淺談雙屋脊連棟溫室在南繁基地的建設(shè)和應(yīng)用

周 葦 沈 清 （上海市花卉良種試驗場，上海市松江區(qū) 201612）

連棟溫室可以為水稻制種創(chuàng)造最佳的環(huán)境條件，避免外界惡劣氣候的影響，同時也可以利用防蟲網(wǎng)的隔離作用，防止“串花”現(xiàn)象，提高制種的種子純度，確保制種質(zhì)量。筆者通過參加上海市南繁基地建設(shè)項目，設(shè)計并建成了2 000 m2PC陽光板雙屋脊結(jié)構(gòu)連棟溫室。該溫室對進一步提升水稻制種創(chuàng)新能力、提高水稻制種質(zhì)量和增強抵御災(zāi)害性氣候能力起到了重要作用?，F(xiàn)將雙屋脊連棟溫室在南繁基地的建設(shè)和應(yīng)用情況介紹如下，以供相關(guān)單位參考借鑒。

1 南繁基地的基本情況

上海市南繁基地位于三亞市警備區(qū)農(nóng)場，占地面積6.67 hm2，上海市相關(guān)科研院校、農(nóng)技推廣部門、種子管理單位和種子企業(yè)等，每年在此從事水稻、玉米、蔬菜和西甜瓜等作物的選育、加代、擴繁、種植鑒定或科學研究等工作。

三亞市地處低緯度，屬熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年平均氣溫25.7 ℃，氣溫最高月為6月，平均氣溫為28.7 ℃，氣溫最低月為1月，平均氣溫為21.4℃；全年日照時間2 534 h；年平均降水量1 347.5 mm；素有“天然溫室”之稱；每年平均雷暴天氣60 d，熱帶氣旋4個。

上海市南繁基地的水稻田土壤為田洋土壤，砂礫夾雜，土質(zhì)粘重，通透性差，耕層淺薄，地下水位高。

圖1 溫室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

2 雙屋脊連棟溫室主要設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)

2.1 溫室基礎(chǔ)

綜合考慮溫室的保溫性、經(jīng)濟性和美觀性等因素，根據(jù)南繁基地的土質(zhì)耐力、地下水位和設(shè)計荷載等要求，為避免溫室不均勻沉降、防止柱子扭曲和剪切變形，溫室基礎(chǔ)采用預(yù)制獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)樁，尺寸為250 mm×250 mm×900 mm。采用4根直徑為12 mm的主筋和直徑為6 mm的箍筋（箍筋間距200 mm）。在現(xiàn)場挖尺寸為600 mm×600 mm×1 100 mm的坑，將混凝土澆灌至坑中，然后將基礎(chǔ)樁埋入混凝土內(nèi)深900 mm，基礎(chǔ)樁上表面高出地面150 mm，在溫室四周基礎(chǔ)樁之間澆鑄250 mm×400 mm的鋼筋混凝土圈梁?；A(chǔ)頂部預(yù)埋螺栓與上部鋼柱焊接。溫室排水天溝有2.5‰的坡度，在基礎(chǔ)施工時通過高低控制達到相關(guān)坡度要求。在溫室外四周圈梁外側(cè)設(shè)散水坡，散水坡寬500 mm、厚60 mm。以上基礎(chǔ)混凝土立方體抗壓強度標準值均為20 MPa。見圖1。

2.2 溫室設(shè)計的主要指標

根據(jù)《JB/T 10288-2001連棟溫室結(jié)構(gòu)》和涉及溫室系統(tǒng)的建筑、機械等行業(yè)的標準和規(guī)范等，設(shè)計、新建、安裝PC陽光板連棟溫室。主要技術(shù)參數(shù)：抗風荷載≥0.6 kN/m2(相當風速32.6 m/s的11級臺風)，最大排雨量為140 mm/h，作物荷載為15 kg/m2，溫室主體鋼結(jié)構(gòu)主要材料全部采用熱浸鍍鋅工藝進行表面防腐，使用壽命達15年以上。

2.3 溫室規(guī)格尺寸

溫室規(guī)格：溫室跨數(shù)為9跨、跨度為8.0 m，溫室開間數(shù)為7間，溫室間距達4.0 m，溫室肩高為4.0 m、頂高為5.2 m，溫室總寬為9跨×8 m=72 m，溫室總長為7間×4 m=28 m，溫室總面積為9跨×8 m×7間×4 m =2 016.0 m2。

2.4 溫室主要結(jié)構(gòu)材料

主體鋼骨架采用國產(chǎn)Q235A熱軋鋼板和熱軋直縫焊管，且為合理利用鋼材性能，溫室主體承重結(jié)構(gòu)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。具體為：（1）育苗溫室采用單跨雙屋脊鋼結(jié)構(gòu)框架，以降低頂部受風面積，提高整體鋼架結(jié)構(gòu)的風載強度。（2）育苗溫室肩高4 m，使溫室內(nèi)更寬敞，以便于中型農(nóng)機耕作。（3）溫室采用水平桁架結(jié)構(gòu)加大水平支撐，以提高抗風能力。（4）溫室每2跨進行1次縱向隔斷，且中間留有通道，并安裝移門。（5）為達到完全密封的效果，隔斷處天溝以下800 mm位置采用分段處理。（6）頂部需用陽光板覆蓋。見圖2、3。

圖2 溫室結(jié)構(gòu)

圖3 溫室主體結(jié)構(gòu)隔斷立面

溫室主體結(jié)構(gòu)材料規(guī)格：立柱采用100 mm×50 mm×2.5 mm矩形管；屋架采用40 mm×30 mm×1.5 mm矩形管，間距2 000 mm；屋脊采用60 mm×30 mm×2.0 mm C型管；屋梁采用60 mm×30 mm×2.0 mm C型管；水平桁架上下弦采用50 mm×40 mm×2.0 mm矩形管,腹桿是直徑為12 mm的圓鋼，高度為500 mm；斜拉筋采用直徑為12 mm的圓鋼，南北端面起第二間內(nèi)安裝成“X”結(jié)構(gòu)；天溝由厚1.5 mm的國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鍍鋅板折壓而成；通箍梁采用50 mm×30 mm×2.0 mm矩形管。

上述鋼材部件均按《GB/T 13912－1992金屬覆蓋層——鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》進行熱鍍鋅處理、工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝。所有鋼結(jié)構(gòu)部件的安裝均采用現(xiàn)場鉸接，要求無焊點。所有能接觸到雨水的連接螺栓、螺母的表面都要進行鍍鋅處理。

2.5 溫室大門

根據(jù)使用需要，在溫室南山墻立面設(shè)置3樘平移推拉門，樘口尺寸為2.5 m×2.4 m，推拉門采用鋁合金邊框、8 mm陽光板覆蓋，上部安裝鋁合金移門專用軌道，中間隔斷處安裝推拉門（推拉門尺寸為2.0 m×0.8 m，共4扇）。

2.6 雨水排放系統(tǒng)

溫室采用熱浸鍍鋅鋼質(zhì)天溝，屋頂天溝按照0.25%坡度進行安裝，以利排水，雨水排放系統(tǒng)以最大降雨量140 mm/h為設(shè)計依據(jù)。溫室端部（南面）設(shè)置直徑為110 mm的雨水立管至排水溝，天溝與天溝之間的連接使用天溝粘接劑。

2.7 溫室覆蓋材料

2.7.1 頂部覆蓋PC陽光板

溫室屋面及山墻尖頂處、隔斷上口覆蓋材料均采用8 mm中空PC陽光板，見圖4?？蛇x用具有世界一流技術(shù)的防結(jié)露陽光板，以長時間保證可見光透過而阻止紫外線和遠紅外線透過，且由于該材料具有透光率高、保溫性能好等特點，從而能保證植物的生長需要。主要技術(shù)指標為：比重1.6 kg/m2，傳熱系數(shù)3.3 W/(m2·℃)，透光率在82%以上；能保證可見光透過而阻止紫外線和遠紅外線透過，透光率高，保溫性好；具有特殊涂層，能降低表面張力，從而使冷凝水沿著表面流入冷凝水回收槽；在模擬10年自然環(huán)境的老化試驗中，變黃指數(shù)小于1。

圖4 溫室覆蓋東西立面

2.7.2 四周覆蓋薄膜

溫室山墻天溝以下立面及側(cè)立面全部覆蓋長壽無滴聚乙烯薄膜。該薄膜有添加物，既能保護薄膜質(zhì)量，又能保證其不會因光線照射而引起損壞。薄膜全部采用卡槽固定。主要技術(shù)指標：薄膜厚度為0.15 mm，透光率86%，正常使用壽命達3年以上。2.7.3 通風口覆蓋防蟲網(wǎng)

采用幅寬為2.5 m的60目國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)防蟲網(wǎng)，安裝在溫室周邊及隔斷卷簾通風口處。

2.8 溫室四周通風系統(tǒng)

自然通風是一種比較經(jīng)濟的通風方式，可利用風力和溫差來實現(xiàn)溫室內(nèi)外空氣交換，達到降低溫室內(nèi)溫度和濕度的目的。因此，溫室四周采用手動卷膜開窗形式，并分段開窗。溫室隔斷處也安裝手動卷膜裝置，可隨意卷起和放下。所有通風口均安裝60目防蟲網(wǎng)。

3 雙屋脊連棟溫室在南繁基地的應(yīng)用效果

每年11月至翌年4月是南繁基地水稻制種季節(jié)，雙屋脊連棟溫室建成并投入使用后，得到了各制種單位的高度肯定和贊賞，應(yīng)用效果已初步顯現(xiàn)。

3.1 提升了水稻制種創(chuàng)新能力

（1）利用雙屋脊連棟溫室防蟲網(wǎng)的隔離作用，避免了“串花”現(xiàn)象，提高了水稻種子純度，確保了水稻制種質(zhì)量；（2）利用雙屋脊連棟溫室的保溫作用，特別是在花期正值低溫的情況下，有助于調(diào)節(jié)父母本花期相遇的時間，確保水稻制種產(chǎn)量。

3.2 增強了水稻制種抵御自然災(zāi)害和自然風險能力

2013年11月10日—11日第30號超強臺風“海燕”正面襲擊海南省，風力達14級，但所建的雙屋脊連棟溫室依然堅挺，成為整個三亞地區(qū)南繁基地中唯一沒有被吹倒的溫室大棚，得到了國家南繁辦和海南省政府的充分肯定。同時，由于防蟲網(wǎng)的隔離作用，減少了病蟲對水稻制種的為害。因此，雙屋脊連棟溫室的建成，進一步增強了水稻制種抵御自然災(zāi)害和自然風險能力。

3.3 起到了示范和引領(lǐng)作用

雙屋脊連棟溫室的建設(shè)和應(yīng)用，使上海市南繁基地建設(shè)繼續(xù)引領(lǐng)和走在全國溫室建設(shè)前列，為國家和兄弟省市進行南繁基地建設(shè)提供了示范和借鑒。

4 結(jié) 語

雙屋脊連棟溫室具有抗風強度高、重量輕、透光保溫性能好、防蟲效果顯著、建設(shè)工期短、工程量小、一次性投資少、運行成本低、工廠化生產(chǎn)程度高、外型美觀等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)規(guī)?；藴驶a(chǎn)和農(nóng)業(yè)休閑旅游，適合于果蔬、花卉、林木等植物種植和畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，有助于提升農(nóng)業(yè)旅游基礎(chǔ)設(shè)施水平，促進農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。同時，隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用，雙屋脊連棟溫室將在我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變進程中發(fā)揮出越來越重要的作用。