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        西北地區(qū)改進(jìn)型土墻鋼架日光溫室設(shè)計及建造技術(shù)

        2020-08-05 01:53:24張樹庚郭叢陽楊積強(qiáng)
        甘肅農(nóng)業(yè)科技 2020年7期
        關(guān)鍵詞:古浪縣棚膜鋼架

        張樹庚,郭叢陽,楊積強(qiáng)

        (1.武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 武威 733000;2.中央農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校古浪縣分校,甘肅 古浪 733100;3.古浪縣園藝技術(shù)工作站,甘肅 古浪 733100)

        古浪縣位于騰格里大沙漠南沿,土地面積廣闊,光熱資源豐富。境內(nèi)地勢南高北低,山川沙各占三分之一,平均海拔2 500 m,年均氣溫5.57℃,年降水量250 mm左右,蒸發(fā)量2 500 mm以上,年日照時數(shù)2 663~2 852 h,氣溫日較差大于14℃。近年來,古浪縣將日光溫室作為蔬菜反季節(jié)生產(chǎn)的主要措施,重點以二代日光溫室為主,但該型日光溫室建設(shè)周期長,勞動強(qiáng)度大,使用壽命短,棚內(nèi)支柱多,不利于作物生長。為改變傳統(tǒng)日光溫室建造模式,我們通過改進(jìn)設(shè)計和建設(shè)實踐探索出土墻鋼架日光溫室建造模式,以其建造方便,成本低廉,適宜建造的范圍廣,土地利用率高,空間大,便于機(jī)械操作等特點[1],深受廣大種植戶歡迎,示范帶動推廣906.67 hm2以上。

        1 設(shè)計思路

        古浪縣于2012年啟動下山入川暨黃花灘生態(tài)扶貧開發(fā)項目,將日光溫室建造作為產(chǎn)業(yè)致富的主要舉措,于2012年先行建成日光溫室示范園,建成二代日光溫室32座,于當(dāng)年10月9日定植蔬菜作物進(jìn)行先行試驗。但由于當(dāng)?shù)赝寥利}堿化程度高,造成墻體剝落嚴(yán)重,經(jīng)過90 d的使用,墻體剝落程度已達(dá)到3~5 cm。因此,于2012年12月19日從遼寧省遼陽市引進(jìn)了全鋼架裝配式新型日光溫室2座,12月24日開始建設(shè),2013年1月8日完成扣棚,1月25日完成定植,由于全鋼架日光溫室建設(shè)未造成土壤破壞,作物長勢良好。

        經(jīng)過1年多的發(fā)展,黃花灘移民區(qū)全鋼架日光溫室超過20 hm2,良好的經(jīng)濟(jì)效益,有效地提高了移民區(qū)農(nóng)戶的積極性。針對感恩新村全鋼架日光溫室冬季保溫能力差、不能種植越冬一大茬作物的缺點,我們借鑒黃羊川鎮(zhèn)菜子口村舊棚改造提升的成功經(jīng)驗,充分利用二代日光溫室和全鋼架日光溫室的優(yōu)勢,在縣上不增加補(bǔ)助資金,農(nóng)民自籌資金困難的條件下,壓減了部分建筑材料和附屬設(shè)施,經(jīng)多方討論和廣泛征求意見,提出了60 m長土墻+鋼架日光溫室建造模式(圖1),2014年建成該類型日光溫室34座,徹底解決了黃花灘移民區(qū)日光溫室建設(shè)瓶頸[2]。截至2019年底,已在黃花灘移民區(qū)建成該類型日光溫室示范基地10個,日光溫室6 828座,約906.67 hm2。

        2 3種類型溫室特點分析

        2.1 全鋼架日光溫室

        全鋼架日光溫室建造不受時間限制,所有材料屬鋼鐵制品和草制品,一年四季均可建設(shè)。全鋼架日光溫室無須建造墻體,在土層較薄,沙化嚴(yán)重、荒漠空閑等土地上均可建設(shè),不受土地條件限制。經(jīng)測算,52 m長全鋼架日光溫室和60 m長二代日光溫室種植面積約為0.035 hm2,而全鋼架日光溫室墻體薄、長度少,比二代日光溫室節(jié)約土地0.02 hm2以上。全鋼架日光溫室建造過程中不開挖土地,對土壤結(jié)構(gòu)、特別是耕作層破壞小,有利于作物生長[3]。全鋼架日光溫室棚內(nèi)無立柱,空間較大,有利于小型機(jī)械操作,降低了勞動強(qiáng)度。

        2.2 優(yōu)化型二代日光溫室

        二代日光溫室根據(jù)西北地區(qū)的自然氣候條件設(shè)計[4],比較適應(yīng)低溫雨雪和沙塵暴等惡劣天氣。冬季晴好天氣時,二代日光溫室棚內(nèi)溫度在10℃以上,短時間的連陰雨雪天氣條件下棚內(nèi)溫度也能保持在5℃以上。一座60 m長的二代日光溫室,建造成本只有37 860元,如果農(nóng)戶自己建設(shè),保溫草、后屋面、橫梁等一些材料可就地取材,建造成本更低。二代日光溫室棚內(nèi)溫度在10℃以上,適宜各類果蔬作物生長,短時間的惡劣天氣,棚內(nèi)溫度也可以保持在5℃以上[5],作物不會出現(xiàn)冷害。

        2.3 土墻鋼架日光溫室

        該型日光溫室可充分發(fā)揮二代日光溫室和全鋼架日光溫室的優(yōu)勢,實現(xiàn)種植越冬一大茬作物的目標(biāo)。建造成本大幅下降,相對于全鋼架日光溫室,在大幅壓縮建筑材料的基礎(chǔ)上,提高了日光溫室的保溫性能,適宜當(dāng)?shù)赝茝V發(fā)展。

        3 土墻鋼架日光溫室建造技術(shù)

        3.1 場地選擇

        要求地形開闊,東、西、南3面無高大樹木、建筑物或山坡遮陰。地下水位低、土壤疏松肥沃。無污染;應(yīng)避開風(fēng)口風(fēng)道、冰雹線、泄洪道等。水、電便利,道路通暢。周圍無煙塵及有害氣體污染源。

        3.2 墻體建設(shè)

        3.2.1 規(guī)劃放線 場地確定后,按渠、路、林相配套的原則做好整體規(guī)劃。按正南偏西5°~10°規(guī)劃放線,棚前后間距不少于18m。

        3.2.2 墻體建造 采用機(jī)械挖土,人工筑墻,墻體底部寬2.5 m,頂部寬1.2 m。地下挖深0.9 m,上部0.3 m作為活土層回填,回填后棚體后墻內(nèi)部高3.0 m,削墻后棚體內(nèi)側(cè)墻體與地面確保垂直。

        3.3 骨架安裝

        3.3.1 澆筑基墩 第1個基坑距側(cè)墻0.45 m,之后間隔1.8 m開挖15 cm×20 cm×40 cm的基坑,放入長120 cm的φ6鋼筋,用C20混凝土澆筑。混凝土基墩必須在同一水平面,且露出地面不得超過2.0 cm,鋼筋在基墩上露出20 cm左右。共預(yù)制安裝58個。

        3.3.2 骨架安裝 采用熱浸鍍鋅高頻焊管,鋼骨架間距0.9 m,內(nèi)置拉筋管8根,地梁2根,棉被固定橫桿1根,卷簾機(jī)擋桿21根。建筑中將地梁連接好后固定于基墩,前后龍骨連接在一起,并用螺絲固定。前后龍骨下端分別固定在地梁的梯形鐵槽中,并把卡扣鎖緊,拉筋管與龍骨用連接件固定。后龍骨上橫向拉8道8#冷拔絲,第1道拉筋管以下拉4道,間距20 cm。第1、2道拉筋管之間拉2道,間距40 cm;第3、4道拉筋管之間拉2道,間距20 cm。龍骨與地梁連接處、拉筋管連接處用彩板釘固定。

        3.3.3 門洞 在鋼骨架上安裝壓膜槽,安裝門洞。門洞位于前屋面處,寬0.8m,高1.5m。

        3.4 扣棚

        3.4.1 修建預(yù)埋件 在溫室兩側(cè)靠后墻處各預(yù)制1個上寬40 cm、下寬50 m、深50 cm、長1 m的混凝土預(yù)埋件,內(nèi)置φ12鋼筋并在其上平面安裝4個鋼環(huán)。

        3.4.2 后屋面處理 將小頭直徑不小于8 cm的橫梁一頭安裝到后墻,另一頭安裝在后龍骨和拉筋管節(jié)點處;在后屋面拉12道φ12鋼絞線,鋼絞線兩頭分別固定在預(yù)埋件上。在鋼絞線上覆蓋寬3 m的EVA棚膜,棚膜上覆蓋寬2.2 m、長9 m、厚4 cm的雙層草簾,草簾上覆厚10 cm的濕土,在濕土上抹上6 cm厚的草泥。

        3.4.3 前屋面處理 選晴天上午,把備好的幅寬8 m的EVA棚膜拉開,上沿穿1根尼龍繩。待整個棚膜拉緊拉展后,上端留寬100 cm的通風(fēng)口,用寬1.5 m的EVA膜覆蓋;兩側(cè)分別固定在山墻龍骨上的壓膜槽內(nèi),棚膜下端埋入土中40 cm,并壓實踏平。之后在棚膜上每隔1.8 m拉1道粗度0.8 cm壓膜線,緊貼棚膜。

        3.4.4 安裝自動卷簾機(jī) 自動卷簾機(jī)長52 m,棉被重1.6 kg/m2以上。產(chǎn)品需通過質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鑒定。

        3.5 配套設(shè)施建設(shè)

        3.5.1 修建氧化池 在溫室內(nèi)距側(cè)墻50 cm處開挖長5.3 m、寬2.3 m、深1.8 m的池胚。底部夯實后用C20混凝土澆筑30 cm厚的池底,然后用模板澆筑15 cm厚的池壁,充分凝結(jié)后在表面抹厚1 cm細(xì)漿并用密封膠處理。水池中間砌1道隔墻(下部留通水洞)以增加強(qiáng)度。

        3.5.2 挖防寒溝 在溫室前沿距地梁40 cm處挖寬40 cm、深80 cm的防寒溝,溝中填入麥草、爐渣、干燥的牲畜糞便等保溫材料,頂部用塑料包裹嚴(yán)實后再覆土踏實。頂部要求北高南低,以免雨雪水流入溝內(nèi)。

        3.5.3 修灌溉溝 在室內(nèi)距后面地梁60 cm處開挖寬20 cm、深15 cm的渠胚,然后用混凝土澆筑成寬10 cm、深10 cm、東西落差15 cm的灌溉溝,表面用細(xì)漿抹光,并在對應(yīng)定植溝的位置預(yù)留出水口。

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