二、设施设计与建造

（一）日光温室设计与建造

1.日光温室的选址与规划

日光温室应选择地势平坦、光照好、土壤有机质含量高、排灌方便、水土空气无污染的地点建造。为了节省投资，便于管理，温室宜建在交通方便、水源充足的地方，以形成规模效益，便于组织销售。还应避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等污染严重的厂区，注意环境中水、土壤、空气的污染。在选择种植地块时要了解或测定土壤pH值和有机质含量。若是山地要尽量选择阳坡中、下部，坡度不宜超过15°，大于15°时要修筑最低8m宽的梯田。

2.日光温室的建造

以钢架结构温室为例，其建造的主要技术环节如下。

（1）确定方位角　日光温室东西延长，坐北朝南。在北纬39°以南，冬季外界温度不是很低的地区，采取南偏东5°的方位角是适宜的；北纬41°以北，冬季外界温度很低的地区，采取南偏西5°的方位角，午后室内温度较高，可适当覆盖草苫，对夜间保温有利。北纬40°地区可采用正南方位角。利用罗盘测方位角，需要调整磁偏角。

磁偏角，用罗盘仪测量方位角时，受地球磁场的影响，指南针所指方向是磁子午线而不是真正的子午线。磁子午线与其子午线的夹角为磁偏角。真正能反映方位与采光量之间关系的是地球真子午线，所以用指南针确定温室方位时，对磁偏角要进行调整。我国北方主要城市磁偏角见表2-1。

日光温室前屋面采光角的计算方法如下。

日光温室前屋面与地平面的夹角称前屋面采光角，简称“屋面角”。当太阳光线与前屋面垂直（即入射角H_i=0°）时，透入温室内的光线最多。以冬至日正午时入射角H_i=0°为参数设计的前屋面采光角称理想屋面角。以北纬40°地区为例，冬至日正午时的太阳高度角H_i=26.5°，日光温室的理想屋面角α₁=90°-H_i-H₀=63.5°，按理想屋面角建造的温室过于高大，在生产中并不适用。实际上，当入射角H_i在0°～40°范围内变化时，随着入射角的增大光线透过率的下降幅度不超过5%，因此以冬至日正午时入射角H_i=40°为参数设计的前屋面采光角称合理屋面角。以北纬40°地区为例，合理屋面角α₂=90°-H_i-H₀=23.5°。按照合理屋面角建造的温室进行越冬生产在高纬度地区获得了成功，但在日照百分率较低，冬季阴天较多的低纬度地区温度却难以保证。因为按照合理屋面角建造的日光温室只是在冬至日正午前后短时间内透光率较高，而其他时段透光率偏低。所以专家总结提出合理采光时段理论，即在冬至前后一段时间内，每天从10时至14时，保证有4h阳光入射角≤40°，以此为参数设计的屋面角称合理采光时段屋面角，其简便计算方法为当地纬度减去6.5°。仍以北纬40°地区为例，合理采光时段屋面角α₃=33.5°。

（2）确定前后排温室间的距离　为避免温室间遮光，前后排温室必须保持一定的距离。生产实践中通常用前排温室的高度（包括外保温覆盖材料卷起的高度）的2倍，再加上前排温室后墙的厚度，作为前后排温室的间隔宽度。

（3）筑墙　温室山墙、后墙的厚度及使用材料对温室的保温效果影响很大。土筑墙体的（包括培土）厚度应超过当地冻土层的30%。目前墙体多采用异质复合结构，即内墙采用吸热系数大的材料（如石头），以增加墙体的载热能力，对提高温室的夜间温度效果很好。外墙则采用隔热效果好的材料（如空心砖），也可采用在砖石墙中间放置聚乙烯苯板等作隔热材料，以减少温室的热量损失。后墙高度与温室脊高和后屋面仰角有关。如脊高3.3m，后屋面水平投影1.5m，后屋面仰角3l°，则后墙高度为2.15m。

（4）焊制与安装温室拱架　温室拱架通常用D20×6镀锌管作骨架上弦，用ϕ12mm钢筋作下弦，用ϕ10mm钢筋作拉花。半拱形骨架的前屋面角度，根据合理时段采光屋面角设计，计算方法为当地纬度减6.5°，如北纬40°地区进行采光设计，前屋面的夹角应为40°-6.5°=33.5°。目前，前屋面和后屋面骨架通常一次焊接完成。后屋面仰角根据当地冬至日正午时的太阳高度角，再增加5°～7°确定。如冬至日正午时的太阳高度角为26.5°，日光温室的后屋面仰角为31.5°～33.5°。安装卷帘机的温室骨架顶部不宜过平，以免出现保温覆盖物不能自动滚落的情况。

焊接好的拱架上端焊在后墙的顶梁上，下端焊在地梁上。每80cm立1个拱架，各拱架之间用拉筋连接固定（图2-5）。

（二）塑料大棚设计与建造

1.塑料大棚的选址与规划

大棚多南北延长，可根据地形、道路和灌溉水道的方向适当调整，以便于灌溉和运输。单栋塑料大棚每栋大棚的面积在1亩（1亩=667m²）左右，长宽比等于或大于5为好，跨度通常以10～12m为宜。

建设大棚群时，为了有利于通风和运输，每排大棚的棚间距应达到2～2.5m，相邻两排棚的棚头间距要达到5～6m，每4～5排大棚设一交通干道，宽度应达到5～6m。

为增强抗风能力，大棚外形以流线形为好，不宜采用带肩的棚形。大棚的高度与跨度的比值以0.25～0.3为宜，棚形可根据合理轴线公式进行设计。

　　

式中，Y为弧线点高；F为矢高；L为跨度；X为水平距离。

例如，设计一栋跨度10m、矢高2.5m的钢架无柱大棚，可每米设一点，按公式依次求出1～9点的高度，把各点连接起来即为棚面弧线。但按公式计算的弧面两侧偏低，不适宜果树生产，可取Y₁和Y₂、Y₈和Y₉的平均值作为实际的Y₁点、Y₉点高度（图2-6）。　

2.塑料大棚的建造

（1）竹木结构悬梁吊柱大棚的建造　通常在秋季上冻前将建棚的场地测量好，整平，用测绳拉出四周边线。

①埋立柱。横向每排埋6根立柱（中柱、腰柱、边柱各2根），根据棚的宽度均匀分布。纵向每隔3m设1排立柱。

②安装拱杆。通常根据长度将3根直径4～5cm的竹竿连接在一起制成。下部两根竹竿从基部向上1.25m左右，用火烘烤成弧形，立即浸入冷水中定型。从两侧将拱杆插入边线土中30cm固定，向上将拱杆拉向各立柱顶端并固定住。

③上拉杆和吊柱。用直径5～6cm的杂木杆，固定在距立柱顶端20～30cm处，通过纵向连接立柱将整个大棚连成一体。同时在没有立柱处的拉杆上安装吊柱，用吊柱支撑此处拱杆（图2-3）。　

④埋地锚。在大棚两侧距边线50cm处，两排拱架之间，挖50cm深坑，将红砖或石块拧上铁丝，地表处铁丝呈环状，埋土压实用来固定压膜线。

（2）钢架无柱大棚的建造

①制作拱架。大棚的高度和跨度确定后，按设计图焊制拱架模具，在模具上焊制大棚拱架。

②设置地锚。在大棚两侧的边线上灌注10cm×10cm地梁，在焊接钢拱架处预埋铁块，以备焊制拱架。

③焊接拱架。先将大棚两端的拱架用木杆架起，再架起中部一排拱架。然后在拱架下弦处焊上3道ϕ14mm钢筋作横向拉筋。然后逐一把各拱架焊接在地梁上，并用钢筋在拱架两侧呈三角形将拱架固定在横向拉筋上，加强拱架的稳定性。