第一章 第二节塑料大棚(1)

• 有害气体：NH3 、 NO2 、C2H4 、CL2等
大棚内有害气体比较多，浓度高时对作物生长有害。
四、塑料大棚建造的原则
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。
四、塑料大棚建造的原则
２、大棚参数设计
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。
五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）
22:30
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。 • 春季色害较大。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℃。
悬梁吊柱竹木结构大棚示意图 1.门 2.立柱 3.拉杆 4.吊柱 5.棚膜 6.拱杆 7.压杆 8.地锚
（三）拉筋吊柱大棚
结构： 跨度12m左右，长 40~60m，矢高2.2m， 肩高1.5m。水泥柱间距 2.5~3m，水泥柱用6号 钢筋纵向连接成一个整 体，在拉筋上穿设20cm 长吊柱支撑拱杆，拱杆 间距1m，是一种钢竹 混合结构。 优点： 建筑简单，用钢量少， 支柱少，减少了遮光， 作业也比较方便。
组成部分
1.立柱
大 棚
骨架 5.棚膜
三 杆 一 柱
2.拱杆(棚杆或拱架)
3.拉杆(拉梁)
4.压杆(或压膜线)
6.门窗
拉杆
压杆
拱杆 边柱 腰柱 中柱 立柱
大棚骨架--三杆一柱
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
第二节 塑料大棚
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。
一、塑料薄膜大棚的类型
• 按棚顶形状可分为： 拱圆形、屋脊形 • 按骨架材料可分为： 竹木结构、钢筋混凝土结构、钢架结构、 钢竹混合结构等。 • 按连接方式可分为： 单栋大棚、双连栋大棚、多连栋大棚
五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）
• 上拱杆：把拱杆放在中柱、侧柱、边柱 上端的缺刻里，通过事先在立柱上钻好 的孔，用铁丝固定牢固。若一根竹竿长 度不够，可用多根竹午或竹片绑接而成。
五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）
• 绑拉杆：拉杆是纵向连接立柱的横梁， 对大棚骨架整体起加固作用。拉杆一般 选用直径为5-6厘米的竹竿或木杆，顺着 大棚的延长方向，绑在距立柱顶端20-30 厘米处。
镀锌钢管装配式大棚及连接件示意图
（五）装配式镀锌钢管大棚
• 搭建技术
– – – – – 棚位定线 拱管、纵拉杆及卡槽的安装 棚头的安装 棚门安装 薄膜及压膜线安装
大棚各主要类型的特点
骨架材料 立柱、拉杆 竹木结构 拱杆 优缺点 杨柳木、硬 竹竿、竹片 造价低（ 3-4 千元） 。使用年限 杂木、粗竹 短（ 2-3 年） ，立柱多，遮光且 竿 不利操作 无立柱；钢 Ф 12-16mm 的 抗 风 雪 力 强 ， 坚 固 耐 用 （ 6-7 筋或钢管 圆钢、扁钢、 年） ；操作方便，可机械作业， 角钢拱架 通风可自动化。防锈、防腐维 修费用较高。 木杆、水泥 竹竿、竹片、 钢拱架、竹竿拱杆的混合结构 柱；木杆、 铁拱架 的无柱大棚较实用。节约钢材， 竹竿 造价较低，操作方便。 仅有端头立 Ф 25-32mm 薄 有一定的规格标准，结构合理， 柱；薄壁镀 壁镀锌钢管； 温度高，耐腐蚀、安装拆卸方 锌钢管 便，坚固耐用（ 10-15 年） ，操 作方便。造价高（40 元/m2） 无立柱；无 无机复合材料 造价低（介于毛竹棚和钢管棚 机复合材料 之间如 8 m 棚需 5000 元左右） ， 重量轻，寿命达 10 年以上，绝 热性好。
钢材结构
混合结构
装配式钢管结 构
复合材料大棚
三、塑料大棚的性能
1、大棚内的温度
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
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。
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 、 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 30 20 10 0
清明(5/4) 谷雨(20/4) 立夏(6/5) 小满(21/5) 芒种(6/6)
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 未添加稳 温室 约 100 约 100 约 130 每亩 良 中上 极差 耐 定剂 拉伸强度 良 优 优 用量 候 约130 约130 约150 性 （ kg添加了稳 ） 大棚 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 使用后期 中 中 差 性 流滴性 中 中 良 保温性 中 中 优 易粘接性 中 中 优
普通钢架大棚的特点
骨架坚固，无中柱，棚内空间大，透光性
好，作业方便，是比较好的设施。 但这种骨架是涂刷油漆防锈，1—2年需涂 刷一次，比较麻烦，如果维护得好，使 用 寿命可达6-7年。 造价较竹木结构大棚高。
（五）装配式镀锌钢管大棚
跨度一般 为 6-8m 。 矢 高 2.53m，长3050m。具有 重量轻、 强度好， 耐锈蚀、 易于安装 拆卸、坚 固耐用的 特点。
• 埋立柱：立柱分中柱、侧柱、边柱三种。选直 径4-6厘米的圆木或方木为柱材。立柱基部可用 砖、石或混凝土墩，以防柱下沉。也可用木柱 直接插入土中30-40厘米。上端锯成缺刻，缺刻 下钻孔，用于固定棚架。南北延长的大棚，东 西跨度一般是10-14米，两排相距1.5-2.0米，边 柱距棚边1米左右，同一排柱间距离为1.0-1.2米。
二、塑料大棚的结构
竹木结构大棚的优点是取 材方便，造价较低，建 造容易；
缺点是立柱多造成遮光严重，且作业不方便
（二）悬梁吊柱竹木拱架大棚
• 改进措施 中柱由原来的1~1.1m一 排改为3~3.3m一排。用 木杆或竹竿作纵向拉梁把 立柱连接成一个整体，在 拉梁上每个拱架下设一立 柱，下端固定在拉梁上， 上端支撑拱架，通称“吊 柱”。 • 优点 减少了部分支柱，大大 改善了棚内的光环境，造 价较低。
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
竹 木 结 构
Байду номын сангаас
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
单栋大棚
多连栋大棚
竹木结构大棚
竹木结构大棚
悬梁吊柱
钢竹混合结构大棚
竹劈 钢架
钢架结构单栋大棚
镀锌薄壁钢管组装式大棚
横拉杆
有机结构大棚
保温大棚
二、塑料大棚的结构
拉杆 立柱 拱杆 门
（一）竹木结构大棚
骨架结构
8－15m
竹木结构大棚骨架横剖面示意图
大棚的结构可大体分为骨架和棚膜，骨架由立柱、拱杆（拱 架）、拉杆（纵梁）、压杆（压膜线）等部件组成，俗称 “三杆一柱”。
拉筋吊柱大棚 ①水泥柱 ②吊柱 ③拱杆 ④柱筋
（四）无柱钢架结构大棚
• 结构： 跨度为 10~12m，矢高 2.5~2.7m，每隔 1m设一道桁架。桁架由 上弦、下弦和拉花焊接而成，桁架下弦处用钢筋做纵向拉梁， 拉梁上钢筋焊接两个斜向小立柱支撑在拱架上，以防拱架扭曲。
建设中的拱形骨架大棚群
建设中的拱形钢架塑料大棚
温度 ℃
①气温的日变化
50 40 30 20 10 0
露地 棚内
0:00
1:30
3:00
4:30
6:00
7:30
9:00
10:30
12:00
13:30
15:00
16:30
18:00
19:30
21:00
-10
晴天棚内外气温比较

时间 hh:mm

在晴天或多云天气日出前出现最低温度迟于露地，且持续时间短； 日出后1-2小时气温即迅速升高，上午8～10点升温最快，在不通风 的情况下平均每小时上升5～8℃； 日最高温度出现在12-13点； 下午2～3点以后棚温开始下降，平均每小时下降3~5℃左右。 夜间棚温变化情况和外界基本一致，通常比露地高3～6℃。
平面拱架
三角形拱架
拱杆形状
弧形 半圆形
半椭圆形
带棚肩的弧形
带棚肩的屋脊形
半拱形
钢管大棚--拱杆与拉杆连接处
钢架大棚--钢筋片架
钢架大棚--钢管片架
三角形拱架
钢筋结构大棚--压膜线
压膜线
大棚的门窗
窗 门
二、塑料大棚的结构
7、天沟 • 连栋大棚应在两栋大棚连接处设立天沟， 主要用于排除雨、雪、水。
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。
三、塑料大棚的性能
3、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。
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
2.拱杆
作用：支撑棚膜，横向固定在立柱或纵梁上的小柱上，
呈各种形状，两端插入地下。
间距：0.8~1m，深40~50cm。 种类：竹木结构用竹竿；钢架大棚采用拱架（平面和 三角形），也常与单杆拱混合使用。
• 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。
三、塑料大棚的性能
4、大棚内的气体
• 有益气体： CO2
CO2浓度日变化趋势明显，日出前浓度最高，日出后1小 时内在密闭条件下浓度降至外界正常浓度以下，通风后 浓度增加。大棚内的CO2浓度分布不均匀。
– 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）
三、塑料大棚的性能
2. 大棚内的光照
五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）
• 扣棚膜：不需要通风时，把薄膜黏成一 整块，需要通风时，可将多块薄膜相互 搭接在一起（重叠处要大于20厘米）以 便从接缝处扒开缝隙通风。棚四周塑料 薄膜埋入土中约30厘米左右。
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
③ 大棚内的局部温差
白天大棚中部偏高，北部偏低，相差大。 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。
④
大棚内的地温
– 4 月中、下旬大棚内的土壤增温效果最大，
可比露地高3～8℃，最高达10℃以上。
绝对照度（kLux) 透光率（%）
从冬季到春季和夏季，光照逐渐增强，从夏季到秋季和冬季，
光照逐渐减弱。
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，但南北
延长的大棚光照分布比较均匀。
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
东 中 西 部 部 部
南北延长大棚