【歌珊温室】安徽淮南30米大跨度椭圆管带棉被单体大棚施工案例
? ?此次施工的淮南大跨度椭圆管带棉被拱棚，采用椭圆管轻钢结构，拱棚跨度30.0米，拱棚长度80.0米，拱棚脊高7.0米，肩高2.0米左右，温室总面积2400.0米。拱棚采用15丝厚防雾滴膜覆盖，外覆压膜线，屋面和底部通风口设置电动卷膜器，夏季可通风降温。温室外部整体覆盖防雨保温被，两侧面设置电动卷被系统。
大跨度椭圆管单体拱棚是众多蔬菜大棚中的一种，其关键目地是以通过清除温室大棚内的水份和温室大棚内的余热回收，以降低对身体危害的气体，且还能不错的调整温室大棚内的空气成分，使温室大棚内的气体、环境湿度等适合植物生长。而且增加了外部保温被系统，大大增加了冬季的保温性能，使得大棚能有条件的进行越冬季节栽培。
配套材料参数性能指标：
1、性能指标：风载：0.5kn/m2，雪载：0.4kn/m2。
2、卡槽技术参数：冷轧热镀锌板，屈服强度235ｋg/mm2；宽度：30mm；厚度：0.7mm。????????????????????????????????????
3、压膜带：该压膜线为优质尼龙芯压膜带，其抗拉性好，抗老化能力强，对棚膜的压力均匀，能起到保护棚膜的作用。
4、基础：温室四周基础采用条形基础，内部立柱为点式基础，上置预埋件。
5、钢结构主要包括：
1)主体镀锌钢骨架，主拱杆为80*30*2.0mm椭圆管，全部为镀锌材料，上锌量为80g/㎡。
2)从端部起，主拱杆骨架每隔1m布置一个拱架，共计121架。
3)大棚拱梁采用15道纵拉杆：φ25*1.5mm热镀锌圆管，2道纵向通梁：40*80*3.0mm热镀锌方管。
4)立柱四道，分布在拱棚中间2米宽的道路两侧，规格为80*40*3.0mm热镀锌矩管，立柱间距为3.0米，立柱斜撑采用50*30*2.0mm热镀锌方管，立柱连接横梁采用50*50*2.0mm热镀锌方管加固。
5)拱棚内部横向设置双层棚头抗风立柱，内外层均覆盖15丝薄膜，起到保温作用。
6)各连接部位均采用镀锌螺栓和自攻螺丝连接，尽量避免焊接或者采用不经防腐的螺丝连接。
6、门：拱棚门设2樘，门尺寸为2.0m×2.2m，为薄膜平开门，易于开闭。
7、保温卷被系统：每座温室均配置两套冬季用电动保温卷被系统保温，两侧面各一套电动保温被系统，保温被卷轴为φ76×3.75mm热镀锌钢管。
8、通风降温系统：在温室前屋面距下部300mm以上及距屋脊1.8米处设置0.9m通风口，内设1米宽防兜雨钢丝网片及40目加厚防虫网。温室底部距地面0.3m处设置侧面通风，通风口宽度1.35m，内设40目加厚防虫网。通风口均采用电动卷膜器开启。
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智能温室大棚设计方案
智能温室大棚设计方案 2020-02-09 13:17:34 本工程为智能温室大棚设计，
11 连栋,长 32 米，宽 88 米，大,轴线面积 2816 平方米外遮阳温 室， 2 栋，共 5632 平方米。工程内容主要包括大棚主体设计、
制作、安装 。二．温室规格
根据建筑方要求，该大棚为薄膜温室，型号为 pgr-8l。大
棚采用圆拱形屋面结构，跨度 8 米，肩高 3 米，脊高 4.8 米，加
外遮阳系统总高度 5.3 米,墙裙高 0.3m，拱杆间距 1m，立柱 4
米。大棚的两侧及顶部安装卷膜机构，并用宽 1.5m 米的防虫网,
门洞尺寸（宽3高）为 232 米, 11 联栋。外遮阳连栋温室，每
跨温室前端配置排风机；后端面安装降温湿帘；温室安装倒挂
式微喷灌。见《连栋温室大棚端面结构图》与《连栋温室大棚
侧面结构图》
三．大棚的结构设计
本设计参照美国?温室设计标准?和国家相关标准设计。包括
? 建筑结构载荷规范 ? （ gbj9-87 ）， ? 钢结构设计规范
?(gbj17-88),?冷弯薄壁型钢结构技术规范?(gbj18-87)，《建筑
物最小设计荷载要求》等。
根据西南气候及本温室大棚等资料，轻钢结构，外型设计使 用圆拱型，圆拱室顶比尖拱型室顶采光性高 20%，；圆拱型温室
具有良好的通风性能，跨度 8 米，也具有良好的落水性能；并结
构性能更好。见阳光照射示意图。
风载：1.53kn/m2
雪载：22.4kn/m2
恒载：116.2kg/m2
吊挂载荷：118.3kg/m2
最大排雨量：1150mm/h
见载荷设计示意图。
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温室主体结构包括:主体结构、通风系统、覆盖物、等。 温室基础采用独立墩基础以及基础墙，与地面平齐，四周砌
0.3 米高的墙裙。温室主体结构使用寿命95 年。
四．材料选型
骨架采用双热镀钢材 kt37，该钢材含硅低，表面处理采用热镀
锌；覆盖材料采用的 55 丝无滴膜。
1、温室主体结构：
（1）、拱杆：拱杆是该产品中用料最多，也是最重要的部件，它
的好坏直接影响温室的使用寿命及美观性，因此在选料上选用钢
管精细加工、定型，再经热镀锌处理，使用寿命95 年。经过受
力分析及应力计算，选用 80 管。
（2）、脊梁、支撑杆：考虑坚固耐用及安装方便，选用热镀锌管，
经过受力分析及应力计算，选用 2035.5 钢管。
（3）、门柱、端竖管：为使安装方便、结实耐用，故也选用热镀
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锌矩管， 经过受力分析及应力计算， 考虑经济性， 选用
5033031.8 矩管。
（4）、侧竖杆：用于支撑槽板及安装卷膜机构，要求结实耐用，
因此选用热镀锌管，选用 90 管。
（5）、立柱：是主要的支撑受力部件，要求坚固耐用、连接方便，
选用热镀锌管，经过受力分析、应力计算及用户要求，立柱选用
6036035.0 矩管，包含边立柱和端立柱。
（6）、拉杆：温室的主要定型部件，直接关系到温室的使用寿命
及安全。经过受力分析及应力计算，选用 3239.5 热镀锌钢管。
（7）、水槽：水槽是温室各拱之间的连接件，并用于排水和安装
人员行走，要求坚固耐用、连接方便，选用镀锌板，经过受力分
析及应力计算，选用 5.0 镀锌板冷成形，采用螺栓连接。
（8）、卷膜杆：用于卷棚侧薄膜，要求不得划伤薄膜、结实耐用， 自重要求轻，也因此选用镀锌管，考虑卷膜效率等因素，选用 ф90
热镀锌管。
（9）、用于棚内的保温，要求采光性能好。采用 0.15mm 无滴薄
膜。
2、大门：两端面各设 30m33m 双开扇大门两个,推拉结构。
3、通风系统：该系统使棚内空气能够得到充分改善。温室两侧
及顶部安装卷膜机构，采用手动拉链卷膜，自动控制。
1、采用“湿帘——风机”降温系统。湿帘风机降温系统由湿帘、
风机、水循环系统及控制装置组成。它是利用水蒸发降温原理，
将湿帘与风机分别装于密闭房舍的两端山墙上，当风机抽风时，
造成室内负压，迫使室外未饱和空气流经多孔湿润的湿帘表面，
引起水分蒸发，使室内的空气温度降低,该系统使棚内空气能够
得到充分改善。湿帘–风机降温系统功能特点：
2 降温效果好――湿帘风阻小，蒸发效率高，能承受较高的过流风
速，这样单位面积的就能使更多的空气通过并降温。保养良好的
湿帘降温系统能年复一年地保证 75-80%的降温效率。
湿润净化空气――通过湿帘进入温室的空气更加清闲湿润，更适 宜农作物生长。 操作简单，费用低――湿帘风扇系统提供了一个简单而经济有效 的降温途径，所需机械部分仅仅是水泵与排风机。 强制通风，配合温室面积及需要换气量，风机系统做不同时间， 不同阶段启动。 温室的温度保证外界 40℃时，温室内温度不超过 30℃ a、湿帘参数：
⑴水帘厚度 10cm，孔径 7mm。
⑵波级夹度 45° 15°。 ⑶纸壳型号 7090。
⑷外框材质铝合金。
⑸水帘纸要求硬度大、深色。
b、风机参数：
⑴尺寸：1380x1380。
⑵功率：1100w。 c、循环蓄水池要求：
⑴规格 3m（长）31.5m（宽）32m（深），共 9m3。⑵用
标准页岩砖“二2四”墙砌边壁，用 1:3 水泥砂浆满缝安砌， 安砌完毕后用 1:3 水泥砂浆粉糊内墙体，然后刷 2-3 次净水 泥浆。⑶用高标号水泥和 6#钢筋预制板封盖。
湿 帘
2、温室两侧及顶部安装卷膜器。
4、遮阳系统：外遮阳系统，骨架采用框架结构，齿轮齿条传动，
电机做动力，控制箱控制，外遮阳采用黑色。本系统包括控制
箱、优质专用电机、传动部分、行程限位开关等组件。按下
控制箱启动开关按钮，电机启动。电机通过传动机构驱动传
动轴运转，传动轴通过连接组件带动齿条运行，通风窗打开
后触动行程限位器开关，电机停止，该行程运行结束。该控
制箱备有手动控制，如需要中途停止，可以按下停止按钮，
即可停止运行，并可以实现智能控制。
电动外遮阳系统
5、钢结构的采用：
圆型钢管最大优点是各向同性，便于取材和加工。其缺点是：
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① 钻孔之处无镀锌保护；②几乎不可能看清楚钢管内部的状况；
③外形为圆形，可能产生滑动，④管与管不可能确保用夹板装
置连接良好并固定不动。
冷弯型矩管其特点是：
① 最终成品要精确的多；②更易于装配；③断面状况便于监视， 观察到问题更容易处理；④材料成本高。⑤抗风栽和雪载等载 荷强。
综上所述，根据本温室用途及用户要求，采用冷弯型矩管与圆型 钢管，并进行热镀锌处理。
五．系统构成
1、 骨架：立柱、拱杆、拉杆、竖杆。
2、 排水系统：水槽、下水管,温室采用六道水槽，基本让温室 雨水通过水槽、下水管进入排水沟。
3、 降温系统：14 套卷膜机构,12 套顶卷膜,2 套侧卷膜、喷灌、 风机、湿帘。
侧卷膜
4、 基础：基础是连接结构与地基的构件，必须将重力、浮力 倾斜荷载，安全传达到地基。预制地基比现浇地基多养护 期，故牢固，采用现浇地基。在水槽方向有 0.3%的坡度， 便于排走所有雨水；在垂直水槽方向，其坡度应小于 0.1%。
5、降温系统
（1）温室两侧推拉窗、风机、喷灌、门以及风机湿帘系统可
使温室内温度基本与室外温度相差不大。
（2）喷灌降温系统
喷雾降温系统，通过技术手段将水以细微颗粒状喷入空
气中，使水与空气充分接触，利用水蒸发吸热降低空气温度
的方法称为喷雾降温。喷雾降温系统分类：根据水是否直接 喷入温室内以降低温室内空气温度，可分为直接式喷雾降温 和间接式喷雾降温，直接式喷雾降温将水喷洒在温室内，间
接式喷雾降温将水喷洒在温室覆盖材料上，本处采用直接式 喷雾降温，并可增加温室湿度，增加作物叶面供水与施肥。
喷灌降温系统
6．总控 温室控制系统就是依据温室内外装设的信息，通过控制设备
（如控制箱、控制器等）控制驱动/执行机构（如风机系统、
开窗系统、灌溉施肥系统等），对温室内的环境气候和灌溉施
肥进行调节控制以达到栽培作物的生长发育需要。
六．温室微气候
1、 光照
光照调节方法：①补充光照，安装照明设备(用户自己根据需
要自行安排)；②覆盖材料的光选择性，15 丝无滴膜,透光性
好,抗紫外线强，安全系数高。
温室通风
① 自然通风
使用天窗、侧开窗、门，以及增加水槽高度，温室外的冷空
气通过天窗、侧开窗、门进入室内，室内热空气通过天窗出
去，形成自然通风。自然通风运行费用低、安装费用少，但
不易控制温湿度。
②风机排风
通过排风机，可以加快温室内空气流动，有效控制温室的温
度，达到作物生长需要的最佳效果。随着人们生活水平的提高，温室技术也越来越多，因为温室中种植的时令蔬菜正变得越来越不可分割。温度控制是最重要的部分：基于plc的灵活性和易于操作的优点，设计了基于plc的温度控制系统。让我们介绍温室控制系统的结构，包括信息收集单元，智能控制单元和最终执行单元。这次设计的温度可以改变许多因素，包括照明，湿度，通风和其他因素。该系统包括一个温度上升和下降系统，一个辅助照明系统，一个遮阳系统，一个加湿系统，一个co2系统和一个用于全面调节温度的通风系统。变化可确保温度精度。由于已根据设计需求和经济综合因素选择了siemens s7-200 plc控制装置，因此它不仅可以实现输入和输出控制，而且还可以实现输入和输出控制还实现了高性价比：通过设计给出控制系统的软硬件设计，在step7软件中输入，调试和仿真梯形图，完全可以满足设计要求。
（1）温度利用率较低。通风口必须相对较大，以防止高温影响天气对植物生长的影响。这会导致热区的温差大，然后室内的冷区会导致温度下降并减缓植物生长。
（2）当天气多雨，下雪或多风时，温室内的温度不能保持恒定并且植被不能在适当的温度下生长。虫害和疾病往往造成经济损失；
（3）不受控制的临时温度通常会造成不可逆转的损失；例如，树木开花期间的一两个高温导致一年的生产损失；
（4）劳动强度大，难以及时调整温度。蔬菜护理温度约占总时间的50％，而水果护理温度约占总时间的85％。近年来，出现了单机械通风口技术，但是由于不能解决实际问题，因此尚未得到广泛应用。
第2章系统设计设计
本系统以plc为控制核心设计，分为三个部分：
（1）信息采集系统，包括温度/湿度传感器，光传感器和co2传感器。主要实时监测温室内部的环境。在执行设备工作时，也要执行反馈工作。这是影响系统精度的主要因素。
（2）智能控制单元。它主要包括模糊控制器，mcgs配置（人机交互界面）和plc（系统的核心部分）。信息获取系统将信号输出到模糊控制器。模糊控制器处理信号（由plc确定并执行先前的分析）。模糊控制信号在发送到mcgs配置之前先经过处理。 mcgs配置会创建趋势曲线。它在人与计算机之间交换信息，例如动画演示，最后将信号发送到plc。 plc将信号与设定值进行比较，并做出相应的决定来控制下一部分工作。
（3）系统执行单元根据来自plc的信号包括前进和后退装置以及包括开关装置在内的最终装置，并相应地响应以控制温度等以达到目的。你呢在最终信息收集部分，将信息收集并反馈，并重复上述步骤以实现智能温度控制的效果。您也可以手动或自动切换以确保温度精度。
示了系统的自动温度控制梯形图。
现在建造温室大棚用以种植作物，已经是很平常的一件事，而且温室大棚对提高作物产量很有帮助。随着建造数量与规模的不管扩大，对温室大棚的性价比、智能化程度等都提出了新要求。在着手建造智能温室大棚之前，需要提前了解下前期准备工作。
首先是温室大棚的基础知识，比如常见的大棚架构类型有：①水泥立柱拱棚：价格便宜，主要用于蔬菜、花卉等经济作物。水泥立柱拱棚跨度一般在16-24米，骨架结构用钢管或竹竿，也有两者混合使用的，以水泥立柱作为支撑，覆盖棚膜;②钢管骨架温室大棚：骨架采用钢管，具体的价格需要根据实际配置而定。
①选址：选址问题是重点工作，随意建造在某一个地方，会给后期种植管理造成困难。综合考虑水源、光照、运输等因素，选择用水方便、工作充足且临道路的近市区地区，便于出产作物的物流售卖。
②选材：温室大棚类型很多，不同类型的温室大棚使用的材料也不一样。应根据智能温室大棚建造实际情况，进行合理的材料选择，避免出现问题。
至于温室大棚的“外墙”，也就是温室覆盖材料，有薄膜、玻璃等类型，薄膜在实用性上拥有独到的性价比，用于设施农业生产建设的专用塑料薄膜，拥有很好的透光率和保温效果，对作物生长起到良好作用。应选择透无滴膜，可以有效防止温室透光性变差。
常用的棚膜有聚氯乙烯(pvc)棚膜、聚乙烯(pe)棚膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物棚膜三种材质，所起到的效果也不一样。棚膜是否能重复使用，需要根据实际情况进行合理的分析。当大棚膜的透光性、保温性达不到预期时，不建议重复使用，可采用更换的方式来保障作物正常生长。
不管选择哪种类型的温室大棚，都应该根据自身的实际情况，建设合适的温室大棚。
智能温室大棚建造的环节多，工序复杂，应保证每个环节的施工安全，才能提高温室大棚的使用效率。建造温室大棚过程中，除了要注重材料之外，更要保证用电、用网的问题。
①电路架设应按施工用电规范进行，采用三相五线制，保护零线和工作零线不可混用。
②施工现场严禁使用裸线架设，线路架设应分开，架设高度不小于2.4m。
③应注意配电箱、开关箱的进出线口设在箱底，并加防护套分路成束。
在完成温室大棚的建设之后，配合温控系统(湿帘、风机、遮阳网、天窗等)、水肥系统(水肥机、输送管等)、补光系统(补光灯)、内/外遮阳系统、监控摄像头等设备，串联大棚内部的采集、监测、传输、管理、执行等全系列管理系统，通过每分钟获取的空气温湿度、土壤墒情/肥力、光照度等数据，结合作物种类及具体生产阶段，施加水肥、光照等，维持温室内部的环境处于利于作物生长的状态，同时通过智能温室大棚各项数据的长期积累，在云平台上分析处理，指导大棚管理与种植方案的规划，科学种植。另一方面，智能温室大棚系统也能24小时在线监测各项参数，对于异常情况自动触发报警机制，向大棚管理者发送预警信息，以便及时响应，提升管理效率。
温室大棚的建设，需综合考量多方面条件，配合智能温室大棚系统的数字化远程管理，通过手机、电脑，远在千里之外，也能查看到大棚作物的实时生长现状，打造现代化智能温室大棚，提升作物产量与品质的同时，也降低人工劳作的强度，实现智慧农业种植的规划化、智能化、工厂化。
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