第1节 温室园区规划设计在线视频

大家好

我是中国农业大学园艺学院的曲梅

欢迎大家学习设施园艺学这门课

现在我们讲第五章的内容

园艺设施的规划与设计

我们前面几章已经学过了

塑料拱棚 日光温室

现代化温室的结构与性能

知道了各类设施的环境特点

对于从事园艺专业的工作人员

还可能会经常面临

园艺设施的建设问题

对于设计单位提供的设计方案

要判断是否设计合理

所以我们要了解

各类园艺设施的设计要求

目前 我们国家的主要设施类型

是塑料拱棚 日光温室和现代化温室

在这章里我们主要讲

我们国家所特有的温室类型

日光温室的设计

我们还知道

目前的温室建设

很少有农民一家一户的

单栋温室的建造

经常面对的可能是十几栋 上百栋

甚至更大规模的温室群的建设

这就需要我们从整体的布局进行把握

也就是整体的规划设计

所以这一章

我们要讲两方面的内容

一个是温室园区的规划设计

另一个就是日光温室的设计

我们先讲第一个问题

温室园区的规划设计

一个温室的建设费用 运行费用

以及能源消耗都远高于露地生产

所以在建造温室之前

一定要做详细的可行性分析

温室建筑的场地

与温室的结构性能 环境调控

经济管理等方面有很大的关系

所以在建造之前要慎重的选择场地

那如何选择温室的场地

我们主要考虑以下几个方面

首先是地形与地质的条件

地形和地质是不同的概念

先看地形

我们要选择

地型平坦 开阔 向阳的地方

建造日光温室

或者是选择向南的坡地

进行日光温室的建设

这个坡度要在十度以下

为什么要选择

平坦和向南的缓坡来建造日光温室

从两个方面考虑

一方面是温室对光的需求

温室要求充足的阳光来满足作物的生长

开阔平坦的向南的缓坡

能够提供给温室充足的阳光

另外一个原因是

我们在建造温室的时候

必须要平整土地

平坦和南向的缓坡可以降低建造成本

还有利于温室的排水

另一个条件是地质

那什么是地质

地质是指土地的土壤构成和下沉情况

以及地基的承载能力

我们对建造连栋玻璃温室的场地

要进行地质勘探和调查

如果地基局部出现软弱的地带

或者不同的承载能力

都会导致不均匀沉降

造成温室局部的破坏

要避免这种情况出现

确保温室的安全

对于一般温室

地基的承载力为

每平米50吨以上

第二个要考虑的方面就是

土壤条件

这里分两种情况

如果这个温室要进行土壤栽培

那么我们就应该选择

土壤肥沃 有机质含量高 地下水位低

排水顺利的土壤

壤土和沙壤土

就是比较适合土壤栽培的温室

对于土壤栽培的温室

土壤的特性尤为重要

对于无土栽培的温室

可以不考虑土壤的条件

可以充分利用土质恶劣的土地

也就是非耕地的土地

像我国宁夏 甘肃 新疆等西北地区

有大面积的盐碱地 戈壁滩

可以在那里建造温室

采用无土栽培的形式进行生产

都是可以不考虑土壤的条件

我们看这张图片

这是一个育苗的温室

采用的就是无土栽培的形式

育苗是在栽培床上

不使用土壤来进行育苗

我们接下来讲

温室选址的第三个条件

局部气象条件

气象条件是包括

气温 光照 风雪等

气象条件是影响

温室安全和经济性的一个重要因素

我们要调查

温室建造的当地20年的气象资料

这个资料在当地的气象局

是可以查得到的

如果没有的话

也要有近十年的气象资料

我们先来看气温

我们要掌握建造温室

当地近20年的一个气温的变化

包括最高 最低气温

最冷月的平均气温

利用这些气温条件

对温室冬季加温

和夏季降温的能耗进行估算

尤其是冬季加温的能耗

占整个冬季生产的运行成本的一半以上

有估算

每降低一度气温

冬季能耗增加10%左右

我们曾经对全国各地的连栋温室

进行加温能耗的估算

然后进行能耗区域划分

不是所有的地区都适宜建造温室

可以选择低能耗的地区

进行建造温室

在北京地区

连栋温室的加温热负荷

为每平方米200瓦左右

日光温室的为

每平方米60到100左右

光照也是一个重要的气象条件

光对于温室来说有两方面的作用

一方面是满足作物的生长需求

另一方面是提供热量的来源

对于光照

我们要知道

当地的光照强度和光照时数

要求冬季日照百分率

不低于40%

最好在50%以上

要选择光照充足的地方建造温室

可以保证温室内光照和热量的需求

也可以避免人工补光

节约能耗

对于风 我们在选址时需要考虑

风速 风向和风带的分布

风速大能加速温室的散热

不利于保温节能

同时还要提高温室的结构强度

加大温室材料的用量

增加建设成本

所以要选择避风向阳的地带建造温室

全年进行生产的温室还要考虑夏季

也就是高温季节的通风

利用主导风向进行自然通风

避免在强风口 强风带建造温室

以利于温室结构安全

避免在寒风带建造温室

有利于保温节能

这张图片是内蒙古的一栋温室

温室的塑料薄膜已完全破坏掉

工人在重新进行覆盖薄膜

这是4月份的一场强烈的旋风

把温室顶部的薄膜破坏掉

强风不仅破坏了温室的结构

影响了生产

还造成了一定的经济损失

对于雪我们要考虑两个方面的因素

一个是雪压

雪压是温室的主要荷载

雪压越大

要求温室结构强度越高

增加建造成本

还有一个就是排雪的问题

尤其是对于大型的连栋温室

积雪不容易排掉

温室屋面的清雪

主要靠温室内的加温

将积雪融化后以雪水的形式排出

但融化积雪需要大量的热量

增加温室的能耗

我们选择时

应该避免在多雪的地区建造温室

第四个要考虑的方面就是

场区周围环境状况

我们知道目前随着人们生活水平的提高

人们对园艺产品的品质要求越来越高

无公害食品

绿色食品

甚至有机的食品

在这些食品的生产过程中

空气 水源 土壤

对产品的品质都有影响

在温室选址时

就要避免温室周围

有污染大的工业 企业

或者是选择这些工厂的上风向

以及空气流通良好的地带

第五个方面是

厂区外围的基础设施条件

这个基础设施主要包括

交通 电力和给水

我们进行温室生产

要把生产资料运到温室中

又要把生产出来的产品运出来

这就要考虑温室建造在

交通便利的地方

考虑温室附近地区

交通网络的连接状况

温室到机场 火车站 港口

产品集散地的距离

需要注意的是

温室应该避开主干道

以防止灰尘和空气污染

对于电力

大型温室对电的依赖性很大

必须从电力供应的

数量 稳定性

管线架设的便利性等

多方面综合考虑

温室要离市政电路管网不远

不需要架设过多的管线

减少建设成本

同时还要有双路供电

或者是有自备的发电设备

以避免生产关键时刻

停电造成的经济损失

在给水方面

要考虑水源和水质

有三种水源

一种是城市管网供给

要求管网必须可靠

还要在温室内建立小型的储水设备

以防止停水时或者管网出现故障时

能够有储备的水

第二个是地下水

目前大部分温室采用的是地下水

这就要检测地下水的水质

保证水质合格

三是附近的河流

同样也是要注意河水的水质问题

对于上述的五个方面

要认真进行调查和充分考虑的基础上

保证所选择的场地综合条件最优

为下一步的施工和使用

打下良好的基础

下面我们讲

这一节的第二部分内容

温室园区规划

我们在选定的地方进行温室建设

一般情况下不会只建一栋温室

可能几十栋

甚至是更大面积的温室群

这就形成了一个温室园区

那么必须对温室园区内的设施

进行合理的布置

以减少占地

提高土地利用率

降低生产成本

首先是园区的分区

温室园区主要分为

温室生产区和辅助设施区

温室生产区是由温室组成

在温室中进行作物生产

在一个大的生产区内

可以将其分割成若干个小区

每个小区自成一个独立的体系

生产不同的园艺作物种类和品种

辅助设施区主要包括

辅助生产设施

管理设施和辅助生活设施

温室生产出来的产品

要进行分级包装 保鲜贮藏

这就需要一些设施

同时生产中用的生产资料 工具等等

都需要用仓库来保存

以及温室的供电给排水

都需要一定的设施

这些设施属于辅助生产设施

园区工作人员的办公室

技术人员及工人的一些培训 管理用房

产品的销售经营用房等等

这些都属于管理设施

对于有一定规模的温室园区

一般离生活区较远

工人和技术人员就会住在园区

那就需要宿舍 食堂 浴室等

辅助的生活设施

园区当中有各种各样的设施

就要需要合理的布局

各种功能的设施放在什么地方合适

首先要考虑生产区的设施

也就是要使温室

处于整个园区的采光通风最佳位置

对于采光

温室外部不能有遮挡物

同时温室和温室之间

不能相互遮挡

要保证冬至日

太阳光能够照射到温室外

一米的范围以外

对于通风

温室的通风口周围3到5米的范围内

没有影响风速变化的遮挡物

或者建筑物

主要风向尽量与夏季主导风向一致

有利于夏季的自然通风

同时温室区的位置

还要满足生产流程 合理布局

方便生产和管理

对于辅助设施区

应放在园区的入口附近

通过道路与温室区相连

这样 既方便温室区的生产管理

生产资料的运进与产品的运出

又能和外面方便联系

辅助设施锅炉房

应布置在其主导风向的下方

以避免使用时大量的烟尘

飘落在覆盖材料上

影响温室的采光

园区的布局是与交通设计相结合的

各个区域通过道路相连

在节约用地的前提条件下

保证生产和流通

对道路数量和宽度的要求

主要干道宽度一般为六米左右

次要干道在三米左右

这些就是园区布局的一个基本的要求

下面我们看一个实例

这是中国农业大学设计的

开封市农业高新技术产业园区

当中的一个独立的园区

高档花卉和蔬菜栽培区

园区的主入口在宋城路上

入口的附近就是辅助设施区

综合楼 培训中心 控制中心

这是辅助设施当中的管理设施

然后向西

有加工车间 仓库等辅助生产设施

以及餐厅 宿舍等辅助生活设施

用道路将这些辅助设施与生产区隔开

在辅助设施区的北边是温室生产区

温室生产区被道路分成若干个小区

每个小区生产不同的园艺作物

温室生产区中有两种设施类型

一种是日光温室

一种是连栋温室

从这张图中你能辨别出

哪个是日光温室

哪个是连栋温室吗

连栋温室是屋脊相连

相连成片的温室就是连栋温室

在这里连栋温室有两种方位

一种是东西走向

一种是南北走向

这张图的方位是上北 下南 左西 右东

日光温室是单栋的

温室和温室之间有一定的间距

温室的两端有操作间

就是图中的红色的那个区域

每栋日光温室与道路相连

辅助设施将温室生产区与外界隔开

辅助生产区起到了对外联系的作用

又便于温室区的生产管理

这个园区比较规整

是一个长方形的区域

这就是它的一个整体布局

温室生产区有很多温室

温室和温室之间就要有一定的间距

为了减少占地 提高土地利用率

前后栋温室间距不宜过大

前后栋温室不能相互遮光

不影响通风

对于塑料拱棚和连栋温室是全光的温室

栋与栋之间的影响不大

对于日光温室

它的后墙和后屋面采用不透光材料

会遮挡后一排的温室

温室之间的间距就有要求

一般以冬至日前排温室的阴影

不影响后一排温室的采光为设计标准

纬度越高

冬至日的太阳高度角就越小

阴影就越长

前后栋间距也就越大

那如何计算日光温室

前后栋之间的间距呢

我们看这张图

冬至日正午温室最高点产生的阴影长度

减去后屋面水平投影和后墙厚度

就是两个温室之间的间距

h是正午时刻的太阳高度角

b是后屋面水平投影和后墙的厚度

L4是屋顶高度的阴影长度

H是屋脊的高度

h1是保温被的高度

h1加H就是温室的最高点

通过图形

用下面的公式就可以计算出

相邻两个温室的间距L3

温室的方位就是指

温室的屋脊走向

对于塑料大棚

它是全面透光

南北延长的大棚

光照分布是上午东部受光好

下午西部受光好

日平均光照强度各部分基本相同

全棚受光比较均匀

东西延长的大棚

南侧光照强度高

北侧低

受光不均匀

对于塑料大棚方位

多采用南北走向

对于日光温室

坐北朝南

前屋面受光

方位为东西走向

一般在高纬度和雾大气温低的地区

上午不能揭帘太早

方位可适当偏西5到10度

使日光温室更多的利用

中午到下午这个时段的直射光

对于低纬度和大雾不多的地区

方位可适当偏东5到10度

以充分利用上午的阳光

对于连栋温室

它也是全面透光

其方位对温室内的光照影响不大

屋脊南北走向时

室内光照均匀

屋脊东西走向

易产生死阴影

室内会形成弱光带

但总进光量较多

有研究表明

在北纬40度以北的地区

以东西方位建造为佳

在北纬40度以南的地区

南北方位建造为佳

这就是园区中温室的朝向要求