温室技术|玻璃温室大棚建设技术要点

2022-01-05 15:22:33 3332

1 温室规划

温室技术|玻璃温室大棚建设技术要点


1.1 温室选址

温室建造应选择光照条件好、地势平坦、工程地质条件好、地下水位较低的区域,避开洪涝、泥石流、风口等自然灾害多发地段。温室建设场地应有满足生产和生活需求的水源、电源,优先选择有地热、工业余热等资源的场地[1],选择排水良好的地方,以便及时排除多余的雨水。如果选址地面不平,需进行补平。同时要避开高大建筑物、树木等遮挡物,无法避开时必须留出足够的空间,以保证温室的采光。另外,还应选择交通便利的地方。

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1.2 温室朝向

温室朝向宜选择南北方向,因为光照是植物生长过程中重要的条件,南北方向的布局可使温室内各位置的采光比较均匀,从而使作物栽培区域得到充分的光照。若现场实际条件无法满足南北朝向,需优先选择早上至中午能晒到太阳的地方,因为早上的阳光较温和,能促进植株生长。

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1.3 温室高度的确定

温室建设的高度以天沟的高度来衡量。天沟的高度是指从地面到天沟的高度。一般而言,温室的高度较高可为温室内的作物提供良好的生长环境,为劳作人员提供舒适的工作环境。因为天沟的高度越高,温室内容纳的空气量越大,温室内的环境更易控制,且生产过程中的自动化操作更方便,生产方式的选择更灵活。温室高度的确定应考虑作物高度和种植方式(吊挂栽培式、地面种植式),温室高度比植株顶端高 2~3 m,以保证上部空气流通,避免因上部空气温度过高对作物产生不良影响。同时,还要考虑机械化设备在温室内操作的空间需求,如考虑采摘车升到处的高度。

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1.4 考虑生产包装过程运输路线的畅通性

须从整体考虑,保证各阶段的连贯性,不能片面化、局部性设计。如生产线的运输路径一定要提前规划好,确保从采摘后运输至分拣流水线、包装车间,再至仓库的畅通性。

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1.5 考虑成本与产出比

温室设计阶段一定要考虑投入成本与产出效益是否成正比。近几年虽然半封闭温室逐渐发展,但不能盲目追求新技术。根据荷兰专家介绍,用传统venlo 型温室与半封闭型温室分别种植番茄进行对比,终产量并无明显差异。但半封闭型温室比传统venlo 温室投资高,且在运行过程中能耗较大。因此,目前在荷兰比较实用和普及的依然是传统 venlo型温室。

2 温室设计

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2.1 温室材料的选择

温室骨架的选择,需考虑温室主体的使用年限、骨架的防锈防腐蚀性能及温室内植株对光的需求。植株对光照条件要求很高时,应选用白色喷塑骨架。白色喷塑骨架外表面美观整洁,矩形管反光面较大,同时高反光喷塑涂料的应用有效降低了吸热率。夏季晴天的高温天气,喷塑骨架表面的温度比普通钢结构温室表面的温度低 1/3。

幕布的选择也要考虑植物对光的需求,在高效生产的温室中适宜选用高反光性的幕布,给植株创造良好的光照环境。但种植菊花的温室适宜选用黑色幕布为植株创造暗环境,便于进行短日照处理。

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2.2 自然通风

设置足够面积的风口,使通风系统的设计通风量能满足必要的通风量。自然通风是温室重要、经济的降温方式。顶开窗通风设计一定要有背风开窗和迎风开窗,因为一年四季风向会变,迎风开窗降温除湿效果好。当温室需要小幅度降温时,可开启背风面天窗。此外,夏季将背风面窗户和迎风面窗户相结合,可通过自然通风降温,避免因过早开启湿帘风机而增加后期运营成本。

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2.3 减小遮阴面

荷兰的温室单体面积大,桁架的安装仅在天沟方向。我国大多数温室的桁架在天沟和开间方向都有安装。可在结构计算的基础上借鉴荷兰的这种安装方式,在节省成本的同时,减小桁架产生的遮阴面。

在安装拉幕系统时要考虑幕布收缩后的遮阴面,建议选用钢索拉幕的安装方式,该安装方式虽然对安装工艺的要求极其严格,但与齿轮齿条拉幕系统的安装方式相比,可节约成本、减小遮光面积。

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2.4 考虑幕布不同安装形式的节能效果

幕布三角形安装方式:当温室的面积较大时,温室内的温度不均衡,导致植物间温差较大,可采用内保温幕布与三角形幕布的组合,建立多个小区域,使每个小区域的温度更均衡。

幕布对侧安装方式:幕布完全伸展时空气不流通,内遮阳与内保温对侧安装时,可增加空气的流通性。但要确保幕布收缩后间距较小,否则会增大遮阴面。

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2.5 合理定位柱间加热管道的位置

株间加温管道的位置不同对果实成熟的影响不同,当加温管道放在穗果实的位置时会加速果实转色,使采收期提前,适合采收期长的番茄。当管道放在中间(相当于第三穗、第四穗果实的位置)时可使果实膨大,但由于根部营养不足,无法供给植株所需要的养分,导致采收期缩短。因此,目前种植番茄的温室都采用双层加温管道。设计前一定要与种植技术人员沟通好,明确其种植需求,合理确定加热管道的位置。


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2.6 温度和湿度的平衡

在荷兰应用较多的高压喷雾系统,可实现空气湿度和温度的控制,可更好地掌控作物叶片的水分吸收,无遮阴的温室温度可降低 5℃,遮阴温室的温度可降低 7℃。高压喷雾系统可提供即时的加湿,限度地减少细菌滋生,避免对作物和花卉造成伤害。

喷雾系统可在约 10 MPa 的极高压下运行,产生约 10 μm 的细小液滴。细小水滴可冷却空气,冷空气向下移动到植物层面,然后被上升的热空气取代。这些极小液滴的优点是蒸发快,不会落到植物叶片上,从而实现冷却效果。与其他系统相比,还可降低耗水量。若一些植株在降温的同时不需要加湿,可在温室顶部外面安装喷淋降温系统,一般可降温 1~2℃。

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2.7 考虑光污染问题

为了避免光污染影响周围人们的生活,可在四周安装侧卷系统。侧卷系统有 3 重功效:夏天可以隔热,防止热量进入温室,起到降温作用;冬天可保温,防止温室内的热量散失;避免光污染。

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2.8 雨水收集装置

水资源问题是全世界普遍关注的问题,影响和制约着社会的可持续发展,因此在农业生产上要合理利用水资源。在荷兰几乎每个温室都会配有集水池,因为在荷兰雨水的 EC值低于自来水的 EC 值,自来水需要经过处理之后才能被使用,但雨水可以直接利用。我国需将收集到的雨水进行处理后才能被植株利用。

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2.9 考虑劳作人员工作时的舒适度

考虑劳作人员工作时的舒适度,为其创造良好的工作环境,激发其工作热情,提高其工作效率。例如栽培槽的高度一般距地面 70~80 cm,劳作人员无需弯腰,操作方便;仅在温室过道上方安装白色遮阳网,可避免阳光直射,降低过道温度,既给劳作人员创造了舒适的劳作环境,又不影响过道两侧植株对光照的需求。

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3 结语

温室设计过程中一定要进行全方位的考虑,不能单一、片面、盲目设计。不仅要考虑结构的稳定性和使用年限的时效性,还要考虑经济成本的投入与产出比,以节能、经济的方式满足植物生长所需要的条件。此外,还要将自然资源的合理利用以及一些人文因素融入设计中。