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    “通風氣樓”式大跨度塑料大棚結構分析

    發布日期:2022-03-22    作者:    閱讀次數:431
      通風氣樓的大跨度塑料大棚按其保溫形式的不同分為不保溫大棚、外保溫大棚和內保溫大棚。不保溫大棚就是簡單地將標準塑料大棚跨度和高度加大,其保溫性能和普通塑料大棚基本相同,而保溫大棚則是在大棚屋面上增設能夠卷放的柔性活動保溫被,白天保溫被卷起便于大棚采光,夜間保溫被展開為大棚保溫,由此可大大提高塑料大棚的保溫性能,不僅延長了傳統塑料大棚“春提早、秋延后”的種植時間,在一些冬季溫度不是很低的地區甚至還可以實現越冬生產,使大棚和土地的使用效率雙雙得以提升,從而獲得經濟效益、社會效益和生態效益的全面提升。


                 通風氣樓


      保溫大棚按照保溫被的設置位置不同可分為外保溫大棚和內保溫大棚。事實上,在外保溫大棚上安裝“氣樓”,由于需要對“氣樓”單獨保溫,配套的保溫設施相對復雜,所以配套“氣樓”的大跨度塑料大棚主要為不保溫大棚和內保溫大棚。

      在大跨度塑料大棚上支撐“氣樓”的承力結構有兩種形式:一種是單柱結構,在大棚跨中設單立柱,柱頂安裝與大棚屋脊同方向的柱頂梁,在柱頂梁上安裝“V”形支桿,下部支撐在柱頂梁上,上部與大棚屋面拱桿相接并分別支撐“氣樓”在屋面上的兩側底邊;另一種是雙柱結構,在大棚跨中采用雙柱,立柱從地面直接通到大棚屋面拱桿并支撐“氣樓”在屋面上的兩側底邊,兩根立柱在大棚跨度方向的間距即是“氣樓”的跨度,其位置則處于“氣樓”的側墻正下方。為了增強結構的承載能力,在大棚立柱與屋面拱桿的上部位置還可增設加強支撐,具體的結構形式可根據大棚建設地區的風雪荷載以及大棚跨度和“氣樓”的建筑形式及尺寸等設計參數確定。

      “氣樓”式內保溫大棚的結構與保溫

      采用保溫被做內保溫的大跨度保溫塑料大棚,其結構形式一般都是采用雙層骨架結構。內層結構和外層結構分別覆蓋塑料薄膜,形成雙膜保溫結構。嚴寒季節可雙膜覆蓋提高白天的保溫性能;氣溫適宜的季節或時段,可揭開室內保溫膜,大棚單膜覆蓋以增強大棚的采光。保溫被安裝在內層骨架,在山墻端安裝擺臂式卷簾機,白天卷起,夜間展開,以保證大棚夜間的保溫和白天的采光。將保溫被安裝在內層骨架,一可以避免保溫被受外界風雨雪的侵擾,降低對保溫被防水和抗老化的要求,延長保溫被的使用壽命;二可以在兩層骨架間形成空氣間層,進一步提高溫室的保溫性能。所以,在嚴寒地區或者需要大跨度保溫大棚越冬生產時常采用內保溫的大棚結構。


                 氣樓


      對于不設“氣樓”的內保溫大棚,保溫被可以全部覆蓋內層拱架的屋面,在屋脊處固定,從兩側活動邊向屋脊卷放,可形成屋面保溫被的嚴密密封。

      對于柱頂安裝“V”形支桿的單立柱“氣樓”內保溫大棚,可將內層骨架安裝到立柱柱頂梁上,內層骨架雙側屋面保溫被用兩臺卷簾機分別卷放兩張保溫被,兩張保溫被的固定邊可固定在“V”形支桿的兩側,兩幅保溫被之間可用固定保溫條連接(由于固定條的幅寬較小,基本不影響大棚內作物的采光)或如同不設“氣樓”的內保溫大棚一樣直接用一整幅保溫被,在遇到“V”形支桿時保溫被開口繞過支桿,也能形成比較嚴密的保溫。對于大棚的通風,可像日光溫室一樣,在內層骨架保溫被卷起位置的下方設置沿大棚長度方向通長的通風口(可以是卷膜開窗、拉膜開窗,也可以是齒輪齒條開窗,甚至還可以不設開窗機構用保溫被控制通風口的啟閉),白天保溫被卷起,當室內溫度達到設定通風溫度后,通風口打開,大棚通風;當室內溫度在設定通風溫度以下時,關閉通風口,室內外雙層膜形成大棚良好的采光和保溫。

      對于安裝“氣樓”的雙立柱內保溫大棚,由于立柱要貫通內外兩層屋面拱架,并且彼此還有些距離,上述的單幅保溫被雙側卷被的方案將無法實現“氣樓”下部兩柱之間的卷放。如果在這塊區域采用固定式保溫被保溫,一是保溫被的陰影面積太大;二是固定保溫被同時也封閉了“氣樓”的出風口,大棚的通風將受到直接阻擋,為此,設計者采用了中空PC板做“氣樓”的底板,一是中空PC板具有透光性能,不會在大棚內形成固定的陰影帶;二是中空PC板同樣也具有保溫性能,盡管其保溫性能無法和保溫被相媲美,但與塑料薄膜比較卻有數量級的增加。


                通風氣樓


          為實現“氣樓”的通風,在“氣樓”的底板PC板上安裝了齒輪齒條開窗機,需要通風時將“氣樓”底板頂起,打開出氣口通風;需要保溫時放平底板,關閉通風口。當然,如上述單立柱結構大棚一樣,在內層骨架的屋面上保溫被卷起的位置開設通風口,也可以解決這個問題。不論采取哪種通風方式,由于氣樓底板的保溫性能遠不及保溫被的保溫性能,因此,“氣樓”底板實際上在大棚內形成了一個“冷橋”,非常不利于大棚的整體保溫,或許在不影響“氣樓”底板開窗通風的基礎上在其上表面附加一層水平活動保溫被與內保溫被形成閉合保溫系統,會使這個問題得到很好的解決,實踐中可以嘗試應用。


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