新疆非耕地日光温室建造技术及维护措施_焦锐斌.pdf

新 疆农机化2023 年第 3 期 doi 10 13620 ki issn1007 7782 2023 03 009 中图分类号 S625 文献标识码 A 0 引言 我国有 14亿人口 占全世界人口总数的 22 但人均 耕地面积仅为 0 093hm 2 约占世界人均水平的 1 3 根据自 然资源部和国家统计局公布的最新数据 2022年我国耕 地面积为 12786 19万 hm 2 耕地资源严重不足 1 新疆占 全国国土面积 1 6 作为西北地区重要的粮食生产基地 新 疆拥有耕地面积 706 67万 hm 2 人均 0 213hm 2 为了破解 耕地资源不足的问题 2023年中央一号文件明确提出在 保护生态和不增加用水总量前提下探索科学利用戈壁 沙 漠等非耕地发展设施农业 而新疆独特的气候条件和光照 资源特别适宜发展非耕地设施农业 本文在细致调研的基 础上充分利用新疆沙漠 荒滩 戈壁和盐碱地等非耕地资 源 因地制宜发展设施农业 提出新疆非耕地日光温室建 造方法及维护措施 对平衡我区生态环境区域和增加农业 土地资源利用具有重要的现实意义 3 1 非耕地日光温室设计参数 1 1 结构参数 日光温室采用坐北朝南 东西延长建造 设计结构参 数如下 温室长度 标准日光温室长为 60 80m 适宜最佳卷 帘长度不大于 10m 跨度 北疆地区 8 10m 南疆地区 9 12m 温室方位角 北疆地区正南偏西 5 10 南疆地区正 南偏西 8 12 温室脊高 3 8 5 5m 温室前屋面仰角 26 32 温室后屋面仰角 38 45 后屋面长度 2 2 2 4m 1 2 温室拱架 文章编号 1007 7782 2023 03 0029 03 新疆非耕地日光温室建造技术及维护措施 焦锐斌 曹新伟 王 瑞 吴乐天 1 新疆农业科学院农业机械化研究所 新疆 乌鲁木齐 830091 2 新疆设施农业工程与装备工程技术研究中心 3 新疆设施农业智 能化管控技术重点实验室 4 新疆农业科学院农业工程公司 摘 要 本文针对新疆耕地资源严重不足的问题 在保护生态和不增加用水总量前提下 探索科学利用戈壁 沙漠等非耕地发展设 施农业 通过对新疆戈壁生态区 新疆干旱带沙荒地生态区以及盐碱地生态区日光温室的充分调研 探索非耕地日光温室设计建 造技术及维护方法 从而全面提升我区非耕地日光温室的总体性能 关键词 日光温室 建造方法 非耕地 维护 Construction technology and maintenance measures of non cultivated solar greenhouse in Xinjiang Jiao Ruibin Cao Xinwei WangRui Wu Letian 1 Institute of Agricultural Mechanization Xinjiang Acadermy of Agricultural Sciences Urumqi 830091 Xinjiang China 2 Xinjiangfacility Agriculture Engineering and Equipment Engineering Technology Research Center 3 Xinjiang facility Agriculture Key Laboratory of Intelligent Control Technology 4 Agricultural Engineering Company Xinjiang Academy of Agricultural Sciences Abstract In view of the seriousshortage of cultivated land resourcesin Xinjiang thispaper fully respondsto the No 1 central document and exploresthe scientificuse ofnon cultivated land such asGobiand desert to develop facilityagriculture under the premise ofprotecting the ecology and not increasing the total amount ofwater In thispaper the design and construction tech nology and maintenance methodsofnon cultivated solar greenhouse in the greenhouse through the full investigG80tion ofXinjiang Wenbi ecological zone Xinjiang arid sand wasteland ecological zone and Xinjiang saline alkali ecological zone were invwesti G81G82G83G84G85G86 so asto comprehensivelyimprove the overallperformance ofnon cultivated solar greenhouse in our region and layasolid foundation forthedevelopment ofmodern facilityagriculture Key words Solargreenhouse Constructionmethod Non arableland Maintenance 通讯作者 吴乐天 修回日期 2022 12 17 基金项目 农业科技创新稳定支持项目 G87农业机械装备高质化与智 能化技术研发与应用 xjnkywdzc 2022006 设施农业 29 新 疆农机化 2023 年第 3 期 非耕地日光温室拱架 南北疆地区均可采用双拱全钢 骨架 南疆少雨无雪地区亦可采用单拱拱架 骨架结构 双拱骨架 上弦可选用 25 32mm热镀 锌钢管 下弦可选用 20mm热镀锌钢管 腹杆斜撑可采 用 12mm 圆钢或 20mm 热镀锌钢管 横拉杆采用 20mm热镀锌钢管且不少于 5道 单拱骨架采用 30 75 的热镀锌椭圆管 专用热镀锌卡具固定横拉杆 25mm热 镀锌钢管不少于 5道 骨架上弦与下弦间距 因温室跨度而异 跨度越大 上 弦与下弦间距就越大 跨度 8 9m 上弦与下弦间距宜为 200 250mm 腹杆倾斜角应为 45 60 4 1 3 墙体及后屋面 温室墙体及后屋面是日光温室保温蓄热的主体部分 应当在充分了解建设当地的极端气候条件下依据日光温 室维护结构的低限热阻进行设计和计算 对应当地室外设 计温度来选择墙体及后屋面的低限热阻 见表 1 表 1 日光温室围护结构低限热阻 非耕地日光温室墙体可以就地取材选用戈壁料碾 压 沙土固化 砖砌体建筑 加气块建筑以及满足蓄热储热 功能的各类复合墙体 后屋面及日光温室墙体应具有承 重 隔热 蓄热和防雨雪等功能 最佳组合方式是由蓄热储 热材料 隔热保温材料 防水抗老化材料组合而成 详细设 计参数依据新疆地方标准 DB65 T 378585 3785867 378587 2015系列标准 2 非耕地日光温室建造 2 1 场地选择 新疆非耕地日光温室应选择在戈壁 沙石 荒漠 盐 碱等非耕地上建造 不占用耕地 可有效解决粮菜争地的 矛盾 2 2 温室间距 日光温室间距应当满足前一栋温室不遮挡后一栋温 室内作物 以在离冬至日最近的日期内的光照时间不少于 4h为原则 依据建设地的太阳高度角计算而得 在各地建 设过程中可简单地选用相邻两栋温室南北间距应满足不 小于温室的脊高 棉被卷厚高度 地势高差总和的 2 5倍 左右间距可根据道路宽度设计 2 3 建筑主体结构 墙体施工 就地取材的戈壁土及砂石墙体需要夯实 地基并做返碱隔潮处理 之后分层或分隔断进行墙体建 筑和碾压 就地取材的温室墙内外留 30 50cm空地 不 可取土 不能取室内表层 30cm以内熟土 砖砌体及加气 块墙体需要地基开挖后清理 平底 晾槽并做好钎探工作 做好基础之后按照建筑规范做好墙体搭接及砌筑 5 无墙 体的组装式温室结构需要预制地桩并严格按照图纸划线 施工 后屋面施工 后屋面由轻型材料芦苇板 炉渣或彩钢 板构成 后屋面按照蓄热材料隔热材料依次填充 在墙体 与温室拱架安装完毕后进行后屋面的搭接 彩钢板可采用 钻尾螺丝穿透与钢骨架连接 桁架安装完成后对温室剩余 墙体进行补砌 2 4 桁架结构 温室前屋面的屋面荷载全部由轻钢桁架来承受 为了 保证前屋面骨架结构的整体刚度和桁架的稳定性 桁架结 构安装时应从温室的中间向两边安装 尽量从靠近温室中 间的那组桁架开始 以便把误差向两边赶 减少累积误差 安装时应保证桁架端面在一条线上 每 1 1 2m安装一组 桁架安装前要检查直线性和平面性 如弯曲过大则需校 直 调好后 按照图纸要求将桁架安装在相应的位置上 为 便于压膜及防止前屋面塑料薄膜兜雪 将桁架前坡横向支 撑设在下弦顶面 屋脊和后屋面桁架应提交预留棉被 棚 膜固定的预留件 为了方便大型农机具的进出 还需要预 留 2 3副活动骨架 2 5 外覆盖安装 棚膜安装时首先应注意反正面 其次应在正午无风时 扣膜 棚膜安装必须确保平展无褶皱 密闭严实 在顶部和 底部预留通风口 每间隔 1 1 2m设置 1条压膜线 通风口 膜穿铁丝或尼龙绳固定 棉被应相连形成一个整体 雨雪较多的地区可选择防 水保温被或在最外层增设防水膜 大风地区选择质量较大 的保温被 紫外线强的地区选择表面抗老化性能较好的材 料 兼顾抗风性能 密度不小于 1 2kg m 2 寒冷地区建议选 择内外表面防水 芯材传热系数较小 抗拉性能较高同时 密度不小于 2kg m 2 的保温被 2 6 应急立柱 现代化日光温室为了考虑机械化生产一般都设立柱 低限热阻 R m 2 K W 后墙 山墙 1 1 1 4 1 4 2 1 2 8 后屋面 1 4 1 4 2 1 2 8 3 5 4 12 21 26 32 室外设计温度 设施农业 30 新 疆农机化2023 年第 3 期 13 纪莹莹 基于计算机视觉的西红柿品质分级技术研究 D 吉林农 业大学 2021 14 池生宝 基于深度学习的水稻病害识别方法的分析与研究 D 吉 林农业大学 2021 15 肖焱堃 电化学甘油传感器的制备及其性能研究 D 华南理工大 学 2020 16 许童桐 袁洋 宋佳 虚拟现实技术对橙汁感官测试的影响 J 现代 食品 2022 28 20 128 133 17 施行 基于视觉技术的红提串品质无损检测与分级 D 华中农业 大学 2021 18 极飞智慧农业系统 打造首个深度学习四维空间的农业 AI J 农 业工程技术 2020 40 03 24 29 19 李凡 基于三维点云和 RGB 图像的农田障碍物识别方法与试 验研究 D 山东理工大学 2022 20 李英伦 陈桂芬 王冬雪 玉米精准作业区农田监测数据分析与 三维可视化 J 吉林农业大学学报 2021 43 02 213 217 21 刘兴波 徐志英 都春 等 数据挖掘技术在土地定级中的应用研 究 J 智慧农业导刊 2022 2 05 7 10 22 王望来 陈梓晖 浅析农业智能灌溉技术 J 木工机床 2020 04 17 19 23 王春颖 基于深度学习的受控环境下小麦生长发育时空预测研 究 D 山东农业大学 2022 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 上接第 28 页 但新疆局部地区如遇特殊暴雨 暴风 大雪等灾害性天气 建议增加应急立柱以提高抗灾害能力 应急立柱可依据温 室高 宽设立单排或多排 应急立柱应做好有效支撑 防止 因雪载荷和风载荷过大导致破坏性损失 6 3 非耕地日光温室维护措施 日光温室在使用运营一段时间后会产生各类问题 如棚膜老化 破裂 透光性变差 温室骨架受到风载荷 雪 载荷以及大型机具碰撞导致变形弯曲等 温室墙体或后 屋面发生坍塌 碱腐蚀 漏风漏雨等现象 4 故重视日光温 室的日常维护与整修是延续其使用寿命和维持温室良好 性能的有效方法 非耕地日光温室的维护管理可从以下 4个方面考虑 3 1 墙体维护 非耕地日光温室墙体的养护是关键问题之一 首先 雨雪较多的地区需要对后墙进行防雨雪处理 戈壁土墙 体定期清理积雪 大雨天气针对性进行棚膜遮盖 为了降 低成本 可使用旧棚膜 需使用胶带将破损处粘住 以防止 雨雪渗入 由于新疆地区盐碱较为严重 非耕地日光温室 的墙体可能会受到碱侵蚀 解决办法其一是在建造墙体 碾压过程中喷洒添加土壤固化剂 其二是在基础上添加 油毛毡 防水土工布和沥青漆等耐腐蚀材料 对于年久失 修的旧温室建议及时发现并清理塌陷 进行局部砖砌体 加固 3 2 前 后屋面维护 非耕地日光温室的前屋面为透光性大棚薄膜和保温 棉被 棚膜必须要选择适合种植蔬菜的防雾滴 高透光性 棚膜并及时清理棚膜上的风沙灰尘 延长大棚薄膜的寿 命 保温棉被的维护需要注意抗老化和防雨雪两个方面 多雨天需要及时在保温被上铺设防雨膜 雪天应及时清理 积雪防止积雪融化渗透 夏季保温被应卷至顶部 用废旧 棚膜进行包裹保存 防止紫外线损害棉被 长期卷放的棉 被需要重新调整棉被之间的搭接使棉被形成无缝的整体 才能够提供温室保温性能 保证卷放的均匀性 3 3 桁架维护 非耕地日光温室桁架常规维护应注意焊接节点 地脚 连接的防锈和耐腐蚀处理 普通钢骨架每 2年刷涂一遍防 锈漆或镀锌层保护漆 对已经发生较大变形的桁架要进行 矫正 焊接和加固 应急立柱是保证温室抗灾害天气的重 要支撑 应定期检查其是否发生弯曲变形 如果在温室内 局部地区发生支柱断裂 首先应保障人身安全 其次应在 旁边设置固定柱后在进行立柱更换 3 4 其他 对于一些棚龄在五年之上的温室大棚 应重新调整棚 膜钢丝 覆盖保温技术 防水工艺及浮土等措施加以保护 参考文献 1 吴乐天 杨宛章 新疆和田地区非耕地日光温室优化设计 J 新疆农 机化 2014 06 03 49 52 2 高峰 俞立 卢尚琼 等 国外设施农业的现状及发展趋势 J 浙江林 学院学报 2019 26 2 279 285 3 蒲宝山 郑回勇 黄语燕 等 我国温室农业设施装备技术发展现状 及建议 J 江苏农业科学 2019 47 14 13 18 4 李凯 魏晓明 何芬 基于植物生理检测参数的温室环境控制研究 进展 J 北方园艺 2020 15 130 137 5 王杰华 洪丽芳 许锦丽 等 基于物联网的智慧农业管理系统设计 J 湖北农业科学 2021 60 10 133 136 6 毛辉 供圆形全钢架无立柱塑料大棚建设技术 J 农业开发与装备 2017 12 12 78 80 7 叶长榄 应用物联网推动现代农业发展 J 福建农机 2019 1 6 8 27 8 邹平 马彩雯 马娟 等 钢竹混合结构日光温室的建造与安装 J 新 疆农机化 2013 08 04 41 43 设施农业 31