05 第二章 设施的类型、结构、性能及应用 4.4.ppt

第1页：第七节 塑料大棚

第七节塑料大棚章节标题页，讲解大棚的类型、结构、性能、建造与应用

第2页：塑料大棚的发展

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

第3页：装配式钢管大棚的发展

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

第4页：塑料大棚的类型

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3 、按连接方式划分
• 单栋大棚
• 连栋大棚

第5页：大棚栋数类型

大棚栋数类型示意图，比较单栋、双栋、多栋与连栋四种组合形式

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第7页：钢竹混合结构大棚

钢竹混合结构大棚示意图，展示钢架与竹劈共同组成骨架的做法

第8页：钢竹混合结构骨架

钢竹混合结构骨架图，标注3.0m钢筋拱架、拉杆、小吊柱与竹拱杆的位置

第9页：水泥结构大棚

水泥结构大棚实景图，展示以水泥构件作骨架的大棚形式

第10页：充气大棚

充气大棚外观图，展示双层膜充气保温的塑料大棚形式

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第12页：竹木结构大棚

竹木结构大棚骨架图，展示以竹材木材搭建的大棚骨架形态

第13页：单栋大棚

单栋塑料大棚外观图，展示独立一栋的拱圆形大棚形态

第14页：多连栋大棚

多连栋大棚外观图，展示多栋大棚相连形成的大面积设施

第15页：保温大棚

保温大棚外观图，展示加盖保温覆盖材料的塑料大棚形式

第16页：竹木结构单栋大棚

竹木结构单栋大棚规格页，给出跨度8～12米、高2.4～2.6米与单栋生产面积

第17页：大棚骨架构件的作用

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

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第22页：安装卡膜槽

卡膜槽安装示意图，展示用卡槽与卡簧固定棚膜的施工细节

第23页：大棚温度与温室效应

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

第24页：温室效应的成因

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

第25页：气温日变化曲线

大棚气温日变化曲线图，显示一天中棚内气温随时间的升高与回落走势

第26页：棚内昼夜温差

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

第27页：棚温逆转现象

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℃

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第29页：大棚内的地温

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℃

第30页：地温与气温的滞后

地温气温变化曲线图，显示20cm深地温相对气温变化的滞后现象

第31页：大棚内的光照

（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％

第32页：光照的季节变化

①光照的季节性变化大棚内地表光照的季节变化010203040506070清明(5/4)谷雨(20/4)立夏(6/5)小满(21/5)芒种(6/6)绝对照度（kLux)透光率（%）

第33页：方位对光照的影响

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。南部中部北部东部中部西部

第34页：结构对光照的影响

大棚结构对光照影响图，比较钢架结构、竹木结构与露地对照的透光差异

第35页：覆盖材料对透光的影响

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%，这样透光率约为入射光强的50%左右。④透明覆盖材料对大棚透光率的影响

第36页：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。⑤大棚内的光照分布光强降低光强垂直分布光强水平分布

• 两侧强，中间弱；
• 上午东强西弱、下午相反

第37页：大棚形状对光照的影响

大棚形状与光照关系示意图，比较不同棚型对进光量与光分布的影响

第38页：大棚内的湿度

（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。

• 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

第39页：大棚建造的内容

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

第40页：建筑场地选择原则

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

第41页：大棚群规划原则

大棚群规划原则标题页，提示场地布局、道路与棚间距的安排要点

第42页：大棚参数设计原则

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

第43页：大棚设计参数

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

第44页：棚型设计与受力分析

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

第45页：棚面构型计算公式

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；Y —表示X 点的垂直距离；H —大棚的高度；B —大棚的跨度

第46页：棚型设计例题

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。Y1m= 4×3×1 ( 10－1) / 102 = 1.08Y2m= 4×3×2 ( 10－2) / 102 = 1.92Y3m= 4×3×3 ( 10－3) / 102 = 2.52Y4m= 4×3×4 ( 10－4) / 102 = 2.88Y5m= 4×3×5 ( 10－5) / 102 = 3.00

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第48页：棚型曲线的调整

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 mY2m′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

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第50页：调整后的棚型曲线

调整后大棚棚型曲线图，显示抬高两侧后的棚面弧度变化

第51页：棚型弧线绘制方法

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

第52页：棚型弧线绘制示意

大棚棚型弧线绘制示意图，标注A、B、C、D等辅助点与两个圆心位置

第53页：竹木结构大棚骨架建造

竹木结构大棚骨架建造标题页，概述立柱埋设、拱杆与拉杆的安装流程

第54页：立柱的埋设

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

第55页：悬梁吊柱构造

悬梁吊柱构造图，标注3～5cm与30～40cm等连接尺寸及拱杆拉杆位置

第56页：大棚骨架布置

大棚骨架布置示意图，显示0.8～1.0m与2m间距的立柱排列方式

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第58页：上拱杆与扣膜

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

第59页：大棚断面尺寸

大棚断面尺寸图，标注2.4～2.6m高度及0.8～1.0m、1.8～2.0m等分部尺寸

第60页：拉杆安装示意

拉杆安装示意图，标注12m跨度与2.5～3m间距的拉杆布置

第61页：

第62页：不同棚膜的特性

不同棚膜的特性比较：聚乙烯、聚氯乙烯与乙烯—醋酸乙烯三类棚膜在力学、光学与耐候性上差异明显。

第63页：棚膜性能说明

棚膜性能补充页，比较不同薄膜的紫外线透过、可见光透过与保温能力

第64页：薄膜的透光特性

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

第65页：大棚覆膜方法

大棚覆膜方法页，比较一整块覆膜与三大块覆膜两种方式

第66页：钢筋拱架的焊接

钢筋拱架焊接页，标注外股4分管与腹杆拉花所用的钢筋规格

第67页：

第68页：钢筋拱架与拉杆构造

钢筋大棚拱架与拉杆构造图，标注25～30cm与15cm等连接尺寸

第69页：拉杆的焊接

拉杆的焊接

• 或者用4 分管作为拉杆8㎜6㎜6㎜

第70页：地基的建筑安装

大棚地基施工图，标注15×15cm与25×25cm水泥预埋件的尺寸

第71页：装配式镀锌钢管大棚建造

装配式镀锌钢管大棚建造标题页，涵盖材料要求、棚型规格与配件

第72页：装配式大棚材料

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

第73页：钢管骨架编号规定

钢管骨架编号页，说明按GB4176-84农用塑料棚装配式钢管骨架标准编号

第74页：热镀锌钢管选用要求

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

第75页：零件与镀锌件要求

钢管制造的零件、钢材冲压件、及部分零件表面的电镀锌应符合下列要求：所有零件应按设计图样规定的尺寸、材料和技术要求制造。

• 钢管壁厚在2毫米及其以下的，均需进行内外壁热镀锌。镀锌前后的钢管不得有裂缝、烧伤及其他影响强度的缺陷。
• 冲压零件所有冲切边不应有明显的毛刺，表面不得有明显的压伤和划痕。
• 未注明公差要求的尺寸应按GB1804—79《公差与配合未注明公差尺寸的极限偏差》的规定执行。
• 电镀锌的零件，镀锌层厚度不得小于0.01毫米。表面应光洁，允许存在直径不大于10毫米的暗斑，但在一个零件表面不得多于两处。表面允许存在未损坏镀锌层的锌疤和压印。2、材料的选择要求

第76页：装配式大棚棚型规格

装配式镀锌大棚的主要规格参考数据：下表列出三种常用型号的关键结构参数。

第77页：大棚的主要配件

4、大棚的主要配件

• 大棚主体: 拱杆、纵向拉杆、斜拉撑、棚门组合、棚头立杆、卡槽等。
• 主要配件：管槽固定器、U型卡、压顶簧、卡槽连接片、拱管接头、固定夹圈、地勾等。
• 摇膜机构

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第79页：装配式大棚搭建流程

装配式镀锌钢管大棚搭建流程图示页，列出棚位定线与各部件安装顺序

第80页：大棚搭建技术

5、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

第81页：早春育苗

（一）早春育苗主要是采取多重覆盖的方式来进行，为露地早熟栽培提供秧苗。如在大棚内使用保温幕、小拱棚、地膜等覆盖物用来保温，苗床安装电热线加温

第82页：

第83页：秋季延后栽培

2. 秋季延后栽培定植及采收与春茬早熟栽培相同，采收期直到10月末。这种栽培方式主要种植黄瓜、青椒、番茄、菜豆等

第84页：春到秋长季节栽培

3. 春到秋长季节栽培北方气候较为冷凉的地区可利用塑料大棚春秋保温、夏季防雨的特点，采取春到秋长季节栽培。生产期从4月中下旬～10月底

第85页：花卉瓜果果树栽培

（三）花卉、瓜果和果树栽培

• 栽培各种草花、盆花、切花；
• 栽培草莓、葡萄、樱桃、柑橘、桃等果树；
• 栽培西瓜、甜瓜

第86页：荫棚的作用

（一）荫棚在蔬菜、花卉栽培种的作用荫棚是夏季栽培花卉必不可少的设施。可避免阳光直射、降温、增加湿度、减少蒸发、防止暴雨冲击等

第87页：临时性荫棚

1.临时性荫棚—春季搭建、秋季拆除

• 用木材、竹材搭建骨架，东西延长，高2.5米，宽6～7米，上覆塑料薄膜，薄膜上盖苇帘、草帘等遮荫物，东西两侧应下垂至距地面60厘米处。
• 棚内地面铺炉渣、沙砾等，以利排水，并减少泥水溅污枝叶。（二）荫棚的类型和结构

第88页：永久性荫棚

2. 永久性荫棚

• 钢制骨架，用于经济价值较高的喜阴性花卉或蔬菜。如兰花、杜鹃等

第89页：蔬菜的遮荫栽培

（三）蔬菜的遮荫栽培

• 露地菜田双膜覆盖，防雨、防晒。
• 塑料大棚高卷棚膜，上盖遮阳网。
• 防虫网（寒冷沙）蔬菜生产