆約15 cm處為好，過低易造成薄膜松馳和脫落，用完後搖杆要放回固定位置。
遮陽系統
溫室外遮陽系統採用電動托幕線拉幕系統獨立控制，遮陽網採用遮光率為70%的黑色針織網。每座溫室配置一套遮陽控制機構，減速電機功率為0.55 kW，鋪開遮陽網一次需要6~7 min。通過室外遮陽網的收合可以實現溫室內光照亮度的調節，與溫室捲簾天窗、側窗配合，還可以有效提高溫室通風降溫效果。
排水系統
溫室設立水槽排水系統，對長度較短的溫室，可以採用單向排水，對較長溫室，採用雙向排水，排水坡度設計為5‰，在水槽埠連接φ110 mm的PVC落水管，雨水排進溫室四周排水溝，彙集後引至排水主渠。
覆蓋材料
覆蓋材料可以使溫室形成一個密閉空間，為作物創造一個理想可控的環境。典型的透光覆蓋材料有玻璃、聚碳酸酯PC板、塑料薄膜等。實踐證明，玻璃、PC板溫室透光性能良好，但是價格較高，且這類溫室結構一般較複雜，造成溫室透光嚴重不均勻；普通農用塑料覆蓋膜密封性能良好，價格低廉，但是降溫效果差，透光率也不足。綜合考慮華南地區氣候和作物適應性，本設計採用單層0.13 mm厚PEP利得膜覆蓋，透光率高，密封性好，通過增加光擴散添加劑，阻隔多餘輻射熱進入溫室，有效避免對植物的灼傷，提高降溫效果，特別適合華南高溫高濕地區。
圍護材料
溫室為了提高通風換氣效果，在溫室屋面和四周設立通風口，溫室進行自然通風時，室內與外界環境相通，因而，室外病蟲害將通過通風口進入溫室內，影響作物健康生長。針對上述問題，本設計在天窗及四周通風口薄膜捲起部分裝設尼龍防蟲網，有效控制各類害蟲，為溫室內作物構建有利的生長環境。為了進一步提高溫室擋風、防塵的功能，本設計在除安裝有風機的山牆面外的側牆和山牆通風口處，配置藍色防風網加固，有效抑制灰塵污染，改善溫室內作業環境質量。
主要技術參數和特點
華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室的結構設計，除了要遵循溫室構造一般原則，如遮陽、防雨、抗風等，還具備結構設計合理，操作簡單易行，建造成本較低，且注重考慮溫室通風效果，並要求自然通風設施對溫室整體性能影響較小。根據華南區域地理及自然氣候條件，設計的華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室的主要技術參數如表所示。
溫室突出特點
a、天窗和四周側窗相配合，提升溫室通風量；
b、配置室內和室外遮陽系統，遮陽網展開和拉合，有利於調節溫室內的光照強度，而普通南方塑料大棚主要考慮的是冬季保溫，夏季溫室利用率低，造成資源浪費；
c、採用自然通風降溫與室外遮陽降溫措施相結合，減少輻射增熱，使溫室通風降溫效果更明顯；連棟式結構設計，減少室內立柱，擴大有效種植空間；
d、溫室主體為熱鍍鋅鋼結構，邊立柱每2 m安裝一支，屋面每2 m設一組長短拱杆，兩個弧形拱杆之間安裝主拉杆，增強溫室的剛性，在溫室屋脊方向設立縱杆，提高溫室結構穩定性。溫室剛構架採用鉸接式，可以現場安裝，操作方便，降低成本造價；
e、為了改善溫室排水性能，在溫室邊立柱上設立水槽排水系統。溫室主體構架設計的抗風能力是10級，在此範圍內的防風措施主要是關閉整座溫室的門窗，收回遮陽網。
總結
華南型雙弧面鋸齒型屋頂薄膜溫室結構設計科學合理，成本造價低，通風降溫效果顯著，可用於華南區域多種作物的種植，設計主體構架使用壽命20年以上，尤其是溫室屋面採用雙弧面鋸齒型連棟結構，能夠以較少的材料和能耗實現同類型溫室相同級別的抗風和降溫性能，具有良好的推廣應用價值。
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/IeNht3MBd8y1i3sJ1wUd.html