1、陕西省地方标准日光温室设计建造规范The Regulation of Design and Construction of Solar Greenhouse（征求意见稿）陕西省质量技术监督局发布1目 录1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 14 温室建筑设计与构造 .44.1 日光温室基本构造 .44.2 日光温室建筑参数 .45 日光温室结构设计及要求 65.1 荷载 .65.2 钢骨架 .65.3 墙体 .75.4 其它要求 .76 日光温室采光设计 76.1 采光性能 .76.2 透明覆盖材料选择 .77 日光温室保温蓄热设计 77.1 保温性能 .77.2 蓄热要求 .
2、77.3 蓄热保温构造设计 .87.4 保温被卷铺设备 .88 日光温室通风设计 88.1 通风方式 .88.2 机械卷膜放风装置 .89 温室建筑材料 99.1 温室材料要求 .99.2 温室骨架材料 .99.3 围护结构材料 .99.4 采光覆盖材料 .99.5 夜间保温覆盖材料 .910 温室施工 1010.1 施工程序 .1010.2 温室土建施工方法 .1010.3 温室的钢架施工方法 .1110.4 温室后坡的施工 .1110.5 温室四周墙脚处保温防寒 .1110.6 覆盖薄膜 .1210.7 保温被安装 .1212 日光温室群规划布局 1412.1 温室选址 .1412.2 温
3、室方位角 .142前 言a) 本标准按照 GB/T1.1-2009 给出的规则起草。b) 本标准由陕西省标准化管理委员会负责管理。c) 本标准由陕西省农业厅提出并归口。d) 本标准起草单位和人员：陕西省园艺蚕桑站：巨海林、王周平、张伟兵、霍国琴、雷丽。西北农林科技大学农业部西北设施园艺工程重点实验室：邹志荣、王宏丽、何斌、裘莉娟。3日光温室设计建造规范1 范围本规范适用于陕西省种植瓜果蔬菜的日光温室的设计建造。本规范规定了陕西省日光温室的场地选择、规划、建造技术要求。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件，其随后
4、所有的修改单（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 13912 金属覆盖层 钢铁制品热镀锌层技术要求JB/T 10594 日光温室和塑料大棚结构与性能要求NY/T 7 农用塑料棚装配钢管骨架NY/T 1553 日光温室能效评价规范GB 50009 建筑结构荷载规范GBT 18622 温室结构设计荷载GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50203 砌体工程施工及验收规范GB 50017 钢结构设计规范GB 50003 砌体结构设计规范GB 50007 建筑地基基础设计规范3 术语和定义下列术语和定义
5、适用于本标准。3.1日光温室 solar greenhouse一种充分利用太阳能为主要光、热能源，南侧前屋面白天为采集、透入日光能源透明覆盖屋面，夜间需要覆盖保温覆盖物，北侧后屋面为保温屋面，北墙及东、西山墙为保温蓄能围护墙体，主要用于农作物栽培的农业设施。（图1 为日光温室横剖面简图）。4跨 度 后墙高 脊高后 屋 面 投 影防 水 层后 屋 面钢 骨 架保 温 被卷 帘 机图 1 日光温室横剖面简图3.2长度 length日光温室东、西两端山墙外墙面之间的距离。其代号用字母 L 表示，单位：m。3.3跨度 span日光温室北墙内侧面至前屋面骨架桁架上弦（桁架上部最外构件）几何中心线与前地锚
6、上平面交点的水平距离。其代号用字母 B 来表示，单位：m。3.4脊高 ridge height日光温室室内设计地坪平面至骨架脊部顶端的垂直距离。其代号用字母 H 表示，见图 1，单位：m。3.5面积 area日光温室长度 L 与跨度 B 的乘积，用字母 F 表示，单位：。F 即本文计算用的“地面面积”。它与常用的术语“建筑面积”或“建筑物轴线面积”均有区别。53.6间距 space between two greenhouses前后两栋日光温室之间的距离。3.7前屋面角 front roofangle 采光面与地面交点与屋脊的连线和地平面的夹角，成为前屋面角。用字母 表示，单位。3.8后坡仰角
7、 angle of elevation of rear slope后坡屋面板下平面与水平面间的夹角，称为后坡仰角。用字母 表示，单位：。3.9北墙 north wall由砌筑材料和保温材料复合砌筑的建筑墙体结构,位于日光温室北侧以承载、蓄能和保温的围护墙体。3.10北墙高度 height of north wall日光温室后坡内表面与北墙内表面的交线至水平面与室内设计标高之间的距离。其代号用字母 h 表示，见图 1，单位：m。3.11后屋面坡长 slope length of north roof后屋面板内表面与北墙平面交线至后屋面板内表面顶部边缘线之间的距离，其代号用字母 A 表示，单位：m
8、。a 称为后屋面水平投影。（如图 1）3.12最低作业高度 operating lowest height温室内距前屋面落地线 0.5m 处的净空高度。其代号用字母 h1 表示，单位：m。3.13山墙 gable6日光温室东西两端，具有承载、蓄能和保温性能，以砌筑材料和保温材料复合砌筑而成的围护墙体；东端山墙称作东山墙，西端山墙称作西山墙。3.14骨架 structure骨架是指拱形的用以支撑屋面覆盖物、承受风、雪等荷载的承重结构。采用全钢结构。3.15桁架 truss骨架的主要组成部分。是一种类似拱形，作为屋面和各种附加荷载的主要结构构件单元。其中，只有上弦而无下弦的桁架称为单拱架；同时具有
9、上、下弦和腹杆的桁架，称为双拱桁架。3.16基础 foundation承受日光温室全部自重和骨架传下来的全部外荷载的建筑结构体。3.17前地锚 front anchor连结温室骨架的桁架向阳（南）坡的地端具有固定基础功能的预埋构件。4 温室建筑设计与构造4.1 日光温室基本构造4.1.1 日光温室结构组成：前屋面、后屋面、骨架、北墙（后墙）和东、西山墙、前通梁（基础墙）、保温覆盖物、卷铺机构等组成，并配有多功能的缓冲间。4.1.2 日光温室连片建设区，东西两座温室之间的两侧各留修建 3m 宽缓冲间的空间和 1m 宽的绿化带及修筑水渠的空间，中间留 4m 宽的道路。4.2 日光温室建筑参数如图
10、3 为日光温室平面图和剖面图。7a 平面图b 剖面图图 3 日光温室平面图和剖面图4.2.1 前屋面角 北纬 3136之间，合理采光时段屋面角为 3035。建造中一般按弧形前屋面日光温室推荐前屋面底角 0为 6575、前角 3040、腰角 2030、顶角一般 58。北纬 3640之间，合理采光时段屋面角为 2832。建造中一般按弧形前屋面日光温室推荐前屋面底角 为 6575、前角 3343、腰角 2232、顶角一般 710。4.2.2 后屋面仰角 8北纬 3136之间、根据日光温室采光要求和保温要求，后屋面仰角一般为 401。北纬 3640之间，根据日光温室采光要求和保温要求，后屋面仰角一般为
11、 361。4.2.3 温室长度 L温室长度 L，根据地形情况，一般不超过 100 米。4.2.4 温室跨度 B 日光温室的跨度取为 810m。4.2.5 温室脊高 H日光温室的脊高 H 根据跨度的不同取 4.04.2m。4.2.6 日光温室的后屋面坡长 A应优化设计兼顾光照和保温。可选择如下：a) 后屋面坡长一般为：（1.51.6）m；b) 日照充足，大气透明度高，缩短前屋面长度后日光辐射量仍能满足种植要求的地域，可以加长后屋面板用以强化保温效果。4.2.7 后坡投影长度后坡投影长度一般为 1.0m1.4m。4.2.8 作业最低高度h11.0m（见图 1）。4.2.9 操作间日光温室的操作间可
12、布置在温室的东侧或西侧。可防止冷风直接吹人室内及供人员休息用，亦可放置工具和部分生产资料。建筑结构采用砖混体系，设两道门分别于温室和室外相通。操作间墙体轴线尺寸推荐为(33)m，墙体采用240 厚砖墙，屋顶为简单钢屋架，覆盖彩钢板。高度以不遮蔽温室阳光为原则，通常要求其不应超过温室脊高。5 日光温室结构设计及要求5.1 荷载温室结构设计荷载应参照 GB/T18622 和 GB50009 选取与组合，并进行计算、校核。荷载按 20 年一遇取值。5.2 钢骨架9日光温室的钢骨架设计寿命为 20 年。5.3 墙体墙体高度 3m4.5m。墙体可采用土墙和地方性材料。墙体厚度应能保证承担上部屋面传递的荷
13、载并便于施工。墙体也采用砖混结构。砖混结构构造的顺序应为内侧为蓄热性能好的材料，外侧为保温性能优良的材料。墙体厚度应保证具有足够的强度、刚度和稳定性，并具有良好的蓄热保温性能。5.4 其它要求日光温室零部件加工以及建造、验收应按技术条件和相关标准执行。在安全性、耐久性、美观性、经济性各方面，应满足设计和使用要求。6 日光温室采光设计6.1 采光性能6.1.1 冬季晴天中午前后 2h 内，温室的直射光地面平均透光率不应小于65%。6.1.2 在冬至日晴天中午，温室中部 lm 高处的水平光照强度应达到 5000lx以上。6.1.3 温室骨架阴影面积率不应大于 8%.6.2 透明覆盖材料选择所选用的
14、透光覆盖材质应耐用，透光率至少 65以上，尽可能高的保温性以及阻挡紫外线射入功能，防结露的内表面、防雨水渗透，并具备环保、防火性能等。7 日光温室保温蓄热设计7.1 保温性能 7.1.1 冬季室外温度最低温度在15以上，晴天室内不加温的情况下，室内平均气温在 15以上，夜间平均气温不低于 8，最低不应低于 5。 7.1.2 冬季室外温度最低温度在15及以下，根据低温持续的时间和实际情况，进行辅助加温，辅助加温以保证晴天室内平均气温在 8以上。辅助加温一般采用热风炉、沼气炉、煤炉、液化气炉或太阳能采暖等临时加温设备。根据加温方式不同，设置不同设备设施。7.2 蓄热要求107.2.1 墙体应采用蓄
15、热性能好的材料蓄积白天的热量，在夜晚气温降低后释放使用。7.3 蓄热保温构造设计 7.3.1 墙体内侧为蓄热系数大的材料层，外侧采用保温性能好的材料层。7.4 保温被卷铺设备7.4.1 保温被卷铺方式卷帘机械有三大类：绳拉式卷帘机、卷轴式卷帘机和手动卷膜机。7.4.2 卷铺电机减速器的选择卷铺电机减速器应以低转速、大扭矩输出，输出转速应为：（24）r/min，输出方式分单向和双向两种。卷铺电机作业长度应根据保温覆盖物的重量、温室桁架曲线、气候因素（如：雨、雪）、减速电机输出扭矩等力学分析计算后确定。7.4.3 绳拉式机械卷铺系统这种系统由动力部分和卷轴部分组成。动力部分包括电动机及皮带轮、皮带
16、、手摇柄（停电时操作使用）、控制开关机电路、机架等部分；卷轴部分包括卷绳大轴及其支架、轴承、卷绳等。7.4.4 卷轴式机械卷铺系统当温室长度较短、外保温覆盖物重量较轻（如用保温被）时，可采用卷轴式机械卷铺系统。该系统由电动机、减速机、卷轴、伸缩支杆、保温被卷等构成。电动机和减速机直接构成。7.4.5 手动式卷膜机使用卷膜机开启薄膜通风时。压膜线过紧易损伤薄膜，且操作费力。为了减少薄膜的损伤，操作轻松，每次卷放薄膜前要先放松压膜线。压膜线松紧装置由棘轮、棘爪联轴器和轴组成，结构简单，操作方便。8 日光温室通风设计8.1 通风方式通风方式有机械通风和自然通风。日光温室采用自然通风，前屋脚设进风口和
17、屋顶设出风口。冬季通风面积占覆盖面积的 3%5%，春、夏、秋季通风面积占覆盖面积的 15%25%。 8.2 机械卷膜放风装置11根据动力装置分为手动和电动两种类型。它由一个小减速机、手摇柄（电动装置使用电动机与减速机直接连接）、与温室等长的长轴及卡箍等构成。9 温室建筑材料9.1 温室材料要求温室建造选用材料应符合国家相关标准要求。9.2 温室骨架材料屋面骨架采用热浸镀锌冷弯薄壁型钢桁架或双弦钢管桁架式无柱结构，一面坡式，间距不宜超过 1.2m，具体尺寸可通过结构计算确定。钢材采用一级圆钢，经防腐处理，钢骨架上、下弦宜选用直径 2532，壁厚 23mm 无缝钢管；腹杆可选直径 8 12 钢筋；
18、水平拉杆可选用 2025，壁厚 23mm 无缝钢管。上、下弦及腹杆的具体尺寸，应与钢架间距对应，通过结构计算及采光性能综合确定。9.3 围护结构材料9.3.1 墙体墙体采用异质复合结构，主要材料为烧结普通砖、水泥、砂、苯板等，墙体及后坡选材宜用导热系数小的蓄热能力强的材料。9.3.2 后坡温室后坡宜采用木板、苯板、油毡纸、防水涂料等。9.4 采光覆盖材料曲线前坡面温室透明覆盖材料结合本地区的气候条件进行合理的选择，覆盖塑料薄膜厚度应在 01 毫米以上，根据经济条件和用途一般育苗和果菜类栽培温室选综合性能较好的乙烯一醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜；叶莱类栽培温室可选价格便宜的聚氯乙烯(PVC)
19、薄膜或聚乙烯(PE)薄膜；设置太阳能电池温室覆盖材料的选择，从西至东布置（1 组太阳能电池板+2 组 PC 板）3，然后布置（1 组太阳能电池板+3 组 PC 板）3，之后全部布置 PC 板，温室前端设置防虫网、薄膜卷帘机。宜选用耐低温、抗老化、无滴、透光好的多功能农用聚氯乙烯、醋酸乙烯薄膜等，但应符合相关国家标准。使用的覆盖材料宜选用符合 QB/T 2472 规定的要求。9.5 夜间保温覆盖材料温室外保温应使用棉被，一般棉被长宜超出温室屋面长度 0.8 m ,宽122m3m，单被每平方米用棉不少于 2 kg 为宜。棉花质量等级应符合 GB 11031999 中 4.1.1 规定，四级棉以上要
20、求，棉絮应弹开，用线拉网，网孔为 100 mm X 100 mm 加对角线，牵针行距 150 mm.10 温室施工10.1 施工程序温室施工主要包括土建工程和骨架安装工程。土建工程的施工顺序先测量放线，再基础工程，后砌主体墙，再后砌前沿暗墙，浇筑墙梁和地梁。骨架安装工程的施工顺序为先核对拱架底预埋件位置和标高，再安装拱架，继而安装纵向拉杆。拱架施工过程中应注意几何稳定性。拱架完成后安装卷被机，宜在钢架与预埋件交叉连接整体焊接完工后，再焊卷被机的立柱。10.2 温室土建施工方法10.2.1 施工控制测量温室场地大小不同，可采用不同的测量方法。一般场地较大时，应先在场地内建立施工控制网，然后将每个
21、温室的控制点坐标投放到具体位置，并据此对温室的主轴线、墙体轴线及主要构件的位置进行定位放线。将测定的轴线位置及标高引至温室周围的龙门板或定位桩或其他固定点上，作为温室施工过程的控制性标志点。10.2.2 温室基础温室地基用原土或三合土或灰土夯实 50cm 以上。基础采用粘土实心砖或毛石，按刚性基础设计及施工。采用 M10 水泥砂浆砌筑。基础设计按 GB50007 相关规定进行计算。10.2.3 地梁和顶梁地梁和墙顶圈梁均应采用浇混凝土现浇；地梁配筋可直接在毛石或砖基础上扎钢筋骨架，梁内纵筋 412，箍筋6200，截面 0.24m0.24m；混凝土强度等级不低于 C20。施工时应按骨架间距对应设
22、置预埋件。10.2.4 墙体（1）土墙：可以就地取土筑成，只需人工，投资省、保温效果好。筑土墙的方法有土坯砌、草泥垛、湿土夯及推土机堆压等。墙内外 50cm 空地不可取土，以保护墙体。墙内取土应先将表层 30cm 以内熟土移走，再挖取底层生土。山墙与后墙衔接处采用后墙顶山墙，以增强山墙对铁丝的抗拉力。13（2）砖墙：墙体用多孔砖砌筑，筑墙时先筑后墙，完成后再筑山墙，要后墙包山墙；墙体外贴保温材料应设钢丝网固定，抹灰密封，下端伸入土体至当地冻土深度。空心墙应采取“三一”砌法，即一层砂浆，三面刮浆，水泥砂浆应饱满，砂浆强度等级应大于 M5.0 ,内外砖缝采用 1：2 砂浆勾缝。在后墙上3m6m 应
23、砌一连接砖垛。垛宽、厚为 240mm240mm，垛内应放拉筋。山墙的连接垛应从地梁砌至顶梁。10.2.5 伸缩缝温室主墙体应每隔 50m 留一道伸缩缝，伸缩缝内用聚苯材料填实。10.3 温室的钢架施工方法10.3.1 选用材料温室选用钢材应符合相关国家标准。10.3.2 拱架拱架要按照设计图纸选材、焊接。按照图纸确定拱间距，在安装时注意与后墙垂直，前底角和后墙顶端要留好预埋件，两端进行焊接固定。10.3.3 焊接要求钢架各焊接点，焊口应饱满、平滑；钢架模具应按设计的参数制作。下弦与水平梁焊接处，焊口应长出 50mm；上弦与水平梁焊接处应切平。10.3.4 棚架间设拉筋棚架除上下两点应与预埋件焊
24、接外，棚架与棚架之间应设四道水平拉筋。拉杆要焊接在双拱架的内拱上所有焊点要进行防锈处理。用纵向拉杆把拱架连为一体。10.4 温室后坡的施工后屋面覆盖材料考虑保温、防水、经济、方便的要求后屋面各构造层次应合理布置，按结构层保温层防水层保护层等顺序建造，特别防止雨水顺后坡进人保温层及后墙。借鉴一般民用房屋建筑中的保温屋面做法，采用 100厚聚苯板板保温、SBS 卷材防水，能满足温室的正常使用。油毡防水层上包屋脊，下铺至挑檐；房檐应封闭，隔气层与木板用泡钉连接；钢骨架下端与墙中预埋件焊接。后坡通风窗宜用折叠式或翻板式窗扇。10.5 温室四周墙脚处保温防寒温室四周墙脚的保温防寒可有两种做法：一种按照传
25、统的做法设防寒沟，另外一种在墙脚四周做保温层。10.5.1 防寒沟14在日光温室四周主要是前屋面底角处挖防寒沟，应注意温室的牢固性。防寒沟挖深一般为 50 厘米以上，填入的材料应以干燥的麦秸或新型聚合物保温材料为主，略高于地面，以便形成一个排水斜面，上覆塑料薄膜，再用素土压实。10.5.2 墙脚四周做保温层在温室的墙脚的墙体外侧设聚合物保温层，保温层应深入至基础顶面或当地冻土深度范围内，厚度可根据当地冬季气温选取，一般取 1020cm 厚。10.6 覆盖薄膜温室建好后应在当年霜冻前，选无风的晴天进行扣膜。薄膜的宽度宜超过屋面 1.2m ，长度宜超过东西墙各 lm，四周应固定，每空压一线。棚膜选
26、用应留有足够尺寸。宽度要比覆盖面几何尺度适度增大，留出足够的施工耗材量。如压膜重叠、后屋面固定压入量、通风口的重叠部分等。长度要比温室总长度长出两个固定长度，以便将棚膜固定 (卡槽固定或包卷木条)。薄膜一般截成三幅，上幅宽以覆盖距离屋脊较近处相对平直处屋面为原则、下幅宽应能够包围曲率较大的前屋脚、中幅为主要采光面的宽度。通风口处覆盖薄膜可自由卷放，以用于温室内外空气的交换。从下部开始，带线绳的膜边向上，下部预留出 30 厘米，对直拉紧，而后在东西端各卷入一根细竹竿，在山墙外固定。依次往上扣中段和上段棚膜，在上段棚膜与脊檩结合处用草泥封好，压在后屋面前沿上将底角膜下端理入土中。再于每两根拱杆间拴
27、一根压膜线，压膜线上端固定在后屋面上事先准备好的固定压膜线上端的木枰或铁丝上。下端固定在前底脚预埋的地锚上，压膜线必须压紧，才能保证大风天薄膜不受损坏。10.7 保温被安装 上保温被时两床之间的搭接不能少于 10 厘米，被子底下的尼龙绳下端固定在横铁杆上，上端固定在钢丝上，在使用过程中若卷偏，应及时调整，确保覆盖全面，保温被上好后，用连接绳将被子搭接处连成一体。保温被在大棚后墙顶端，应固定在墙顶中央，做到墙顶向北有一定倾斜度。保温被覆盖大棚到底端时，若地面有大量积水，应清除积水，防止长时间浸湿保温被。（最好在地面与大棚塑料膜交接处放置废旧草苫，防止保温被接触地面）15保温被覆盖后，棚体东西墙上
28、应搭接墙体 30 厘米，并用沙袋压紧、压严、压牢，以防被风吹起，导致降低保温效果。12 日光温室群规划布局12.1 温室选址温室建造应选择地形开阔，无论日出到日落或者冬春还是夏秋要尽量减少大型树木、建筑物遮光。选择背风向阳且日光温室要避开风口，最好北面有自然屏障，以延长使用寿命。土壤要求土层深厚、肥沃、有机质含量高、土质良。地下水位低、水源充足，灌排方便，不宜灾涝；无盐碱、靠近水源、多晴少雾、阳光充足的地区。东、南、西三面无高大树木、建筑物遮荫。温室的建造位置选择在选择交通便利，便于物资运输；有可靠避风向阳，地势平坦，四周没有高大建筑物或树木遮光；地下水位低土层厚、好的地块进行统一规划，确定每
29、栋温室的建造参数。12.2 温室方位角温室坐北朝南，温室方位角为南偏西 5-7，尽量延长午后光照时间，有利于提高温室内夜间温度。12.3 温室间距在冬至日，前后两栋温室之间的距离应保证后栋温室有 4h 以上的光照时间为原则。两栋温室南北之间距离应不小于下列公式计算的数值（图 2）,即图 2D =hmax /tan-L+R式中 h max日光温室的脊高与保温被高度之和;L日光温室后屋面投影与后墙厚度之和;当地的温室生产离冬至日最近日期正午太阳高度角;R修正值,一般取值为 1m。16北纬 3136地区，温室间距约取为 68m；北纬 3640地区温室间距约取为 810m。17附图：某设计范例平面图剖面图
