园艺设施规划与设计 年级 2009级 专业 园艺 授课时数 60学时 任课教师 叶景学 第四章 园艺设施的总体规划与设计 第一节 园艺设施的建筑特点与要求 第二节 场地的选择与布局 第三节 园艺设施建筑计划的制定 第四节 园艺设施的投资估算与经济分析 第一节 园艺设施的建筑特点与要求 一、必须适于作物的生长和发育结构上保证充分透光，温湿度适宜，土壤肥沃，排灌设备齐全。 二、严格调控环境条件具有灵敏度高，容易调节控制的结构和设备 三、具有良好的生产条件小环境不影响劳动者的身心健康、操作舒适 第一节 园艺设施的建筑特点与要求 四、结构坚固坚固基础上，减少遮光 五、覆盖材料透光率高透光率高，保温好 六、建造成本不宜太高为轻体结构，使用年限10—20年，农产品价格低，应尽量减低建造成本 第二节 场地的选择与布局作为永久性保护地设施的温室与大棚的建筑工程，其一次性投资、运转费用和能源消耗，都远超过露地的生产栽培。因此，在决定建造温室、大棚之前，必须对建造的各个阶段进行周密的规划，这需要考虑以睛基本要素。 一、场地的选择主要考虑气候、地形、地质、土壤、以及水、电、交通运输等条件。

（一）气候条件 1、气温 2、光照 3、风速 4、雪 5、雹 6、空气质量 （二）地形与地质条件 温室大棚用地坡度不大于1%，无坡度则排水不畅 大型设施要对地质调查和勘探 （三）土壤条件现代化大型设施以无土栽培为主土壤栽培以壤土或砂壤土为主，土壤要求疏松肥沃，有机质含量高，无盐渍化、远离污染源 （四）水、电及交通 水：用水量与水质（PH值和污染物） 电：采暖、加温、人工光照、营养液循环系统 交通：方便（生产资料和产品运输）避开主干道，以防车人来往，尘土污染 二、园艺设施园区布局小规模园艺设施要考虑设施之间，设施与其外部之间的联系进行布局规模大的还要考虑锅炉房、堆煤厂、变电所、仓库、车库、水源、农机具库等 大型连栋温室或日光温室群应规划为若干个小区，每个小区成一个相对独立的体系。 园艺设施园区布局 二、园艺设施园区布局 1、方向(布局首先考虑方向，其次考虑道路的设置、设施入门位置、每栋间隔距离等。) 2、道路(主干路宽6米，支路宽在3米左右。主路面选用沥青或水泥路面，保证雨雪季节畅通。) 3、设施门窗 4、设施排列 5、设施间隔（东西延长的根据冬至太阳高度角计算，南北延长的为檐高的0.8-1.5倍) 6、动线计划 7、设施配套 大棚的门 出入口和畦的配置 塑料大棚群布局示意图 （风大的地方较好） 二、园艺设施园区布局 动线计划：人和物之间联系活动在建筑计划中叫动线计划。

计划时动作多、频率高的支线及搬运重物的动线应该短，且尽量不要交错。因此，把与每个园艺设施都发生联系的作业室、变电所、锅炉房等仅公共附属建筑物放在中心位置，还应尽量靠近道路，便于运输。 第三节 园艺设施建筑计划的制定 一、生产性建筑计划的制定1.方位:单屋面温室坐北朝南，双屋面温室（全光温室）和大棚南北延长。偏离角不能大于10°2.间距：单屋面温室间距为南面温室脊高的2~2.5倍；双屋面温室（全光温室）和大棚间距为檐高的0.8-1.5倍，或者1.5-2米。3.长度：单屋面温室或塑料大棚以50~60米为宜，现代化温室30~40米。 一、生产性建筑计划的制定 4.宽度：又称跨度，塑料大棚宽度是高度的2~4倍，一般生产上，大棚宽8-12米，单屋面温室宽6-8米，大型温室的跨度是指每一单栋的宽度，多为3.2米的倍数，国外现代化温室跨度最大可达12.8米。 5.高度：包括脊高和侧高（檐高），目前钢结构大棚侧高多在1.5米以上，脊高3米左右；日光温室后墙高度为2.0~2.6米；现代化大型温室侧高3米以上，甚至大于4米，脊高在4.5米以上。 一、生产性建筑计划的制定 6.屋面坡度：坡度越大，光照、湿度、温度条件越好，但建筑、采暖费用增加。

7.总体规模：与生产用地的面积有关与经济实力、技术力量、经营管理有关 二、非生产性建筑物计划的制定锅炉房、水井、变电室、仓库、煤场、控制室、实验室、产品处理室、办公室、休息室、更衣室、浴室、值班室、厨房、厕所 第四节 园艺设施的投资估算与经济分析 一、投资估算：固定资产投入，不可预见费（固定资产投入的10%），勘察设计费（前两项之和的1%），年流动资金。 二、生产运行成本：直接生产运行成本；间接生产运行成本；生产不可预见费。 三、经济效益分析 第五章 温室和大棚的结构设计 第一节 温室的结构设计 第二节 大棚的结构设计 第三节 园艺设计的施工 第一节 温室的结构设计 一、园艺设施的荷载 二、温室建造的要求 三、温室设计实例 1园艺设施的荷载 作用于园艺设施上的所有外力。2类型 按荷载性质分为恒载和活载； 按荷载方向分为垂直荷载和水平荷载； 按荷载状态分为均布荷载、集中荷载及局部荷载。3组合 取对设施结构最不利、最大的荷载为设计荷载。 （二）作用在园艺设施上的主要荷载主要包括：恒载、作物荷载（15kg/m2）、雪荷载、风荷载 恒载：作用于园艺设施永久结构上的重量。

活载：指在园艺设施使用过程中产生的临时荷载，包括风荷载、雪荷载、地震荷载和施工荷载，还应包括管理人员走动、操作时产生的作用力。 雪荷载（雪压）：堆积在屋面上雪的重量 风荷载（风压）：风吹到园艺设施上产生的一种压力。 长春的基本风压为40kg/m2 （二）作用在园艺设施上的主要荷载恒载、作物荷载、雪荷载、风荷载 作物荷载（15kg/m2） 有一水平拉力 雪荷载（雪压）：堆积在屋面上雪的重量 我国主要城市积雪、雪压、风压表 基本雪压Sv是以一般空旷平坦地面上的30年一遇最大积雪重量为标准确定的。 屋面水平投影面上的雪载（N/m2）按下式计算： S=C·SvSv—基本雪压（N/m2）， C—屋面积雪分布系数 由于温室表面较少积雪，所以 S=K1·C·Sv 式中：K1—暂时折减系数（取0～0.9） 基本风压W0是按一般空旷，平坦的地面，离地10m的高处统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速V（米/秒）为标准确定的，一般情况下不得小于250N/米2 实际上作用在保护地建筑表面上的风荷载W（N/米2 ）应按下式计算： W=K·Ｋ1·K2·W0 式中：K—风载体型系数。 风载体型系数即风吹到建筑物表面所引起的压力效果与原始风速算得的理论风压的比值，K值的大小与建筑物的形状有关，且不同位置其数值也不同，保护地建筑物的几种形式的风载体型系数。

 K1—暂时折减系数，在0.8～0.9间取值 二、温室建造的基本要求 （一）温室建造应满足功能和环境的要求 （二）温室建造应满足可靠性和耐久性的要求 （一）温室建造应满足功能和环境的要求 1平面单元的划分在平面设计时进行合理的单元划分以适应环境、设备、管理、观赏等方面的要求 2平面和空间尺度的确定生产温室中立柱的位置和高度，栽培床的有无及高度等试验温室满足试验需求陈列展览温室考虑植物种类和观赏者视觉距离、观赏者的交通等 3剖面设计 （1）室内地坪的高程一般室内外地坪高程相同，严寒地区为了保温也可以采取室内略低于室外的设计，甚至采取半地下式 （2）跨度在保证性能、结构安全的条件下，求得建筑造价最低的跨度。单栋温室跨度越小室内作物受外界影响越大，但容易通风；连栋温室，跨度应考虑结构的需求、作物栽培需求、机械操作的需求、管理的需求等，同时考虑安全、经济。 3剖面设计 （3）檐高首先满足使用要求；从通风和促进光合作用的角度来讲，檐高有利；从造价、节省能源、温室结构安全的角度来看，则低些有利。 （4）屋面坡度与结构受力、太阳辐射透过能力和保温性能有关 （二）温室建造应满足可靠性和耐久性的要求 1可靠性各种荷载 2耐久性材料的老化、构件的腐蚀、设备的老化耐久的年限为18~20年。

三、温室设计实例 （一）日光温室设计 （二）现代化温室设计中注意事项 （一）日光温室设计 1、日光温室结构特点 （1）具有良好的采光屋面 （2）保温和蓄热能力强 （3）各部分规格尺寸和温室规模要适当 （4）抗风压、雪载能力强 （5）具备易于通风换气、排湿降温等环境调控功能 （6）结构有利于作物生育和人工作业 （7）要求充分利用土地 （8）因地制宜，就地取材，注重实效，降低成本采光设计 （一）日光温室设计2、采光设计 （1）方位：座北朝南，偏东偏西不超过10°。注意磁偏角问题。 （2）采光屋面的形状：二折式，半拱圆型 （3）采光屋面角度：长春半拱圆式温室前屋面按1m一个切线角，前底角约60°-65 °，1m处约40°，2m处30°，3m处25°，4m以上20°，最上部15°。 （4）后坡仰角和宽度：大于冬至正午太阳高度角23.5°投影长0.8—1.2m。 （5）结构比：骨架材料面积与采光屋面面积之比。竹木温室0.25，大型金属温室0.2。坚固基础上减少遮光。 磁偏角中“西”意为磁北偏西，用指南针时应向西较正相应度数磁北偏西 北东西南 入射角与透光率的关系冬至日理想太阳高度角 3、保温设计 （1）墙体结构 厚度：土墙厚度一般50—150cm范围内，厚度增加，保温能力也增加明显。

组成：单质墙体（土、砖、石），异质复合体（夹心墙） （2）多层保温覆盖：透明材料覆盖，二层幕、纸被草苫等。 （3）后坡厚度 后屋面可以提高温室保温性能，一般厚度60—70cm。 （4）减少缝隙放热设置缓冲间，严格密闭，减少衔接处缝隙。 4、日光温室优型结构的参数确定 （1）温室跨度：6~8m （2）温室高度：北纬40。以北2.8~3.0m,北纬40。以南3.0~3.2m。 （3）屋面角度：前屋面角度60°~68°底角最好达65°以上，距前底角1m处角度大于40°，距前底角2m处角度30°左右，3m处25°，4m以上20°，最上部15°。冬季光线主要靠距温室前底角2m范围内进入温室的。后屋面的角度以大于当地冬至正午时刻太阳高度角5~8°为宜。温室屋脊与后墙顶部高度差就在80~100㎝ （4）温室墙体和后屋面厚度：异质性材料，厚0.5~0.6m （5）后屋面水平投影长度:1.0~1.6m （二）现代化温室设计注意事项 1、屋面体系 檩条、透光材料 2、拱排架体系 拱杆、腹杆、下弦杆、柱 3、支撑 4、墙体 东、南、西三面侧墙建60~90cm高砖墙，上部为透光材料，北部可建成中空或内填保温和蓄热材料的墙体。

5、基础中柱基础和边柱基础 6、天沟水槽 第二节 大棚的结构设计 一方位 吉林省以南北延长大棚的透光率为佳 二尺寸 长40～60m；宽8～10m；钢架大棚脊高2.8～3.0m，侧高1.5～1.8m；竹木大棚脊高1.8～2.5m，侧高1.0～1.2m。长宽比越大，抗风力越弱。 三棚头形状 拱圆形、平面垂直形 。流线型抗风力强。 四门与窗 棚头两端中部设门，单开或双开。扒缝通风。 五棚膜 钢管大棚用卡槽和蛇形钢丝固定，竹木大棚用8#钢丝或压膜线固定。 六面积 一般333.3 ～666.7m2 。 七通风 小于10米只需要在两侧扒缝通风即可，大于10米则要在中部设通风带 第三节 园艺设计的施工 一、建筑与施工计划的制定 二、材料准备 三、建筑与施工的程度和步骤 一、建筑与施工计划的制定 建筑施工与生产两不误。 二、建筑与施工的程序和步骤 （一）备料竹、木、砖、混凝土、透明覆盖物、保温物、钢材等。 （二）建筑施工的步骤 （二）建筑施工的步骤 1、场地定位和放线 （二）建筑施工的步骤 2、筑墙 3、安装后坡屋架 4、后坡防水保温施工 5、安装前屋架 6、覆盖薄膜 7、安装辅助设备 灌溉系统、作业间、卷帘机、蓄水池、防寒沟 安装后坡屋架 三、施工实例（一）、竹木结构塑料大棚 1．整地放线 2．埋立柱 3．绑拱杆 4．上拉杆 5．埋地锚 6．扣棚膜 7．安门 （二）钢架无柱塑料大棚 1．焊桁架首先由电焊工按图纸制作模具，把上下弦在模具上弯好，焊上拉花。

2．筑地梁预埋钢筋、铁圈，以便焊接骨架，拴压膜线。 3．焊拱架拱架垂直于地面，焊在地梁上。 4．焊纵梁在加强桁架下弦处，用4分钢管或φ14钢筋焊接在地梁上，使拱架连成整体。 5．焊斜撑为使拱架稳定，应把上下弦之间或单杆拱和纵梁间用斜撑连接起来，否则拱架易失去平衡，遇大风天气，易被吹歪倒塌。 6．扣棚膜 钢结构日光温室的前屋面骨架 （三）现代化连栋温室施工中应注意的问题 1、基础部分 （1）中柱基础 （2）边墙基础 （3）基础留洞 （4）预埋件 2、骨架制作和安装 3、保温设计 给 予 条 件 用途资金用地 测量 土质试验 标准化试验 用 地 调 查 建筑结构设计 规范园艺设施 安全结构规范 结构规范 法 规 标 准 骨架材料 结构形式 基础形式 初选材料类型和截面尺寸 满足机械性、安全性、经济性、施工性基本要求 结 构 计 算 NO YES 结 构 计 划初定构件截面尺寸 荷载种类 荷载计算 内力计算满足强度要求 满足刚度要求 YES YES NO NO 完成设计文件（设计图、设计说明书、计算书等） 造价计算满足资金计划要求设计结束 YES NO （一）园艺设施的荷载及其类型 一、园艺设施的荷载 估计面积的值 每1mm厚14 每1mm厚15 每1mm厚25 塑料薄膜 塑料板 玻璃 覆盖物 L:跨度（m），适于排架、梁、椽子等。

是水平投影面的值 100+0.4L 100+0.4L 50+0.1L 木质 钢铁 铝合金 构架 备 注 荷载（N/m2） 材 料 构 成 部 分 温室的构架、覆盖物的单位重量（安全标准） 单位长度的悬架线上的荷重q=15WW是悬架线的间隔（m）。那么，根据这个荷重可以计算张力、水平力等。H为水平力 T为水平线的固定处产生张力 N为压缩力（N） q为作物荷重（N/m） L为跨度（m） d为水平线垂下的距离（m） 我国主要城市积雪、雪压、风压表 300 500 45 合 肥 11 250 450 51 南 京 10 济 南 9 300 200 20 郑 州 8 300 200 16 太 原 7 300 200 14 石家庄 6 350 250 16 天 津 5 350 300 24 北 京 4 450 400 20 沈 阳 3 500 350 18 长 春 2 哈尔滨 1 风压（N/m2） 雪压（N/m2） 最大积雪深度（cm） 城市名称 序号 300 400 14 杭 州 22 450 200 8 上 海 21 250 400 32 武 汉 20 350 350 8 长 沙 19 350 150 4 拉 萨 18 350 250 18 西 宁 17 600 600 48 乌鲁木齐 16 300 150 3 兰 州 15 500 100 17 银 川 14 350 200 22 西 安 13 500 300 30 呼和浩特 12 风压 （N/m2） 雪压 （N/m2） 最大积雪深度（cm） 城市名称 序号 屋面积雪分布系数C a a 0 ≧50° 0.2 45° 0.4 40° 0.6 35° 0.8 30° 1.0 ≦25° c a ? 1．坡屋面 ? ? ? ? ? ? 屋面形式及分布系数C 名 称 屋面积雪分布系数C 双跨双坡：α≦25°时，按（a）图采用α25°时，按（b）图采用 其中c坡屋面采用 ? ? 3．双跨双坡屋面（双跨拱形屋面） 中间值按插入法计算 0.4 ≧1／3 0.8 ≦1／6 1.0 ≦1／8 c f/L ? 2．拱形屋面 ? 屋面形式及分布系数C 名 称 风荷载 ? 风载体型系数K 中间值按插入法计算 +0.6 0.5 +0.2 0.2 +0.1 0.1 K f/L 封闭式落地拱形屋面 2 ? 中间值按插入法计算 +0.8 ≥60° 0 30° -0.6 ≤15° K α 封闭式双坡屋面 ? 1 建筑体型及体型系数K 名称 序号 ? 风载体型系数K ? 风载体型系数K 迎风坡面的K按序号1选用 封闭式单坡屋面 4 中间值按插入法计算 +0.6 0.5 0 0.2 -0.8 0.1 K f/L 封闭式拱形屋面 3 建筑体型及体型系数K 名称 序号 ? 风载体型系数K ? 风载体型系数K 迎风坡面的K按序号3选用 封闭式拱形屋面 6 迎风坡面的K按序号1选用 封闭式双跨双坡屋面 5 建筑体型及体型系数K 名称 序号 ? K2—风压高度变化系数 风压随高度不同而变化。

我国是以10米高度的风压为标准，取K2=1。K2取值一般按下表规定选用。风压高度变化系数 1.00 10 0.78 5 0.52 ≦2 K2（陆地） 离地面高度（m）h 注：高度在中间值者按插入法计算另外地震力=0.2×（固定荷量+作物荷重+吊车荷重）。实际中往往是荷载的组合计算。 不同城市的磁偏角 * * ? 栽培栋 仓 库 作业场 锅炉房中心设施 栽 培栋 栽 培 栋 育苗栋 栽培栋 栽培栋 栽培栋 栽培栋 栽培栋 栽培栋 栽培栋 资材搬入 生产物出售 图4－1 设施园艺用地配置 设施排列