塑料大棚的结构建造介绍

竹 木 结 构
露 地 对 照
钢 架 结 构
竹 木 结 构
露 地 对 照
光照强度(klx)
透光率(%)
④ 透明覆盖材料对大棚透光率的影响
一般因薄膜老化可 减 少 透 光 20 ～ 40% ， 因 污染又可减少透光 15 ～ 20%, 因太阳光的反射还 可 损 失 10 ～ 20% ， 因 水 滴 附 着 可 损 失 20% ， 这
大棚的门窗
窗 门
（二）钢架结构大棚
（三）镀锌钢管装配式大棚
安装卡膜槽
三、大棚的性能
一、大棚内的温度
1. 气温
温室效应（Greenhouse effects）
在没有人工加温的条件下，保护地因 获得并积累了太阳辐射能，而使保护地内 的温度高于外界环境气温的作用。其大小 可用室内外温差表示。
产生温室效应的原因
③ 大棚内的局部温差
白天大棚中部偏高，北部偏低，相差约。 夜间大棚中部略高，南北两侧偏低。
在放风时，放风口附近温度较 低，中部较高。
在没有作物时，地面附近 温度较高，在有作物时， 上层温度较高，地面附近 温度较低。
2. 大棚内的地温
– 大棚内的地温一般以定植喜温作物前后的 4
月中、下旬的土壤增温效果最大，可比露地
塑料大棚的结构建造介绍
塑料大棚的发展简介
上世纪50年代：我国开始利用塑料大棚进行 生产，但数量相对较少。主要是塑料小拱棚得到 较大规模地发展。 到了60～70年代，由于多功能塑料薄膜的发 展和应用，塑料大棚有了较快的发展，当时的大 棚骨架结构主要是竹木结构和钢筋焊接结构。
塑料大棚的发展简介
改革开放以后，特别是在80年代，在吸收国外经验 的基础上，我国自行研究开发了薄壁热镀锌钢管装配式 塑料大棚， 形成工厂化生产的系列产品，带动了我国塑 料大棚栽培的快速发展。 至上世纪末，我国塑料大棚栽培面积已超过200 万 亩，占到设施栽培总面积的1/5。与此同时，在栽培技术 上，也有了较大的提高与发展。
参数设计原则：首先是整体结构的稳固性和 使用寿命，其次还要考虑大棚的通风、采光等性 能。 大棚的稳固性主要是指大棚抗击风、雪的最 大承载能力，与大棚的骨架材料、大棚外形、结 构参数（顶高、肩高、跨度、拱间距）、大棚的 整体构造有关。
（一）大棚建造的原则
２、大棚参数设计
面积：0.5～1.5亩/栋 方位：南北向 高跨比：北方 0.20～0.25；南方0.3～0.4 长度：40～60m 肩高：高于 1m，小于 1.5m
钢竹混合结构大棚
竹劈
钢架
钢筋拱架 竹拱杆 小吊柱 拉杆(纵梁) 钢筋拱架
水泥结构大棚
图2-20 水泥结构大棚
充气大棚
钢架结构单栋大棚 镀锌薄 壁钢管 组装式 大 棚
横拉杆
钢架结构单栋大棚
有机结构大棚
单栋大棚
多连栋大棚
保温大棚
二、塑料大棚的结构
（一）竹木结构单栋大棚 跨 度 8 ～ 12 米 ，
②存在棚温逆转现象
• 在无多层保温覆盖的塑料大棚中，日落后的降 温速度往往比露地快。这时如果再遇到冷空气 入侵，特别是有较大北风后的第一个晴朗微风
的夜晚，常常出现棚内气温反而低于棚外气温
的现象。 • 春季为害较大。大棚内棚温逆转的时间可持续 8 ～ 12 小时，持续时间越长，逆转的温差愈大。 一般逆转温度可达0.2～2.9℃。
• 拱架的焊接
14～16㎜ 8～10㎜ 12～14㎜
或者外股用4分管、腹杆和拉花不变
25～30cm
15cm
拉杆
（三）钢筋结构大棚的建造
• 拉杆的焊接
8㎜
6㎜ 6㎜
• 或者用 4 分管作为拉杆
（三）钢筋结构大棚的建造
• 地基的建筑、安装
15×15㎝2
水泥预埋件
25×25㎝2
（三）装配式镀锌钢管大棚建造
（一）大棚建造的原则
１、建筑场地选择的原则：
首先选择避风向阳、东西没有高大建筑物、 地势平坦的开阔地。 水、电、交通便利。 选择有机质含量高、肥沃、pH 值适合的土 壤。避开夏湿地和避开盐碱地。 远离污染源，选择水、空气等无污染的场所。
２、大棚群规划的原则
（一）大棚建造的原则
２、大棚参数设计
中
中
优
～～～～～～～～～～～～～～～～
～～～
醋酸乙烯膜、聚乙烯膜透紫外线最好，这
对种植需要着色的紫茄子、花卉有利。
透过可见光以聚氯乙烯膜、醋酸乙烯膜和 玻璃较好，对光合作用有利。 玻璃、聚氯乙烯薄膜透过500纳米以上的红 外线能力差，故保温能力强。
大棚的几种覆膜方法
一整块覆膜
三大块覆膜
（三）钢筋结构大棚的建造
（三）装配式镀锌钢管大棚建造
1、 材料
热镀锌铸铁管(价格高)
热镀锌带钢管
带钢成型再热镀锌管
带钢一次性成型补缝热镀锌管。
（三）装配式镀锌钢管大棚建造
根据中华 人民共和国国 家标准 GB4176-84 《农用塑料棚 装配式钢管骨 架》中的规定： 钢棚骨架按以 下规定编号
（三）装配式镀锌钢管大棚建造
调整后
（一）大棚建造的原则
4、大棚棚型弧线的绘制方法 以大棚的跨度为长，画线断AB。 取AB中点 C，过 C点以大棚的高度为长做垂线段 CD，并 连接AD、BD。 以 C点为圆心，CD为半径画圆，与AB交于 E点。 以 D点为圆心，AE为半径画圆，与AD、BD分别交于 F、 G点。 过AF、BG的中点作垂直平分线，与线段AB分别交于， 并于CD的延长线交于 O点。 以O为圆心、OD为半径，画弧HDI。 分别以O1、O2为圆心， AO1、BO2为半径画弧AH、BI。
D H F O1 A E C G O2 B I
O
（二）竹木结构大棚的骨架建造
（二）竹木结构大棚的骨架建造
立柱
首先确定立柱埋设点的位置，埋基石。 根据立柱的位置不同，可以分为中柱、腰 柱、边柱三种。 对立柱进行前处理。 确定小立柱长度，然后处理小立柱。
○
3～5㎝
○ 30㎝
○
悬梁吊柱：上面 放置拱杆，下面 帮拉杆。
② 大棚方位对光照的影响
• 东西延长的大棚比南北延长的大棚透光率高，但光照 分布的均匀度要低些。
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
东 中 西 部 部 部
南北延长大棚
南 中 北 部 部 部
东西延长大棚
③ 大棚结构对光照的影响
120 100 80 60 40 20 0
钢 架 结 构
Y — 表示 X 点的垂直距离； H — 大棚的高度； B — 大棚的跨度。
例：设计1栋跨度 10 米，高度为 3 米大棚 的棚型。
• 首先画一条长 10 米的直线，以 0～10 米，每米设一点， 利用公式求出 0～9 米各点的高度，其中1-9、2-8、3-7、 4-6、相对应，把各点上的高度点连接为棚面的弧度。
透明覆盖物对太阳短波辐射（可见光） 的透过率高于长波辐射（热辐射），造 成能量的截留。 保护地设施阻断了室内外气体交换，减 少了对流散热。
①气温的日变化
温 度 30 （
25 35
℃
） 20
15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 8 20 22 24
时间（时）
冬季由于太阳高度角较小，日照时数少， 这样，白天增温较少，因此，棚内昼夜温差 一般在10～15℃，而夏季则相反，太阳高度 角较大，而且，日照时数也较多，因此，温 度差较大，一般在20℃以上。
ห้องสมุดไป่ตู้
2m 0.8～1.0 m 1.8～2.0 m 2.4～2.6 m
拉杆安装的示意图
2.5-3m
12m
棚 膜 粘 接
• 采用热烙合的方法。
不同棚膜的特性
项 目
乙烯—醋 聚氯乙烯 酸乙烯 高压低密度 线性低密度
0.94 约 100 良 良 约 130 优 优 优 优 良 良 良 良 优
聚 乙 烯
3) 0.910～0.925 0.910～0.925 1.16～1.35 密度（ kg/m 每亩 未添加稳 温室 约 100 约 100 约 130 良 中上 极差 耐 定剂 用量 拉伸强度 良 优 优 候 大棚 约 130 约 130 约 150 （kg添加了稳 ） 性 断裂伸长率 良 优 优 差 优 定剂 透明性 良 中 良 耐低温性 良 优 差 透 使用初期 良 良 优 防尘性 良 良 差 光 中 中 差 性 使用后期 流滴性 中 中 良 保温性 中 中 优 易粘接性
（二） 大棚内的光照
大棚内的光照强度与 薄膜透光率 、
太阳高度 、 天气状况 、 大棚方位 和 结 构等均有一定关系。
在一般情况下大棚内的光照强度为外 界自然光照的40～60％。
① 光照的季节性变化
大棚内地表光照的季节变化
70 60 50 40
绝对照度（kLux) 透光率（%）
30
20
10
0
清明(5/4) 谷雨(20/4) 立夏(6/5) 小满(21/5) 芒种(6/6)
高 2.4 ～ 2.6 米 ， 长
40～60米，单栋生
产面积 0.5 ～ 1.0 亩。
立柱：支撑拱杆和棚面
拱杆：支撑棚膜，决定大棚的形状和空间
拉杆：纵向连接拱杆和立柱、固定压杆，使大棚骨架成为一个整体。 压杆：压平、绷紧棚膜
棚膜：PVC、PE、EVA多功能棚膜
铁丝：捆绑连接压杆、拱杆和拉杆 门窗：大棚两端设门，两侧和顶部开窗
样透光率约为入射光强
的50%左右。
⑤ 大棚内的光照分布
大棚内也存在着一定的光差，一般大棚南端的
光强大于北端，上午东侧大于西侧，午后则相反。
光 强 垂 直 分 布
光 强 降 低
光强水平分布
两侧强，中间弱； 上午东强西弱、下午相反。
大棚的形状对光照的影响
（三）大棚内的湿度
大棚内空气的绝对湿度和相对湿度都显著地高于露地。
Y1m = 4×3× 1 ( 10－1) / 102 = 1.08
Y2m = 4×3× 2 ( 10－2) / 102 = 1.92
Y3m = 4×3× 3 ( 10－3) / 102 = 2.52
Y4m = 4×3× 4 ( 10－4) / 102 = 2.88 Y5m = 4×3× 5 ( 10－5) / 102 = 3.00
这样的棚形稳固性好，但是两侧比较低矮， 不适合栽培高秆作物，可对1米处和9米处的 高度进行调整，调整后
Y1m′改为（Y1m+ Y2m）/2 = (1.08＋1.92)÷ 2 =1.50 m Y2m′改为（Y2m+ Y3m）/2 = (1.92＋2.52)÷ 2 =2.22 m
即Y1m、Y2m、Y3m、Y4m、Y5m分别是1.50m、 2.22m、2.52m、2.88m、3.00 m。
• 日变化
午夜至早晨日出前，大棚内相对湿度往往高达 100%，中午也常常 高达70～80%，通风时可降到50～60%。
• 季节变化
早春、晚秋最高，夏季较低；阴天湿度大于晴天。
四、大棚的建造
大棚骨架的焊接
大棚建造的原则 竹木结构大棚的骨架建造 水泥结构大棚骨架制作 钢筋骨架大棚骨架的焊接
一、塑料薄膜大棚的类型
1、 按棚顶形状划分 拱圆形（有肩拱、无肩拱） 屋脊形 3 、按连接方式划分 2 、按骨架材料划分 竹木结构 混凝土结构 钢材焊接式结构 钢竹混合结构 钢管装配式结构 单栋大棚 连栋大棚
单栋
栋数
双栋 连栋 多栋
竹木结构大棚
竹木结构大棚
悬梁吊柱
高3～8℃，最高达10℃以上。
– 夏秋季因有作物遮光，棚内外土温基本相等
或棚内温度稍低於露地1～3℃，秋冬季节则
棚内地温又略高于露地2～3℃。
地温变化与气温相比有明显的滞后现象
温 度 30 （
25
20cm深地温
35
气温
℃
） 20
15 10 5 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
时间（时）
（一）大棚建造的原则
3、大棚棚型的设计
设计的原理：伯努利方程 （1＋V2/2）P = C
在棚内外不同压强下，塑料棚膜受力分析。 也是大风天气时，大棚“飞天”的原因。
（一）大棚建造的原则
3、大棚棚型的设计
棚面构型的确定，参照合理轴线计算公式：
Y = 4( B－X) H X / B2
其中式中：X — 表示弧的弦上水平距离；
30～40㎝
（二）竹木结构大棚的骨架建造
●
0.8-1.0m
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 2m ●
● ● ● ● ●
（二）竹木结构大棚的骨架建造
上拱杆，两端埋入土中30～40㎝。 绑拉杆。 扣膜，棚膜的选择及焊接。 上压膜线，8号铁丝。 开门。
2、材料选用要求：热镀锌钢管
为保证一定厚度的镀锌层，要求钢管热镀锌后增重6～13%。 直径不得超过YB242-63《直径5-152毫米电焊钢管》普通级规 定的范围。壁厚偏差为：上偏差+22%，下偏差-5%。 圆度偏差不应超过直径的公差范围。 外壁表面应有完整的镀锌层，不得有漏镀、气泡。内壁表面 不得有漏镀。 外表面应光洁，允许有长度不超过100毫米非包容面局部粗糙 表面存在，但每米长度内只允许有1处，最大突起高度不应大 于2毫米，并不得影响安装。