宁夏川区四季多风沙、昼夜温差大，保温被外置易受雨水、风沙侵蚀，甚至被大风吹翻，破损的保温被保温性能降低，给日光温室冬季安全生产带来不利影响。为进一步提高宁夏川区日光温室保温性能，延长保温被使用时间，在大空间、轻简化、宜机化的设计理念下，本项目于2016年设计并建造1种新型多层覆盖内置保温被日光温室，根据建成后的实际应用效果，在原有设计上进行后屋面材质、墙体材料等方面改良，于2017年设计了改良型多层覆盖内置保温被日光温室，并进行温室越冬性能持续监测。监测结果表明，该种温室可满足喜温蔬菜越冬栽培的需要。
（一）基本参数
温室跨度以8～15 m为宜，脊高4.4～7.5 m，高跨比为1.0∶1.8～1.0∶2.0。前屋面角度为31.9°，前屋面的形状为拱圆形；后屋面角度为45°，厚度0.1 m。温室墙体厚度0.5 m，墙体用水泥发泡板（高1.2 m、宽1 m、厚10 cm）和容重12 kg/m3苯板（高1.2 m、宽1.17 m、厚10 cm）填充，并设有主动蓄热系统（图4-4）。温室建造方位以坐北向南、正南偏西5°以内为宜。
（二）性能特点
1.结构性能改进
多层覆盖内置保温被日光温室主要创新点是采用内置保温被模式、内外双层高透光性棚膜覆盖技术，从温室高度、跨度、拱圆形前屋面设计等方面进行了创新改进，减少前屋面热量散失，温室空间更大、更高，方便机械操作。
图4-4 多层覆盖内置保温被日光温室结构
2.建造工艺改进
多层覆盖内置保温被日光温室采用工厂化、标准化、规模化生产的镀锌轻简骨架材料，代替传统手工焊接喷漆的圆管骨架材料，使温室建造水平得到大幅提升。
3.装配性能提升
多层覆盖内置保温被日光温室组装配套自动放风器、卷帘机、保温被，使温室设施设备水平得到全面提升；引入墙体蓄热技术，使温室墙体由被动蓄热变为主动吸热，从而提高温室蓄热能力，实现最冷冬季温室安全生产，使温室冬季生产抗灾减灾能力得到有效提升。
（三）建造及施工
1.处理地基
平整地面、清理杂物；依据场地勘察结果，结合实际情况，确定温室放线地坪标高。
2.安装骨架
（1）安装内骨架
先将螺旋地锚安装于地下，间距4.8 m，再在大棚四周平铺角钢（宽5 cm、高5 cm、厚4.5 mm）并焊接固定在螺地锚上。组装设施农业多功能组装式卡槽型钢骨架制成的构件，连接成多个单元再组合成1个整体，用吊车吊装在角钢上，校正水平后用螺栓与角钢固定。双榀骨架与单榀骨架间距为1.2 m，且二者交替安装，南北末端安装双榀骨架。
（2）安装外骨架
前屋面和后屋面的内外骨架间距1 m，后墙内外骨架平行；先将前屋面的螺旋地锚埋入地下固定，间距4.8 m，再在温室前屋面平铺觉钢（宽5 cm、高5 cm、厚4.5 mm）焊接固定在螺地锚上，最后将椭圆管钢骨架用螺丝固定到觉钢上，间距1.2 m；每间隔4.8 m安装1根设施农业多功能组装式卡槽型钢骨架（用于固定外膜）。
（3）安装内骨架后屋面
用钻尾丝将彩钢板（厚0.1 m、苯板容重18 kg/m3）固定到内骨架的后屋面上。
（4）安装横向拉杆
安装内骨架横向拉杆：在温室后墙距离地面55 cm处安装第一道，再间距88 cm安装第二道，再间距116 cm分别安装第三道和第四道，后墙外侧共计4道横向拉杆；后屋面的中间位置安装1道，在距离脊高1.1 m处安装1道，再距离1.2 m处安装1道；在前屋面距离地面30 cm处安装1道，再间距1.2 m安装1道；骨架内侧距离地面30 cm处安装第一道，每间距60 cm安装1道，后墙共计6道；距离脊高1.7 m处开始安装第一道，每间距1.7 m安装1道，总计6道。
安装外骨架横向拉杆：外骨架横向拉杆为25 mm×1.3 mm的热镀锌圆管，在后屋面中间位置和脊高处分别安装1道横向拉杆，距离脊高2 m处到外骨架前屋面底部均匀安装6道横向拉杆，共计8道。
（5）安装卡槽
从地面距离后墙最高点10 cm处和脊高处各安装1道卡槽，距离脊高1.2 m安装1道，前屋面处距离地面60 cm安装1道，再间隔1.2 m安装1道卡槽。
（6）安装主动蓄热系统(www.xing528.com)
在温室墙体苯板与发泡水泥板之间的骨架内安装3道平行Φ75pvc管道，作为主动蓄热系统热通量管道，30 m为1个单元。轴流引风机安装固定在温室后墙最高处，1台轴流引风机带1个单元主动蓄热系统。
3.安装墙体
内墙材料用发泡水泥板（高1.2 m、宽1 m、厚10 cm）填充，外墙材料用容重12 kg/m3苯板（高1.2 m、宽1.17 m、厚10 cm）填充，外侧附1层12丝的PE膜，均用锚固钉固定在骨架上；墙体上部盖板用容重12 kg/m3苯板，用锚固钉将网格布固定在墙体骨架上，然后喷凃设施农业墙面专用喷浆剂（内墙专用喷浆剂为灰色，外墙专用喷浆剂为红色）。
4.安装覆盖材料
（1）安装棚膜
棚膜选用耐老化、透光性好的无滴膜，应符合GB 4455-2006的规定，分为上风口膜、顶部膜和底膜，通过卡槽卡簧绷紧、固定。上下风口均1.2 m，在设施农业多功能组装式卡槽型钢骨架的上下端分别安装八字勾，将压膜线固定在八字勾上，从第一个安装卡槽骨架上端的八字勾连接到第二个安装骨架下端的八字勾，依次安装压膜线，使之形成波浪形。
（2）安装防虫网
内外两侧的上下风口均用40目、宽1.3 m的防虫网，通过卡槽、卡簧将其绷紧固定。
（3）安装棉被
保温被安装在内骨架上，每床棉被宽3 m、长23 m，棉被之间重叠搭接长度不少于10 cm，棉被后端用卡槽固定在温室脊高和后墙3.5 m处，再将棉被的密封膜（宽3 m）用卡簧固定到卡槽上。保温被1.25 kg/m2，并符合DB64/T 708-2011的规定。
（4）安装卷膜器
卷膜杆（直径25 mm、厚1.3 mm）横铺在膜下端，用膜卡将膜下端卷2圈固定，膜卡间隔为0.8～1.0 m，在内外上风口的一端分别安装1个电动卷膜器，在内外下风口的一端分别安装1个手动卷膜器，共计安装4个。
（5）安装卷帘机系统
卷帘机采用侧卷机，卷杆选用保温被专用卷杆，Φ73防锈国标管，壁厚扭矩大，两端焊接法兰盘，用专用螺丝固定，卷杆上焊接6 cm长圆钢，每0.6 m安装1个，用于勾住保温被，防止出现脱轴空转现象。
5.修建防寒沟
在温室四周距离温室50～60 cm处挖1条深1 m、宽40 cm的沟，内用容重12 kg/m3苯板（高1 m、厚0.1 m）填充，埋土夯实，再用宽0.5 m、容重12 kg/m3苯板覆盖，用土覆盖并压实。
6.安装温室门
在日光温室的一侧山墙上安装机械门和工作门，其中机械门供机械设备进入，尺寸为高2.2 m、宽2.4 m；工作门供农户平常工作进出，尺寸为高2.2 m、宽0.95 m。
（四）相关知识产权
实用新型专利3项：《双层除湿保温的温室大棚》《装配式日光温室》《日光温室拉索式自动放风装置》。
（五）小气候观测试验
为观测多层覆盖内置保温被日光温室及改良型多层覆盖内置保温被日光温室冬季保温抗寒性能，为以后示范推广提供依据，特设此试验。试验于2019年12月1—4日进行，试验温室位于宁夏中卫市沙坡头区镇罗镇设施蔬菜核心区，温室内外如图4-5所示。改良型多层覆盖内置保温被温室在原设计上采用0.7 cm厚彩钢板加固后墙和两侧山墙，采用保温材料加厚墙体内部，加装内层保温防晒二层幕，二层幕于放苫时放下，起苫时收起。试验期间连续观测温室内温度及光照强度，取样间隔为150 s。
图4-5 多层覆盖内置保温被日光温室及改良型多层覆盖内置保温被日光温室
试验结果表明，在试验地中卫市，2019年12月1—4日，多层覆盖内置保温被温室最低气温保持在8℃以上，而改良型多层覆盖内置保温被温室最低气温较前者高3℃左右，可保证温室内温度保持在10℃以上，满足喜温瓜菜越冬的生产要求（图4-6）。分析2种温室光照强度，发现改良对温室光照强度影响不大，2种温室日均光照强度均在10 000 Lux以上，最高光照强度达20 000 Lux以上，基本满足果菜类蔬菜的光照需求（图4-7）。
图4-6 2种多层覆盖内置保温被日光温室温度日变化
图4-7 2种多层覆盖内置保温被日光温室光照日变化
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