园艺设施分类

项目1　主要园艺设施类型与建造

项目描述　不同园艺设施的技术参数、性能、功能、作用有很大差异，建造要求及建造技术也有很大差别。在熟悉各类园艺设施的技术参数、性能、功能、作用的基础上，合理规划设计园艺设施，科学建造园艺设施是该项目学习目标和技能要求。掌握大棚、日光温室的技术参数、性能、功能、作用是本项目学习的重点，熟练掌握大棚、日光温室建造要求、建造技术及应用是本项目的重要技能。

学习目标　熟悉各类园艺设施的技术参数、性能、功能、作用。

学习目标　熟练掌握各类园艺设施建造要求、建造要领、步骤及建造技术。

项目任务

任务1.1　园艺设施分类

活动情景

工作过程设计

工作任务单

续表

任务相关知识点

1.1.1　园艺设施分类方法

1）根据温度性能分类

园艺设施根据温度性能可分为保温加温设施和防暑降温设施。保温加温设施包括阳畦、温床、温室、大小拱棚等；防暑降温设施包括荫障、荫棚和遮阳覆盖设施等。按照此分类方法北方地区农业设施主要以保温加温设施为主，南方地区农业设施主要以降温遮阴和防雨设施为主。

2）根据用途分类

根据用途可以分为生产用、试（实）验用和展览用设施。生产用主要用途是生产产品，侧重于自身的经济效益，试（实）验主要用于科学实验，侧重于试验研究效果；展览用设施，也叫观光用设施主要用于展示、展览等，侧重于社会效益。本书以生产用设施为主，重点介绍生产用设施的建造与利用技术。

3）根据设施的规模技术水平分类

从设施的规模、复杂程度及技术水平可将设施分为如下的四个层次：简易覆盖设施、普通保护设施（包括塑料中小拱棚、塑料大棚、日光温室）、现代温室、植物工厂。本书以普通保护设施为主，重点介绍普通保护设的技术参数、性能、功能、作用，阐述各类园艺设施建造要求、建造要领、步骤及建造技术。

1.1.2　主要园艺设施基本评价

1）简易覆盖设施

简易覆盖设施主要包括各种温床、冷床、小拱棚、荫障、荫棚、遮阳覆盖等简易设施，这些农业设施结构简单，建造方便，造价低廉，多为临时性设施或辅助性设施。简易覆盖设施主要用于作物的育苗和矮秆作物的季节性生产，应用面积逐年减少，可以作为温室大棚内的辅助保温、保湿、遮阳设施。

2）普通保护设施

普通保护设施主要包括塑料中拱棚、塑料大棚、日光温室，是我国各地区农业设施中的主要类型，是常见的普通保护设施。本书仅介绍普通保护设施中塑料中小拱棚、塑料大棚、日光温室，而且重点对塑料大棚、日光温室设施性能、环境特点、利用及建造方面作具体的介绍。

（1）中拱棚

中拱棚（含遮阳棚）的特点是制作简单，投资少，作业方便，管理非常省事。其缺点是不宜使用各种装备设施的应用，并且劳动强度大，抗灾能力差，增产效果不显著。其主要用于种植蔬菜、瓜果和食用菌等，也可以作为温室大棚内的辅助保温、保湿、遮阳设施。

（2）塑料大棚

塑料大棚是我国北方地区传统的保护设施，按照其内部结构用料的不同，分为竹木结构、全竹结构、钢竹混合结构、钢管（焊接）结构、钢管装配结构以及水泥结构等。总体来说，塑料大棚造价比日光温室要低，安装拆卸简便，通风透光效果好，使用年限较长；比中小拱棚保温好，便于机械和人工操作，主要用于果蔬瓜类的栽培和种植。其缺点是棚内立柱过多，不宜进行机械化操作，防灾能力弱，一般不用它做越冬生产。

（3）日光温室

日光温室的优点有采光性和保温性能好、取材方便、造价适中、节能效果明显，适合小型机械作业。天津市推广新型节能日光温室，其采光、保温及蓄热性能很好，便于机械作业，其缺点在于环境的调控能力和抗御自然灾害的能力较差，主要种植反季节蔬菜、瓜果花卉等。

3）现代温室

现代温室全国各地多为玻璃或PC板连栋温室、塑料连栋温室。玻璃或PC板连栋温室具有自动化、智能化、机械化程度高的特点，温室内部具备保温、光照、通风和喷灌设施，可进行立体种植，属于现代化大型温室。其优点在于采光时间长，抗风和抗逆能力强，主要制约因素是建造成本和运营费用过高，目前仍处在起步阶段。塑料连栋温室以钢架结构为主，主要用于种植蔬菜、瓜果和普通花卉等。其优点是使用寿命长，稳定性好，具有防雨、抗风等功能，自动化程度高；其缺点与玻璃/PC板连栋温室相似，一次性投资大，对技术和管理水平要求高，一般作为玻璃或PC板连栋温室的替代品。但随着蔬菜农药残留带来的食品安全问题的日益突出，环境安全型温室建设成为无毒农业、设施农业、蔬菜标准园建设的核心设施。使用这种设施可以生产出没有农药污染的蔬菜瓜果，是今后设施农业重点发展的对象。塑料连栋温室虽初见端倪，但发展缓慢，处于实验和探索阶段，其投资主体多为政府行为，多用于现代农业展示和高科技示范园主体工程，大面积生产投资大，运运营成本高，直接效益还比较低，普及率低。

4）植物工厂

植物工厂是农业栽培设施的最高层次，其管理完全实现了机械化和自动化。作物在大型设施内进行无土栽培和立体种植，所需要的温、湿、光、水、肥、气等均按植物生长的要求进行最优配置，不仅全部采用电脑监测控制，而且采用机器人、机械手进行全封闭的生产管理，实现从播种到收获的流水线作业，完全摆脱了自然条件的束缚。但是植物工厂建造成本过高，能源消耗过大，目前只有少数温室投入生产，正在处于研制之中，为以后生产提供技术储备。

任务1.2　塑料中小拱棚

活动情景　塑料中小拱棚是园艺设施中比较简易的，应用较多的，面积较大的设施之一，一般作为早春、晚秋作物提早或延迟栽培，也可作为温室大棚等大型设施内的辅助保温、保湿、遮阳设施。塑料中棚是普通园艺设施之一，除了作为早春、晚秋作物提早或延迟栽培外，还可进行耐寒作物的越冬栽培、防雨防虫栽培。熟悉塑料中小拱棚的技术参数、性能、功能、作用，熟练掌握塑料中小拱棚建造要求、建造技术及应用技术是该任务的主要目的。

工作过程设计

工作任务单

任务相关知识点

1）基本结构参数

塑料小拱棚的跨度一般为1.5～2m，高度为0.6～1m，长度为30～40m。塑料中棚的跨度一般为2～4m，高度为0.8～2m，长度为20～40m。无论塑料小拱棚，还是塑料中棚以南北行向最好，利于通风透光，在一天当中受光均匀。

塑料中小拱棚建造材料主要为竹片、细竹竿、树枝、钢筋和钢管及塑料薄膜。我国长江中下游钢管装配式塑料中、小棚应用较多常采用直径22mm的热镀锌钢管构成主要构件，用专用卡具连接，现场组装。

2）性能

（1）温度

塑料中小拱棚热源为阳光，所以棚内的气温随外界气温的变化而改变，并受薄膜特性、拱棚类型以及是否有外覆盖的影响。由于小棚的空间小，缓冲力弱，在没有外覆盖的条件下，温度变化较大棚剧烈。晴天时增温效果显著，阴雨雪天增温效果差，棚内最低温度仅比露地提高1～3℃，遇寒潮极易产生霜冻。冬春用于生产的小棚必须加盖草苫防寒，加盖草苫的小棚，温度可提高2～12℃以上，可比露地提高4～12℃左右。

（2）湿度

塑料中小拱棚覆盖薄膜后，因土壤蒸发、植株蒸腾造成棚内高湿，一般棚内空气相对湿度可达70%～100%，白天进行通风时相对湿度可保持在40%～60%，比露地高20%左右。棚内相对湿度的变化与棚内湿度有关，当棚温升高时，相对湿度降低；棚温降低时，则相对湿度增高；白天湿度低，夜间湿度高；晴天低，阴天高。

（3）光照

小拱棚的光照情况与薄膜的种类、新旧、水滴的有无、污染情况以及棚形结构等有较大的关系，并且不同部位的光量分布也不同，小拱棚南北的透光率差为7%左右。

3）应用

中、小拱棚是我国目前应用最为广泛的一种简易栽培设施，约占全国设施栽培面积的47%，主要用于春秋蔬菜早熟栽培和育苗，秋季的延后栽培，或加盖草苫进行耐寒蔬菜（如韭菜、芹菜等）越冬栽培，是我国现阶段的主要农业栽培设施之一，在解决蔬菜周年供应中发挥着重要作用。小拱棚还作为温室大棚内临时性保温、保湿设施。

中、小拱棚结构比较简单，环境调控能力差，栽培作物的产量和效益较不稳定。一般为半永久性设施。

4）建造技术

（1）塑料小拱棚

塑料小拱棚建造之前要先平整土地，施足底肥，深翻后做成1.5～2m平畦，按80～100cm的间距插2m长竹片或毛竹等材料弯成圆弧形做拱架。两端插入地下（20～25cm），顶端形成拱形，然后拱架上覆盖薄膜，薄膜2m宽，覆盖薄膜时东西南北都要拉紧，不留褶皱，四周压严。

（2）塑料中棚

塑料中棚按80～100cm的间距插3～8m长竹片、毛竹、钢筋等材料插成拱架，两端插入地下（30～50cm），竹片、毛竹、钢筋弯成圆弧形，用1～2根纵向拉竿将各拱杆连接起来。如果上面加盖草苫、保温被等覆盖物，中间加固一道立柱，立柱间距3～6m，立柱地面以上高度1.5～1.8m，下端入地40cm左右。拱架上覆盖薄膜，薄膜宽度3～8m。把竹片等顶端形成拱形，东西南北都要伸直，不留褶皱，四周压严。塑料中棚覆盖薄膜后还要按间距3～6m固定一道压膜线，用于防风。

任务1.3　塑料大棚

活动情景　塑料大棚是近几年发展较快的园艺设施类型之一。北方地区一般作为早春、晚秋作物提早或延迟栽培，也可作为耐寒蔬菜的越冬栽培；南方地区可以四季栽培。通过这次活动让大家熟悉塑料大棚的技术参数，了解塑料大棚的性能、功能、作用，熟练掌握塑料大棚建造要求、建造技术及应用技术。

工作过程设计

工作任务单

续表

任务相关知识点

1.3.1　类型及参数

与中小棚相比塑料大棚具有坚固耐用，使用寿命长，棚体空间大，作业方便，便于环境调控，有利作物生长等优点。按照建筑材料不同分为简易竹木结构大棚、焊接钢结构大棚、热镀锌钢管装配式大棚等。主要技术参数：南北行向，一般长40～60m，跨度8～12m，高度2.5～3m。

1）简易竹木结构大棚

简易竹木结构大棚（见图1.1，图1.2）由立柱、拱杆、拉杆、棚膜、压杆（压膜线）、门6部分组成。按跨度方向每2m设1道立柱，地下埋深40～50cm，其主要作用是支撑棚体，保持棚形结构。立柱顶端固定竹竿或竹片，即拱杆形成拱形，两侧埋入地下夯实，或固定在肩柱上。南北方向上拱架间距3～3.6m，通常把拱架间距称为1间，间内用竹片做拱杆。拱架间用竹竿（拉杆）连接，一般3～5道拉杆。间内拱杆与拉杆之间用小吊柱连接，拱杆、拉杆、小吊柱相互连接形成整体。拱架上及四周覆盖薄膜，拉紧后，膜的端头埋入四周的土中，拱杆间的薄膜上用用竹竿（压杆）、压膜线等压紧薄膜，用于保持棚体形状，抵御风灾。在塑料大棚一端留门，便于出入。

图1.1　竹木结构大棚骨架纵剖面示意图

1—拉杆；2—立柱；3—拱杆；4—小吊柱；5—压膜线；6—棚膜

简易竹木结构大棚主要技术参数：跨度为8～12m，肩高1.1～1.6m，顶高1.8～2.5m。

竹木结构大棚的特点是建造简单，由多道立柱组成，比较牢固，取材方便，造价较低，比较容易推广。缺点是使用期较短，抗风抗震力弱；棚内柱子多，遮光率高，作业不方便。简易竹木结构大棚一般适宜一家一户采用。

图1.2　竹木结构示意图

1—门；2—立柱；3—拉杆；4—小吊柱；5—拱架；6—压杆（压膜线）

2）焊接钢结构大棚

焊接钢结构大棚拱架是用钢筋、钢管或两种结合焊接而成的平面桁架，上弦用直径16mm钢筋或20mm的钢管，下弦用12mm的钢筋焊接成拱杆，拉杆用9～12mm的钢筋与拱杆焊接。跨度8～12m，顶高2.6～3m，长度30～60m，拱间距1～1.2m，拱架上固定卡膜槽3～4道，用于固定覆盖薄膜，或在拱杆间塑料薄膜上设压杆或压膜线压紧薄膜（见图1.3，图1.4）。

图1.3　管架结构大棚示意图

1—固定薄膜压槽；2—薄膜；3—拱架；4—纵向拉筋

图1.4　钢筋结构大棚

图1.5　大棚轴线点高度示意图

焊接钢结构大棚的优点是骨架坚固，无立柱，棚内空间大，抗风抗震力较强，透光性好，作业方便，使用期较长，造价适中，但需1～2年进行一次防锈处理，使用寿命可达6～7年。一般适宜大型蔬菜基地采用。

3）热镀锌钢管装配式大棚

热镀锌钢管装配式大棚的拱杆、拉杆、端头立柱均为薄壁钢管，拱杆、拉杆、端头立柱之间用专用卡具连接形成整体，骨架上覆盖薄膜，拱架间的膜外用压膜线压紧，可设卷膜机构卷膜透风，用保温幕保温，遮阴网遮阴和降温。热镀锌钢管装配式大棚所有插件和卡具采用热镀锌防锈处理。

目前，我国热镀锌钢管装配式大棚发展较快已形成产业和系列产品。热镀锌钢管装配式大棚跨度6～12m，肩高2.5～3m，拱间距0.5～1m，长度20～60m。

图1.6　热镀锌钢管装配式大棚示意图

1—卷膜机；2—立柱；3—纵向拉梁；4—拱杆；5—卡膜槽；
6—薄膜；7—压缩线；8—木桩；9—8号铁丝；10—门

图1.7　热镀锌钢管装配式大棚　左：棚头　右：棚身

热镀锌钢管装配式大棚为组装式结构，棚内空间较大，无柱，建造方便，有利于作物生长，构件抗腐蚀，整体强度高，经久耐用，使用期长，抗风、抗震力强，承受风雪载荷能力强，使用寿命可达15年以上，且维护费用少，是世界各国普遍采用的最先进的大棚骨架结构。但热镀锌钢管装配式大棚造价较高，适宜家庭农场、企业采用。

1.3.2　主要性能

1）温度

大棚有明显的增温效果，这是由于地面接收太阳辐射，而地面有效辐射受到覆盖物阻隔而使气温升高，称为“温室效应”。同时，地面热量也向地中传导，使土壤贮热。

（1）气温

大棚的温度常受外界条件的影响，有着明显的季节性差异。棚内气温的昼夜变化比外界剧烈。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1～2h气温即迅速升高，日最高温度出现在12：00—13：00；14：00—15：00以后棚温开始下降，平均每小时下降3～5℃。夜间棚温变化情况和外界基本一致，通常比露地高3～6℃。棚内昼夜温差，11月下旬—2月中旬多在10℃以上，3—9月昼夜温差常在20℃左右，甚至达30℃。阴天日变化较晴日平稳。

大棚内不同部位的温度也有差异。日出后棚体接受阳光。先由东侧开始，逐渐转向南侧，再转向西侧，所以，上午棚东侧温度高，中午棚顶和南侧高，下午西侧稍高，差值一般在1℃左右。棚内上下部温度，白天棚顶一般高于底部和地面3～4℃，而夜间正相反，土壤深层高于地表2～4℃，四周温度较低。

（2）地温

一天中棚内最高地温比最高气温出现的时间晚2h，最低地温也比最低气温出现的时间晚2h。

棚内土壤温度还受很多因素的影响，除季节和天气外，又因棚的大小、覆盖保温状况、施肥、中耕、灌水、通风及地膜覆盖等因素而受到影响。

2）光照

大棚的采光面大，所以棚内光质、光照强度及光照时数基本上能满足需要。棚内光照状况因季节、天气、时间、覆盖方式、薄膜质量及使用情况等不同而有很大差异。

垂直光照差别为：高处照度强，下部照度弱，棚架越高，下层的光照强度越弱。

水平照度差异为：南北延长的大棚东侧照度为29.1%，中部为28%，西侧29%，光差仅1%，东西延长的大棚，南侧50%，北侧为30%，不如南北延长的大棚光照均匀。

由于建棚所用的材料不同，钢架大棚受光条件较好，仅比露地减少28%；竹木结构棚立柱多，遮阳面大，受光量减少37.5%。棚架材料越粗大，棚顶结构越复杂，遮阳面积就越大。

塑料薄膜的透光率，因质量不同而有很大差异。最好的薄膜透光率可达90%，一般为80%～85%，较差的仅为70%左右。使用过程中老化变质、灰尘和水滴的污染，会大大降低透光率。

3）湿度

由于薄膜气密性强，当棚内土壤水分蒸发、蔬菜蒸腾作用加强时，水分难以逸出，常使棚内空气湿度很高。若不进行通风，白天棚内相对湿度为80%～90%，夜间常达100%，呈现饱和状态。

湿度的变化规律是：棚温升高，相对湿度降低；晴天、有风相对湿度低，阴天、雨（雪）天相对湿度显著上升。空气湿度大是发病的主要条件，因此，大棚内必须通风排湿、中耕、灌水，防止出现高温多湿、低温多湿等现象。大棚内适宜的空气相对湿度，白天为50%～60%，夜间为80%左右。

1.3.3　应用

1）用于春季早熟栽培

塑料大棚主要用于蔬菜春季早熟栽培，如番茄、茄子、辣椒、黄瓜、西瓜等茄果类、豆类春季早熟栽培，也可以用于高产高效叶菜类春季早熟栽培。在河南、山东一般比露地栽培提早30～45d上市。春季早熟栽培是我国北方塑料大棚生产的主要茬口，是经济效益最好的茬口，还可用于花卉、果树春提早栽培，是我国北方塑料大棚生产的比较重要的茬口之一。

2）秋季延后栽培

塑料大棚主要用于蔬菜秋季延迟栽培，如番茄、茄子、辣椒、黄瓜延迟栽培。在河南、山东一般比露地栽培延迟30d左右，也是我国北方塑料大棚生产的比较重要的茬口之一。

3）秋冬进行耐寒性作物加茬栽培

塑料大棚主要用于蒜苗、香菜、菠菜等耐寒蔬菜加茬生产。

4）春季育苗

塑料大棚用于早春蔬菜、花卉育苗，也可用于多种果树的育苗。

5）果树的促成或避雨栽培

南方地区夏季去掉大棚裙膜，换上防虫网，再覆盖遮阳网，进行果树的促成、避雨栽培。

1.3.4　塑料大棚规划与建造技术

1）规划设计

（1）场址选择与规划

塑料大棚的场址应选向阳、避风、地势平坦、土壤肥沃、土质良好、水源充足、排灌方便，周围无高大树木和建筑物遮阴。在建大棚群时，棚间距离宜保持1.5～2.5m，棚头间距离5～6m，才有利于通风换气和运输。

（2）大棚的规格与方向

大棚的方向很重要，南北延长的大棚受光均匀，适于春秋生产；东西延长的大棚冬季光照条件好。

大棚一般长40～60m，跨度8～12m，高度2.5～3m为宜。太长两头温差大，运输管理也不方便；太宽通风换气不良，也增加设计和建造的难度。中高度2.5～3m为宜，大棚越高承受风荷越大，但大棚太低，棚面弧度小，易受风害，雨大时还会形成水兜，造成塌棚。

（3）棚型与高距比

棚型与高跨比主要关系到大棚的稳固性。在一定风速下，流线型棚面弧度大，风速被削弱，抗风力就好些；而带肩大棚高跨比值小，弧度小，抗风力差。大棚高跨比值以0.3～0.4为好。

2）建造

近几年在我国北方焊接钢结构大棚、热镀锌钢管装配式大棚、钢竹混合结构等类型的大棚有所发展，但以竹木结构大棚为主，面积较大。焊接钢结构大棚、热镀锌钢管装配式大棚由专业厂家生产安装为主，下面重点介绍竹木结构大棚的建造与施工。

（1）埋设立柱

立柱分边柱、中柱、侧柱3种。选直径4～6cm的圆木或方木，或水泥构件为柱材。立柱基部可用砖、石或混凝土墩，也可用木柱直接埋入土中40～50cm。上端锯成缺刻，缺刻下钻孔，用于固定棚架。基本要求每根立柱都要定点准确、埋牢、埋直，并使东西南北成排，每一排立柱高度一致。

（2）安装拱杆

拱杆弯成弧形，南北延长的塑料大棚，在东西两侧划好标志线，使每根拱杆架设在中柱、侧柱、边柱上端的缺刻里，并用铁丝固定。拱架东西两端用直径为3～4cm的竹竿压成弧形，也可用竹片绑接而成。

（3）安拉杆加小吊柱

拉杆是纵向连接立柱的横梁，对大棚骨架整体起加固作用。拉杆可用略粗于拱杆的竹竿，一般直径为5～6cm，顺着大棚的纵长方向，每排绑一根，位置距立柱顶端25～30cm，用铁丝绑牢，间内拱杆用5～8cm长的小吊柱支撑，使整个棚体连成一体。

（4）建棚头

在塑料大棚两端的拱架下，插入4～6个支柱，并将支柱与棚架绑在一起形成棚头。在背风处棚头中部设门，门宽0.7m，高约1.3～1.5m。

（5）埋地锚

塑料大棚两侧每相邻两道棚架中间埋一个地锚，具体方法是：用粗铁丝捆一块整砖，沿边线埋入土中，上面留一个环用来固定压膜线。

（6）覆盖薄膜

塑料大棚薄膜一般由“三大块”组成，即由1块顶膜，2块大小一样的裙膜组成。

第一步：固定裙膜。裙膜宽2m，长度比大棚长度长1～2m，将薄膜一边卷入麻绳或尼龙绳，用电熨斗等烙合成小筒。裙膜覆盖在棚架两侧，先将裙膜两端拉紧后固定在棚头上，再用细铁丝将裙膜固定在拱杆上，裙膜另一端埋入土中，深度大约20cm，踩实。

第二步：固定顶膜。顶膜宽度为拱架弧度长度减去两个裙膜实际宽度，加重叠（风口）数40cm，长度比大棚长度长7～8m。一般在无风条件下上顶膜，顶膜绷紧后两端用铁丝固定在棚头立柱下端，并埋土踏实。

第三步：安装压膜线。从大棚一侧开始将压膜线一端固定在地锚环上，另一端拉紧后固定在大棚另一侧地锚环上，压膜线必须紧贴棚膜，并用力拉紧。

（7）装门

事先用木条钉成门框，门框四周固定好，将装门处薄膜按T字形切开，上边卷入门框上框，两边卷入门框的边框，用铁丝固定在门框的一边，最后装门。

任务1.4　日光温室

活动情景　日光温室，又叫节能日光温室，冬暖式塑料大棚。因其热量来源主要来自太阳辐射的温室而得名。日光温室是我国独创，早在20世纪80年代初期，我国辽宁省海城和瓦房店就创建了节能型日光温室，并在北纬35°～43°地区的严寒冬季，成功地进行了不加温黄瓜、茄子等喜温性作物的生产。20世纪80年代开始在我国北方各地兴起，研究水平、种植面积和栽培技术均居国际领先地位，也是近几年发展较快的主要园艺设施。日光温室在寒冷地区一般充分利用太阳能，不加温进行蔬菜、果树、花卉等园艺作物越冬栽培，在我国北方地区主要依靠日光温室从事设施栽培。因此，日光温室仍属于简易设施，但技术含量、生产产品档次及社会经济效益比塑料大中棚高得多。北方地区日光温室多以冬春栽培、秋冬栽培和早春栽培为主。通过这次活动让大家熟悉日光温室的技术参数，了解塑料大棚的性能、功能、作用，熟练掌握日光温室规划设计、建造要求、建造技术及应用技术。

工作过程设计

工作任务单

续表

任务相关知识点

1.4.1　类型与结构

日光温室的结构按照建造材料不同主要分为竹木结构、钢木结构、钢混凝土结构，全钢结构，热镀锌钢管装配式结构等。随着经济发展和生产水平提高，目前推广应用较多的类型按照骨架结构分为钢混无柱日光温室和高温型混合日光温室两大类。

1）基本框架结构

北方地区基本框架结构可以概括起来这样一句话，“高后墙，短后坡，拱圆形”，也就是说后墙在建筑和受力许可范围内，尽量高一些，后坡适当短一些，前坡面为拱圆形，详见图1.8。

图1.8　日光温室的基本框架结构示意图

2）主要类型

（1）钢混无柱温室

钢混无柱日光温室结构特点：地上部与基本框架相似，后墙一般用空心砖墙土砌成，矢高达到3.5～4.0m，跨度达到8～10m，前坡建设材料为钢结构，后坡为水泥结构，也可钢架无柱结构（见图1.9）。

图1.9　钢混无柱日光温室示意图

（2）高温型混合结构

高温型混合结构特点：地上部与基本框架相似，后墙一般用土砌成，后墙加厚，多为直角梯形，下底达到4～4.5m，上底2.5～3m。温室栽培床下沉70～80cm，矢高达到4.0m，跨度达到9～10m，前坡建设材料可以用钢筋水泥结构，也可钢架无柱结构，可以有后坡（见图1.10），也可无后坡（见图1.11），也可用土心砖墙。升温、保温效果更好。因此将此类温室成为高温型混合结构温室。

图1.10　高温型混合结构日光温室示意图

图1.11　高温型无后坡混合结构日光温室示意图

1.4.2　日光温室规划与设计

1）主要技术参数与设计

日光温室的结构参数包含“五度、四比、三材”3个方面。

（1）五度

五度指日光温室的跨度、高度、长度、角度和厚度。

①跨度　是指温室南侧底角起至后墙内侧之间的宽度。适宜的跨度配以适宜的脊高，可以保证屋面采光角度合理，保证作物有足够的生长空间和便于作业。目前一般为8m左右。

②高度　包括脊高和后墙高。脊高又叫矢高，是指屋脊至房梁的高度。温室高度适当，前屋面采光角度合理，有利于白天的采光，而且室内空间大，操作方便，热容量也大，室温也高。目前一般为3.2～3.4m。后墙的高度决定着后坡仰角的大小和后坡的高度，过高和过低都会影响温室后墙的吸热和室内操作。适度的高度一般为2m左右。

③温室长度　一般因地而异，但不能太短或太长。过短（30m以下）由于两墙轮替遮阴，室内间光面积小，温度升不上去，影响生长；过长（100m左右）管理温室不便，维护也比较困难。一般以60～80m为宜。

④温室角度　包括屋面角、后坡仰角和方位角。屋面角是指前屋面与地平面的夹角，其角度是否合理，直接影响温室采光量的大小。屋面角越大，则采光量越大，但屋面角过大，会使温室的脊高过高，建造困难，保温性下降。河南省拱圆形日光温室理想的屋面角应为底角60°，前部25°，后部15°左右。

后坡仰角即后坡角度适中可使冬至前后中午整个温室照到阳光，后墙能吸热储能和反光。仰角一般应大于当地冬至中午时的太阳高度角，在河南省应为35°～40°，日光温室的方位一般均为东西延长，坐北朝南，这样可以在冬春季接受较多的太阳辐射。所以温室的方位一般为正南，方位角为0°，但也可根据本地区的气候特点和地形，向东或西偏斜5，增加造成和下午的光照时间。

⑤厚度　包括墙体厚度和后坡厚度。日光温室的墙体和后坡既起承重作用，又起保温作用，所以墙体和后坡的厚薄直接影响温室的保温出热性能。一般实心土墙的厚度要求达到1m以上，空心砖墙的厚度要求达到0.5m以上。后坡的厚度因覆盖材料不同而不同，一般最后处要求达到0.4～0.5m。

（2）四比

四比指温室的前后坡比、高跨比、保温比和遮阴比。

①前屋面与后坡投影之比为前后坡比，图1.12中：前后坡比为L1/L2。二者比例适当，可提高土地利用率。目前跨度为8m的温室其前后坡比为7∶1。

②温室高度与跨度之比称为高跨比，图1.12中：高跨比为H/L2+L1。高跨比适度，采光角度就合理。一般为1∶2.5。

③前屋面面积与温室内净土地面积之比称为保温比，图1.12中：保温比为弧度AB×温室长度/[（L2+L1）×温室长度]=弧度AB/（L2+L1）。保温比合理，纹饰保温效果就好。高效节能型日光温室保温比要求达到1∶1为好。

④遮阴比主要是指前排温室对后排温室的遮阴影响。图1.12中：遮阴比等于前排温室中柱到后排温室前沿的间距与H之比。前排温室中柱到后排温室前沿的间距可以用由当地冬至前后的太阳高度角余切Hcotα求得，H表示温室脊高，α是指当地冬至前后的太阳高度角。

图1.12　日光温室主要技术参数图

前后两排温室如果相距太近，则前排温室就会挡住后排温室一部分光照，影响后排温室生产，太远又浪费土地。实践证明，为了在冬至季节前排温室不遮挡后排温室的光照，遮阴比大于2.5∶1。

（3）三材

三材即建筑材料、采光材料和保温材料。建筑材料、采光材料、保温材料的种类、性能及选择原则详见项目三。这里仅针对日光温室三材进行简要评价。

①建筑材料包括骨架材料和墙体材料两种。墙体材料多为土墙，或砖墙，少数为石砌墙。土墙一般用土坯砌成或用土夯实，在生产中普遍采用，既经济又实用。砖墙用砖砌成，优点是耐压力强，砌筑容易，保温功能好。石墙是一种比较经济的墙体材料，取材方便，较易施工。但石墙的承压能力较砖墙差，散热系数也较大。

骨架材料多为竹木材料和钢管材料，少数为水泥构件材料。

②采光材料多为温室前屋面上覆盖的农膜，常用的有聚乙烯长寿无滴膜、聚氯乙烯长寿无滴膜和醋酸乙烯长寿无滴膜等。另外，在夏季还使用遮阳网和防虫网等遮光降温防虫材料。

③保温材料包括墙体中填充的珍珠岩、炉渣、锯末等隔热材料和覆盖后坡的秸秆、草泥、珍珠岩以及覆盖前屋面的草苫、纸被、保温被等。草苫一般用稻草或蒲草编织，其中以稻草草苫原料来源广泛，保温效果较好，一般可提高温度5～6℃。草苫要打的厚而紧密，才有良好的保温效果。

2）日光温室场地规划

（1）场地选择

一般规模比较小，只要注意不被树木、建筑物遮阴，靠近水源、电源即可。规模较大的日光温室群，在场地选择上，要注意下列几点：

一是阳光要充足，东南西三侧无遮阴物。

二是避开风道。

三是土质疏松肥沃，地下水位低。土壤疏松肥沃，有利于早熟高产，便于耕作。地下水位偏高，不利于冬季和早春提高地温。

四是靠近居民点及公路干线。靠近居民点和公路，不但便于管理、运输，而且方便组织人员对各种灾害性天气采取对策。

五是电源和水源。电源为载220V照明电，水源要求水质良好无污染。

六是避开污染严重的环境。

七是靠近蔬菜批发市场，有利于销售；或者在温室生产集中区建设蔬菜批发市场，搞活流通，提高效益。

（2）规划前的准备工作

场地确定后，要进行总体规划，规划工作包括温室方位和间距，田间通路和排灌体系以及附属建筑等，场地规划好以后，绘制平面设计图。准备罗盘仪、花杆、钢尺、米绳、标桩、白灰等，并对规划区进行总体丈量。

①确定温室方位。要求坐北朝南，东西延长，依据地形地貌，正南或偏正南偏西10度以内均可，以南偏西5度最佳。

②确定前后两排温室的间距。以冬至前后，前排温室不对后排温室构成明显遮光为准，保证后排温室在冬至前后日照最短的季节里，每天有6个小时以上的光照时间。

③温室的长度，排列方式，田间道路规划。依据地块大小和地形地貌，确定温室群内温室的长度和排列方式，长度以50～60m比较适宜。然后再确定田间道路的设置。一般在温室群内东西两列温室间应留5～6m宽的通道，并附设排灌沟渠。南北每隔10～15排设一条4～5m宽的东西向通道。

④排灌水渠的设计。园区内灌水渠道应全部用地下管道，既节省土地，又节约用水。温室内水道，应设在距后墙根20cm左右处以外，采用滴灌的可把主管道设在温室后墙过道的南侧或前墙北侧。

⑤五度集中供水，水塔设计。依据规模大小确定，生产规模在100亩左右，应设计200m3以上的贮水池，确保一次性供水用量。

1.4.3　主要性能

1）温度

（1）日光温室气温的季节变化和日变化

日光温室内的日变化状况决定于日照时间、光照强度、拉盖不透明物的早晚等。温室也具有局部温差。一般水平温差小于垂直温差，在一定范围内，温室越宽，水平温差越大，温室越高，垂直温差越小。纵向的水平温差小于横向。

冬季温室南部的土壤温度比北部高2～3℃，而夜间北部比南部高3～4℃，纵向水平温差为1～3℃。温室南部产量较北部高。

（2）日光温室地温的季节变化和日变化

温室内土壤的高低与季节有关。总之，外界气温高，无冻土层影响时，室内的地温较高，气温与地温的温差小，如果外界的气温在0℃以下，外界的土壤结冻时，室内的地温升高难度增大，气温与地温的温差增大。

一天中5cm深地温的最低温度出现在上午8—9时，最高温度出现在下午3时左右，15cm深的最低温度出现在上午9—11时，最高出现在下午6时左右。下午盖帘后到第二天揭帘之前，地温变化缓慢，变化幅度为2.5～4℃，离地面越深，变化幅度越小。

2）光照

春季和秋季太阳的高度角较大，进入温室的光量多，而冬季的太阳高度角小，进入温室的光量小，温室的光照条件差。温室内光照的分布，因季节的不同而不同，而且部位不同局部的光差也很大，在同一水平方向上，由前向后，光照强度逐渐减少，以温室的后墙内侧光强最低。温室垂直方向上的光照，以温室的上层最高，中层次之，下层最差。距离透明覆盖物的距离越远，光照强度越弱。

3）湿度

气温升降是影响空气相对湿度变化的主要因素。温室内的空气湿度，随天气变化，通风浇水等措施而有变化。一般晴天白天空气相对湿度为50%～60%，而夜间可达到90%，阴天白天可达到70%～80%，夜间可达到饱和状态。晴天的夜间，整个夜间相对湿度高，且变化小，最高值出现在揭开草苫后十几分钟内。日出后，最小值通常出现在14—15时，温室内的空气相对湿度变化较大，可达20%～40%，且与气温的变化规律相反，室内的气温越高，空气的相对湿度越低，气温越低，空气相对湿度越高。

由于温室的空气湿度大，温室内的土壤湿度也比同样条件下的露地土壤湿度大，温室内土壤的水分蒸发量与太阳辐射量成直线关系，太阳辐射量高，土壤蒸发量大。

4）气体条件

寒冷季节的日光温室放风量小，放风时间短，造成温室内外的空气交换受阻，气体条件差异较大，这种差异主要表现在二氧化碳的浓度和有害气体上。

白天空气的二氧化碳的浓度一般在340ppm左右，并没有达到蔬菜的光合作用饱和点，温室生产，夜间蔬菜呼吸放出二氧化碳积累在温室中，早晨揭草苫时，二氧化碳的浓度可达到700～1000ppm。揭草苫后，随温度的提高，光照的增强，光合作用加剧，二氧化碳由于不断地被消耗，浓度很快下降，到中午放风之前，可降低到200ppm以下，对蔬菜的生长发育极为不利，这段时间是对二氧化碳比较敏感的时期。

有害气体主要包括氨气、亚硝酸气体、二氧化硫等对农作物造成伤害的气体。北方地区日光温室主要进行冬季反季节蔬菜生产，多在完全覆盖的条件下进行生产，有害气体极易造成积累，达到一定浓度极易产生危害。如：辣椒对氨气尤其敏感，氨气可使植株灼伤，甚至死亡。当氨气的浓度达到5ppm时，蔬菜就会受害。辣椒对亚硝酸气体也比较敏感，当空气中的亚硝酸气体5～10ppm时，蔬菜即开始受害。黄瓜对二氧化碳、亚硝酸气体比较敏感。冬春季节日光温室及时合理通风换气是十分必要的。

5）土壤条件

日光温室是在完全覆盖的条件下进行生产，大量施用肥料，只靠人工灌溉，没有雨水淋洗，很容易积累盐分。尤其是在大量施用速效氮肥时，这种现象更为严重。在高的土壤浓度下，土壤的渗透压增大，蔬菜吸水困难，引起蔬菜缺水，严重时会引起反渗，植株萎蔫。土壤的浓度过高，会造成土壤元素之间相互干扰，使某些元素的吸收受阻。因此，在夏季温室闲置季节，要除去前屋面的薄膜，让雨水淋洗土壤，或用清水冲洗，在再次定植前要深翻土壤，通过多施有机肥的方法，减少化肥的施用量。

1.4.4　建造技术

1）日光温室的建造时间与放线

（1）建造时间

土壤解冻后，雨季来临前，或者雨季过后，封冻前15～20天建造完毕，以春季建造最为适宜。

（2）场地定位及平地放线

场地定位和平地放线是建筑施工的第一个步骤。场地定位就是依据设计图先将场内道路和边界方向位置定下来。

道路和边线定位的方法是，首先用罗盘仪测出磁子午线，然后再根据当地磁偏角调正并测出真子午线，再测出垂直道路的东西方向线（即东西道路的方向线）。

没有仪器可用立杆法测出真子午线。即在要修建道路的地方立一垂直于地面的木杆，10—14时每10分钟测一次木杆的影长和位置，其中木杆最短的阴影线便是当地的真子午线。再用“勾股弦”法做真子午线的垂直线，便是正东西方向线。所谓“勾股弦”法就是应用勾股弦定理作垂线。具体方法是用米尺或测绳，由0开始，0～3m为一段；3～7m为一段；7～12m为一段。将测绳3m段与子午线重合，并将3m处固定，然后一人拿着测绳捏住7m处向东走，另一人捏住12m处向西南走使12m处与0处重合，便围成直角三角形，作4m边的延长线便是真子午线的垂直线。

2）土筑温室主墙体建造

（1）做基础

首先，平整场地。第二，处理耕作层土壤，把室内熟土移到南侧。注意在墙基两侧各留出30～50cm，不能取土，以保护墙基。第三，打墙，各部位要全面夯实，以免产生裂缝、脱皮与倒塌。先打后墙，后打侧墙。

（2）筑墙

①人工筑墙　墙体位置确定后，把筑墙部位的耕作层熟土挖出堆放在南边，然后开挖深50～60cm、比墙体宽20cm的槽型墙基，底部夯实后铺一层防潮膜，用砖石、混凝土砌成墙基，或用三合土夯实厚度达40～50cm墙基。打墙时挑除土壤中石块、根茬等杂物。山墙和后墙衔接采处用山墙包后墙的方式，以增加山墙对铁丝的抗拉力。

土筑墙又因各地土质和习惯不同而有草垛和干打垒两种。筑墙前先把地面放样整理好。草泥垛时最好先把泥土和草泼浇上水湿润搅拌匀，逐层垛草泥踏实。草泥垛墙一般下宽上窄，每天不宜垛得太高，以防下层尚未干固，承受不了上部重力而坍塌。每天垛墙的高度要根据用土的土质和土壤含水状况而定，不便统一规定。干打垒时要先看用土含水情况，以用潮土较好，土过干时要先泼浇水。干打垒打墙每次填土不要太厚，一般20cm左右为宜，以免夯不结实。干打垒的墙接口要呈斜茬，不然易出现缝隙，对温室密闭保温不利。土筑墙时，有些地方土质不好，后墙承受不了后屋面上柁梁的后坐力，特别是长后坡温室，有时会造成后墙坍塌使后屋面落架。所以一些地方在用土筑墙时，在放置柁梁的位置下部墙体内，可设砖垛或立柱。

②机械筑墙　建设时用1台挖掘机和一台链轨推土机配合施工。墙体施工前按规划定点放线，墙基按6m宽放线，挖土的地方按4.5～5m宽放线，首先清理地基，露出湿土层，碾压数遍结实，压紧夯实，然后用挖掘机在墙基南侧线外4.5～5m范围内取土，堆至线内，每层上土0.4～0.5m，用推土机平整压实，反复碾压，要求分5～6层上土，墙高达到相应高度，有后坡的墙高2.4～2.5m（相对原地面），无后坡的3.2～3.3m。然后用挖掘机切削出后墙，后墙面切削时应注意墙面不可垂直，应有一定斜度，一般墙底脚比墙顶沿向南宽出约30～50cm，以防止墙体滑坡、垮塌。建成的墙体，要求底宽4.0～4.5m，上宽2～2.5m。

③土筑温室建造时应注意的问题。

第一：墙土湿度要适宜。适宜打墙用土的干湿度应是：用手紧握成团，轻压又能散开。墙土太干，土粒松散，墙体打不牢，易倒塌。墙土太湿，一则易粘墙板，造成墙面凹凸不平，并降低施工质量，而且墙体风干后，易产生裂缝，不仅使墙体的抗压能力减弱，而且雨、雪水顺墙缝流入墙内时，裂缝四周的土吸水后体积膨大，还易使墙体从裂缝处裂开，造成倒塌。因此，打墙时如果土过于干燥，可铲除上层干土，取下层湿土打墙，也可以提前几天引水把地面润湿；如果土过湿，要推迟施工日期。打墙过程中如遇雨，一定要用塑料薄膜防雨保护墙体，尤其是要防止雨水从墙顶渗入墙内。

第二：墙体要均匀夯实。墙体夯不实，墙土间的黏接力弱，容易掉墙皮。墙土间隙较大，雨（雪）水容易渗入而发生裂墙。由于墙的中、下部所承受压力较大，所以中下部一定要充分夯实，夯匀。打第一、二层墙时，要先填半满土，捣实夯匀后，再填满土夯实夯匀，以提高夯强的质量。中上部墙体的承受压力较小，为节省工时，可只夯不捣。但最上一层墙体要捣实夯紧，以避免雨（雪）水的渗入。

第三：墙体的上下层左右要保持墙面在一个平面上。墙体上下左右在一个平面上，基部不要向南凸显过宽，后墙长度要比温室长0.5m，长出的部分要筑于西山墙，使后墙包住侧墙，避免西北风由后墙和西侧墙的接缝处透入温室内。

（3）墙体通风口施工方法

墙体通风口开在后墙上，距地面1.5m左右高，口径25cm以上。可埋瓷管或木框，也可在墙上先埋一粗木，粗木粗度不够时，可在粗木上包缠麻片，在最外边缠几圈塑料薄膜。待墙半干时，取出粗木即成。

（4）门洞施工方法

温室的门有的设于侧墙北部，与温室内的走廊相对应，也有的开在后墙的东部或西部。提倡在后墙上开门，把温室耳房建在温室后面，避免与温室争地，提高土地利用率。一般情况下，门洞应开于靠近公路一侧，但冬季严寒的地区为减少进出温室时造成的散热，应把门洞开于温室的东部。打墙打到门洞的设计高度时，在门洞上横放几根粗木，或几块木板，或预制件作横梁，然后继续打墙。打完后，趁墙土半干时，挖出门洞，并把洞壁修平，两边砌24cm砖墙。

（5）内墙修饰与骨架加固

有条件的可紧贴后墙补砌24cm砖墙，也可设置立柱支撑骨架，立柱地下设墩基础还要上方设东西横梁。

（6）侧墙建造

侧墙为人工土板打墙或泥垛墙，要求墙底宽1.5～2m，上宽1～1.2m，墙高和形状与采光骨架相一致。土板打墙时先把土润湿，一层土一层草，逐层夯实。草泥垛墙时先把土和草泼上水，湿润后拌匀，逐层垛草泥，每垛一层需晾干一次，再垛下层。

3）温室内地面整理

温室内地面整理包括平整、浇水、沉实。

日光温室墙体建成之后，首先应及时平整温室内地面，把取出的熟土运回温室内，然后再灌水利用大水沉实温室的地面，特别是温室前墙基础，使松土塌实，垫平地面。施足基肥，深翻整平。

4）前、后梁建造

前、后梁均可用水泥或砖建造。后墙水泥梁要求高15cm，宽120cm。前墙水泥梁要求高30cm，宽25cm。前后墙体的水平高度和垂直距离符合温室拱架安装要求。建造后梁的同时要设两排埋件，前排埋件距梁前沿15cm，间距与拱架间距相一致；后排埋件距前排埋件15cm，埋放在前排两个埋件的中线上。

5）拱架制作

①制作模具　依据跨度大小在专业技术人员的指导下定点放线，制作模具。

②材料选择　拱架上弦直径16cm圆钢或6cm厚壁钢管，拱架下弦直径14cm钢筋，拉花直径12cm圆钢，拉花角度在30～45度。

③拱架焊制　在模型上放置材料，焊制结实。

④喷（刷）防锈漆　用钢刷将上弦表面磨光滑，然后喷（刷）防锈漆。

6）拱架安装

骨架安装前应提前设置焊接预埋。采光骨架间距1m。根据实际情况可分设3～5道横向拉筋，第一道和第二道拉筋分别在距温室前沿内墙的1.5m和3.1m处的钢拱架下弦上焊接，采用直径16cm的钢筋，其中第二道拉筋可设斜交拉筋。第三道在拱架顶部（即距温室后墙内墙的1.4m）的上下弦同时进行焊接，采用直径16cm的钢筋。注意所有拉筋都采用直径16cm的钢筋，以增加骨架整体性。

7）温室后坡建造

后屋面结构共分五层。第一层：苇把屋面（材料：玉米秸、高粱秸）；第二层：泥糠混合物；第三层：旧农膜；第四层：泥糠混合物；第五层：草屋面。最后压顶封檐。温室后坡长1.6～1.8m，钢拱架的后坡可用木板，也可用石棉瓦做笆板，然后在笆板上放聚苯板或草苫，再铺一层炉渣，最上层抹水泥或抹2～3cm厚草泥进行防水处理。温室后坡建造前，东西每间隔1～2个骨架用8号铁丝做拉环，一端固定在相应骨架上，另一端伸出后坡，上面留一个环用来固定草苫拉绳的铁丝（钢筋）。

8）辅助设施

①通风口制作　一般日光温室设上下两排通风口，上排通风口留在温室前屋面上方，主要是通风、排湿、降温、换气。下排通风口通常设在前屋面下方离地面1m高处，主要是起进风作用，下排通风口。

②埋地锚　相邻两道骨架的中间各埋一个地锚，具体方法是：用粗铁丝捆一块整砖，沿边线埋入土中，上面留一个环用来固定压膜线。

③固定草苫拉绳铁丝（钢筋）　在温室后坡上用8号铁丝，或0.6cm钢筋，或冷拔丝东西穿过预留固定环，两端固定在两个山墙上，用来固定草苫拉绳。

④挖防寒沟　防寒沟可以阻隔温室内土壤热量向外传导散失。在日光温室前屋脚角下挖深0.6～0.8m，宽0.4m的防寒沟，四周铺上旧薄膜，内填隔热物或聚苯板等。

9）覆膜

（1）准备棚膜

选用长寿无滴膜聚乙烯薄膜，或长寿无滴聚氯乙烯薄膜，棚膜长度比温室长2m。目前多采用两块棚膜扒缝通风，将棚膜裁为两块，其中一块宽1.5～2m，作为风口膜，另一块宽等于骨架弧度减去风口膜宽度1.5～2m，加上重叠数20m，再加上埋入地中宽度20cm，作为采光膜。每块膜的一边要粘合宽20cm的固定带，中间夹一根绳子。粘合的方法，一般采用热合法，用一个宽长为5～6cm×120cm的光滑木条，铺较粗糙的帆布，把两幅棚膜的边重叠5～6cm，上盖牛皮纸或报纸，用800W电熨斗热合，等稍冷后，取下覆盖纸，如此再热合下一段。

（2）扣膜

选择晴天中午扣棚，把棚膜拉开，晒热。先固定采光膜，方法是采光膜的固定带朝上拉至距前屋面60～80cm处。两端分别卷入6m长的小竹竿，将一头固定在山墙外的冷拔丝上，待整个棚膜东西、南北方向上都拉紧拉展后，将另一端也固定好，采光膜固定带绳子拉紧固定到两山墙上，然后沿采光膜固定带每隔2m用铁丝固定在骨架上。风口膜固定带朝前，一端将大块棚膜压着40cm左右，另一端用草泥固定到后屋面上，钢架结构温室用专用卡环固定。风口膜固定带绳子也拉紧固定到两山墙上。采光膜应埋入土中20cm左右，并且压实踏平。最后在棚膜上拉压膜带，使紧贴棚膜，并拴好。

10）上草苫

入冬后，选择晴天，把草帘搬上后坡，按“阶梯”或“品”字形排列，风大的地区宜采用“阶梯”式，两个草帘互相重叠20cm左右，东西两边要盖到侧墙上50cm，草帘拉绳的上端应绑在后坡面草苫拉绳铁丝（钢筋）上，晚上放草帘应将后屋面的一半盖住，下部一直落到地面防寒沟的顶部。草苫规格一般宽1.2～1.4m，长度等于骨架弧度长1.5～1.8m，重30～35kg以上。草苫要有7～8道筋，两头还要加上一根小竹竿，这样才能经久耐用。草苫绳子一端固定在草苫拉绳铁丝（钢筋）上，并将草苫带小竹竿一端系牢，防止大风刮开。

11）附属设备及规格

日光温室附属设备和设施主要包括防雨膜、反光幕、地热线等。

（1）防雨膜

防雨膜是夜间盖在草苫上面的一层农膜，一般用普通农膜或用从温室上换下来的上一年的旧农膜，这样更经济。覆盖防雨膜后，可有效地防止雨雪打温草苫而降低保温性。

（2）反光幕

反光幕是把聚酯膜一面镀铝，再复合上一层聚乙烯，形成反光的镜面膜。这种复合膜比单层镀铝膜的优越之处是铝粉不脱落，使用寿命长。张挂反光幕的区域内，光照强度增强。在水平方向上表现距反光幕越近，增光效应越强；在垂直方向上表现为距地面越近，增光效应越明显。而且在不同的天气和季节有不同的变化。阴天的增光率大于晴天的增光率，冬季增光率大于春季的增光率。这些对增加温室后部的光照和在光照不足的阴天、冬天增加光照的效应是明显的。据测定，张挂反光幕后，距反光幕2m远，距地面1m高处，平均最高气温比对照增加3.1℃，最低温度比对照高3.6℃。

（3）电热温床

电热温床是利用电流通过电阻较大的导线时，将电能转变成热能，对土壤进行加温的原理制成的温床（用于土壤加温的电阻较大的导线称之为电加温线）。电热温床一般只用在播种床，也可以用在分苗床上，是温室、塑料大棚等大型设施冬季育苗的必备设施。

①原理　利用电流通过阻力大的导体，把电能转变成热能来进行土壤加温。

②设备　主要加温和温度控制设备有电热线、控温仪、开关、交流接触器及断线检查器等。电热线有1000W、800W、600W等多种规格，其功率选择应根据苗床的功率要求、育苗面积等来确定。

图1.13　电热温床构造图

③功率确定　在北方一般育苗苗床功率为100～120W/m2。

苗床总功率（W）=总面积×100W～120W。

例：苗床长40m，宽1.5m，则：苗床总功率（W）=40×1.5×100W=6000W；

已知：电热线额定功率1000W，每条160m，

所需电热线条数（m）=W/电热线额定功率

即：m=6000/1000条=6条

布线条数（n）=（电热线长-畦宽）/畦长=（160×6-1.5）/40条=24.0条

行距（t）=畦宽/（n-1）=1.5/（24-1）m=0.065m=6.5cm

④建造程序　苗床底部整平，铺一层稻草或麦秸等，厚约10cm，再铺干土或炉渣3cm，耙平踩实以后，在其上呈回纹状布加热线，两端固定在木橛上。线上再铺3cm厚炉渣和3cm碎草，以防止漏水和调节床温均匀。最后铺入培养土，厚度在8～10cm。大中棚内将床土整细踩平后，直接把电热线铺在上面，加盖1～2cm的细砂或培养土，然后把营养钵或营养块放置在上面。

⑤注意事项：

第一，为使床温整体上比较均匀，原则上电热线两侧密，中间稀。

第二，处于电源连接的导线外，其余部分都要埋在泥土中。

第三，线要绷紧，以防发生移动或重叠，造成床温不均或烧坏电热线。

第四，电加热线打结应在两端的普通导线处。

任务1.5　现代温室

活动情景　现代温室主要是指大型的（覆盖面积多为1hm2），环境基本不受自然环境的影响，可自动化调控，能全天候进行园艺作物生产的连接屋面温室，是目前园艺设施的最高级类型。现代温室是近几年发展较快的园艺设施类型之一。北方地区一般将其作为高效农业、观光农业的主要设施，也有作为生态餐厅主要设施；南方地区可以四季栽培。通过这次活动让大家熟悉现代温室的技术参数，了解现代温室的性能、功能、作用，熟练掌握现代温室建造要求、建造技术及应用技术。

工作过程设计

工作任务单

任务相关知识点

1）类型与结构

现代温室主要是指大型的，环境可自动化调控，基本不受自然环境的影响，能全天候进行园艺作物生产的连接屋面温室，是目前园艺设施的最高级类型。因以两栋以上的单栋塑料温室可在屋檐处连接起来，单栋间以天沟连接而构成的温室，所以现代温室又称为连栋温室。

（1）类型

现代温室根据温室连栋数可分为单栋温室和连栋温室；根据温室屋面形式可分为拱圆顶温室（见图1.15）、尖屋顶温室、锯齿形温室和屋脊窗温室（见图1.14）四种；按采光保温材料不同可分为塑料温室、玻璃温室、PC板温室三种。

其中，大型连栋拱圆形塑料温室与玻璃温室、PC板温室相比，其重量轻，骨架材料用量少，结构构件遮光率小，造价低，环境控制能力基本可以达到玻璃温室相同的水平，有快速发展的趋势。

（2）结构参数与建造

主体结构最好采用热浸镀锌钢管作主体承力结构，工厂化生产，专业化建造，现场安装。屋面用钢管组合或独立钢管件，立柱大多用圆管。一般要求在室内第二跨度或第二开间设垂直斜撑，在温室的外围护结构以及屋顶设置空间支撑，在温室的檐口处最好设置斜支撑锚固于基础。主体结构一般要求抗风能力8—10级，雪载荷不小于35kg/m2。单栋温室跨度为6～12m，开间4m，檐高3～4m。自然通风为主的连栋温室在侧窗和屋脊窗联合使用时，温室的最大宽度（南北方向）在50m以内，最好在30m左右，以机械通风为主的连栋温室，温室的最大宽度可以达60m，但最好50m左右，温室的长度（东西方向）主要从操作方便，地势、地形来考虑，最好限在100m以内。

图1.14　屋脊型连接屋面温室

屋脊型连栋温室主要以玻璃作为透明覆盖材料，其代表型为荷兰的芬洛型（Venlo）温室，这种温室大多数分布在欧洲，以荷兰面积最大，目前为1.2万hm2，居世界之首。日本也设计建造一些屋脊型连接屋面温室。但覆盖材料为塑料薄膜或硬质塑料板。

多脊连栋型温室的标准脊跨为3.20m或4.00m，单间温室跨度为6.40m、8.00m、9.60m，大跨度的可达12.00m和12.80m。早期温室柱间距为3.00～3.12m，目前以采用4.00～4.50m较多。目前该型温室的柱高2.50～4.30m，脊高3.50～4.95m，玻璃屋面角度为250。单脊连栋型温室的标准跨度为6.40m、8.00m、9.60m、12.8m。在室内高度和跨度相同的情况下，单脊连栋型温室较多脊连栋型温室的开窗通风率大。

表1.1　屋脊型连接屋面温室的基本规格

拱圆型屋面连栋温室主要以塑料薄膜为透明覆盖材料，这种温室主要在法国、以色列、美国、西班牙、韩国等国家广泛应用。我国目前自行设计建设的现代化温室也多为拱圆型连接屋面温室。

表1.2　拱圆型连接屋面温室的基本规格

目前我国引进和自行设计的拱圆形连接屋面温室较多，拱圆形连接屋面温室的透明覆盖材料采用塑料薄膜，因其自重较轻，所以在降雪较少或不降雪的地区，可大量减少结构安装件的数量，增大薄膜安装件的间距。如内部柱间距为4m或5m时，拱杆间距分别为2m 或2.5m。跨度也有6.4m、7.5m、8m、9m等多种规格。从侧边起0.5m处的自由空间高度可达到1.7m以上，进一步方便了栽培作业。由于框架结构比玻璃温室简单，用材量少，建造成本低。但由于塑料薄膜较玻璃保温性差，因此提高薄膜温室性能的一个重要措施是采用多层覆盖，增加内保温活动膜等提高保温性。

图1.15　拱圆形连接屋面温室

我国自行设计建造的华北型连栋塑料温室，其骨架由热浸镀锌钢管及型钢构成，透明覆盖材料为双层充气塑料薄膜。温室单间跨度为8m，共8连跨，开间3m，天沟高度最低2.8m，拱脊高4.5m，建筑面积为2112m2。东西墙为充气卷帘，北墙为砖墙，南侧墙为进口PC板。温室的抗雪压每平方米为30kg，抗风能力为28.3m/s。这种温室匹配先进的附属设备，如加温系统、地中热交换系统、湿帘风机降温系统、通风、灌水（施肥）、保温幕以及数据采集与自动控制装置等。可以实现温室的自动控制系统自动和手动相互切换，可进行室内外的光照、温度和湿度的自动测量，加温和降温系统可根据作物生育需要，设定温度指标实行自动化控制。

2）现代温室的性能

（1）温度

现代温室冬季有热效率高的加温系统，在最寒冷的冬春季节，不论晴好天气还是阴雪天气，都能保证园艺作物正常生长发育所需的温度，12月至翌年1月份，夜间最低温不低于15℃。炎热夏季，采用外遮阳系统和湿帘风机降温系统，保证温室内达到作物对温度的要求。

采用热水管道加温或热风加温，因此温度分布均匀，作物生长整齐一致。此种加温方式清洁、安全、没有烟尘或有害气体，不仅对作物生长有利，也保证了生产管理人员的身体健康。因此，现代温室完全摆脱了自然气候的影响，一年四季全天候进行园艺作物生长，进行反季节栽培，高产、优质、高效。但温室加温能耗很大，燃料费昂贵，大大增加了成本。

（2）光照

现代温室全部用塑料薄膜、玻璃或塑料板材（PC板）透明覆盖物构成，采光好，透光率高，光照时间长，而且光照分布比较均匀。在最冷的、光照时间最短的冬季，仍然能正常生产喜温瓜果、蔬菜和鲜花，且容易获得很高的产量。在室内配备人工补光设备，可在光照不足时进行人工补光，使园艺作物优质高产。

（3）湿度

连栋温室空间高大，作物生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾作用释放出大量水汽进入温室空间，在密闭情况下，水蒸气经常达到饱和。但现在有加温系统，加温可有效降低空气湿度，比日光温室因高温环境给园艺作物生育带来的负面影响小。

夏季炎热高温时，现代化温室内有湿帘风机降温系统，使温室内温度降低，而且还能保持适宜的空气湿度，为园艺作物尤其是一些高档名贵花卉，创造了良好的生态环境。

（4）气体

晚上、上午和傍晚，现代温室的二氧化碳浓度明显高于外界，这是因为植物呼吸、土壤微生物呼吸释放二氧化碳积累的结果；中午低于露底，光合作用强时常发生二氧化碳亏缺，不能满足园艺作物的需要。所以现代温室补充二氧化碳进行气体施肥，，可显著提高了作物产量。

（5）土壤

现代温室土壤的连作障碍、土壤酸化、土传病害等一切系列问题。越来越普遍地采用无土栽培技术，尤其是花卉生产，已少有土壤栽培。果菜类蔬菜和鲜切花生产多用基质栽培，水培主要生产叶菜，以生菜面积最大。

3）现代温室的应用

现代温室多为铝合金或镀锌钢材结构温室，以玻璃、塑料薄膜等为采光材料，设有天窗、腰窗和地窗，还增加了加温、保温、补光、通风、喷淋、喷雾、二氧化碳施肥、电控操作及检测装置等附加的先进设备，与计算机控制相结合，智能化程度逐步提高。因此，现代温室广泛应用于设施品种展示、高档花卉生产，是现代农业、观光农业、都市农业必有设施，还用于花卉展销、生态餐厅等。我国南方地区自然条件下可四季生产，生产成本低，效益较好；北方地区冬季需要加温，夏季需要降温，耗能多，运转费用偏高，生产成本高，效益低。但不能否定现代温室是最先进、最完善、最高级的园艺设施，机械化、自动化程度很高，劳动生产率很高。它是用工业化的生产方式进行园艺生产，也被称为工厂化农业。

任务1.6　夏季保护设施

活动情景　防雨棚、遮阳棚、防虫棚是我国南方地区主要设施，南方地区可以利用防雨棚、遮阳棚、防虫棚四季栽培蔬菜、花卉、果树等。北方地区一般夏季利用防雨棚、遮阳棚、防虫棚进行作物栽培。通过这次实地参观、调查活动让大家熟悉防雨棚、遮阳棚、防虫棚的技术参数、性能、功能、作用，熟练掌握防雨棚、遮阳棚、防虫棚的建造要求、建造技术及应用技术等。

工作过程设计

工作任务单

任务相关知识点

1）遮阳棚

我国南方地区冬春塑料薄膜大棚栽培蔬菜之后，利用夏季闲置不用的大棚骨架盖上遮阳网进行夏秋蔬菜栽培或育苗的方式，是夏秋遮阳网覆盖栽培的重要形式。遮阳棚由大棚骨架和遮阳网两部分组成。

图1.16　遮阳棚

（1）遮阳网

遮阳网俗称遮阴网、凉爽纱，国内产品多以聚乙烯、聚丙烯等为原料，是经加工制作编织而成的一种轻量化、高强度、耐老化、网状的新型农用塑料覆盖材料。利用它覆盖作物具有一定的遮光、防暑、降温、防台风暴雨、防旱保墒和忌避病虫等功能，用来替代芦帘、秸秆等农家传统覆盖材料，进行夏秋高温季节作物的栽培或育苗，已成为我国南方地区克服蔬菜夏秋淡季的一种简易实用、低成本、高效益的蔬菜覆盖新技术。它使我国的蔬菜设施栽培从冬季拓展到夏季，成为我国热带、亚热带地区设施栽培的特色。

该项技术与传统芦帘遮阳栽培相比，具有轻便、管理操作省工、省力的特点，而芦帘虽一次性投资低，但使用寿命短，折旧成本高，贮运铺卷笨重，遮阳网一年内可重复使用4～5次，寿命长达3～5年，虽一次性投资较高，但年折旧成本反而低于芦帘，一般仅为芦帘的50%～70%。近年来已经成为南方地区晴热型夏季条件下进行优质高效叶菜栽培的主要形式。

遮阳网的种类很多，依颜色分为黑色或银灰色，也有绿色、白色和黑白相间等品种。依遮光率分为35%～50%、50%～65%、65%～80%、≥80%等四种规格，应用最多的是35%～65%的黑网和65%的银灰网。宽度有90、150、160、200、220cm不等，每m2重45～49g。许多厂家生产的遮阳网的密度是以一个密区（2.5cm）中纬向的扁丝条数来度量产品编号的，如SZW-8表示密区由8根扁丝编织而成，SZW-12则表示由12根扁丝编织而成，数字越大，网孔越小，遮光率也越大。选购遮阳网时，要根据作物种类的需光特性、栽培季节和本地区的天气状况来选择颜色、规格和幅宽。遮阳网使用的宽度可以任意切割和拼接，剪口要用电烙铁烫牢，两幅接缝可用尼龙线在缝纫机上缝制，也可用手工缝制。

（2）遮阳网的覆盖形式

根据覆盖的方式又可分为棚内平盖法、大棚顶盖法和一网一膜三种。

棚内平盖法是利用大棚两侧纵向连杆为支点，将压膜线平行沿两纵向连杆之间拉紧连成一平行隔层带，再在上面平铺遮阳网，一般网离地面1～1.5m.

大棚顶盖法和一网一膜法覆盖，一般大棚顶端覆盖，两侧离地面1m左右悬空不覆盖。

根据各地经验，栽培绿叶菜最佳的覆盖方式是一网一膜法，其遮阳降温、防暴雨的性能较单一的遮阳网覆盖的效果要好得多，但要注意，遮阳网一定要盖在薄膜的上面，如果把遮阳网盖在薄膜的内侧，则大棚内是热积聚增温而不是降温，所以因特别注意。

2）防雨棚（避雨棚）

防雨棚是在多雨的夏、秋季或多雨季节，利用塑料薄膜等覆盖材料，扣在大棚或小棚的顶部，但四周通风不扣膜或扣防虫网，使作物免受雨水直接淋洗。利用防雨棚进行夏季蔬菜和果品的避雨栽培或育苗一种简易设施。

（1）大棚型防雨棚

大棚顶上天幕不揭除，四周围裙幕揭除，以利通风，也可挂上20～22目的防虫网防虫，可用于各种蔬菜的夏季栽培。

（2）小棚型防雨棚

小棚型防雨棚主要用做露地西瓜、甜瓜早熟栽培和越夏栽培。小拱棚顶部扣膜，两侧通风，使西瓜、甜瓜开雌花部位不受雨淋，以利授粉、受精，也可用来育苗。前期两侧膜封闭，实行促成早熟栽培是一种常见的先促成后避雨的栽培方式。

图1.17　防雨棚（避雨棚）

3）防虫棚

我国夏秋季节虫害多，塑料大棚、中棚栽培蔬菜之后，利用大棚骨架，或另建专用设施，盖上防虫网进行夏秋蔬菜栽培。防虫网让阳光、空气进入，而将害虫拒之门外，是夏秋无公害栽培的重要形式之一。

（1）遮阳网

防虫网是以高密度聚乙烯等为主要原料，经挤出拉丝编织而成的20～30目（每2.54cm长度的孔数）等规格的网纱，具有耐拉强度大，优良的抗紫外线、抗热性、耐水性、耐腐蚀、耐老化、无毒、无味等特点。由于防虫网覆盖能简易、有效地防止害虫对夏季小白菜等的危害，所以，在南方地区作为无（少）农药蔬菜栽培的有效措施而得到推广。

遮阳网品种规格很多，按目数分为20、24、30、40目，按宽度有100cm、120cm、150cm，按丝径有0.14～0.18mm等数种。使用寿命约为3～4年，色泽有白色、银灰色等，以20、24目最为常用。

图1.18　防虫棚

（2）防虫网的覆盖形式

根据防虫网覆盖的方式可分为大棚式覆盖法和立柱式隔离网状覆盖法两种。

大棚式覆盖法大是目前最普遍的覆盖形式，由数幅网缝合覆盖在单栋或连栋大棚上，全封闭式覆盖，内装微喷灌水装置。面积为600～1000m2。

立柱式隔离网状覆盖是先用高约2m的水泥柱（葡萄架用）或钢管做成骨架，上盖防虫网，农民在帐子里种菜。面积为500～1000m2。防虫棚夏季种植小白菜等叶菜，蔬菜生长既舒适又安全。

项目小结

我国园艺设施种类繁多，形式多样。从设施的规模、复杂程度及技术水平可将设施分为四个层次：简易覆盖设施、普通保护设施（包括：塑料中小拱棚、塑料大棚、日光温室）、现代温室、植物工厂。该项目重点介绍了塑料中棚、塑料大棚、日光温室、现代温室及防雨棚、遮阳棚、防虫棚等常见设施的结构、技术参数、性能、功能、作用及设计、建造技术。本项目知识目标是让学生熟悉塑料中棚、塑料大棚、日光温室、现代温室及防雨棚、遮阳棚、防虫棚技术参数、性能、功能、作用，分析归纳总结常见设施的基本特点；技能目标是让学生熟练掌握上述常见设施的建造要求、建造技术及应用技术；在学习、操作、实训过程中培养和增强学生责任感、事业感，提高学生热爱本专业的积极性。

思考练习

1.我国常见的园艺设施分为哪几类？

2.简述塑料大棚的基本结构、性能及应用？

3.日光温室的规划应注意哪些问题，主要作用有哪些？

4.简述现代温室的主要作用。

实训1：调查周边地区园艺设施种类、作用及效果

1）目的要求

掌握本地区主要园艺设施栽培的结构特点、性能及应用，学会园艺设施构件的识别及其合理性的评估。

2）材料用具

皮尺，量角器等。

3）方法步骤

到学校附近农村或农场现场测量、面对面访问、实地调查。

（1）测

用皮尺和量角器实地测量温室“四比”和“五度”；大中棚长度、跨度、各类立柱高度和间距。

（2）看

观察不同温室、大中棚结构特点，并加以描述。

（3）问

访问不同温室、大中棚主要性能，种植茬次，作物，季节，上市时间，产量，投资，效益等。

（4）思

评估温室、大中棚利用及发展前景等。

4）作业

写出温室、大中棚类型实地调查评估报告。

实训2：绘出塑料大棚设计图，写出塑料大棚设计建造要求

1）目的要求

掌握本地区塑料大棚的结构特点及建造要求。

2）材料用具

皮尺，绘图纸，铅笔，橡皮擦等。

3）方法步骤

到学校附近农村或农场现场测量、面对面访问、实地调查。

（1）测

用皮尺和量角器实地测量塑料大棚长度、跨度、各类立柱高度和间距。

（2）查

查阅塑料大棚结构的资料。

（3）绘

绘出塑料大棚结构框架图，注明部件名称，标明尺寸。

（4）思

思考塑料大棚结构、材料、施工要求、技术要领等。

4）作业

绘出塑料大棚结构框架示意图，并写出施工建造要求。

实训3：绘出日光温室设计图，写出日光温室设计建造要求

1）目的要求

掌握本地区日光温室的结构特点及建造要求。

2）材料用具

皮尺，绘图纸，量角器，铅笔，橡皮擦等。

3）方法步骤

参照塑料大棚。

4）作业

绘出日光温室结构框架示意图，并写出施工建造要求。

实训4：绘出现代温室设计图，写出现代温室设计建造要求

1）目的要求

掌握本地区现代温室的结构特点及建造要求。

2）材料用具

皮尺，绘图纸，量角器，铅笔，橡皮擦等。

3）方法步骤

参照塑料大棚。

4）作业

绘出现代温室结构框架示意图，并写出施工建造要求。

实训5：电热温床建造

1）目的要求

学习电热温床的设计方法，掌握电热线的铺设、自动控温仪和电热线的连接安装等基本技能。

2）材料用具

电热线，自动控温仪，交流接触器，电工工具，稻草或炉渣等隔热材料。

3）方法步骤

（1）设计

①计算布线间距

单位苗床或栽培床的面积上需要铺设电热线的功率密度。

实践证明，如果苗床内地温要保持18～20℃，则每m2功率需要80～100W。布线前应先根据公式计算电热线的布线行数和布线间距。

1根电热线电热温床面积=1根电热想的额定功率/功率密度

②计算布线行数和间距

布线行数最好为偶数，以便电热线的引线能在一侧，便于连接。

布线行数=线长-苗床宽度/苗床长度

布线间距=苗床宽度/布线行数-1

（2）制作苗床

选择设施内光照、温度最佳的部位做苗床，畦埂高于床面10cm。要求床面平整，无坚硬的土块或碎石，上虚下实。如地温低于10℃，应在床面上铺5cm厚的腐熟马粪、碎稻草、细炉渣等隔热层，压少量细土，用脚踩实。

（3）布线

布线前，先在温床两头按计算好的距离钉上小木棍，布线一般由3人共同操作。一人持线往返于温床的两端放线，其余2人各在温床的一端将电热线挂在木棍上，注意拉紧调整距离，使电热线紧贴地面，防止松土、交叉或打结。为使苗床内温度均匀，苗床两侧布线距离应略小于中间。

（4）连接自动控温仪、交流接触器等

各种用电器的连接顺序为电源→控温仪→交流接触器→电热线。当功率＜2000W时，可采用单相接法，直接接入电源，或加控温仪；功率＞2000W采用单项加接触器和控温仪的接法，并装置配电盘。功率电压较大时可用380V电源，并选用与负载电压相同的交流接触器，采用三相四线连接法（实训1-5附图1）。连接完毕，把电热线与外接导线的接头埋入土中。整床电热线布设完毕，通电成功后在断电，准备铺床土。

实训1-5附图1　多线三相接线法示意图

1—电源（220V）；2—电闸开关；3—电源（380V）；4—控温仪；5—交流接触器；6—控温仪探头；7—电热线；8—畦埂；9—接触点

（5）铺床土

如果作播种床，铺5cm厚的酿热物，如果作为分苗床铺10cm厚床土；如果用育苗盘或营养钵可直接摆在电热线上。

4）作业

现有一根长100m，额定功率为100W的电热线，设定功率密度为80W/m2，计算其可铺设的苗床面积，设苗床宽度为1.0m，计算出布线行数及布线间距，并绘出线路连接图。