1、第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 农业建筑学的特点农业建筑学的特点1、农业建筑学、农业建筑学是一门研究现代工厂化农业是一门研究现代工厂化农业养殖、种植、储藏、农业废弃物资源化利养殖、种植、储藏、农业废弃物资源化利用等生产性农业工程设施建筑设计原理和用等生产性农业工程设施建筑设计原理和建筑构造的分支学科;建筑构造的分支学科;2、农业建筑学、农业建筑学与普通建筑学的联系和区别;与普通建筑学的联系和区别;3、研究对象:、研究对象:有生命的动植物及其产品生有生命的动植物及其产品生产和储藏的农业设施和农业建筑;产和储藏的农业设施和农业建筑;4、农业建筑的特点:、农业建筑的特点: a、常采用低层轻型、常
2、采用低层轻型结构;结构;b、空调、通风等与工业民用建筑不、空调、通风等与工业民用建筑不同;同;c、考虑能源与环境问题。、考虑能源与环境问题。 1、设施农业:、设施农业:利用一定的设施,在局部范围改善或创造环境微气候,为动植物生长发育利用一定的设施,在局部范围改善或创造环境微气候,为动植物生长发育提供良好的环境条件而进行高效生产的农业;提供良好的环境条件而进行高效生产的农业; 2、工厂化农业:、工厂化农业:设施农业的高级层次。设施农业的高级层次。是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产方式,实现集约高效及可持续发展的现代化生产方式,主要是利用先进成套的
3、农业设施或方式,实现集约高效及可持续发展的现代化生产方式,主要是利用先进成套的农业设施或综合技术,使种养业生产摆脱自然环境的束缚,实现综合技术,使种养业生产摆脱自然环境的束缚,实现全年性、全天候、反季节的企业化规全年性、全天候、反季节的企业化规模生产模生产; 3、设施农业包括:、设施农业包括:设施栽培和设施饲养。设施栽培和设施饲养。一、设施栽培一、设施栽培 又称又称“保护地栽培保护地栽培”,分为,分为 塑料棚栽培、温室栽培和植物工厂栽培塑料棚栽培、温室栽培和植物工厂栽培 三种不同技术层次。三种不同技术层次。 1、我国设施栽培发展现状、我国设施栽培发展现状 历史悠久,经历了历史悠久,经历了“结构
4、由简单到复杂,功能由单一到综合,管理由粗放到集约结构由简单到复杂,功能由单一到综合,管理由粗放到集约”的过程:的过程:20世纪世纪50年代:年代:苏联引进,简易设施,发展缓慢;苏联引进,简易设施,发展缓慢;20世纪世纪60年代:年代:北方大中城市,简单覆盖、风障、温室等保护性生产技术体系;北方大中城市,简单覆盖、风障、温室等保护性生产技术体系;20世纪世纪70年代:年代:“地膜覆盖技术地膜覆盖技术”由日本引入中国;由日本引入中国;20世纪世纪80年代:年代:日光温室、塑料大棚、遮阳网覆盖,设施园艺长足进步;日光温室、塑料大棚、遮阳网覆盖,设施园艺长足进步;20世纪世纪90年代:年代:大规模引进
5、联栋温室及配套技术,以超时令、反季节为主,迅猛发展;大规模引进联栋温室及配套技术,以超时令、反季节为主,迅猛发展;2000年以后:年以后:蔬菜栽培为主,已达蔬菜栽培为主,已达210104hm2,绝对,绝对面积世界第一面积世界第一。第二节第二节 我国工厂化农业的现状及发展趋势我国工厂化农业的现状及发展趋势 2、存在问题、存在问题(1)总体水平,特别是科技水平低,生产效益有待提高;)总体水平,特别是科技水平低,生产效益有待提高;(2)装备水平低。主要体现在硬件装备较为先进(国外引进),但生产管理和运行水平等软)装备水平低。主要体现在硬件装备较为先进(国外引进),但生产管理和运行水平等软件方面远低于
6、国外;件方面远低于国外;(3)产量和劳动生产率低。人均温室管理面积与国外相比,只相当于日本的)产量和劳动生产率低。人均温室管理面积与国外相比,只相当于日本的1/5、西欧的、西欧的1/50、美国的美国的1/300。具体包括:具体包括:温室结构温室结构从国外原样引进或仿制,没有根据我国不同气候条件进行改造,不能达从国外原样引进或仿制,没有根据我国不同气候条件进行改造,不能达到引进水平;到引进水平;温室覆盖材料温室覆盖材料以塑料薄膜为主,适光性、防老化、防尘性等都低于国外;缺以塑料薄膜为主,适光性、防老化、防尘性等都低于国外;缺乏温室栽培的乏温室栽培的专用品种专用品种;支农工业技术支农工业技术(能源
7、、材料、制造等技术)研究开发较为落后。(能源、材料、制造等技术)研究开发较为落后。 3、设施栽培的发展趋势、设施栽培的发展趋势(1)开发新型温室结构,制定设施标准体系;)开发新型温室结构,制定设施标准体系;“低成本、低消耗、高效益低成本、低消耗、高效益”;(2)开发设施内环境控制技术与设备;主要指温度、湿度、通风、光照、二氧化碳等控制;)开发设施内环境控制技术与设备;主要指温度、湿度、通风、光照、二氧化碳等控制;(3)新品种引进与配套栽培技术的研究;)新品种引进与配套栽培技术的研究;(4)开发与应用设施生产机械作业技术;主要为适合国情的农业机械及器具的开发;)开发与应用设施生产机械作业技术;主
8、要为适合国情的农业机械及器具的开发;(5)开展设施生产产业化体系及经营管理模式的研究;)开展设施生产产业化体系及经营管理模式的研究;(6)开展无公害蔬菜生产技术的研究;)开展无公害蔬菜生产技术的研究;(7)培养设施农业技术及管理的专业人才;)培养设施农业技术及管理的专业人才; 二、设施养殖二、设施养殖 设施养殖业:设施养殖业:凡在外界自然条件下不宜于动物生长的地域或季节,采用特定建造的畜禽舍凡在外界自然条件下不宜于动物生长的地域或季节,采用特定建造的畜禽舍或水产养殖场(池)等人工设施,为动物创造和提供适宜的生长条件,在人为的控制和保或水产养殖场(池)等人工设施,为动物创造和提供适宜的生长条件,
9、在人为的控制和保护下进行高效养殖业生产的活动,都成为设施养殖业。护下进行高效养殖业生产的活动,都成为设施养殖业。 1、我国设施养殖现状、我国设施养殖现状 三个技术层次:三个技术层次:a、塑料棚饲养;、塑料棚饲养;b、畜舍饲养;、畜舍饲养;c、工厂化饲养;、工厂化饲养; 2、设施养殖的发展趋势、设施养殖的发展趋势 (1)生产方式工厂化;)生产方式工厂化; a、设施养殖业高度集约化;、设施养殖业高度集约化;b、饲养动物规模化;、饲养动物规模化;c、生产原料商品化;、生产原料商品化;d、产品商品化;、产品商品化;e、生产时间连续化;、生产时间连续化; (2)生产目标标准化;)生产目标标准化; (3)
10、设施技术高科技化;)设施技术高科技化;第三节第三节 农业建筑设计的内容农业建筑设计的内容 一、农业建筑设计的依据一、农业建筑设计的依据 1、农业建筑设计包括:、农业建筑设计包括:建筑设计、结构设计建筑设计、结构设计 和和 设备设计;设备设计; 2、主要依据文件:、主要依据文件:a、建筑工程设计任务书;、建筑工程设计任务书;b、主管部门有关建设任务使用要求、建筑、主管部门有关建设任务使用要求、建筑面积、单方造价、总投资等批文;面积、单方造价、总投资等批文;c、国家有关部委或地方的有关定额和指标。、国家有关部委或地方的有关定额和指标。 二、农业建筑设计的内容二、农业建筑设计的内容 农业建筑设计一般
11、分为农业建筑设计一般分为“初步设计初步设计和和施工图设计施工图设计”两个阶段,对于大型的、较复杂的工程,两个阶段,对于大型的、较复杂的工程,在施工图设计之前增加一个在施工图设计之前增加一个“工艺设计工艺设计”阶段。阶段。 1、设计前的准备工作、设计前的准备工作 (1)熟悉设计任务书)熟悉设计任务书 a、项目总体要求和说明;、项目总体要求和说明;b、建筑物具体使用工艺要求、建筑面积以及各类设施面积分配、建筑物具体使用工艺要求、建筑面积以及各类设施面积分配等;等;c、项目总投资、单方造价以及各项费用;、项目总投资、单方造价以及各项费用;d、项目用地范围、大小、周围环境等;、项目用地范围、大小、周围
12、环境等;e、项目水、电、采暖、通风等方面的要求;项目水、电、采暖、通风等方面的要求;f、项目设计期限和建设进程;、项目设计期限和建设进程; (2)收集必要的设计原始数据)收集必要的设计原始数据 a、气象资料;、气象资料;b、地形、地质、水文资料;、地形、地质、水文资料;c、水电等设备管线资料;、水电等设备管线资料;d、设计项目的有、设计项目的有关定额指标;关定额指标;e、建筑材料供应和结构施工等技术条件;、建筑材料供应和结构施工等技术条件; 2、农业工程项目的生产工艺设计、农业工程项目的生产工艺设计 工艺设计是技术人员根据上级有关精神而制定的建厂纲领,是进行农业建筑规划和设计的工艺设计是技术人
13、员根据上级有关精神而制定的建厂纲领,是进行农业建筑规划和设计的最基本的依据,也是建成后实施生产技术、组织经营管理、实现和完成预定生产任务的决最基本的依据,也是建成后实施生产技术、组织经营管理、实现和完成预定生产任务的决策性文件。策性文件。 3、初步设计阶段、初步设计阶段 一般包括:设计说明书、设计图纸(平面图)、主要设备材料表一般包括:设计说明书、设计图纸(平面图)、主要设备材料表 和和 工程概算;工程概算; 4、施工图设计阶段、施工图设计阶段 施工图施工图是把设计意图变成能施工的蓝图,一套完整的施工图由是把设计意图变成能施工的蓝图,一套完整的施工图由 建筑结构水电暖通建筑结构水电暖通 等几等
14、几个工种的图纸组成。个工种的图纸组成。 (1)主要任务:在初步设计和技术设计的基础上,综合建筑、结构、设备各工种,相互交)主要任务:在初步设计和技术设计的基础上,综合建筑、结构、设备各工种,相互交底,深入了解材料供应、施工技术、设备等条件,绘出满足工程施工要求的图纸,做到整底,深入了解材料供应、施工技术、设备等条件,绘出满足工程施工要求的图纸,做到整套图纸齐全统一、明确无误;套图纸齐全统一、明确无误; (2)设计内容:确定全部工程尺寸和用料,绘制全套施工图纸,编制工程说明书、结构计)设计内容:确定全部工程尺寸和用料,绘制全套施工图纸,编制工程说明书、结构计算书和工程预算书;算书和工程预算书;
15、(3)施工图设计的图纸和设计文件)施工图设计的图纸和设计文件 a、建筑总平面图(、建筑总平面图(1:500););b、各层建前平面图、立体图和剖面图;、各层建前平面图、立体图和剖面图; c、建筑构造节点详图;、建筑构造节点详图;d、各工种相应配套的施工图;、各工种相应配套的施工图; e、建筑、结构、设备等施工图的说明书;、建筑、结构、设备等施工图的说明书;f、结构及设备的计算书;、结构及设备的计算书; g、工程预算书。、工程预算书。 施工阶段需解决的问题:施工阶段需解决的问题:建筑尺寸的完善调整和标注、构造做法的确定、建筑装饰的建筑尺寸的完善调整和标注、构造做法的确定、建筑装饰的选择、各工种之
16、间的矛盾。选择、各工种之间的矛盾。 第四节第四节 农业建筑学的学习和研究方法农业建筑学的学习和研究方法1、现代农业建筑学现代农业建筑学是农业及工程学科的一门专业课程。是农业及工程学科的一门专业课程。2、培养目标:、培养目标: a、了解农业建筑设计的一般原理,具备建筑设计基本知识,正确理解设计意图;、了解农业建筑设计的一般原理,具备建筑设计基本知识,正确理解设计意图; b、掌握农业建筑构造的基本原理,了解建筑物各组成部分的要求,弄清各不同构造的理、掌握农业建筑构造的基本原理,了解建筑物各组成部分的要求,弄清各不同构造的理论基础;论基础; c、能够根据建筑物的使用要求、材料供应情况及施工技术条件,
17、选择合理的构造方案,、能够根据建筑物的使用要求、材料供应情况及施工技术条件,选择合理的构造方案,进行构造设计,进行构造设计, 熟练地识读施工图及绘制施工图。熟练地识读施工图及绘制施工图。课后阅读文献:课后阅读文献:1、朱德文,陈永生,程、朱德文,陈永生,程 三,我国设施农业发展存在的问题与对策研究,农业装备技术,三,我国设施农业发展存在的问题与对策研究,农业装备技术,2007,33(1):):5-72、刘淑珍,苗香雯,崔绍荣,设施农业与农业可持续发展战略,农机化研究,、刘淑珍,苗香雯,崔绍荣,设施农业与农业可持续发展战略,农机化研究,2004,4(10):):16-193、王利军,王冬霞,刘成
18、彦,几种先进实用的设施农业技术,农村牧区机械化,、王利军,王冬霞,刘成彦,几种先进实用的设施农业技术,农村牧区机械化,2006,1(6):):53-544、徐向峰,杨广林,王立舒,我国设施农业的现状及发展对策研究,东北农业大学学报,、徐向峰,杨广林,王立舒,我国设施农业的现状及发展对策研究,东北农业大学学报,2006,36(4):):520-5225、陈、陈 歆,李萍萍,王纪章,我国设施农业发展中存在的问题及需要研究的技术,农业装备技术,歆,李萍萍,王纪章,我国设施农业发展中存在的问题及需要研究的技术,农业装备技术,2005,31(3)6、伍德林,安徽省设施农业现状及发展对策,安徽农业科学,、
19、伍德林,安徽省设施农业现状及发展对策,安徽农业科学, 2006,34(17):4412-44137、范海涛,世界设施农业发展现状,温室园艺,、范海涛,世界设施农业发展现状,温室园艺,2003,18、安国民,徐世艳,赵化春,国外设施农业现状与发展趋势,现代化农业,、安国民,徐世艳,赵化春,国外设施农业现状与发展趋势,现代化农业,2004,(,(12):):34-36第一节第一节 概述概述一、工厂化养猪发展概况一、工厂化养猪发展概况 1、养猪方式、养猪方式:分散养猪(户营为主):分散养猪(户营为主) 和和 规模化养猪(集约化);规模化养猪(集约化); 2、工厂化养猪场、工厂化养猪场就是以同工业生产
20、相类似的方式进行一定规模的集约化饲养与管理,以就是以同工业生产相类似的方式进行一定规模的集约化饲养与管理,以取得较高的生产效益地养猪场;取得较高的生产效益地养猪场; 3、我国的工厂化养猪、我国的工厂化养猪,始于,始于20世纪世纪70年代中期,主要是学习国外的先进经验。目前走出年代中期,主要是学习国外的先进经验。目前走出了一条具有中国特色的工厂化养猪道路。了一条具有中国特色的工厂化养猪道路。二、工厂化养猪的特点二、工厂化养猪的特点 1、集约化饲养;、集约化饲养; 2、流水式均衡生产;、流水式均衡生产; 流水式作业:配种流水式作业:配种妊娠妊娠分娩哺育分娩哺育保育保育生长育成生长育成 3、全进全出
21、;、全进全出; 同类猪舍的一个单元内的猪全进全出,以便于实现精确饲养和日常管理,尤其有利于同类猪舍的一个单元内的猪全进全出,以便于实现精确饲养和日常管理,尤其有利于疾病防疫。疾病防疫。 4、饲养标准化;、饲养标准化; 5、早期断奶,高效管理;、早期断奶,高效管理;(34周龄断奶)周龄断奶) 6、严格防疫,环保卫生。、严格防疫,环保卫生。第三章第三章 工厂化养猪场工厂化养猪场 三、养猪对环境的要求三、养猪对环境的要求 1、温度、温度 猪是恒温动物,健康猪的正常体温为成年猪猪是恒温动物,健康猪的正常体温为成年猪3839.5,仔猪,仔猪3840。 “大猪怕热、小猪怕冷大猪怕热、小猪怕冷” 温度主要影
22、响猪的温度主要影响猪的 日增重日增重 和和 繁殖。繁殖。表表3-1 不同年龄和不同类型猪的适宜温度不同年龄和不同类型猪的适宜温度 2、湿度、湿度 湿度大,猪体抵抗力减弱,发病率增高,易患疥癣和湿疹等皮肤病和呼吸道疾病,对湿度大,猪体抵抗力减弱,发病率增高,易患疥癣和湿疹等皮肤病和呼吸道疾病,对生长发育和产仔都不利。生长发育和产仔都不利。表表3-2 猪舍适宜的相对湿度猪舍适宜的相对湿度 3、气流、气流 猪舍内适宜的气流速度:猪舍内适宜的气流速度:0.10.2m/s 4、有害气体、有害气体 CO2:150010-6; NH3:2610-6; H2S: Q散失散失 因此,因此,透光透光和和保温保温是
23、温室建筑设计的是温室建筑设计的两个关键因素两个关键因素! 透光量不仅直接关系到温室内作物的光合作用强度,而且同温室的气温、低温、湿透光量不仅直接关系到温室内作物的光合作用强度,而且同温室的气温、低温、湿度、二氧化碳浓度等环境因素紧密相关度、二氧化碳浓度等环境因素紧密相关 透光率透光率:透光量常用的评价方法,指的是:透光量常用的评价方法,指的是 透进温室内的光量占室外光量的百分率;透进温室内的光量占室外光量的百分率; 第二节第二节 温室覆盖材料温室覆盖材料 按照主要功能按照主要功能分类分类:用于园艺设施采光的、用于外覆盖保温的、调节光和温度的内:用于园艺设施采光的、用于外覆盖保温的、调节光和温度
24、的内覆材料。覆材料。 一、温室外覆盖材料一、温室外覆盖材料 主要用于主要用于阻止室内热量散失阻止室内热量散失,达到,达到保温保温的目的。的目的。 日光温室前屋面是主要散热面。日光温室前屋面是主要散热面。 主要覆盖保温材料有:草帘、蒲席、纸被、棉被等。主要覆盖保温材料有:草帘、蒲席、纸被、棉被等。 草帘、蒲席:造价低廉,导热系数仅为草帘、蒲席:造价低廉,导热系数仅为2.0w/(m2.k)左右,)左右,58cm可减少热量损失可减少热量损失60%,使用广泛;笨重、易污染、损坏薄膜,易浸水、腐烂;,使用广泛;笨重、易污染、损坏薄膜,易浸水、腐烂; 纸被:纸被:46张牛皮纸叠合而成,保温性能好,夜间可使
25、室内温度提高张牛皮纸叠合而成,保温性能好,夜间可使室内温度提高35;投资较;投资较高,易被雨雪淋湿,寿命短。高,易被雨雪淋湿,寿命短。 新型材料由塑料膜、无纺布、镀铝膜和一些保温材料、防水防老化材料、针刺棉、新型材料由塑料膜、无纺布、镀铝膜和一些保温材料、防水防老化材料、针刺棉、泡沫塑料、废羊绒等组成,具有传热系数小、保温性能好、质量适中、易于卷放、防泡沫塑料、废羊绒等组成,具有传热系数小、保温性能好、质量适中、易于卷放、防风性能好、坚固耐用、防水、寿命长等优点。风性能好、坚固耐用、防水、寿命长等优点。 二、温室内覆盖材料二、温室内覆盖材料 主要用于主要用于保温保温、遮阳遮阳等。等。 20世纪
26、世纪50年代年代开始使用塑料薄膜作为温室内第二层保温覆盖幕帘,节能效果开始使用塑料薄膜作为温室内第二层保温覆盖幕帘,节能效果2030%,但透气、透湿性差,易于引发植株黄叶病等病害;,但透气、透湿性差,易于引发植株黄叶病等病害; 遮阳网用聚烯树脂加入耐老化剂拉伸后编制而成,有黑色和灰色等不同颜色,具有遮阳网用聚烯树脂加入耐老化剂拉伸后编制而成,有黑色和灰色等不同颜色,具有质量轻、耐候性好、使用方便等特点,同时也可用于外覆材料;质量轻、耐候性好、使用方便等特点,同时也可用于外覆材料; 目前许多国家温室都采用缀铝箔的反射型遮阳保温幕。目前许多国家温室都采用缀铝箔的反射型遮阳保温幕。 三、温室透光覆盖
27、材料三、温室透光覆盖材料 作物栽培对光照有严格要求,而温室是采光建筑,其透光性能的好坏直接影响到温作物栽培对光照有严格要求,而温室是采光建筑,其透光性能的好坏直接影响到温室内种植作物光和产物的形成和温室内温度的高低,因而室内种植作物光和产物的形成和温室内温度的高低,因而透光率是评价温室性能的一透光率是评价温室性能的一项最基本的指标项最基本的指标。 喜阳植物:向日葵、月季、石榴、菊花、水仙、荷花等;喜阳植物:向日葵、月季、石榴、菊花、水仙、荷花等; 喜阴植物:秋海棠、茶花、杜鹃、文竹、兰科、蕨类等;喜阴植物:秋海棠、茶花、杜鹃、文竹、兰科、蕨类等; 用于温室的透光材料主要有用于温室的透光材料主要
28、有玻璃玻璃和和塑料塑料两大类。两大类。 玻璃有:普通平板玻璃、浮法玻璃、玻璃有:普通平板玻璃、浮法玻璃、园艺玻璃、钢化玻璃、红外吸收玻璃等;柔性薄膜有:聚氯乙烯薄膜园艺玻璃、钢化玻璃、红外吸收玻璃等;柔性薄膜有:聚氯乙烯薄膜PVC、聚乙烯薄、聚乙烯薄膜膜PE、高密度聚乙烯、高密度聚乙烯HDPE、聚丙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、醋酸乙烯薄膜、复合膜、增温膜、彩色膜醋酸乙烯薄膜、复合膜、增温膜、彩色膜 等;硬质塑料板有:玻璃纤维增强聚酯板等;硬质塑料板有:玻璃纤维增强聚酯板FRP、玻璃纤维增强丙烯板、玻璃纤维增强丙烯板FRA、聚碳酸酯板、聚
29、碳酸酯板PC等。等。 1、透光性、透光性 透明覆盖材料最主要的功能是采光,满足设施内作物对光量和光质的要求。透明覆盖材料最主要的功能是采光,满足设施内作物对光量和光质的要求。 不同波段光的性质:不同波段光的性质: 波长为波长为3503000nm的可见光、近红外线范围内透过率高,的可见光、近红外线范围内透过率高,400700nm是光合成有效辐射是光合成有效辐射(PAR)所在波段,而)所在波段,而7603000nm波段有热效应(有利于光合成和室内增温);波段有热效应(有利于光合成和室内增温); 透光材料的透光材料的要求要求:在波长小于:在波长小于350nm的近紫外区域和波长大于的近紫外区域和波长大
30、于3000nm的红外线区域透过的红外线区域透过率低;率低; 紫外线会促进薄膜氧化,加速其老化变质;紫外线会促进薄膜氧化,加速其老化变质; 紫外线对植物生长的影响:一方面,紫外线对植物生长的影响:一方面,315380nm近紫外线参与某些植物花青素、维生素近紫外线参与某些植物花青素、维生素C、维生素维生素D的合成,并可抑制徒长;令一方面,的合成,并可抑制徒长;令一方面,315nm以下波长紫外线对大多数作物有害。以下波长紫外线对大多数作物有害。 综合考虑,应添加适当阻隔剂。综合考虑,应添加适当阻隔剂。 另外,散射光各向同性,空间分布均匀,对作物生长很有利,应适当加强。另外,散射光各向同性,空间分布均
31、匀,对作物生长很有利,应适当加强。 影响光照强度的因素:影响光照强度的因素: 覆盖材料透光率(覆盖材料透光率(8090%) 温室结构及其设备遮光率(温室结构及其设备遮光率(10%) 薄膜水滴的光照折射率(薄膜水滴的光照折射率(1520%) 粉尘污染(粉尘污染(1520%) 薄膜老化影响(薄膜老化影响(20%) 2、强度、强度 覆盖材料主要受力:覆盖材料主要受力: 冲击力,如下落的冰雹、刮风引起的风沙磨损;积雪覆盖引冲击力,如下落的冰雹、刮风引起的风沙磨损;积雪覆盖引起的稳定而持久的横向负载;安装时的拉伸力;园艺设施不光滑对其的磨损;其他外起的稳定而持久的横向负载;安装时的拉伸力;园艺设施不光滑
32、对其的磨损;其他外力。力。 要求:结实耐用,经得起风吹、雨打、日晒、冰雹的冲击和积雪的压力,同时还应要求:结实耐用,经得起风吹、雨打、日晒、冰雹的冲击和积雪的压力,同时还应经得起运输安装过程中的拉伸、挤压。经得起运输安装过程中的拉伸、挤压。 3、耐候性、耐候性 所谓耐候性,就是防止老化的性能,关系到覆盖材料的使用寿命。所谓耐候性,就是防止老化的性能,关系到覆盖材料的使用寿命。 老化原因:一是覆盖材料在强光和高温的作用下变脆,从而自动撕裂;二是衰减,老化原因:一是覆盖材料在强光和高温的作用下变脆,从而自动撕裂;二是衰减,随覆盖材料使用时间的增长,透光率变低,以致不能满足设施生产需要,失去使用价随
33、覆盖材料使用时间的增长,透光率变低,以致不能满足设施生产需要,失去使用价值。值。 4、防雾滴性、防雾滴性 雾气弥漫或覆盖材料表面被雾滴沾满,可降低透光率雾气弥漫或覆盖材料表面被雾滴沾满,可降低透光率5%10%,也影响室内增温,也影响室内增温,同时易使作物茎叶濡湿,诱导病害的发生和蔓延。同时易使作物茎叶濡湿,诱导病害的发生和蔓延。 一般的做法是:添加防雾滴剂(表面活性剂,具有将强的亲水性)。一般的做法是:添加防雾滴剂(表面活性剂,具有将强的亲水性)。 发达国家的塑料薄膜,防雾滴持期效可达发达国家的塑料薄膜,防雾滴持期效可达15年以上,基本与防老化寿命同步,而年以上,基本与防老化寿命同步,而我国产
34、品一般不足我国产品一般不足4个月,最好的也不过个月,最好的也不过68个月!个月! 5、保温性、保温性 目的在于减少能源消耗。目的在于减少能源消耗。 保温性能:玻璃保温性能:玻璃 塑料薄膜(聚氯乙烯塑料薄膜(聚氯乙烯 乙烯乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯 聚乙烯聚乙烯 )。)。第三节第三节 温室的分类温室的分类 一、按温室的覆盖材料划分一、按温室的覆盖材料划分 1、玻璃温室、玻璃温室 主要有:普通平板玻璃、钢化玻璃、磨光玻璃、双层或多层中空玻璃、磨砂玻璃、主要有:普通平板玻璃、钢化玻璃、磨光玻璃、双层或多层中空玻璃、磨砂玻璃、夹丝玻璃、浮法高级玻璃、物厚玻璃、饰面玻璃、防爆夹丝玻璃、浮法高级玻璃、物厚玻璃
35、、饰面玻璃、防爆/防弹玻璃等;防弹玻璃等; 普通平板玻璃最常用,具有极好的透光率(普通平板玻璃最常用,具有极好的透光率(90%),光稳定好、保温性能好、耐磨、),光稳定好、保温性能好、耐磨、寿命长(寿命长(25年),热胀冷缩系数低等年),热胀冷缩系数低等优点优点;但也有抗碰撞性能低、质量大等;但也有抗碰撞性能低、质量大等不足不足。 2、玻璃纤维增强复合板(、玻璃纤维增强复合板(FRP)温室)温室 可进行表面镀可进行表面镀0.020.03nm的氟塑料保护膜,寿命可达的氟塑料保护膜,寿命可达20年;年; 缺点缺点是价格昂贵、不镀膜时易老化。是价格昂贵、不镀膜时易老化。 3、聚酯板(、聚酯板(PC)
36、温室)温室 为目前塑料应用中最先进的聚合物之一;为目前塑料应用中最先进的聚合物之一; 具有强度高、弹性好、透光率高、自重轻、保温性能好、抗冲击强度高、温度适应具有强度高、弹性好、透光率高、自重轻、保温性能好、抗冲击强度高、温度适应 范围宽等范围宽等优点优点; 4、塑料薄膜温室、塑料薄膜温室 塑料薄膜有聚乙烯薄膜(塑料薄膜有聚乙烯薄膜(PE)、聚氯乙烯()、聚氯乙烯(PVC)长寿薄膜、聚乙烯无滴长寿薄)长寿薄膜、聚乙烯无滴长寿薄膜、聚氯乙烯无滴长寿薄膜、彩色薄膜等;膜、聚氯乙烯无滴长寿薄膜、彩色薄膜等; PE具有透光性能好,透光率在具有透光性能好,透光率在90%以上,并且透光率下降缓慢,相对密度
37、小,耐以上,并且透光率下降缓慢,相对密度小,耐寒能力强,其低温脆化温度可达寒能力强,其低温脆化温度可达-70,价格低廉,燃烧时产生的有毒气体少,易于,价格低廉,燃烧时产生的有毒气体少,易于粘结和修补;但透湿性差,易于燃烧,夜间保温性能差,雾滴多,不耐老化,一般粘结和修补;但透湿性差,易于燃烧,夜间保温性能差,雾滴多,不耐老化,一般只能连续使用只能连续使用46个月;个月; PVC具有透光性能好,其可见光区及近红外光区的光线透过能力高于具有透光性能好,其可见光区及近红外光区的光线透过能力高于PE,因此保,因此保温性较好,但紫外线穿透能力也较强。夜间保温性能好,弹性好,延伸率小,雾滴温性较好,但紫外
38、线穿透能力也较强。夜间保温性能好,弹性好,延伸率小,雾滴轻,耐老化,耐高温日晒,但其低温性能差,相对密度较大;轻,耐老化,耐高温日晒,但其低温性能差,相对密度较大; 长寿薄膜主要特点与长寿薄膜主要特点与PE、PVC基本相同,只是在生产过程中加入了防老化剂,增基本相同,只是在生产过程中加入了防老化剂,增强了其抗老化性能,耐高温、日晒,延伸率、保温性能也有所提高;强了其抗老化性能,耐高温、日晒,延伸率、保温性能也有所提高; 无滴长寿膜是在生产的过程中加入了表面活性剂,使其表面张力与水相同,水滴不无滴长寿膜是在生产的过程中加入了表面活性剂,使其表面张力与水相同,水滴不会凝结,减少了雾滴;会凝结,减少
39、了雾滴; 5、PET温室温室 聚对苯二甲酸乙二醇是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物,亦称涤纶,简称聚对苯二甲酸乙二醇是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物,亦称涤纶,简称PET; PET薄膜采用双向拉伸工艺,基本流程为:薄膜采用双向拉伸工艺,基本流程为: PET薄膜是现代重要的工业用薄膜,广泛用于电绝缘、电影胶片、化工、医疗、包薄膜是现代重要的工业用薄膜,广泛用于电绝缘、电影胶片、化工、医疗、包装等行业,作为温室覆盖材料在日本已经有大规模应用,我国在连栋温室方面应用才装等行业,作为温室覆盖材料在日本已经有大规模应用,我国在连栋温室方面应用才刚刚起步。刚刚起步。 PET的突出的突出优点优点:透光率高、保温性
40、能优良,采用特殊涂层技术,长效无滴,阻隔:透光率高、保温性能优良,采用特殊涂层技术,长效无滴,阻隔350nm以下紫外线,抗老化,适温范围广以下紫外线,抗老化,适温范围广-60+130,寿命长,性价比高。,寿命长,性价比高。表表 8-2 PET温室膜的性能指标温室膜的性能指标 二、按温室用途划分二、按温室用途划分 1、生产性温室、生产性温室 (1)育苗温室;)育苗温室; (2)栽培温室;)栽培温室; (3)专门用途温室;(例如菌类、药材生产,水产、畜禽养殖,海水淡化,沼气池保)专门用途温室;(例如菌类、药材生产,水产、畜禽养殖,海水淡化,沼气池保温等)温等) 2、试验温室、试验温室 (1)人工气
41、候室;)人工气候室; (2)普通试验温室;)普通试验温室; (3)杂交育种温室;)杂交育种温室; (4)病虫害检疫隔离温室;)病虫害检疫隔离温室; 3、观光展览温室、观光展览温室 4、庭院温室、庭院温室 5、餐饮温室、餐饮温室 三、按建筑形式划分三、按建筑形式划分 R值值:指温室的建筑面积与外围护结构面积的比值。:指温室的建筑面积与外围护结构面积的比值。 1、单栋温室、单栋温室 规模较小,采光比较大,但保温性能较差,受外界气候影响较大,规模较小,采光比较大,但保温性能较差,受外界气候影响较大,R值较小,单位值较小,单位建筑面积土建造价较高;常用于小规模生产和试验研究等;建筑面积土建造价较高;常
42、用于小规模生产和试验研究等; (1)单坡面温室)单坡面温室 (2)双破面温室)双破面温室 2、塑料大棚、塑料大棚 塑料大棚是随着塑料薄膜的发明和在我国的生产应用而诞生和发展的。塑料大棚是随着塑料薄膜的发明和在我国的生产应用而诞生和发展的。 (1)简易竹木结构大棚)简易竹木结构大棚 (2)钢筋焊接骨架塑料大棚)钢筋焊接骨架塑料大棚 (3)镀锌钢管装配式大棚)镀锌钢管装配式大棚 3、连栋温室、连栋温室 为了加大温室规模,适应大面积、甚至工厂化生产动、植物产品的需要,将两栋为了加大温室规模,适应大面积、甚至工厂化生产动、植物产品的需要,将两栋以上的单栋温室在屋檐处链接起来,去掉相连接处的侧墙,加上檐
43、沟,就构成了连栋以上的单栋温室在屋檐处链接起来,去掉相连接处的侧墙,加上檐沟,就构成了连栋温室,或称连跨温室、连脊温室。温室,或称连跨温室、连脊温室。 连栋温室的连栋温室的R值比单栋大,保温性好,单位面积土建费用较小,占地面积大,但总值比单栋大,保温性好,单位面积土建费用较小,占地面积大,但总 平面利用系数高,因此,有利于降低造价,节省能源。平面利用系数高,因此,有利于降低造价,节省能源。但是但是,其建筑面积上的,其建筑面积上的采光率小于单栋温室;栋间加设天沟后,极易造成冬季积雪堆积,排雪困难,采光率小于单栋温室;栋间加设天沟后,极易造成冬季积雪堆积,排雪困难,给整个结构带来较大负载,同时造成
44、结构遮光;另外还存在自然通风困难等问给整个结构带来较大负载,同时造成结构遮光;另外还存在自然通风困难等问题,必须人工进行相关环境控制。题,必须人工进行相关环境控制。 常见的连栋温室类型有:常见的连栋温室类型有:Venlo型温室、锯齿型、圆拱型连栋温室、三角形型温室、锯齿型、圆拱型连栋温室、三角形大屋面连栋温室和钢架温室等;还有坡屋面温室、折线型屋面温室、哥特式尖大屋面连栋温室和钢架温室等;还有坡屋面温室、折线型屋面温室、哥特式尖顶屋面温室、平屋面温室等;就覆盖材料来讲,有顶屋面温室、平屋面温室等;就覆盖材料来讲,有 连栋玻璃温室、双层充气温连栋玻璃温室、双层充气温室、双层结构的塑料薄膜温室、聚
45、碳酸酯板(室、双层结构的塑料薄膜温室、聚碳酸酯板(PC)温室和)温室和PET温室等。温室等。 http:/ 第四节第四节 日光温室的规划设计日光温室的规划设计 日光温室日光温室的概念:前坡面用保温被覆盖,东、西、北三面为维护墙体的单坡面塑的概念:前坡面用保温被覆盖,东、西、北三面为维护墙体的单坡面塑料温室,统称为日光温室。料温室,统称为日光温室。 特点特点:保温好、投资低、节约能源,非常适合我国经济欠发达地区的农村使用。:保温好、投资低、节约能源,非常适合我国经济欠发达地区的农村使用。 节能型日光温室的节能型日光温室的透光率一般在透光率一般在70%85%以上以上,室内外气,室内外气温差可保持在
46、温差可保持在2125。 日光温室各部位尺寸即日光温室建筑设计参数,主要包括:日光温室各部位尺寸即日光温室建筑设计参数,主要包括: 温室方位、温室跨度、高度、前后屋面角度、墙体和后屋面厚度、后屋面水平投温室方位、温室跨度、高度、前后屋面角度、墙体和后屋面厚度、后屋面水平投影、防寒沟尺寸、温室长度等,应重点考虑温室影、防寒沟尺寸、温室长度等,应重点考虑温室采光采光、保温保温、作物生长作物生长和和作业空间作业空间等问题。等问题。一、温室基址的选择一、温室基址的选择 1、气候条件、气候条件 (1)气温)气温 良好的局部温度条件可降低温室的采暖费用和采暖设施的投资;良好的局部温度条件可降低温室的采暖费用
47、和采暖设施的投资; (2)日照)日照 日照强度和日照时数对温室内植物的光和作用及室内温度状况有重要影响;日照日照强度和日照时数对温室内植物的光和作用及室内温度状况有重要影响;日照强度和日照时数主要受地理位置、海拔高度、坡向和当地气候条件影响;强度和日照时数主要受地理位置、海拔高度、坡向和当地气候条件影响; (3)风)风 良好的风向有利于温室的自然降温和通风。对于主要用于冬季生产的温室或寒冷良好的风向有利于温室的自然降温和通风。对于主要用于冬季生产的温室或寒冷地区的温室,应选择背风向阳的地带建造;全年生产的温室还应注意利用夏季主导地区的温室,应选择背风向阳的地带建造;全年生产的温室还应注意利用夏
48、季主导风进行自然通风;避免在近海、山口、台风带等局部风压变化较大地区建造温室,风进行自然通风;避免在近海、山口、台风带等局部风压变化较大地区建造温室,以利于温室结构安全;避免在冬季寒风地带建造温室,以利于冬季保温节能;以利于温室结构安全;避免在冬季寒风地带建造温室,以利于冬季保温节能; (4)雨、雪、雹)雨、雪、雹 主要影响温室的储水、排水和灌溉,温室建筑的载荷,覆盖材料的保护等;主要影响温室的储水、排水和灌溉,温室建筑的载荷,覆盖材料的保护等; 2、地形、地质条件、地形、地质条件 平坦的地形可节省造价,便于管理;坡度影响温室排水和热量消耗(平坦的地形可节省造价,便于管理;坡度影响温室排水和热
49、量消耗(1%);地);地下水位等地质条件影响温室根基牢固性;下水位等地质条件影响温室根基牢固性; 3、土壤、土壤 对进行有土栽培的温室,土壤是决定场区栽培适应状况、灌溉、排水等基本条件对进行有土栽培的温室,土壤是决定场区栽培适应状况、灌溉、排水等基本条件的重要因素;现代高密度种植一般采用砂土或无土栽培;的重要因素;现代高密度种植一般采用砂土或无土栽培; 4、温室的周围环境、温室的周围环境 (1)水:灌溉、水培、供热、降温等;)水:灌溉、水培、供热、降温等; (2)电:采暖、降温、人工光照、营养液循环系统等;)电:采暖、降温、人工光照、营养液循环系统等; (3)交通:原料和产品等物资运输;)交通
50、:原料和产品等物资运输; 5、其他、其他 主要考虑大气、水源、土壤等污染问题。主要考虑大气、水源、土壤等污染问题。 二、日光温室的方位二、日光温室的方位 方位的选择关系到温室形成光照环境的优劣,以及总的经济效益都有非常密切的关方位的选择关系到温室形成光照环境的优劣,以及总的经济效益都有非常密切的关系。所谓建筑方位就是温室屋脊的走向。系。所谓建筑方位就是温室屋脊的走向。 为保证日光温室的充分采光,一般温室布局均为座北朝南,但在高纬度(北纬为保证日光温室的充分采光,一般温室布局均为座北朝南,但在高纬度(北纬40以北)地区和晨雾大、气温低的地区,冬季时不能日出立即受光,方位可适当偏西,以北)地区和晨
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