溫室技術|玻璃溫室大棚建設技術要點

2022-01-05 15:22:33 1267

1 溫室規劃

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1.1 溫室選址

溫室建造應選擇光照條件好、地勢平坦、工程地質條件好、地下水位較低的區域,避開洪澇、泥石流、風口等自然災害多發地段。溫室建設場地應有滿足生產和生活需求的水源、電源,優先選擇有地熱、工業余熱等資源的場地[1],選擇排水良好的地方,以便及時排除多余的雨水。如果選址地面不平,需進行補平。同時要避開高大建筑物、樹木等遮擋物,無法避開時必須留出足夠的空間,以保證溫室的采光。另外,還應選擇交通便利的地方。

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1.2 溫室朝向

溫室朝向宜選擇南北方向,因為光照是植物生長過程中重要的條件,南北方向的布局可使溫室內各位置的采光比較均勻,從而使作物栽培區域得到充分的光照。若現場實際條件無法滿足南北朝向,需優先選擇早上至中午能曬到太陽的地方,因為早上的陽光較溫和,能促進植株生長。

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1.3 溫室高度的確定

溫室建設的高度以天溝的高度來衡量。天溝的高度是指從地面到天溝的高度。一般而言,溫室的高度較高可為溫室內的作物提供良好的生長環境,為勞作人員提供舒適的工作環境。因為天溝的高度越高,溫室內容納的空氣量越大,溫室內的環境更易控制,且生產過程中的自動化操作更方便,生產方式的選擇更靈活。溫室高度的確定應考慮作物高度和種植方式(吊掛栽培式、地面種植式),溫室高度比植株頂端高 2~3 m,以保證上部空氣流通,避免因上部空氣溫度過高對作物產生不良影響。同時,還要考慮機械化設備在溫室內操作的空間需求,如考慮采摘車升到處的高度。

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1.4 考慮生產包裝過程運輸路線的暢通性

須從整體考慮,保證各階段的連貫性,不能片面化、局部性設計。如生產線的運輸路徑一定要提前規劃好,確保從采摘后運輸至分揀流水線、包裝車間,再至倉庫的暢通性。

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1.5 考慮成本與產出比

溫室設計階段一定要考慮投入成本與產出效益是否成正比。近幾年雖然半封閉溫室逐漸發展,但不能盲目追求新技術。根據荷蘭專家介紹,用傳統venlo 型溫室與半封閉型溫室分別種植番茄進行對比,終產量并無明顯差異。但半封閉型溫室比傳統venlo 溫室投資高,且在運行過程中能耗較大。因此,目前在荷蘭比較實用和普及的依然是傳統 venlo型溫室。

2 溫室設計

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2.1 溫室材料的選擇

溫室骨架的選擇,需考慮溫室主體的使用年限、骨架的防銹防腐蝕性能及溫室內植株對光的需求。植株對光照條件要求很高時,應選用白色噴塑骨架。白色噴塑骨架外表面美觀整潔,矩形管反光面較大,同時高反光噴塑涂料的應用有效降低了吸熱率。夏季晴天的高溫天氣,噴塑骨架表面的溫度比普通鋼結構溫室表面的溫度低 1/3。

幕布的選擇也要考慮植物對光的需求,在高效生產的溫室中適宜選用高反光性的幕布,給植株創造良好的光照環境。但種植菊花的溫室適宜選用黑色幕布為植株創造暗環境,便于進行短日照處理。

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2.2 自然通風

設置足夠面積的風口,使通風系統的設計通風量能滿足必要的通風量。自然通風是溫室重要、經濟的降溫方式。頂開窗通風設計一定要有背風開窗和迎風開窗,因為一年四季風向會變,迎風開窗降溫除濕效果好。當溫室需要小幅度降溫時,可開啟背風面天窗。此外,夏季將背風面窗戶和迎風面窗戶相結合,可通過自然通風降溫,避免因過早開啟濕簾風機而增加后期運營成本。

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2.3 減小遮陰面

荷蘭的溫室單體面積大,桁架的安裝僅在天溝方向。我國大多數溫室的桁架在天溝和開間方向都有安裝??稍诮Y構計算的基礎上借鑒荷蘭的這種安裝方式,在節省成本的同時,減小桁架產生的遮陰面。

在安裝拉幕系統時要考慮幕布收縮后的遮陰面,建議選用鋼索拉幕的安裝方式,該安裝方式雖然對安裝工藝的要求極其嚴格,但與齒輪齒條拉幕系統的安裝方式相比,可節約成本、減小遮光面積。

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2.4 考慮幕布不同安裝形式的節能效果

幕布三角形安裝方式:當溫室的面積較大時,溫室內的溫度不均衡,導致植物間溫差較大,可采用內保溫幕布與三角形幕布的組合,建立多個小區域,使每個小區域的溫度更均衡。

幕布對側安裝方式:幕布完全伸展時空氣不流通,內遮陽與內保溫對側安裝時,可增加空氣的流通性。但要確保幕布收縮后間距較小,否則會增大遮陰面。

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2.5 合理定位柱間加熱管道的位置

株間加溫管道的位置不同對果實成熟的影響不同,當加溫管道放在穗果實的位置時會加速果實轉色,使采收期提前,適合采收期長的番茄。當管道放在中間(相當于第三穗、第四穗果實的位置)時可使果實膨大,但由于根部營養不足,無法供給植株所需要的養分,導致采收期縮短。因此,目前種植番茄的溫室都采用雙層加溫管道。設計前一定要與種植技術人員溝通好,明確其種植需求,合理確定加熱管道的位置。


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2.6 溫度和濕度的平衡

在荷蘭應用較多的高壓噴霧系統,可實現空氣濕度和溫度的控制,可更好地掌控作物葉片的水分吸收,無遮陰的溫室溫度可降低 5℃,遮陰溫室的溫度可降低 7℃。高壓噴霧系統可提供即時的加濕,限度地減少細菌滋生,避免對作物和花卉造成傷害。

噴霧系統可在約 10 MPa 的極高壓下運行,產生約 10 μm 的細小液滴。細小水滴可冷卻空氣,冷空氣向下移動到植物層面,然后被上升的熱空氣取代。這些極小液滴的優點是蒸發快,不會落到植物葉片上,從而實現冷卻效果。與其他系統相比,還可降低耗水量。若一些植株在降溫的同時不需要加濕,可在溫室頂部外面安裝噴淋降溫系統,一般可降溫 1~2℃。

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2.7 考慮光污染問題

為了避免光污染影響周圍人們的生活,可在四周安裝側卷系統。側卷系統有 3 重功效:夏天可以隔熱,防止熱量進入溫室,起到降溫作用;冬天可保溫,防止溫室內的熱量散失;避免光污染。

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2.8 雨水收集裝置

水資源問題是全世界普遍關注的問題,影響和制約著社會的可持續發展,因此在農業生產上要合理利用水資源。在荷蘭幾乎每個溫室都會配有集水池,因為在荷蘭雨水的 EC值低于自來水的 EC 值,自來水需要經過處理之后才能被使用,但雨水可以直接利用。我國需將收集到的雨水進行處理后才能被植株利用。

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2.9 考慮勞作人員工作時的舒適度

考慮勞作人員工作時的舒適度,為其創造良好的工作環境,激發其工作熱情,提高其工作效率。例如栽培槽的高度一般距地面 70~80 cm,勞作人員無需彎腰,操作方便;僅在溫室過道上方安裝白色遮陽網,可避免陽光直射,降低過道溫度,既給勞作人員創造了舒適的勞作環境,又不影響過道兩側植株對光照的需求。

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3 結語

溫室設計過程中一定要進行全方位的考慮,不能單一、片面、盲目設計。不僅要考慮結構的穩定性和使用年限的時效性,還要考慮經濟成本的投入與產出比,以節能、經濟的方式滿足植物生長所需要的條件。此外,還要將自然資源的合理利用以及一些人文因素融入設計中。


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