园艺设施的规划设计与建设.pptx
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1、n节能要求节能要求 通过合理的构造,降低屋面和墙体的传热系数,增加透光率,使温室最通过合理的构造,降低屋面和墙体的传热系数,增加透光率,使温室最大限度地吸收太阳能,并减少内部热量的流失,最有效地利用太阳能,达到大限度地吸收太阳能,并减少内部热量的流失,最有效地利用太阳能,达到节约能源的目的。节约能源的目的。第1页/共98页n环境要求环境要求 设施环境必须适于作物的生长和发育,为取得高产、优质的产品,要随着设施环境必须适于作物的生长和发育,为取得高产、优质的产品,要随着作物的生育和天气的变化,不断地调控设施内小气候。同时,应适于劳动作业作物的生育和天气的变化,不断地调控设施内小气候。同时,应适于
2、劳动作业和保护劳动者的身体健康。和保护劳动者的身体健康。第2页/共98页n可靠性要求可靠性要求 设施在使用的过程中结构会承受到各种各设施在使用的过程中结构会承受到各种各样的荷载作用,如风荷载、雪荷载、作物荷样的荷载作用,如风荷载、雪荷载、作物荷载、设备荷载等。正常使用时,在这些荷载载、设备荷载等。正常使用时,在这些荷载作用下结构应该是可靠的,即温室的结构应作用下结构应该是可靠的,即温室的结构应能够承受各种可能发生的荷载作用,不会发能够承受各种可能发生的荷载作用,不会发生影响使用的生影响使用的变形和破坏变形和破坏。第3页/共98页n耐久性要求耐久性要求 设施在正常使用和正常维护的情况下,设施在正
3、常使用和正常维护的情况下,所有的主体结构、围护构件以及各种设所有的主体结构、围护构件以及各种设备都应该具有规定的耐久性。备都应该具有规定的耐久性。第4页/共98页n标准化和装配化要求标准化和装配化要求 通过温室的标准化,不同的温室采用系列化、标准化的构件和配件组装通过温室的标准化,不同的温室采用系列化、标准化的构件和配件组装而成,实现温室的工厂化、装配化生产,才能使温室的制作和安装简化,缩短而成,实现温室的工厂化、装配化生产,才能使温室的制作和安装简化,缩短建设周期,降低生产和维护成本,提高生产效率。建设周期,降低生产和维护成本,提高生产效率。第5页/共98页n建造成本要求建造成本要求 建造成
4、本要求不要太高,要根据建造成本要求不要太高,要根据经济情况考虑建筑规模和设计标准,经济情况考虑建筑规模和设计标准,一般应根据当地的气候条件选择适用一般应根据当地的气候条件选择适用的园艺设施类型。的园艺设施类型。第6页/共98页第二节第二节 园艺设施的总体规划与设计园艺设施的总体规划与设计地势高燥、平坦、南面开阔、无遮荫、矩形地地势高燥、平坦、南面开阔、无遮荫、矩形地地势高燥、平坦、南面开阔、无遮荫、矩形地地势高燥、平坦、南面开阔、无遮荫、矩形地块。块。块。块。土质疏松、肥沃,无污染和盐渍化。土质疏松、肥沃,无污染和盐渍化。土质疏松、肥沃,无污染和盐渍化。土质疏松、肥沃,无污染和盐渍化。四周没有
5、高大建筑物。四周没有高大建筑物。四周没有高大建筑物。四周没有高大建筑物。背风向阳。背风向阳。背风向阳。背风向阳。靠近水源,水质好。靠近水源,水质好。靠近水源,水质好。靠近水源,水质好。靠近公路和电源。靠近公路和电源。靠近公路和电源。靠近公路和电源。有机肥提供方便。有机肥提供方便。有机肥提供方便。有机肥提供方便。(一)场地的选择第7页/共98页(二)场地调查与地址勘探(二)场地调查与地址勘探场地调查场地调查场地调查场地调查 地基调查地基调查地基调查地基调查第8页/共98页(三)园艺设施园区布局(三)园艺设施园区布局首首先先应应根根据据用用途途和和安安排排的的设设施施类类型型将将园园区区分分为为温
6、温室室生生产产区区、大大棚棚生生产产区区、办办公公区区、加加工工区区等。分区的原则如下:等。分区的原则如下:第9页/共98页 优先考虑主要生产设施的方向和布局,以充优先考虑主要生产设施的方向和布局,以充优先考虑主要生产设施的方向和布局,以充优先考虑主要生产设施的方向和布局,以充分利用土地为原则,尽可能多安排生产设施。分利用土地为原则,尽可能多安排生产设施。分利用土地为原则,尽可能多安排生产设施。分利用土地为原则,尽可能多安排生产设施。塑料大棚日光温室堆肥场加工厂房公路办公楼园区大门育苗温室仓库第10页/共98页第11页/共98页 园区大门位置和道路设置园区大门位置和道路设置大门应靠近公路,方便
7、运输。大门应靠近公路,方便运输。园园区区主主干干道道宽宽6 6米米,可可并并行行通通过过两两辆辆卡卡车车;东东西西每每隔隔4 4排、南北每隔排、南北每隔1010栋日光温室,应开出一条主路。栋日光温室,应开出一条主路。支路支路3.53.54 4米宽;每两排米宽;每两排 日光温室作业间相对,中日光温室作业间相对,中 间留支路。间留支路。路两侧应留有路两侧应留有0.50.5米的绿米的绿 化带和排水沟。化带和排水沟。第12页/共98页公用设施公用设施办公楼、储藏库、加工车间、仓库、水塔等公用设施应集中设置,并靠近大门,方便管理。第13页/共98页二、生产性建筑计划的制定生产性建筑计划的制定(一)生产性
8、建筑计划的制定(一)生产性建筑计划的制定 生产性建筑计划应根据园艺设施的建造设计来制定,建造设计一般要考虑:类型和规模(长、宽、高、屋面角度)、门窗的形式、数量和造价等问题。第14页/共98页n设施方位设施方位 为了保证设施的采光,一般单屋面温室为了保证设施的采光,一般单屋面温室布局均为坐北朝南,但对高纬度布局均为坐北朝南,但对高纬度(北纬北纬4040以北以北)地区和晨雾大、气温低的地区,地区和晨雾大、气温低的地区,日出时不能立即揭帘受光,方位可适当偏日出时不能立即揭帘受光,方位可适当偏西,以便更多的利用下午的弱光西,以便更多的利用下午的弱光;第15页/共98页 相反,对于冬季不太寒冷且大雾不
9、多的地区,方位应适当偏东,以充分利用相反,对于冬季不太寒冷且大雾不多的地区,方位应适当偏东,以充分利用上午的阳光,提高光合效率。无论方位南偏西还是南偏东,偏离角应根据当上午的阳光,提高光合效率。无论方位南偏西还是南偏东,偏离角应根据当地的地理纬度和揭帘时间来确定,一般为地的地理纬度和揭帘时间来确定,一般为510510,不宜太大。全光连栋温,不宜太大。全光连栋温室或塑料棚方位多为屋脊南北延长,屋面东西朝向,防止骨架产生死阴影。室或塑料棚方位多为屋脊南北延长,屋面东西朝向,防止骨架产生死阴影。第16页/共98页n设施设施(温室温室)间距间距 以每栋不互相遮光和不影响通风为宜,从采光考虑,在风大的地
10、方,为避免道路变成风口,温室或大棚要错开排列。L3=(H+h1)/tanh-b第17页/共98页 日光温室间距第18页/共98页n长度长度 园艺设施的长度,单屋面日光温室或塑料大棚一般以5060m为宜。过长易造成通风困难,现代化温室一般强制通风有效距离在3040m,也不宜过长。灌水水道过长浇水不均匀,管道灌水一般在50 m以内。第19页/共98页n宽度宽度 又称”跨度”它涉及到一系列问题。单屋面温室(大棚)如跨度加大,高度也相应增加,屋面就要变大,必然增加建材。第20页/共98页n宽度宽度 宽度对光线分布也有影响,宽度过大内部光线减少,光线分布不均匀程度也随之增加,特别是连栋温室的天沟下更明显
11、。日光温室或塑料大棚跨度过宽影响通风效果,夏天不易降温,但保暖性能好。塑料大棚的宽度一般为高度的24倍。第21页/共98页n高度高度园艺设施的高度一是指脊部(最高点)到地面的垂直高度,又称脊高;另一是指侧高,即侧墙顶部到地面的垂直高度,也称“檐高(H)”。高度/宽度影响棚室内光照的分布。目前钢架塑料大棚侧高多在1.5m以上,脊高3m左右;大型现代化温室侧高多在3m以上,甚至4m,脊高多在4.5m以上。第22页/共98页n温室内地面标高温室内地面标高为了防止室外雨水积水倒灌入温室,一般温室内地面比室外地面高150 mm。但是,许多日光温室为了保温的需要,采取室内地面低于室外地面的做法,以提高地温
12、和室内的气温。在北纬4350地区,宜将室内地面降低0.30.5 m,即采用半地下式温室。第23页/共98页n屋面坡度 塑料大棚或温室的屋面坡度越大,光照、温度、湿度条件越好,对栽培有利,但建筑费、采暖费用增加。使温室透入阳光最多的屋面坡度称为优化屋面坡度。优化屋面坡度主要取决于太阳位置(包括地理纬度和温室生产季节)和透光材料的光学特性。第24页/共98页n温室面积目前日光温室净跨度一般为6.08.0 m长度为50100 m,1栋温室面积最好为300667m2。这样基本上满足生产及管理上的需要。但有时受用地限制,面积也可适当减小,可根据具体情况确定,如庭院建造温室面积可小些,但不宜小于50 m2
13、。第25页/共98页n总体规模 建设规模较大设施园艺生产基地,总体规模也应因地制宜加以考虑。总体规模的确定,一方面与生产用地的面积有关,也和经济实力与技术力量和经营管理能力有关。第26页/共98页(二)非生产性建筑计划的制定(二)非生产性建筑计划的制定 生产性建筑规模较大时,生产上必需的附属建筑物,如锅炉房、水井生产性建筑规模较大时,生产上必需的附属建筑物,如锅炉房、水井(水泵水泵室室)、变电所、作业室、仓库、煤场、集中控制室等的建筑面积,应根据园艺、变电所、作业室、仓库、煤场、集中控制室等的建筑面积,应根据园艺设施的栽培面积及各种机械设备的容量而定。设施的栽培面积及各种机械设备的容量而定。第
14、27页/共98页二、园艺设施基地建设的投资估算二、园艺设施基地建设的投资估算 与经济分析与经济分析(一)投资估算(一)投资估算 固定资产投入,包括温室、房屋、设备、生产工具、车辆等;固定资产投入,包括温室、房屋、设备、生产工具、车辆等;固定资产投入,包括温室、房屋、设备、生产工具、车辆等;固定资产投入,包括温室、房屋、设备、生产工具、车辆等;勘察设计费勘察设计费勘察设计费勘察设计费 流动资金流动资金流动资金流动资金 不可预见费不可预见费不可预见费不可预见费第28页/共98页(二)生产运行成本(二)生产运行成本直接生产成本直接生产成本直接生产成本直接生产成本 棚膜、种苗、农药、肥料、水电、架材、
15、采棚膜、种苗、农药、肥料、水电、架材、采暖暖间接生产成本间接生产成本间接生产成本间接生产成本 固定资产折旧费、人工费、土地使用费、贷固定资产折旧费、人工费、土地使用费、贷款利息、办公费等款利息、办公费等生产不可预见费生产不可预见费生产不可预见费生产不可预见费第29页/共98页(三)经济效益分析(三)经济效益分析年产值年产值年利润年利润 =年产值年产值 年成本年成本投资回收期投资回收期产值利润率产值利润率全员劳动生产率全员劳动生产率人均利润人均利润第30页/共98页一、荷载的类型恒载、活载垂直荷载、水平荷载均布荷载、集中荷载、局部荷载荷载组合 第三节第三节 园艺设施的荷载园艺设施的荷载第31页/
16、共98页作作用用在在园园艺艺设设施施永永久久性性结结构构上上的的重重量量,即即长长期期(3030天天)受受结结构构支支撑撑的的荷荷载载。(墙墙体体、屋屋架架、覆覆盖盖材材料料、悬悬吊吊的的固固定定设设备备、作作物吊重等)物吊重等)恒载第32页/共98页活载 在在园园艺艺设设施施使使用用过过程程中中产产生生的的临临时时荷荷载载。(风、雪、地震、施工、人员走动和操作等)。(风、雪、地震、施工、人员走动和操作等)。风风荷荷载载:即即风风压压。建建筑筑荷荷载载规规范范的的基基本本风风压压是是以以一一般般空空旷旷平平坦坦地地面面离离地地1010米米高高,统统计计得得到到的的3030年年一遇、一遇、101
17、0分钟平均最大风速为标准计算。分钟平均最大风速为标准计算。计计算算温温室室大大棚棚风风荷荷载载大大小小应应乘乘以以调调整整系系数数0.80.90.80.9和风载体形系数(和风载体形系数(2.52.5米高为米高为0.560.56)第33页/共98页雪荷载雪荷载堆堆积积在在屋屋面面上上雪雪的的重重量量,是是最最深深积积雪雪深深度度和和积雪比重的乘积。积雪比重的乘积。建建筑筑规规范范规规定定的的基基本本雪雪压压是是以以一一般般空空旷旷平平坦坦地地面面上上的的3030年年一一遇遇最最大大积积雪雪深深度度为为标标准准计计算出的。算出的。实实际际计计算算温温室室大大棚棚雪雪压压时时,应应乘乘以以积积雪雪单
18、单位位体积重量系数体积重量系数0.80.90.80.9和屋面积雪分布系数。和屋面积雪分布系数。第34页/共98页雪荷载雪荷载第35页/共98页第四节 高效节能日光温室高效节能日光温室 的设计与建造的设计与建造 一、节能日光温室的采光设计 节能日光温室在冬、春、秋三季进行反季节园艺作物生产,以冬季生产为关键时期,特别是11月份至翌年3月份5个月的光照和温度条件必须满足喜温园艺作物生长发育的需要。第36页/共98页(一)日光温室的最佳方位角(一)日光温室的最佳方位角节能日光温室在冬季太阳高度角低,为了争取太阳辐射多进入室内,建造日光温室应采取东西延长,前屋面朝南的方位,但根据具体情况,有时候前屋面
19、应适当偏东或偏西510。第37页/共98页(二)日光温室的采光屋面角(二)日光温室的采光屋面角 根据前面有关温室光照环境的内容,为提高温室屋面的透光率,应尽量减小屋面的太阳光线人射角。入射角越小,透光率越大;反之透光率就越小。太阳光在日光温室前屋面的人射角,当太阳正对日光温室前屋面时,可以计算为:=90-式中,太阳高度角,度;屋面倾角,度。第38页/共98页图6-2太阳高度角和采光屋面角示意图图5-1太阳高度角和采光屋面角示意图第39页/共98页 由于透光率与入射角的关系并不是直线关系,人射角在040之间,透光率降低 不超过5%;入射角大于40后,随着入射角的加大,光线透过率显著降低。第40页
20、/共98页根据张真和提出合理采光时段理论:屋面倾角可按下式计算:50+(510)式中太阳高度角按冬至日正午时刻计算。例如,北京地区冬至日太阳高度角为26.5,则由上式可知合理的屋面倾角为28.533.5。但如果是主要用于春季的温室,因太阳高度角比冬季大,则屋面倾角可以取小一些。第41页/共98页(三)日光温室的跨度和高度 日光温室的跨度影响着光能截获量、温室总体尺寸、土地利用率。跨度越大截获的直射光越多,如7m跨度温室的地面截获光能为4m跨度温室的1.75倍 图图5-2 5-2 日光温室跨度与截获光能示意图日光温室跨度与截获光能示意图 a.a.跨度为跨度为4m b.4m b.跨度为跨度为7m7
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