CN203523435U - 一种无支架大跨度单层膜充气温室结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业技术领域，具体涉及一种无支架大跨度单层膜充气温室结构。其结构简单、使用方便，覆盖面积大，可有效提高农作物或植被的生长。本实用新型的技术方案包括透明膜，透明膜的四周通过固定件与地面固定连接，其上通过柔性橡胶棒设置有机械通道门、人员通道、进风通道、逃生门、蓄能通道出气口和排风通道，进风通道上设置有防虫网，透明膜上每3-5米处横向设置有气囊，气囊通过卡槽连接有遮阳网，透明膜上通过管道连接有热风机和智能控制室，蓄能通道出气口上连接有蓄能调节通道，蓄能调节通道的另一端连接有蓄能风道进气口，透明膜上设置有外套PVC的钢索成网状，防虫网外设置有进风风扇，蓄能风道进气口上设置有内循环进风气泵。

Description

一种无支架大跨度单层膜充气温室结构

一、技术领域：

本实用新型涉及农业技术领域，具体涉及一种无支架大跨度单层膜充气温室结构。

二、背景技术：

一）、现有支架支撑（统称硬物支撑如钢架、竹木等硬性材料）日光温室统称旧式日光温室，存在许多弊病，现总结如下：

1、旧式温室顶高受温室后墙高度、护坡材料等的影响，不可能过高，一般超不过5米，个别樱桃种植日光温室迫于树体高大，不得不花巨资加高后墙，以提高硬物支撑日光温室整体高度。高度不足，就造成旧式温室空间小，许多农业机械、运输机械不能顺畅的操作，生物技术、设施和物理农业技术、设施不能施展，人工成本大幅度增加，工作效率低下。

2、旧式日光温室受硬物支撑的施工材料限制，温室的跨度一般在10米以内，个别加强型在15米，但是需要中间有立柱支撑；常见的8-10米。狭小的空间使得温室内温湿度、光照递差明显，种植作物的一致性极差；前沿(南部）约2米宽度受空间影响不能完全种植，同时，由于距离边沿过近，冬季温度变化剧烈，作物不能很好生长，造成设施面积浪费。

3、旧式日光温室的建造费用很高，一般400-800元/平方米不等，钢梁拱架及配套的砼基础、卷帘机、棉被等约占60%-70%，甚至更高。

4、旧式日光温室的土地面积浪费严重，由于收光的需要，大约一半面积不能进行覆盖，也不能很好的进行露地种植。

5、由于空间较小，冬季空气蓄热少，为保持温室内温度必须覆盖棉被等覆盖物，增加了卷帘机、卷管等大笔设施费用，但是在雨雪天气操作非常麻烦，机械、电器故障率高，人工成本剧增，伤人事件时有发生。

6、由于结构限制，在北方雨季时连续的降雨经常导致旧式日光温室后墙坍塌、损毁，损失惨重。

7、冬季大雪时，旧式日光温室由于棚高和收光角度限制，普遍滑雪（积雪从膜上自动滑落）困难，需要人工清理，在清理不及时、不到位时，常常发生积雪压毁棚的现象，夏季降温困难，主要靠上下通风口通风，中午常常会有35摄氏度以上温度出现，影响作物生长。

8、大风骤起时，风口闭合不及时、不到位或有少许撕裂口，会造成瞬间温室整体膜掀起、撕烂。

二）、现有联栋温室、拱棚的缺陷

1、联栋温室每隔6-8米必有一排立柱，影响操作空间。受材料、设计限制，高度以6-8米为宜，高度过高种植效果虽好但成本极高，一般只能做展示使用。

2、联栋温室空间狭小，空气蓄能困难，冬季升温、夏季降温需要消耗大量能源。

3、联栋温室封闭困难，冬季夜间低温时散热迅速，补充热量需要大量能源，北方除生产高档植物外，经济上很难承受生产费用。

4、联栋温室在冬季大雪时必须使用大量热能化掉积雪通过排水管排出，消耗大量能源。

5、联栋温室建设需要大量钢材，建设成本高，一般为1200--1600元/平方米，有的更高。充气温室达到同样配置只需要200-400元/平方米。

6、硬性支撑的联栋温室受材料限制，在大雪天气化雪不及时会造成垮塌现象，对内部种植的作物照成影响。在多风的季节常常因为临时起风门窗、通风口等关闭不严造成掀顶、撕裂等损害。

三、实用新型内容：

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，其结构简单、使用方便，覆盖面积大，可有效提高农作物或植被的生长。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：1、一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，包括透明膜，其特征在于：所述的透明膜的四周通过固定件与地面固定连接，所述的透明膜上通过柔性橡胶棒设置有机械通道门、人员通道、进风通道、逃生门、蓄能通道出气口和排风通道，所述的进风通道上设置有防虫网，所述的透明膜上部每3-5米处横向设置有气囊，气囊通过卡槽连接有遮阳网，透明膜上通过管道连接有热风机和智能控制室，所述的蓄能通道出气口上连接有蓄能调节通道，蓄能调节通道的另一端连接有蓄能风道进气口，所述的透明膜上设置有外套PVC的钢索成网状，所述的防虫网外设置有进风风扇，所述的蓄能风道进气口上设置有内循环进风气泵。

所述的防虫网为双层40目防虫网。

所述的透明膜撑起时高度为宽度的三分之一到二分之一。

所述的热风机设置有1-4台。

所述的进风通道设置有4-6个。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下： 

1、棚体高大，长度一般可达500米左右，最长上千米，跨度一般可达20-30米以内，最大可达80米，最高高度可达25米，一般为5-15米，棚体内无任何支撑；巨大的空间摆脱了旧式日光温室、联栋温室空间狭小带来的全部弊病，大型机械、运输车辆、农用设施在温室中使用不受任何限制；生物技术、设施，物理农业技术、设施都能很方便地使用，极大降低了人工费用；

2、改造的日光温室保留了旧式日光温室采光好、土墙蓄能的优点，极大地提高了土地的设施利用率；

3、增加了地下蓄能风道，使得白天的太阳能大部分通过风带到地下通道储存起来，夜间需要时缓缓释放出来。较旧式日光温室蓄能仅靠墙体蓄能或现有联栋温室靠加温提供热量又多了一套蓄能体系。地下蓄能风道同时调节温室空气温度、湿度，白天降温（太阳能储蓄）夜间室内空气温度低于土壤温度时风道缓缓释放白天储蓄的热量。较原旧式日光温室蓄能增加约2-5倍（视地下风道面积、体积、深度）；

 4、地下风道在极端天气如连续雨、雪、阴霾天气时可以把地下热量传导到地面，一定程度避免毁灭性的冻害；

 5、对日光温室后墙体全覆盖，解决了连续阴雨天气的损毁现象，后墙体南面夏季用专门的反光材料覆盖，减少了热能储蓄，利于夜间降温；

 6、改造过的日光温室不需要外部的棉被覆盖，节省了棉被、卷帘机、卷杆等设施，极大地增加了温室的安全性；

 7、充气温室内设计了进风、排风通道，在白天有1-5米/秒上下（根据作物不同）的微风在进、出风口间流动，使得叶片光合作用功能增加，作物产量、品质提高（如草莓可以增加30%以上产量），进风是通过双道40目防虫网，使得外界有害昆虫被隔绝，温室内虫口数量大幅度下降；微风使得叶面水份散失较快，利于蒸腾作用，同时低的空气湿度使得致病病菌生长受阻，病害发生率下降；以上就决定了温室内可以使用生物农药、制剂和生物防治办法来控制病虫害，形成封闭的、最贴近有机生产标准的纯绿色生产体系；

进入温室的微风使得温室内外二氧化碳浓度得以平衡，为增产、增收和品质改良奠定了基础；

 8、充气温室建筑费用低，节省了旧式联栋温室钢梁（硬物支撑）、日光温室的棉被、卷帘系统等设备费用，后墙护坡、后墙顶防水处理、四周砼基础等费用，约是旧式日光温室建筑费用的20--40%，旧式联栋温室的30-40%

 9、安装、拆卸简单，含土建施工每300米长*40米宽*12米高3天即可完工；

 10、配备了专用遮阴网安装充气囊，可以在夏季高温天气安装简易遮阳网，在囊上固定，膜与遮阴网分离；

 11、运营费用低，在充气状态下，300米长*40米宽*12米高的温室需要2个一千瓦气泵一天一夜满负荷工作3-4小时，即6-8度电即可维持正常运营；

     12、冬季大雪天气，温度出现摄氏零下20度情况，300米*40米*12米高充气温室需要配备2-4台10个千瓦的燃油（电、煤）热风机辅助加温，可以保证二层覆盖下的空气温度在8摄氏度以上，作物可以安全渡过极端天气；

     在摄氏零下10-15度内的低温对棚内作物基本没有影响，使用简单的二层覆盖就可以使作物渡过危险期，除特殊需要，不需要热风炉辅助加温；

     13、大雪天气，由于充气温室桃形顶设计，充气温室棚顶的积雪很快滑落，不需要人工上棚顶清雪，只需要在底部运走积雪即可，大幅度节省了融雪能源。

     14、大风天气，由于棚体整体是柔性结构，在一定棚内气压状态下棚体随风晃动，消解风能，柔性固定钢缆控制住整体棚型结构，大风对棚体没有影响。300米长*40米宽*12米高标准设计可以达到抗飓风标准；

     15、空间大，跨度大，使得南北生产产品一致性强，非常整齐，摆脱了旧式日光温室南北产品差异大的缺陷；

     16、改造的日光温室利用后墙体作支撑，在温室南部适当的相应位置搭建支架，可以安装二层保温幕，电动卷帘，利于冬季越冬生产，一些作物如草莓在我国北方大部分地区可以不加温生产；

     17、安全性高，停电时完全封闭出气口和人员进出门、机械进出门，可以维持8-12小时结构不变形；出现意外时打开所有通道、出气口，棚体降落需要2-3小时才可以完全降下，人员有足够逃生时间。

     18、出现膜的破损等，使用简易工具可以很方便地修复。

四、附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型钢索的分布图；

图4为地下风通道简易型剖面示意图；

图5为地下通风加强型剖面示意图；

图6为气囊与外遮阴网分布图；

附图标记：1—透明膜，2—人员通道，3—机械通道门，4—防虫网，5—蓄能通道出气口，6—智能控制室,7—气囊,8—遮阴网,9—热风机，10—进风通道，11—排风通道，12—蓄能调节通道，13—逃生门，14—蓄能风道进气口，15—雾化降温加湿器，16—外套PVC的钢索，17—进风风扇，18—内循环进风气泵。

五、具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

参见图1、图2和图3：一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，包括透明膜1，所述的透明膜1的四周通过固定件与地面固定连接，所述的透明膜1上通过柔性橡胶棒设置有机械通道门3、人员通道2、进风通道10、逃生门13、蓄能通道出气口5和排风通道11，所述的进风通道10上设置有双层40目防虫网4，所述的进风通道10设置有4-6个，所述的透明膜上部每3-5米处横向设置有气囊7，气囊7通过卡槽连接有遮阳网8（参见图6），透明膜1上通过管道连接有1-4台热风机9和智能控制室6，所述的热风机9在300米*40米*12米标准设置有4台10个千瓦热风炉，所述的蓄能通道出气口5上连接有蓄能调节通道12，蓄能调节通道12的另一端连接有蓄能风道进气口14，所述的透明膜1上设置有外套PVC的钢索16成网状，所述的防虫网外设置有进风风扇17，所述的蓄能风道进气口14上设置有内循环进风气泵18，所述的透明膜1撑起时高度为宽度的三分之一到二分之一，所述的撑起的透明膜1内设置有雾化降温加湿器15。

本实用新型的运行机理为：

A 、智能控制室（动力间）根据探头数据发出指令，使充气风扇（17）或充气气泵充气，维持一定的棚内外空气压力，用气压差支撑整个棚体结构。 

B、 单层透明外膜是唯一一层温室外膜，其外部用pvc包裹的钢索（16）布成网络控制棚体结构，使外膜不能被内部气压爆开，在大风、大雪状态下棚内充气量（气压）增加，棚体仍然稳固。

C、外部的空气由风扇通过双层40目防虫网吹进棚内，基本杜绝外部昆虫进入。

D 、在夏季，利用独立的桶状（充气后直径0.5-0.8米）外充气气囊间隔3-5米（视遮阳网质量）一道横向分布在外膜外部，单独固定在底部固定锚上，外遮阳网盖在气囊上面，用卡槽固定，不直接与外膜接触。

E、所有固定锚固定在砼基础上或简易的地锚上。

F 、人员和机械车辆通道根据天气温度情况可以开大、开小或关闭，在外界温度过高或过低时关闭人员、机械通道，通过智能控制室使用排气口排气，同时开启地下蓄能通道（参见图4和图5）和内循环加压气泵，使进入温室的气体全部或部分通过地下蓄能通道口进入棚体地下进行热交换，再由蓄能通道出气口排出，双向调节棚内气体的温度。

G、在冬季最冷的季节，通过智能控制室启动外置热风炉增加棚内气温；同时，为使棚内湿度适于作物生长，智能控制室启动雾化加湿器控制棚内湿度。

H 、在夏季最热的季节，智能控制室启动独立的气囊充气装置，气囊充气后人工铺设外遮阳网，用卡槽固定在气囊上；同时，智能控制室根据探头湿度传感器数据，启动室内加湿装置。

本实用新型的工作过程，工作原理及工作方式等。

1）工作过程、工作方式

A、通过一定内外气压支撑起充气温室。

B、利用地下通风道从外部吸进空气，缓缓补充进充气温室；利用排风口适当控制流量缓缓释放空气。

C、保持充气温室内微风流动，一般1-5米/秒。

D、通过智能控制室控制充气、排气量，大风、雪天气时控制排气口流量，稳定棚内气压，利用临时加温设备保持棚内基础温度，利用二层幕维持作物生长。

E、利用生物技术、物理技术控制病虫害。

F、利用大型农业机械进行种植操作。

G、利用计算机、探测点、变频电器组成的智能控制室控制温室内外气体压力。

 2）工作原理

A、现场测量后出设计方案，改良充气日光温室建东西走向1米厚3-4米高土墙，机械操作，做四周基础，利用棚内外气压支撑温室棚体结构。新建充气温室南北走向修建基础砼结构或压膜沟。

B、现场拼接块状膜结构、压膜固定、充气；充气后用膜外钢索固定膜整体结构。

C、利用空气微微流动促进作物生长，减少病虫害。

D、利用大空间，搭建简易二层幕，保证越冬生产。

E、利用温室后墙、地下风通道储蓄热量，调节温室内气温。

F、极端天气下夏季利用外气囊系统铺设遮阴网，冬季利用移动热风机补充基础温度。

正常情况下，300米*40米*12米温室使用2台1个千瓦风机2-4台，每天满负荷4-6小时工作即可维持棚内整体结构。

    3）操作过程

A、根据所建温室现场的地形地貌、面积等勾勒出四址。

B、根据四址，设计出温室长、宽、高等基本尺寸，动力间位置、门的位置等

C、根据欲种植作物的种植年限，设定膜的种类、使用年限，保证在种植年限内膜的正常使用。如玫瑰为7年，番茄为1年、樱桃为20年.一般最少设定使用3年。

D、根据四址，设计出宽度是高度一倍以上，东西长度控制在500米以内的框架；根据桃形原则，设计出温室的顶高、侧高（肩高）、长度；根据三角形拼接方法，设计出温室两端膜的形状、块数。

E、根据温室高度、宽度、长度、拱形推算出充气后气体体积，按30分钟鼓涨温室来计算出风机功率、出风量，设计出风口大小。

F、按当地最大风量推算出外压钢索粗度、密度，一般是10级风以内、40米以内跨度，两米一道，钢丝绳规格分别如下：

G、按鼓起后温室形状测出钢索每道的实际长度，留有5%余地，现场裁剪，裁好后机械包裹PVC材料。

   H、按设计图确定地锚位置，固定建筑打40*50到80*120尺度混凝土桩基础；临时或日光温室改造建筑挖固定沟。

Claims (5)

1.一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，包括透明膜（1），其特征在于：所述的透明膜（1）的四周通过固定件与地面固定连接，所述的透明膜（1）上通过柔性橡胶棒设置有机械通道门（3）、人员通道（2）、进风通道（10）、逃生门（13）、蓄能通道出气口（5）和排风通道（11），所述的进风通道（10）上设置有防虫网（4），所述的透明膜上部每3-5米处横向设置有气囊（7），气囊（7）通过卡槽连接有遮阳网（8），透明膜（1）上通过管道连接有热风机（9）和智能控制室（6），所述的蓄能通道出气口（5）上连接有蓄能调节通道（12），蓄能调节通道（12）的另一端连接有蓄能风道进气口（14），所述的透明膜（1）上设置有外套PVC的钢索（16）成网状，所述的防虫网外设置有进风风扇（17），所述的蓄能风道进气口（14）上设置有内循环进风气泵（18）。

2.根据权利要求1所述的一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，其特征在于：所述的防虫网（4）为双层40目防虫网。

3.根据权利要求1或2所述的一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，其特征在于：所述的透明膜（1）撑起时高度为宽度的三分之一到二分之一。

4.根据权利要求3所述的一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，其特征在于：所述的热风机（9）设置有1-4台。

5.根据权利要求4所述的一种无支架大跨度单层膜充气温室结构，其特征在于：所述的进风通道（10）设置有4-6个。

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