我國東北、西北地區(qū)冬季氣候比較寒冷，溫室大棚最大的耗能就是采暖問題，一般來說，30℃是大多數(shù)茄果類蔬菜和瓜類蔬菜最適宜生長的溫度上限，而在此基礎(chǔ)上再提高2-3℃，使棚溫達到32-33℃，如此調(diào)控溫度才能將棚溫調(diào)控到最適宜蔬菜生長的范圍內(nèi)。在確定了取暖方式之后怎么解決降低能耗？下面廣源溫室張經(jīng)理就和大家分享下。

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雙層薄膜溫室大棚；

雙層薄膜溫室是在單膜溫室的基礎(chǔ)上改良的升級版，廣泛應(yīng)用于花卉種植、蔬菜育苗、蔬菜種植等領(lǐng)域。這種結(jié)構(gòu)在橫梁的上部，內(nèi)部再加上一層圓拱，外拱和內(nèi)拱之間的間距為50厘米左右，中間間隔形成一個隔熱層。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是不占用立柱下部的空間，有利也必有弊，缺點是內(nèi)拱的撐桿無法通到外拱上去，抗雪性能會稍微遜色一些。

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雙膜溫室大棚技術(shù)的核心是使用雙膜梁，用雙膜梁替代了傳統(tǒng)棚架的內(nèi)梁鋼筋。由于它具有的低造價和雙層膜的高保溫、高節(jié)能效果及內(nèi)層膜無破損平整吊裝等特點，使得雙膜（雙層）溫室大棚生產(chǎn)技術(shù)成為北方種植地區(qū)大棚建設(shè)的重點推廣對象。

智能溫室大棚設(shè)計方案

智能溫室大棚設(shè)計方案 2020-02-09 13:17:34 本工程為智能溫室大棚設(shè)計，

11 連棟,長 32 米，寬 88 米，大,軸線面積 2816 平方米外遮陽溫 室， 2 棟，共 5632 平方米。工程內(nèi)容主要包括大棚主體設(shè)計、

制作、安裝 。二．溫室規(guī)格

根據(jù)建筑方要求，該大棚為薄膜溫室，型號為 PGR-8L。大

棚采用圓拱形屋面結(jié)構(gòu)，跨度 8 米，肩高 3 米，脊高 4.8 米，加

外遮陽系統(tǒng)總高度 5.3 米,墻裙高 0.3m，拱桿間距 1m，立柱 4

米。大棚的兩側(cè)及頂部安裝卷膜機構(gòu)，并用寬 1.5m 米的防蟲網(wǎng),

門洞尺寸（寬3高）為 232 米, 11 聯(lián)棟。外遮陽連棟溫室，每

跨溫室前端配置排風(fēng)機；后端面安裝降溫濕簾；溫室安裝倒掛

式微噴灌。見《連棟溫室大棚端面結(jié)構(gòu)圖》與《連棟溫室大棚

側(cè)面結(jié)構(gòu)圖》

三．大棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本設(shè)計參照美國?溫室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。包括

? 建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范 ? （ GBJ9-87 ）， ? 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

?(GBJ17-88),?冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范?(GBJ18-87)，《建筑

物最小設(shè)計荷載要求》等。

根據(jù)西南氣候及本溫室大棚等資料，輕鋼結(jié)構(gòu)，外型設(shè)計使 用圓拱型，圓拱室頂比尖拱型室頂采光性高 20%，；圓拱型溫室

具有良好的通風(fēng)性能，跨度 8 米，也具有良好的落水性能；并結(jié)

構(gòu)性能更好。見陽光照射示意圖。

風(fēng)載：1.53KN/m2

雪載：22.4KN/m2

恒載：116.2Kg/m2

吊掛載荷：118.3Kg/m2

最大排雨量：1150mm/h

見載荷設(shè)計示意圖。

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溫室主體結(jié)構(gòu)包括:主體結(jié)構(gòu)、通風(fēng)系統(tǒng)、覆蓋物、等。 溫室基礎(chǔ)采用獨立墩基礎(chǔ)以及基礎(chǔ)墻，與地面平齊，四周砌

0.3 米高的墻裙。溫室主體結(jié)構(gòu)使用壽命95 年。

四．材料選型

骨架采用雙熱鍍鋼材 KT37，該鋼材含硅低，表面處理采用熱鍍

鋅；覆蓋材料采用的 55 絲無滴膜。

1、溫室主體結(jié)構(gòu)：

（1）、拱桿：拱桿是該產(chǎn)品中用料最多，也是最重要的部件，它

的好壞直接影響溫室的使用壽命及美觀性，因此在選料上選用鋼

管精細加工、定型，再經(jīng)熱鍍鋅處理，使用壽命95 年。經(jīng)過受

力分析及應(yīng)力計算，選用 80 管。

（2）、脊梁、支撐桿：考慮堅固耐用及安裝方便，選用熱鍍鋅管，

經(jīng)過受力分析及應(yīng)力計算，選用 2035.5 鋼管。

（3）、門柱、端豎管：為使安裝方便、結(jié)實耐用，故也選用熱鍍

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鋅矩管， 經(jīng)過受力分析及應(yīng)力計算， 考慮經(jīng)濟性， 選用

5033031.8 矩管。

（4）、側(cè)豎桿：用于支撐槽板及安裝卷膜機構(gòu)，要求結(jié)實耐用，

因此選用熱鍍鋅管，選用 90 管。

（5）、立柱：是主要的支撐受力部件，要求堅固耐用、連接方便，

選用熱鍍鋅管，經(jīng)過受力分析、應(yīng)力計算及用戶要求，立柱選用

6036035.0 矩管，包含邊立柱和端立柱。

（6）、拉桿：溫室的主要定型部件，直接關(guān)系到溫室的使用壽命

及安全。經(jīng)過受力分析及應(yīng)力計算，選用 3239.5 熱鍍鋅鋼管。

（7）、水槽：水槽是溫室各拱之間的連接件，并用于排水和安裝

人員行走，要求堅固耐用、連接方便，選用鍍鋅板，經(jīng)過受力分

析及應(yīng)力計算，選用 5.0 鍍鋅板冷成形，采用螺栓連接。

（8）、卷膜桿：用于卷棚側(cè)薄膜，要求不得劃傷薄膜、結(jié)實耐用， 自重要求輕，也因此選用鍍鋅管，考慮卷膜效率等因素，選用 Ф90

熱鍍鋅管。

（9）、用于棚內(nèi)的保溫，要求采光性能好。采用 0.15mm 無滴薄

膜。

2、大門：兩端面各設(shè) 30m33m 雙開扇大門兩個,推拉結(jié)構(gòu)。

3、通風(fēng)系統(tǒng)：該系統(tǒng)使棚內(nèi)空氣能夠得到充分改善。溫室兩側(cè)

及頂部安裝卷膜機構(gòu)，采用手動拉鏈卷膜，自動控制。

1、采用“濕簾——風(fēng)機”降溫系統(tǒng)。濕簾風(fēng)機降溫系統(tǒng)由濕簾、

風(fēng)機、水循環(huán)系統(tǒng)及控制裝置組成。它是利用水蒸發(fā)降溫原理，

將濕簾與風(fēng)機分別裝于密閉房舍的兩端山墻上，當(dāng)風(fēng)機抽風(fēng)時，

造成室內(nèi)負壓，迫使室外未飽和空氣流經(jīng)多孔濕潤的濕簾表面，

引起水分蒸發(fā)，使室內(nèi)的空氣溫度降低,該系統(tǒng)使棚內(nèi)空氣能夠

得到充分改善。濕簾–風(fēng)機降溫系統(tǒng)功能特點：

2 降溫效果好――濕簾風(fēng)阻小，蒸發(fā)效率高，能承受較高的過流風(fēng)

速，這樣單位面積的就能使更多的空氣通過并降溫。保養(yǎng)良好的

濕簾降溫系統(tǒng)能年復(fù)一年地保證 75-80%的降溫效率。

濕潤凈化空氣――通過濕簾進入溫室的空氣更加清閑濕潤，更適 宜農(nóng)作物生長。 操作簡單，費用低――濕簾風(fēng)扇系統(tǒng)提供了一個簡單而經(jīng)濟有效 的降溫途徑，所需機械部分僅僅是水泵與排風(fēng)機。 強制通風(fēng)，配合溫室面積及需要換氣量，風(fēng)機系統(tǒng)做不同時間， 不同階段啟動。 溫室的溫度保證外界 40℃時，溫室內(nèi)溫度不超過 30℃ A、濕簾參數(shù)：

⑴水簾厚度 10cm，孔徑 7mm。

⑵波級夾度 45°+15°。 ⑶紙殼型號 7090。

⑷外框材質(zhì)鋁合金。

⑸水簾紙要求硬度大、深色。

B、風(fēng)機參數(shù)：

⑴尺寸：1380X1380。

⑵功率：1100W。 C、循環(huán)蓄水池要求：

⑴規(guī)格 3m（長）31.5m（寬）32m（深），共 9m3。⑵用

標(biāo)準(zhǔn)頁巖磚“二2四”墻砌邊壁，用 1:3 水泥砂漿滿縫安砌， 安砌完畢后用 1:3 水泥砂漿粉糊內(nèi)墻體，然后刷 2-3 次凈水 泥漿。⑶用高標(biāo)號水泥和 6#鋼筋預(yù)制板封蓋。

濕 簾

2、溫室兩側(cè)及頂部安裝卷膜器。

4、遮陽系統(tǒng)：外遮陽系統(tǒng)，骨架采用框架結(jié)構(gòu)，齒輪齒條傳動，

電機做動力，控制箱控制，外遮陽采用黑色。本系統(tǒng)包括控制

箱、優(yōu)質(zhì)專用電機、傳動部分、行程限位開關(guān)等組件。按下

控制箱啟動開關(guān)按鈕，電機啟動。電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動傳

動軸運轉(zhuǎn)，傳動軸通過連接組件帶動齒條運行，通風(fēng)窗打開

后觸動行程限位器開關(guān)，電機停止，該行程運行結(jié)束。該控

制箱備有手動控制，如需要中途停止，可以按下停止按鈕，

即可停止運行，并可以實現(xiàn)智能控制。

電動外遮陽系統(tǒng)

5、鋼結(jié)構(gòu)的采用：

圓型鋼管最大優(yōu)點是各向同性，便于取材和加工。其缺點是：

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① 鉆孔之處無鍍鋅保護；②幾乎不可能看清楚鋼管內(nèi)部的狀況；

③外形為圓形，可能產(chǎn)生滑動，④管與管不可能確保用夾板裝

置連接良好并固定不動。

冷彎型矩管其特點是：

① 最終成品要精確的多；②更易于裝配；③斷面狀況便于監(jiān)視， 觀察到問題更容易處理；④材料成本高。⑤抗風(fēng)栽和雪載等載 荷強。

綜上所述，根據(jù)本溫室用途及用戶要求，采用冷彎型矩管與圓型 鋼管，并進行熱鍍鋅處理。

五．系統(tǒng)構(gòu)成

1、 骨架：立柱、拱桿、拉桿、豎桿。

2、 排水系統(tǒng)：水槽、下水管,溫室采用六道水槽，基本讓溫室 雨水通過水槽、下水管進入排水溝。

3、 降溫系統(tǒng)：14 套卷膜機構(gòu),12 套頂卷膜,2 套側(cè)卷膜、噴灌、 風(fēng)機、濕簾。

側(cè)卷膜

4、 基礎(chǔ)：基礎(chǔ)是連接結(jié)構(gòu)與地基的構(gòu)件，必須將重力、浮力 傾斜荷載，安全傳達到地基。預(yù)制地基比現(xiàn)澆地基多養(yǎng)護 期，故牢固，采用現(xiàn)澆地基。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，其坡度應(yīng)小于 0.1%。

5、降溫系統(tǒng)

（1）溫室兩側(cè)推拉窗、風(fēng)機、噴灌、門以及風(fēng)機濕簾系統(tǒng)可

使溫室內(nèi)溫度基本與室外溫度相差不大。

（2）噴灌降溫系統(tǒng)

噴霧降溫系統(tǒng)，通過技術(shù)手段將水以細微顆粒狀噴入空

氣中，使水與空氣充分接觸，利用水蒸發(fā)吸熱降低空氣溫度

的方法稱為噴霧降溫。噴霧降溫系統(tǒng)分類：根據(jù)水是否直接 噴入溫室內(nèi)以降低溫室內(nèi)空氣溫度，可分為直接式噴霧降溫 和間接式噴霧降溫，直接式噴霧降溫將水噴灑在溫室內(nèi)，間

接式噴霧降溫將水噴灑在溫室覆蓋材料上，本處采用直接式 噴霧降溫，并可增加溫室濕度，增加作物葉面供水與施肥。

噴灌降溫系統(tǒng)

6．總控 溫室控制系統(tǒng)就是依據(jù)溫室內(nèi)外裝設(shè)的信息，通過控制設(shè)備

（如控制箱、控制器等）控制驅(qū)動/執(zhí)行機構(gòu)（如風(fēng)機系統(tǒng)、

開窗系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)等），對溫室內(nèi)的環(huán)境氣候和灌溉施

肥進行調(diào)節(jié)控制以達到栽培作物的生長發(fā)育需要。

六．溫室微氣候

1、 光照

光照調(diào)節(jié)方法：①補充光照，安裝照明設(shè)備(用戶自己根據(jù)需

要自行安排)；②覆蓋材料的光選擇性，15 絲無滴膜,透光性

好,抗紫外線強，安全系數(shù)高。

溫室通風(fēng)

① 自然通風(fēng)

使用天窗、側(cè)開窗、門，以及增加水槽高度，溫室外的冷空

氣通過天窗、側(cè)開窗、門進入室內(nèi)，室內(nèi)熱空氣通過天窗出

去，形成自然通風(fēng)。自然通風(fēng)運行費用低、安裝費用少，但

不易控制溫濕度。

②風(fēng)機排風(fēng)

通過排風(fēng)機，可以加快溫室內(nèi)空氣流動，有效控制溫室的溫

度，達到作物生長需要的最佳效果。隨著人們生活水平的提高，溫室技術(shù)也越來越多，因為溫室中種植的時令蔬菜正變得越來越不可分割。溫度控制是最重要的部分：基于PLC的靈活性和易于操作的優(yōu)點，設(shè)計了基于PLC的溫度控制系統(tǒng)。讓我們介紹溫室控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括信息收集單元，智能控制單元和最終執(zhí)行單元。這次設(shè)計的溫度可以改變許多因素，包括照明，濕度，通風(fēng)和其他因素。該系統(tǒng)包括一個溫度上升和下降系統(tǒng)，一個輔助照明系統(tǒng)，一個遮陽系統(tǒng)，一個加濕系統(tǒng)，一個CO2系統(tǒng)和一個用于全面調(diào)節(jié)溫度的通風(fēng)系統(tǒng)。變化可確保溫度精度。由于已根據(jù)設(shè)計需求和經(jīng)濟綜合因素選擇了Siemens S7-200 PLC控制裝置，因此它不僅可以實現(xiàn)輸入和輸出控制，而且還可以實現(xiàn)輸入和輸出控制還實現(xiàn)了高性價比：通過設(shè)計給出控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，在STEP7軟件中輸入，調(diào)試和仿真梯形圖，完全可以滿足設(shè)計要求。

（1）溫度利用率較低。通風(fēng)口必須相對較大，以防止高溫影響天氣對植物生長的影響。這會導(dǎo)致熱區(qū)的溫差大，然后室內(nèi)的冷區(qū)會導(dǎo)致溫度下降并減緩植物生長。

（2）當(dāng)天氣多雨，下雪或多風(fēng)時，溫室內(nèi)的溫度不能保持恒定并且植被不能在適當(dāng)?shù)臏囟认律L。蟲害和疾病往往造成經(jīng)濟損失；

（3）不受控制的臨時溫度通常會造成不可逆轉(zhuǎn)的損失；例如，樹木開花期間的一兩個高溫導(dǎo)致一年的生產(chǎn)損失；

（4）勞動強度大，難以及時調(diào)整溫度。蔬菜護理溫度約占總時間的50％，而水果護理溫度約占總時間的85％。近年來，出現(xiàn)了單機械通風(fēng)口技術(shù)，但是由于不能解決實際問題，因此尚未得到廣泛應(yīng)用。

第2章系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計

本系統(tǒng)以PLC為控制核心設(shè)計，分為三個部分：

（1）信息采集系統(tǒng)，包括溫度/濕度傳感器，光傳感器和CO2傳感器。主要實時監(jiān)測溫室內(nèi)部的環(huán)境。在執(zhí)行設(shè)備工作時，也要執(zhí)行反饋工作。這是影響系統(tǒng)精度的主要因素。

（2）智能控制單元。它主要包括模糊控制器，MCGS配置（人機交互界面）和PLC（系統(tǒng)的核心部分）。信息獲取系統(tǒng)將信號輸出到模糊控制器。模糊控制器處理信號（由PLC確定并執(zhí)行先前的分析）。模糊控制信號在發(fā)送到MCGS配置之前先經(jīng)過處理。 MCGS配置會創(chuàng)建趨勢曲線。它在人與計算機之間交換信息，例如動畫演示，最后將信號發(fā)送到PLC。 PLC將信號與設(shè)定值進行比較，并做出相應(yīng)的決定來控制下一部分工作。

（3）系統(tǒng)執(zhí)行單元根據(jù)來自PLC的信號包括前進和后退裝置以及包括開關(guān)裝置在內(nèi)的最終裝置，并相應(yīng)地響應(yīng)以控制溫度等以達到目的。你呢在最終信息收集部分，將信息收集并反饋，并重復(fù)上述步驟以實現(xiàn)智能溫度控制的效果。您也可以手動或自動切換以確保溫度精度。

示了系統(tǒng)的自動溫度控制梯形圖。

看似簡單的蔬菜大棚，建起來卻不容易。建造材料、建造成本、蔬菜種植技術(shù)、大棚管理等，都是廣大農(nóng)民朋友關(guān)心的問題。

建造大棚前，先了解蔬菜大棚的類型，及其建設(shè)過程中所需的材料，對蔬菜大棚的搭建工作將有很大幫助，能為您節(jié)省開支，并提高生產(chǎn)效率。

一、蔬菜大棚的類型及建造成本

簡易竹架大棚：廣泛應(yīng)用的一種類型，棚型一般寬5～6米，頂高2～3.2米，側(cè)高1～1.2米，拱桿間距1～1.1米。取材方便、建造容易，造價低，每畝成本約3000元(連薄膜)。

注意：大棚內(nèi)柱子多，遮光率高，作業(yè)不方便；使用壽命短。

6米寬裝配式鋼架大棚：這種棚型已推廣應(yīng)用多年，主要以直徑22毫米、厚1.2毫米的鍍鋅薄壁鋼管為大棚骨架材料，棚寬6米，頂高2.2～2.5米，肩高1.2米，土地利用率80%，使用壽命10年以上，每平方米造價10～30元，每畝建造成本7000～20000元。

注意：這種棚適合種植蔬菜、花卉等，缺點是棚寬較小，操作管理效率較低，冬季保溫性較弱。

8米寬提高型鋼架大棚：這種大棚采用直徑28～32毫米、厚1.5毫米的鍍鋅管搭建；頂高3.2～3.5米，肩高1.8米，棚體空間大。

注意：這種大棚建造成本大幅提高，每平方米造價20～45元左右，每畝成本1.5～3萬元，主要適合于農(nóng)業(yè)示范園區(qū)及有一定經(jīng)濟實力的農(nóng)場應(yīng)用。

鋼竹混合大棚：棚型結(jié)構(gòu)與簡易竹架大棚相同，間隔用鋼管和竹竿做拱桿，具有節(jié)約鋼材，降低造價，操作便利等優(yōu)點，有一定的應(yīng)用面積；性能與成本介于鋼架大棚和竹架大棚之間。

連棟大棚：連棟大棚是普通大棚的一種升級存在，具有空間大、土地利用率高等優(yōu)點，每平方米造價50～100元。

二、蔬菜大棚覆蓋材料介紹

普通膜：以聚乙烯或聚氯乙烯為原料，膜厚0.1毫米，無色透明；使用壽命約為半年。

多功能長壽膜：寬幅7.5米、厚0.06毫米，使用壽命比普通膜長1倍，夜間棚溫比其他材料高1～2℃；膜不易結(jié)水滴，覆蓋效果好，成本低、效益高。

草被草扇：用稻草紡織而成，保溫性能好，是夜間保溫材料。

聚乙烯高發(fā)泡軟片：白色多氣泡的塑料軟片，寬1米、厚0.4～0.5厘米，質(zhì)輕，保溫性與草被相近。

無紡布：一種滌綸長絲，不經(jīng)織紡的布狀物。分黑、白兩種，并有不同的密度和厚度，除保溫外還可作遮陽網(wǎng)用。

遮陽網(wǎng)：一種塑料織絲網(wǎng)，常用的有黑色和銀灰色兩種，并有數(shù)種密度規(guī)格，遮光率各有不同。主要用于夏天遮陽防雨，也可作冬天保溫覆蓋。

玻璃：主要有平板玻璃、鋼化玻璃、有機玻璃三種。平板玻璃光學(xué)效能和機械性能好，鋼化玻璃抗拉強度大。

三、種植成本和利潤分析

大棚蔬菜種植成本與利潤主要由大棚建造、維護，以及蔬菜種植管理需要的農(nóng)資決定，各地情況會有差異。

一般每畝地的蔬菜大棚骨架需要5500元左右，為了節(jié)省造價及延長大棚的使用時間，比較經(jīng)濟的建造大棚的方法是，做成半圓形，就需要大竹竿、鐵絲、水泥柱以及塑料紙。這樣的大棚可以使用5年，每年只需要更換塑料紙就可以了。每畝蔬菜種苗、農(nóng)藥、肥料等成本大約為700元/年，土地租用費每年800元左右。

結(jié)合以上的計算，大棚蔬菜種植成本為，每畝地初期的投入為7000元左右，蔬菜大棚以5年的使用期算，每畝地每年的均攤成本為2500元左右。

大棚蔬菜種植利潤可以達到150～250%，每年可以出2～3季的蔬菜，如果是種植一般的蔬菜，1～2季的蔬菜基本就可以回收初期的建造及大棚蔬菜管理成本，這樣第一年就可以實現(xiàn)盈利，平均利潤為100～150%。以后的年份每年的成本就是換些塑料紙。(紅會)

來源：農(nóng)業(yè)科技報