园艺设施学2(温室设计与建造)教学教材.ppt

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1、园艺设施学机电学院园艺设施学2(温室设计与建造)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望园艺设施学机电学院第二章温室设计与建造第一节温室建造特点与要求一、温室的建造特点（一）屋顶承载能力低 2.3m。室内设有保温幕的温室，檐高可相应增加0.1-0.2m。连栋温室檐高一般为3.5m，以便于通风。11/4/202215园艺设施学机电学院（4）屋面坡度坡度的选择同其结构受力、太阳辐射透过能力以及保温性能等有关。屋面坡度与透光率有密切的关系，理论上，当屋面与太阳光垂

2、直时，屋面对太阳光的反射最小，因此透射率最高，如把屋面作成自动限踪的坡度可变的活动屋面最佳，但实际上很难做到。11/4/202216园艺设施学机电学院（4）屋面坡度屋面坡度与整个温室的日透光率有关，还与温室方位、连栋、单栋以及地理位置有关。一年中，冬至前后太阳辐射最弱，小寒前后气温最低。因此，温室屋顶坡度一般根据冬至日太阳高度角来确定，使太阳入射角控制在0-400，背光面坡度以略大于冬至日太阳高度角为宜，以减少屋脊挡光（屋脊是南北走向的无影响）。11/4/202217园艺设施学机电学院（4）屋面坡度雪荷载的大小与屋面坡度角的大小成反比，且当50-600时，雪会全部自由滑落，雪压为零。对于风载而

3、言，迎风面25时，按（b）图采用 其中c坡屋面采用aa11/4/202274园艺设施学机电学院我国主要城市积雪、雪压序号城市名称最大积雪深度（cm）雪压（N/m2）风压（N/m2）序号城市名称最大积雪深度（cm）雪压（N/m2）风压（N/m2）1哈尔滨4145040015青岛192505002齐齐哈尔1730045016呼和浩特303005003大庆1730045017西安222003504长春1835050018银川171005005沈阳2040045019兰州31503006鞍山2635045020乌鲁木齐486006007大连1640050021西宁182503508天津16250350

4、22拉萨41503509北京2430035023长沙835035010石家庄1420030024武汉3240025011太原1620030025上海820045012郑州2020030026杭州1440030013洛阳2525040027南京5145025014济南1520040028合肥45500300注：基本雪压S0是以一般空旷平坦地面上的30年一遇最大积雪重量为标准确定的。11/4/202275园艺设施学机电学院例1求西安地区一塑料大棚的雪荷载（如右图）解：由表查得西安地区S0=200N/m2拱形屋面f=3m，L=8m，f/L=3/8查表，当f/L=时，r=0.4，取K1=0.8S=K1

5、rS0=0.80.4200=64N/m2式中：K1暂时折减系数（取00.9），考虑温室温度较高，一部分融化或人工除雪。11/4/202276园艺设施学机电学院（四）风荷载（W）垂直于连栋温室表面的风荷载标准值按下式计算：式中：Wk风荷载标准值（kN/m2）；s风荷载体形系数；可按GBJ9-1987建筑结构荷载规范计算z风压高度变化系数；W0基本风压（kN/m2）。W0是按一般空旷、平坦地面，离地10m高处统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速V（m/s）为基准，并且风速与风压的关系式：W0=V2 1/1600（N/m2）风压随高度不同而变化。我国是以10米高度的风压为基准，取z=1。由于温室

6、高度一般5m左右，根据规范，z可根据不同地区地面粗糙度分成三类分别取值：A类地区，海岸及沙漠地区，z=1.17；B类地区，田野、丛林、城市郊区，z=0.80；C类地区，市区，z=0.54。11/4/202277园艺设施学机电学院 风载体形系数即风吹到建筑物表面所引起的压力效果与原始风速算得的理论风压的比值，其大小与建筑物的形状有关，且不同位置其数值也不同。“全国基本风压分布图”（见下表）中的基本风压W0是按一般空旷，平坦的地面，离地10m的高处统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速V（m/s）为标准确定的，并且风速与风压的关系式：W0=V2 1/1600（N/m2）11/4/202278园艺

7、设施学机电学院表风载体形系数s序号名称建筑体型及体形系数s（即图中K）1封闭式双坡屋面s15-0.630060+0.8中间值按插入法计算2封闭式落地拱形屋面f/Ls0.1+0.10.2+0.20.5+0.6中间值按插入法计算3封闭式拱形屋面f/Ls0.1-0.80.200.5+0.6中间值按插入法计算11/4/202279园艺设施学机电学院表风压高度变化系数离地面高度（m）hz（陆地）20.5250.78101.00风压随高度不同而变化。我国是以10米高度的风压为标准，取z=1。由于温室高度一般5m左右，根据规范，z可根据不同地区地面粗糙度分成三类分别取值：A类地区，海岸及沙漠地区，z=1.1

8、7；B类地区，田野、丛林、城市郊区，z=0.80；C类地区，市区，z=0.54。11/4/202280园艺设施学机电学院瞬时风荷载的演算式中：Wki瞬时风荷载（kN/m2）；s风荷载体形系数；可按GBJ9-1987建筑结构荷载规范计算 z风压高度变化系数；W0i瞬时基本风压（kN/m2）。如果当地没有瞬时最大风速Vi的统计资料，可用10min平均最大风速V10与Vi进行换算，见表2-5。由于温室对瞬时风载较敏感，建议用瞬时最大风速作为验算标准。11/4/202281园艺设施学机电学院11/4/202282园艺设施学机电学院（五）荷载组合（系数）上述荷载不可能同时出现，也不可能同时都达到最大。目

9、前对荷载随机过程的规律尚不充分了解，故采用国际“结构安全度联合委员会”(JCSS）提供的一种近似的荷载组合概率模型，并结合工程经验来处理。分析各种荷载可能同时出现的可能性，考虑各种荷载的作用效应以及可能相互抵消作用效应的组合，参考日本园艺设施安全标准，温室结构设计时采用极限状态设计，荷载组合有以下几种形式（表2-6）11/4/202283园艺设施学机电学院（五）荷载组合（系数）荷载组合恒荷载/D活荷载/L雪荷载/S风荷载/WD1.2-D+L1.21.4-D+S1.2-1.4-D+W1.2（压）/0.85（吸）-1.4D+L+W1.21.4-1.40.85D+S+W1.2-1.41.40.85注

10、：在载荷组合时应考虑纵向和横向两种风向的作用。11/4/202284园艺设施学机电学院温室常见载荷11/4/202285园艺设施学机电学院（六）风雪荷载重现期的讨论上述基本风压和基本雪压的取值是沿用GBJ91987建筑结构荷载规范，建筑的使用年限基准为50年，取基本风压和基本雪压的重现期为30年。而连栋温室的使用年限一般为515年，玻璃温室也仅20年（日本），所以是不合理的。日本的计算方法是：由标准使用年限和安全系数决定荷载统计的重现期，然后再根据重现期来确定基本风压和基本雪压。重现期、安全度、标准使用年限三者的关系为：式中：T风、雪荷载的重现期（a）；q安全度（保证率）（%）；R标准使用年限

11、（a）。11/4/202286园艺设施学机电学院表2-7 标准使用年限和安全度的参考值温室种类标准使用年限R（a）安全度q（%）小规模大规模玻璃温室205070塑料节能温室155070塑料简易温室105070塑料拱棚5507011/4/202287园艺设施学机电学院表2-8 安全度、标准使用年限和重现期的关系标准使用年限R（a）安全度q5101520508152230701530435711/4/202288园艺设施学机电学院为了弥补不同重现期的气象数据，同济大学张相庭在结构风压和风振计算中作了不同重现期对风速影响关系的分析，以30年为基数，得出了不同重现期风压比值与离散系数Cv（表2-9），

12、仅供参考。离散系数：一组数据的标准差与其均值之比,是测度数据离散程度的相对指标,主要用于比较不同组别数据的离散程度。11/4/202289园艺设施学机电学院表2-9 风压重现期换算重现期TCv102030601000.130.830.931.001.091.190.150.800.931.001.101.220.180.780.921.001.101.270.200.770.911.001.111.280.220.760.911.001.121.310.230.740.901.001.121.3311/4/202290园艺设施学机电学院三、现代化连栋温室结构的设计现代化连栋温室是由主体结构和围

13、护结构组成的。温室的结构设计主要是主体结构的设计，包括：屋面体系、拱排架体系、支撑体系、基础等。下面以拱形屋面结构为例进行介绍。11/4/202291园艺设施学机电学院（一）屋面体系主要由檩条、拱架、天沟等组成（如图2-19略）。（1）选择硬质屋面覆盖材料时，应考虑透光率、保温性、抗老化、力学性能等。（2）檩条的布置（间距、长度），与屋面覆盖材料的力学性能、拱架的间距有关。檩条的截面形式有：圆钢管、方钢管、椭圆管、几字形管。应优先考虑闭口管材。檩条的受力按简支梁、均布载荷考虑，校核方法参见轻型钢结构设计手册。11/4/202292园艺设施学机电学院（一）屋面体系（3）采用薄膜覆盖时，由于只能受

14、拉不受压，所以有兜雪的可能，雪荷载按不均匀载荷考虑；风荷载造成的屋面吸力直接由薄膜卡槽传递给天沟，因此檩条、拱杆不考虑风荷载的吸力作用，只考虑由薄膜兜风形成的对屋面的水平荷载。11/4/202293园艺设施学机电学院图2-21几字形槽钢5075100几字形截面形式的优点是：通过几字形导水槽，面板上的雾滴有组织地流向没有植物的过道等处，防止滴落在植物叶片上造成伤害。缺点是：制作复杂，施工难度较大，受力性能不如闭口管材截面好。11/4/202294园艺设施学机电学院（二）拱排架体系（柱和拱架）拱架（杆）腹杆下弦杆基础立柱11/4/202295园艺设施学机电学院在温室结构设计中，把拱形屋面的拱架和柱

15、作为一个整体排架来考虑。其计算简图如图2-22。图2-22 拱排架结构受力分析（a）横向风荷载计算模型0.40.80.20.20.20.20.20.50.50.711/4/202296园艺设施学机电学院图2-22拱排架结构受力分析（b）0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5（b）纵向风荷载计算模型11/4/202297园艺设施学机电学院图2-22拱排架结构受力分析（c）雪荷载计算模型（c）拱排架计算简图11/4/202298园艺设施学机电学院1、拱杆拱杆的长度较长，8m跨度的拱形屋顶，拱杆长度大约为9.5m，考虑制作和运输的方便，一般把拱杆做成两段，现场插接起来。拱杆材料

16、和檩条相似，有圆钢管、方钢管、椭圆管、几字形钢。几字形拱杆在我国连栋温室中已得到广泛应用，目前国内常用的几字形拱杆是“几100”（图2-21）。11/4/202299园艺设施学机电学院2、腹杆拱架中的腹杆布置方式有很多种，一般根据拱的形式、温室内保温遮荫幕的拉幕方向、作物吊件的布置等来确定腹杆的布置方式。比较理想的布置方式是：在下弦杆上直接铺设保温幕（双向开启），并在下弦杆上吊挂作物。腹杆一般都采用圆钢管。11/4/2022100园艺设施学机电学院3、下弦杆下弦杆是拱架中的重要构件，下弦杆通过承受拉力来平衡拱杆对柱的推力。另外，很多设备都直接吊挂在下弦杆上，如作物吊篮、保温幕、照明设备、喷灌设

17、备等。下弦杆常用的截面形式有圆钢管、方钢管、椭圆管等。11/4/2022101园艺设施学机电学院4、柱柱截面形式应根据柱、天沟和拱架间的节点形式来选择，常见的有圆钢管或方钢管。11/4/2022102园艺设施学机电学院5、承载力验算利用有限元程序对拱排架结构进行受力分析，求得各种荷载作用下拱排架各节点的受力以及各杆件的内力（轴力、弯矩、剪力），并进行最不利荷载组合情况下截面承载力验算和稳定验算。节点采用螺栓连接，根据杆端最不利的受力情况，进行螺栓承载力和稳定验算（参见轻型钢结构设计手册）应该注意，在风荷载作用下，由于屋面承受吸力，下弦杆有可能承受压力。11/4/2022103园艺设施学机电学院

18、（三）支撑为了增加屋面的整体性和拱架的稳定性，结合拱结构的特点，设置屋面斜撑和柱间支撑（如图2-23略）。屋面斜撑一般用圆钢管一端连接拱杆顶部，另一端连接第二排柱的顶部，水平方向和垂直方向都是斜的，所以叫斜撑；柱间支撑采用圆钢筋或钢绞线，两端分别连接在两排柱的底部和顶部，形成剪刀式拉结支撑，因此也叫剪刀撑。11/4/2022104园艺设施学机电学院（四）墙体连栋温室四周围墙也采用透光材料。为提高保温性能，在东、西、南三面侧墙的下部设置了600900高的砖墙，北墙建造成中空砖墙。三面侧墙下部及柱基础浇注钢筋混凝土，既减小边柱的长度和应力，又提高了侧墙的整体刚度。北墙采用中空樯体，内部填塞保温材料

19、。墙体的两层之间采用组砌。在湿帘洞口两侧及天沟处，设置钢筋混凝土构造柱。在湿帘洞口的上下及墙顶，各设一道圈梁，构造柱和圈梁保证了墙体的整体性，也提高了北墙的承载能力。11/4/2022105园艺设施学机电学院11/4/2022106园艺设施学机电学院（五）中柱、边柱基础1、柱与基础的连接方式（1）刚性联接（图2-24）柱根的应力较大，而柱顶和拱杆应力较小，柱顶的位移也较小。（2）螺栓铰接（图2-25）钢柱混凝土钢板焊接钢柱螺栓法兰盘图2-25图2-2411/4/2022107园艺设施学机电学院2、中柱基础中柱以承受轴力为主，采用独立柱基础。基础埋置深度取：600和耕种土层厚度二者的较大值。用钢

20、筋混凝土基础，埋件在基础中的锚固深度根据锚筋的直径确定，一般取30d。基础地面的面积根据柱所受的作用力计算，一般不应小于600600。11/4/2022108园艺设施学机电学院2、中柱基础11/4/2022109园艺设施学机电学院2、中柱基础11/4/2022110园艺设施学机电学院3、边柱基础为减少围墙下部土壤向温室外传递热量，墙下部设置砖基础，厚度根据所处的地区来确定，华北地区：370；东北地区：490；华东、华南地区：240。基础的埋深，取600、耕种土层厚度、当地冬季冻土厚度三者的较大值。砖基础底面宽度根据荷载确定，最小宽度不应小于600。11/4/2022111园艺设施学机电学院3、

21、边柱基础边柱一般不需做独立基础。为保证边柱和下部砖墙的可靠连接和下部墙体的整体性，每根边柱下面设置一个构造柱，并在砖墙的顶部（一般高度600900）设一钢筋混凝土压带，同时也便于在侧墙上安装侧窗时设置所需的埋件。11/4/2022112园艺设施学机电学院（六）天沟天沟起着排水的作用，也是各拱架之间的连接构件，同时还是薄膜卡槽的固定件。这就决定了天沟的受力很复杂，它承受排水荷载、积雪荷载、检修荷载以及塑料膜传来的风的吸力。11/4/2022113园艺设施学机电学院简化后的天沟荷载情况和计算模型如图2-26所示。图中：q1排水荷载，按天沟积满水考虑；q2积雪荷载，按1/4跨度的不均匀积雪考虑；q3

22、屋面风吸力，按全跨充气膜张紧考虑；p1检修荷载，按每跨两人（20.7kN）。30003000300030003000p2p1q3q1q2图2-26天沟计算模型11/4/2022114园艺设施学机电学院考虑以上荷载的组合，取最不利组合情况下的最不利截面进行设计。天沟的截面形状应在满足承受荷载的前提下便于排水，如果屋面采用塑料薄膜覆盖时，还要考虑便于薄膜卡槽的安装和天窗关闭后的密封。图2-27给出了两种常用的天沟水槽的截面形式，图a适用于塑料薄膜屋面温室，图b适用于PC板等硬质塑料板屋面温室。11/4/2022115园艺设施学机电学院图2-27天沟截面形式（a）（b）11/4/2022116园艺设

23、施学机电学院（七）连栋温室施工中施工中应注意的问题现代化连栋温室施工中，可将结构分为两大部分：基础和上部结构。两部分应由不同的专业队来完成，基础部分由土建施工队完成；上部结构可以再分为工厂制作和现场安装，工厂制作由轻型钢结构厂加工设备来完成，现场安装由专业安装队来完成。下面简单介绍各部分的施工。11/4/2022117园艺设施学机电学院1、基础部分（1）中柱基础采用钢筋混凝土独立柱基础。由于基础底面积较小，可以利用基础周边的土作为浇注混凝土的模板，但应防止水分流失，保证混凝土的质量。基础混凝土强度等级通常采用C20。基础埋件的位置和标高要准确，埋件要牢固。如图2-28。以边长150mm立方体在

24、温度203、相对湿度不小于90%的条件下养护28天，用标准实验方法测得有95%的保证率的抗压强度标准值作为混凝土的强强度等级度等级，以符号C表示，单位为MPa。C20C20表示混凝土的抗压强度为20N/mm2即20MPa。11/4/2022118园艺设施学机电学院图2-28中柱基础100埋件位置-100-600二次浇注15015030030010060010011/4/2022119园艺设施学机电学院（2）边墙基础 边墙基础为混凝土垫层，在砖基础内边柱对应位置设置钢筋混凝土构造柱。构造柱断面240mm240mm，纵向配筋414，箍筋6200。在砖基础的顶部（标高0.60.9m）,用钢筋混凝土浇

25、注压顶，压顶厚度120240mm,纵向配筋412,箍筋6200。构造柱内钢筋顶部伸入钢筋混凝土压顶,锚固长度30d(d为纵筋直径),同时构造柱内每500mm高伸出26(伸出长度1000)拉筋,以增强构造柱和砖墙的拉结(图2-29)11/4/2022120园艺设施学机电学院图2-29边墙基础基础墙压顶11/4/2022121园艺设施学机电学院（3）基础留洞温室内部采暖系统、灌溉系统等一般都要和温室外部的管网相连接，所以温室基础需要预留孔洞。预留孔洞可以避免温室基础直接压在采暖、灌溉系统等管网上，造成管网的损坏。如果管网漏水，将会影响温室的基础承载力。11/4/2022122园艺设施学机电学院（4

26、）预埋件预先埋入基础混凝土中，以备上部结构连接用。由于上部结构是在工厂加工的，尺寸精度较高，因此采用预埋钢板时，位置精确度要求：水平位置在5mm以内，标高的误差在5mm以内，以保证上部结构的顺利安装。同时预埋件和基础中的钢筋应连接可靠，可以采用焊接或绑扎，保证在基础混凝土浇注过程中预埋件不致错位。11/4/2022123园艺设施学机电学院2、骨架制作和安装制作：采用薄壁钢管、冷弯薄壁型钢等轻型结构钢制作，或用薄钢板通过模具折弯、冲压而成，然后捆扎进行热浸镀锌处理。由于采用的是薄壁型钢，在运输的过程应尽量避免因挤压、冲击而变形。安装：应采用脚手架或安装用的专用梯子，避免施工荷载直接作用在结构骨架

27、上造成骨架变形。11/4/2022124园艺设施学机电学院第四节日光温室结构设计与建造一、概述温室的类型很多，分类方法也很多，如按温室的热源、形式、结构以及所用材料等进行分类。（一）按温室的热源分类1、加温温室2、日光温室11/4/2022125园艺设施学机电学院（二）按温室的形式分类图2-30常见日光温室形式11/4/2022126园艺设施学机电学院日光温室入口日光温室入口日光温室骨架日光温室骨架(竹架竹架)11/4/2022127园艺设施学机电学院（二）按温室的形式分类1、一坡一立式温室保温好，土地利用率高，既可作日光温室，也可作加温温室，但透光不好。2、一面坡式温室增大了采光面坡度，提高

28、了透光性。缺点是温室前侧太低。3、改良型温室比一面坡温室空间大，一般用于加温的玻璃温室，冬季可以生产果菜或育苗。4、三折式温室有3个不同角度的透光面，有比较充足、均匀的光照。缺点是散热面积大，一般多用于加温的玻璃温室。11/4/2022128园艺设施学机电学院（二）按温室的形式分类（f）单管型温室11/4/2022129园艺设施学机电学院（二）按温室的形式分类5、拱圆形温室20世纪60年代，随着塑料薄膜在农业生产上的广泛应用，逐渐出现了拱圆温室。透光面为多种倾角，室内采光好，增温快。如果保温好，在华北甚至东北的一些地区，都可以实现越冬生产。另外，由于以塑料薄膜代替玻璃，故结构简单、造价低廉，已

29、成为我国日光温室的主要形式。11/4/2022130园艺设施学机电学院二、日光温室的结构分析（一）温室的方位为了减少后墙的遮荫，一般应为E-W方位。但目前有抢阳（南偏东）和抢阴（南偏西）之争论。一般认为，如早上晴天多、少雾、气温不太低，揭帘后屋面不结冰、室温随即上升、上午光质好、光量充沛，有利于光合作用，以抢阳为好；若上午多雾或阴天多、气温太低、揭帘后屋面结冰、室温降低、回升慢，则以抢荫为佳。无论是抢阳或是抢阴，都以5-10为宜，否则影响温室透光。11/4/2022131园艺设施学机电学院高纬度地区，日光温室方位应采用南偏西高纬度地区，日光温室方位应采用南偏西551010（向阴）。（向阴）。1

30、1/4/2022132园艺设施学机电学院中低纬度的南部地区，日光温室方位应采用南偏东510（向阳）。11/4/2022133园艺设施学机电学院日光温室日光温室 棚头工作间棚头工作间日光温室日光温室顶部外观顶部外观11/4/2022134园艺设施学机电学院从光分布看，南北从光分布看，南北栋优于东西栋。东栋优于东西栋。东西延长温室，冬至西延长温室，冬至和春分由于天沟及和春分由于天沟及向南屋面造成的阴向南屋面造成的阴影弱光带十分明显。影弱光带十分明显。全光面连栋温室，以何种建筑方位为优？全光面连栋温室，以何种建筑方位为优？从透光率角度，冬从透光率角度，冬季东西栋优于南北季东西栋优于南北栋，夏季相反。

31、栋，夏季相反。结论结论:连栋温室以南北延长为最佳设计连栋温室以南北延长为最佳设计 冬至日，北纬冬至日，北纬冬至日，北纬冬至日，北纬34.534.534.534.50 0 0 011/4/2022135园艺设施学机电学院（二）透光面与温室跨度温室的前屋面是透光面，透光面与地平面夹角（即屋面角）的大小决定透射量和反射量（图2-31）。当屋面角的大小刚好使太阳的入射角为0，即垂直入射时，室内的透光量最大，屋面的反光量最小。温室跨度越大，前屋面角度越小；温室越矮越平，采光越不好。11/4/2022136园艺设施学机电学院图2-31采光角度入射角法线理想屋面角入射角为0时，温室屋面角1+太阳高度角2=9

32、0。即：屋面角190太阳高度角211/4/2022137园艺设施学机电学院不同入射角直接光对塑膜的透过率11/4/2022138园艺设施学机电学院太阳的入射角还与太阳高角有关，所以在确定温室的屋面角时，往往取日照条件最差的冬至日为计算依据。不同地区冬至的太阳高度角可按下式计算：太阳高度角=90地理纬度23.511/4/2022139园艺设施学机电学院我国北方地区纬度较高，要使阳光的入射角为0，温室屋面角必需很大，如北京地区，地理纬度约为40，冬至太阳高度角为26.5，因此，入射角为0的温室屋面角应为63.5。这样建造的温室又高又瘦，保证了冬至日的透光，却降低了土地的利用率，也不利于保温。11/

33、4/2022140园艺设施学机电学院据测定，当阳光入射角在045时，透光率变化不明显；在4560时，透光率明显下降。因此，实际确定温室屋面角时，可以用冬至日理论最佳角度减去40。如北京地区温室的屋面角63.5-40=23.5，一般25左右即可。即：屋面角=90-太阳高度角-40 =地理纬度+23.5-4011/4/2022141园艺设施学机电学院拱圆形屋面，主要受光面是南部的3/4。地窗（占1/4）的角度4560，中腰（占2/4）的角度3035，天窗（占1/4）的角度515。适宜的跨度为5.58.0m，高跨比1：21：2.5。为操作方便，距温室前沿0.5m处的高度不宜低于0.7m。11/4/2

34、022142园艺设施学机电学院（三）温室高度温室矮，围护面积小，易升温保温，但空间小，空气对流差，蓄热少，易受冻害。高大温室则相反。一般认为，日光温室的中脊高度以2.83.6m为宜，最高不超过4m。过高会使室内上层空间温度高，生育区温度低，光照弱，散热面积大。以北京为例，晴天条件下最冷的季节，室内宜保持20以上6h，25以上4h，30以上3h。夜间最低在10以上，短期最低温7以上，地温不低于15。11/4/2022143园艺设施学机电学院（三）温室高度温室后墙的高度，根据温室的高度和合理的后屋面仰角计算，高度以1.83.2m为宜。高于2m的山墙和后墙，一般要设安全防护栏，栏高不低于0.9m，山

35、墙上设置上人台阶。11/4/2022144园艺设施学机电学院（四）墙体墙体的材料、结构和厚度对温室的温度影响很大，由墙体传导耗热约占总耗热量的20%25%。以北京为例，60厚的土墙或50厚夹皮砖墙还不够理想，仍有3左右的温度变化。因此，土墙以80厚为宜，夹皮砖墙6065为宜。对砖墙、干土墙，白天室内温度高时吸热，夜间温度下降时放热。因此，采用双层空心砖墙、空心内加填充物的夹皮墙体比较理想，一般来说，泡沫苯板珍珠岩炉渣锯末干土空心砖。11/4/2022145园艺设施学机电学院 使用保温性能好的材料作墙体和后坡，并且要有一定的厚度。密封缝隙密封缝隙保温材料保温材料11/4/2022146园艺设施学

36、机电学院（五）后屋顶后屋顶的作用同墙体一样，冬季可以延缓室温下降，春季起到遮荫降温的作用。宽度和仰角是两个主要参数。宽度大，仰角小，容易遮荫。适宜的宽度应使其室内投影为1m左右，包括后墙厚度的宽度为1.51.8m。后屋面仰角，以冬至日阳光照满后墙为准，一般2636。11/4/2022147园艺设施学机电学院（五）后屋顶有些地区，为提高透光量，仰角达到4050，同时在外墙上部垒起5070的女儿墙，并填抹成三角形屋顶，使顶外坡度降到810。后屋顶材料，以质轻、坚固、不漏雨、保温好为宜，总厚度不少于50，对冬季以北风或西北风为主导风向的地区，温室北侧应设风障。11/4/2022148园艺设施学机电学

37、院（六）覆盖物前屋面散热量占总散热量的70%80%，因此要加强防寒保温。常用的覆盖物及其保温效果如下：一层塑料薄膜可增温：23一层蒲席可增温：34高密度蒲席可增温：12一层稻草帘（厚度与蒲席相同）：56一层牛皮纸被（4层纸）：35一层棉被：710室内加设两道幕：1.11.5室内加设小拱棚：1311/4/2022149园艺设施学机电学院室外覆盖：草苫、纸被或保温被等11/4/2022150园艺设施学机电学院保温覆盖的方式 11/4/2022151园艺设施学机电学院三、日光温室的设计日光温室的基本结构：东西两侧山墙，北侧后墙，后屋顶，竹、木、混凝土柱或钢架，薄膜或玻璃前屋面，以及前屋面夜间保温材料

38、等。11/4/2022152园艺设施学机电学院（一）一面坡式日光温室这种温室的跨度56m，中柱高22.2m，后墙高11.2m，3m开间，全长3060m。前屋面的角度：北纬35地区取25，北纬40地区取30，北纬45地区35。如图2-32所示。11/4/2022153园艺设施学机电学院图2-32一面坡式日光温室11/4/2022154园艺设施学机电学院（一）一面坡式日光温室透光材料常用玻璃，也可用塑料薄膜。温室骨架采用木结构或钢筋混凝土构件。如为木结构，柁的横径应在14以上，檩和中柱的横径应在12以上；如用钢筋混凝土构件，中柱端面为1212（内配四根不小于6的钢筋），柱顶端东西各展出5，以便承托

39、梁。大梁断面1812。前方椽条可仍用木方，后坡盖预制板，后坡宽度1.52m,上铺秸秆捆，然后抹草泥，屋顶厚20以上。11/4/2022155园艺设施学机电学院一斜一立式温室椽子11/4/2022156园艺设施学机电学院琴弦式日光温室(单位：m)11/4/2022157园艺设施学机电学院（二）拱圆形日光温室拱圆型节能日光温室1柱子2.钢骨架3.横向拉杆4.拱架5.后墙6.卷帘7.后屋坡11/4/2022158园艺设施学机电学院（二）拱圆形日光温室拱圆形塑料日光温室一般跨度5.58.0m，高2.23.6m，长度3060m。拱架为拱形，屋面的断面呈拱圆形，这是目前我国采用最多的温室形式。根据采用的结

40、构材料不同，又分为竹木结构拱圆形日光温室、钢丝悬索结构（或称悬梁吊柱结构）日光温室和钢结构温室等。11/4/2022159园艺设施学机电学院1、竹木结构半拱圆形日光温室图2-33竹木结构半拱圆形日光温室11/4/2022160园艺设施学机电学院已种植作物的已种植作物的日光温室日光温室未种植作物前未种植作物前的日光温室的日光温室11/4/2022161园艺设施学机电学院竹架结构塑料温室竹架结构塑料温室11/4/2022162园艺设施学机电学院1、竹木结构半拱圆形日光温室用竹木结构作骨架，其中柱和檩的横径一般为12，柁的横径14，后坡檩34根，上边铺秸秆。前坡下边用木杆设两根梁（马杠），梁下边每隔

41、3m设一根支柱，前梁和前柱的横径10。梁的上边每隔6080固定一根8宽的竹片作拱杆，如图2-33所示。透光材料采用塑料薄膜。11/4/2022163园艺设施学机电学院半拱式温室(单位：m)11/4/2022164园艺设施学机电学院半拱式温室11/4/2022165园艺设施学机电学院无柱钢竹结构日光温室(单位：m)11/4/2022166园艺设施学机电学院2、长后坡矮后墙悬梁吊柱日光温室图2-34长后坡矮后墙悬梁吊柱日光温室11/4/2022167园艺设施学机电学院长后坡矮后墙竹木结构日光温室(单位：m)11/4/2022168园艺设施学机电学院2、长后坡矮后墙悬梁吊柱日光温室跨度56m，中柱高

42、2.02.2m。后屋面宽2.02.5m，横梁上设檩条，上铺秸秆、抹草泥而成。后墙高0.60.8m、厚0.60.7m，墙外培土。前屋面为半拱圆形，由拱杆、横梁、支柱构成，拱杆可用直径3的竹竿或45宽的竹片，间距1m；拱杆下15处设一道横梁（或悬拉索），中间用15高小支柱将拱杆撑起固定，称之为悬梁（悬索）吊柱。横梁选8粗的硬杂木（或8号钢丝拉紧固定于地锚中）；温室前部设两排支柱，第一排支柱高1.2m左右，第二排支柱高1.9m左右。11/4/2022169园艺设施学机电学院2、长后坡矮后墙悬梁吊柱日光温室中柱支撑在后坡屋顶的前部，可用粗10以上的硬杂木，间隔4m。在中柱顶和后屋顶设柁，柁的数量同中柱

43、，可用粗12、长3的硬杂木。拱杆上铺塑料薄膜，在两道拱杆之间的薄膜上设压膜线。夜间盖纸被或草帘防寒。前屋面外底脚处挖防寒沟，以减少室外冬季冻土低温影响室内温度。11/4/2022170园艺设施学机电学院3、短后坡高后墙悬梁吊柱日光温室这种温室跨度57m，后坡长11.5m，中高2.22.4m，其他结构同长后坡矮后墙式温室。这种温室的后墙高、后屋面短，和前者相比，光照条件好，室内作业方便。11/4/2022171园艺设施学机电学院矮后坡高后墙竹木结构日光温室(单位:m)11/4/2022172园艺设施学机电学院4、木桁架悬梁吊柱日光温室图2-35木桁架悬梁吊柱日光温室11/4/2022173园艺设

44、施学机电学院4、木桁架悬梁吊柱日光温室温室跨度56m，中柱高2.22.4m,后坡长11.5m。结构与短后坡高后墙相似。不同之处是取消了中间一排支柱，在前排支柱和后排中柱上，每四道拱杆架设一道加强梁，加强梁上设横梁和小支柱支撑拱杆。这种温室由于减少了一排支柱，增加了透光，且作业方便，利于夜间架设保温幕或小拱棚。只是中间少了一排支柱，强度稍差。11/4/2022174园艺设施学机电学院5、无前柱钢木混合结构日光温室图2-36无前柱钢木混合结构日光温室11/4/2022175园艺设施学机电学院5、无前柱钢木混合结构日光温室温室跨度6.07.0m左右，中高2.33.0m，东西长3060m。中间立柱高2

45、.63.4m，埋深0.4m，立柱距后墙1.2m；立柱顶横梁为1010截面的预制梁。拱杆为5的竹竿弯制而成，上端插入横梁固定，下端埋深30。每隔三道拱杆加设一道钢筋焊制的拱架，拱架高20，上弦、下弦、腹筋分别用32、8和6的钢筋，拱架上端固定在横梁上，下端与混凝土基础连接。11/4/2022176园艺设施学机电学院5、无前柱钢木混合结构日光温室拱架下面的横梁采用单片花梁，花梁上下弦各用8和6的钢筋，中间用6的钢筋作腹杆焊制，梁宽20；花梁上每隔1m焊上一个15高的支撑叉，以固定拱杆。温室后墙高1.5m，后墙及屋顶等的构造同长后坡矮后墙日光温室。这种温室结构坚固，经久耐用。室内立柱少，利于采光和保

46、温，操作也比较方便，但造价较高。11/4/2022177园艺设施学机电学院6、微拱式日光温室图2-37微拱式日光温室11/4/2022178园艺设施学机电学院6、微拱式日光温室这种温室如图2-37所示。温室宽度7m左右，中柱高3.0m左右，温室最长可达100m。温室前端加两排立柱，使透光面的角度由后向前逐渐加大，三排柱间距均为2m，柱顶端均架设横梁，横梁上每隔80架设一个小支柱，以支撑拱杆。拱杆采用竹片或5粗的竹竿。这种温室造价低，建造方便，透光及保温性能较好，在山东一带应用较为普遍。11/4/2022179园艺设施学机电学院7、辽沈型温室（全钢拱架）图2-38辽沈型日光温室11/4/2022

47、180园艺设施学机电学院7、辽沈型温室（全钢拱架）11/4/2022181园艺设施学机电学院辽沈型温室（单位：毫米）11/4/2022182园艺设施学机电学院7、辽沈型温室（全钢拱架）11/4/2022183园艺设施学机电学院7、辽沈型温室（全钢拱架）采用室内无柱全镀锌两铰拱式钢平面桁架作为承重骨架，上弦为钢管，下弦、腹杆为钢筋，预制装配式施工。温室跨度6.0m、6.5m、7.0m、7.5m4种，脊高3.5m，后墙高2.5m，拱架下面用三道单片花梁横向拉结。屋脊处鹅顶状的突起既保证了施工方便（后坡承重板可放于上弦上），又保证了保温层在屋脊处的厚度。11/4/2022184园艺设施学机电学院7、

48、辽沈型温室（全钢拱架）墙体做成多层异质复合墙体。通常内、外均为240厚黏土砖，墙中间夹120200厚的聚苯乙烯泡沫塑料板（简称苯板）。当温室跨度较小时，纬度较低的地区也可采用120厚砖墙作外层墙，也可采用苯板作隔热层（厚度为120200）。这种温室坚固耐久，采光好，便于保温和操作，但造价高。11/4/2022185园艺设施学机电学院8、中国农业大学单管型日光温室4.0000.0003.000图2-39中国农业大学单管型日光温室11/4/2022186园艺设施学机电学院8、中国农业大学单管型日光温室拱杆为热浸镀锌钢管，下面用三道镀锌钢管梁横向拉结，预制装配式施工。温室跨度7m左右，中间无柱，脊高

49、3.54m，后墙高2.53m。墙体与辽沈型日光温室相似。这种温室坚固耐久，采光好，便于保温和操作。经过优化设计，用才节省，造价低廉，适合于在华北、东北等地区推广。11/4/2022187园艺设施学机电学院9、西北型节能日光温室图2-40西北型节能日光温室（单位：m）1.上骨架2.拉筋3.下骨架4.卷帘11/4/2022188园艺设施学机电学院9、西北型节能日光温室跨度8m，脊高3.65m，后坡水平投影长度1.5m；后墙为37厚砖墙，内填810厚聚苯板；骨架为钢筋桁架结构。该温室结构性能优良，在严寒季节最低温度时刻，室内外温差可达25以上，这样，在西北地区正常年份，温室内最低温度一般可在10以上

50、，10深地温可维持在11以上，基本满足喜温果菜冬季生产。11/4/2022189园艺设施学机电学院四、常见加温温室的结构设计一、一面坡玻璃温室图2-41一面坡玻璃温室11/4/2022190园艺设施学机电学院（一）一面坡玻璃温室结构形式类似于一面坡日光温室。跨度5m左右，中柱高2m，其他主要构件尺寸如图2-41所示，加温用的烟道位于温室的中间。这种温室的特点是透光玻璃面的角度大，采光好；室内空间小，易于升温，也利于保温。缺点是前部太矮，操作不方便。11/4/2022191园艺设施学机电学院（二）改良式玻璃温室图2-42改良式玻璃温室11/4/2022192园艺设施学机电学院（二）改良式玻璃温室