新聞動態(tài)
倒塌日光溫室的修復
摘要:
編者按:近年來極端惡劣天氣頻繁發(fā)生,造成各地溫室受損或倒塌的事例屢見不鮮,這對溫室設計和管理提出了更多挑戰(zhàn)。本工程案例通過對一棟因暴雨倒塌的日光溫室進行改造,使原有老舊溫室在結構強度、保溫性能、蓄熱性..
艾邁特園林9月19日消息:編者按:近年來極端惡劣天氣頻繁發(fā)生,造成各地溫室受損或倒塌的事例屢見不鮮,這對溫室設計和管理提出了更多挑戰(zhàn)。本工程案例通過對一棟因暴雨倒塌的日光溫室進行改造,使原有老舊溫室在結構強度、保溫性能、蓄熱性能等方面,一躍跨入到現(xiàn)代日光溫室的行列。這種改造模式也為今后我國北方地區(qū)大量存在的老舊日光溫室改造提供了一種可供選擇和借鑒的技術方案。
日前,筆者在北京臥龍農(nóng)林科技有限公司總經(jīng)理李曉明的帶領下,來到北京市大興區(qū)一生產(chǎn)基地考察,無意中發(fā)現(xiàn)一棟嶄新的日光溫室,雖然所處位置近乎犄角旮旯,但在一群老舊日光溫室中仍然格外扎眼。經(jīng)李曉明介紹,原來這是一棟2016年7月因一場暴雨壓塌后重新修復的溫室,而且就是臥龍公司幫助重新設計修復的。筆者對改造修復后的溫室及其周圍的老舊溫室進行了認真仔細的現(xiàn)場考察,并就倒塌溫室的現(xiàn)場情況和改造的一些具體技術細節(jié)與李曉明進行了深入交流,現(xiàn)歸納總結如下。 溫室原貌及倒塌原因 倒塌前溫室基本尺寸:跨度10.4米,后墻高度2.9米,脊高4.0米,長度61米。溫室后墻做法為370毫米厚磚墻外貼100毫米厚聚苯板,后屋面構造為瓦楞板支撐100毫米厚保溫板外貼防水層。從整體看,溫室前屋面比較偏平,坡度較小,同樣荷載下,骨架承受的內力可能更大,結構也更容易變形。這主要是溫室設計的跨度大、脊高矮造成的。 從溫室倒塌的現(xiàn)場照片可以看出,溫室是在前屋面中上部靠近屋脊的第一道縱拉桿附近發(fā)生骨架變形失穩(wěn),引起整個屋面倒塌,并牽連到溫室西側山墻開裂并向東傾斜。其中前屋面倒塌是因為骨架失穩(wěn),而后屋面倒塌是因為前屋面的失穩(wěn)引起整體傾覆,后屋面的骨架和材料都沒有發(fā)生結構性破壞。溫室的后墻和東山墻基本完好。 從以上溫室倒塌的現(xiàn)場分析可以確定溫室的倒塌原因主要是溫室前屋面骨架過載失穩(wěn),其他結構都沒有達到結構的破壞強度。因此,以下的分析將首先從溫室前屋面骨架失穩(wěn)的成因入手。 從溫室骨架失穩(wěn)的位置看,這里正好是保溫被停放的位置。春秋季節(jié)保溫被卷放在溫室屋面中部位置,室外下雨期間,由于保溫被被卷擋水,一方面在保溫被被卷的背部積存了大量積水,另一方面由于保溫被自身吸水也顯著增加了自身重量,使溫室前屋面的荷載突增,造成結構過載進而引起結構失穩(wěn)破壞。由于該荷載在設計規(guī)范和實際的設計中都沒有體現(xiàn),而且類似的事故在之前也有多次出現(xiàn),這就再次提醒我們在日光溫室的管理中,當遇到降雨天氣時要么將保溫被展開讓雨水順暢地從保溫被表面流走,即使這樣會影響溫室作物采光,要么將保溫被卷到溫室屋脊,將保溫被被卷阻擋的積水減小到最低限度。 在同批建設的溫室中,為什么只有這一棟溫室倒塌了而其他溫室都保持完好呢?經(jīng)李曉明介紹,原來倒塌溫室是由于卷簾機電機損壞,導致保溫被停留在溫室前屋面中上部無法移動。這就印證了上述推斷———保溫被被卷阻水是造成溫室倒塌的罪魁禍首。這從另一個角度給我們提出要求,就是卷簾機在電機減速機出現(xiàn)故障后應有相應的應急處理措施,如:切斷溫室電源,手動撥動減速機皮帶輪,將保溫被卷起或展開。另外,園區(qū)平時應有備用的配件,出現(xiàn)設備故障后應及時修復,保證設備的正常有效運行。 雖然造成溫室倒塌的主要原因是下雨天保溫被被卷阻水引起屋面荷載過載導致結構局部失穩(wěn)誘發(fā)溫室屋面整體倒塌,但從現(xiàn)存的溫室也可以看到溫室結構中還是存在一定隱患:一是溫室桁架結構的下弦桿和腹桿嚴重銹蝕;二是在溫室屋脊位置有大量水兜存在,不是下雨天也有;三是選擇使用的保溫被為針刺保溫氈,自身防水性能差,下雨時自身吸水后自重激增。由此可以看出,溫室倒塌可能還與溫室的設計(主要表現(xiàn)在溫室跨度大、脊高不夠,造成屋面坡度小,排水不利)和制造(鋼結構構件表面防腐處理不完整)以及保溫被材料的選擇有直接的關系。 綜上所述,一棟溫室的安全運行,必須從設計、制造和管理各個環(huán)節(jié)建立安全防范機制,尤其要建立運行管理中的應急預案,在遇到應急情況時能及時啟動應急措施,才能有效防范事故的發(fā)生,保障溫室結構和生產(chǎn)的安全運行。
從溫室倒塌后的現(xiàn)狀評估:溫室骨架中部折彎已經(jīng)失去修復的價值;由于骨架失穩(wěn)引起溫室后屋面整體坍塌和西側山墻局部開裂傾斜,也都不能通過簡單的修復復原其功能。只有溫室的后墻和東側山墻基本完好,具有繼續(xù)使用的價值。 根據(jù)評估結果,溫室改造將全面更換屋面承力骨架和后屋面,更新西側山墻,加固改造東側山墻和溫室后墻。據(jù)此,提出如下修復方案。 1.山墻修復與加固 西側山墻拆除重建,用加氣混凝土泡沫磚既保溫隔熱,又輕巧、占地面積小,是當前黏土磚禁用后一種比較理想的建筑材料。對東側山墻,由于原有溫室是用紅機磚砌筑,為保證結構用材的統(tǒng)一性,繼續(xù)選擇使用紅機磚修補,根據(jù)新設計的屋面骨架幾何尺寸對墻體進行局部加高,增加溫室屋面的坡度,提高溫室的采光和屋面的排水能力。在兩堵山墻的外側均外貼保溫擠塑板對墻體進行防護和保溫。 2.后墻改造 溫室后墻的主體結構沒有受到破壞,不會對溫室結構的承力造成影響,但由于墻體使用年久,磚墻表面出現(xiàn)風化,再加上建溫室時砌磚的灰縫也不飽滿,保溫層結合不緊密。為此,在本次后墻改造中剔除墻體表面原有抹灰和外保溫板,采用臥龍公司的專利技術輕體閉孔發(fā)泡水泥澆筑墻體,替代原有的聚苯板保溫材料,一是消除聚苯板不阻燃的安全隱患;二是輕體閉孔發(fā)泡水泥可以嚴格密封后墻的孔洞;三是發(fā)泡水泥保溫層熱阻大,自身為一體,密封性能好,可顯著提高溫室的保溫性能和使用壽命。 針對老舊溫室墻體改造項目,臥龍公司在澆筑輕體閉孔發(fā)泡水泥墻體施工中,也總結出了一整套特殊的施工方法。對溫室后墻的外表面,先剔除表面保溫層和松動的磚縫中的抹灰,在清理干凈的墻體表面打樁(15至20厘米長膨脹螺栓,外露7.5至10厘米)展掛鋼絲網(wǎng)(這層鋼絲網(wǎng)實際上也是未來發(fā)泡水泥墻中的加強筋),緊貼鋼絲網(wǎng)的外側架設鋼模板,在鋼模板與溫室墻體之間的空隙中灌注發(fā)泡水泥漿,使其充滿整個空間,水泥漿在流動的過程中可自動填補磚混墻體的表面破損縫隙,并使水泥漿和墻體形成“鉚釘式”緊密結合,待發(fā)泡水泥完全凝固后,拆除模板,在發(fā)泡水泥墻體表面掛抗裂網(wǎng)格布并抹抗裂砂漿,即完成對后墻的改造,再經(jīng)過20到30天的保濕養(yǎng)護后即可投入使用。 輕體閉孔發(fā)泡水泥導熱系數(shù)僅為0.048~0.0635W/(㎡·K),黏土磚砌體導熱系數(shù)為0.81W/(㎡·K)。現(xiàn)場在黏土磚墻體外側整體澆筑輕體閉孔發(fā)泡水泥20厘米,相當于額外砌筑了2.5米厚磚墻的保溫效果。澆筑后的墻體,發(fā)泡水泥與黏土磚墻渾然一體,保溫性能及粘結的牢固度大幅度提升,有效防止了磚混墻體繼續(xù)被風雨侵蝕,并使舊有黏土磚墻體吸熱、蓄熱能力顯著提高。 對后墻內表面的處理,主要是剔除表面疏松的水泥砂漿,重新用高標號水泥砂漿抹面,既形成對墻體的保護,又可密封磚縫,水泥砂漿面層對墻體表面的吸熱還具有非常積極的貢獻。 3.骨架更新 對溫室骨架的更新,考慮到原來的桁架結構構件整體鍍鋅比較困難,為了提高鋼結構的表面防腐能力,改造溫室完全摒棄了原設計桁架結構的方案,而采用了鍍鋅鋼帶一次成型的外卷邊C形鋼做骨架材料,徹底消除了鋼構件表面銹蝕的問題。外卷邊C形鋼的鋼板厚度為1.8毫米,開口方向寬度78毫米,頂面寬度45毫米,高70毫米,表面鍍鋅層厚度110g/m2。 為了安裝C形鋼結構的骨架,需要在骨架兩端所在的基面上埋設預埋件。施工中在溫室后墻的頂面構筑鋼筋混凝土圈梁(圈梁截面為200毫米×200毫米),在圈梁長度方向每隔3米伸出一根φ14毫米鋼筋,用焊接或栓接的方法將一根沿墻體通長布置的角鋼(∟5毫米×50毫米×75毫米)固定在圈梁表面;在溫室前沿基礎上也采用同樣的方法固定相同尺寸的角鋼。為了增強溫室前沿基礎的保溫性能,溫室前沿基礎亦采用和后墻保溫層相同的輕質發(fā)泡水泥澆筑,埋深1.0米,埋入地下寬度500毫米,伸出地面200毫米高,地上寬度收窄到300毫米,和后墻圈梁一樣,其中預埋鋼筋,并通過鋼筋在基礎表面固定角鋼。對凍土層不超過1.0米的北京地區(qū)的日光溫室而言,這種做法可徹底隔絕溫室地面土壤向室外的傳熱,對提高溫室地溫、消除地面邊際效應具有重要的作用。 溫室骨架安裝是通過骨架安裝底座,以栓接的形式固定連接在溫室基礎或圈梁表面的角鋼上。安裝底座焊接在角鋼上,焊接面刷環(huán)氧富鋅漆做防銹處理。這種安裝方法,完全避免了骨架兩端與預埋件的焊接連接,也就保證了骨架表面的鍍鋅層完整無缺,對延長溫室骨架的使用壽命具有重要的作用。同時安裝底座與基礎的連接牢靠,防腐處理得當。 由于倒塌溫室的前屋面結構坡度不夠,經(jīng)常存在表面積水的問題,在新的溫室改造中,提高了溫室的脊高,減小了溫室的跨度,將溫室跨度減小到8.5米,脊高提高到4.3米,并將溫室前部骨架的坡度加大,加大溫室的操作空間,便于機械化作業(yè)。同時,為了避免在溫室脊部積水在屋面形成水兜,在溫室屋脊通風口的膜下鋪設了一層防兜水鋼絲網(wǎng),可有效避免下雨天屋面水兜的形成。 4.后屋面更新 溫室原有后屋面由于溫室倒塌受損,此外,由于新的骨架的結構尺寸也與原骨架尺寸有顯著變化,原有溫室后屋面材料的尺寸也不適合新改造溫室骨架尺寸,同時考慮提高溫室后屋面的保溫性和安裝的便利性,新改造溫室將原來的厚度5至10厘米、容重5至6.5kg/m3聚苯板保溫芯的低強度菱鎂土保溫板更換為了厚度10厘米、容重12kg/m3的聚苯板保溫芯并用雙面防銹的加厚彩鋼板保護的特制保溫板。這種材料的更換使溫室后屋面的保溫性能較改造前增加了1倍多,同時屋面的使用壽命至少可延長到10年以上。 與倒塌前溫室相比,改造溫室的前屋面弧形更合理,溫室的保溫性能得到顯著提高,結構的耐久性和使用壽命也會大大延長。 5.保溫被與卷簾機更新 老舊溫室使用的是傳統(tǒng)的針刺氈保溫被,這種保溫被雖價格便宜,但保溫性能和使用壽命都不理想,而且自身防水性能差,抗拉強度低,生產(chǎn)中確實也需要有新型保溫被來代替。該溫室倒塌的部分原因就是這種保溫被的防水性能差,遇水后保溫芯吸水使自身重量加大,從而增加了溫室結構的負荷。 本工程改造中采用了一種新型保溫被,從外表看為黑色,是一種長壽命抗老化PE膜,保溫芯為發(fā)泡閉孔橡塑材料,保溫芯的厚度在1.5至5厘米(可根據(jù)溫室建設地區(qū)冬季室外氣溫和種植品種對室內溫度的要求選擇,本工程采用2厘米厚保溫被)。這種材料保溫芯保溫性能好,而且重量輕、自防水、質地柔軟易卷曲;表面覆蓋材料強度高、抗紫外線能力強、使用壽命長。尤其重要的是這種保溫被可以整體連接無縫隙,大大減少了透過保溫被的冷風滲透,使保溫被的保溫性能得到有效發(fā)揮。 這種保溫被根據(jù)面層顏色不同分為“內外全黑”、“外黑內白”、“內外全白”三種表皮顏色,可分別使用在不用的溫室和不同的種植要求中。 6.附加地面主動儲放熱系統(tǒng) 為了提高溫室冬季室內溫度,該溫室在改造中增加了一套空氣循環(huán)地面土壤升溫儲熱系統(tǒng)。 該系統(tǒng)在溫室的西側設置一個進風管,并在進風管的進風口安裝1臺送風風機(風機功率為127W,風量為1230m3/h,壓力359Pa),風機口的安裝高度為3.3米。 溫室中沿溫室跨度方向埋設4排東西方向的地埋PE管,作為熱量交換的散熱管。每排地埋管的長度為59米。冬季白天9:30之后當室內溫度超過22℃,風機可自動啟動,向地下管道送風,將溫室空氣中多余熱量儲存在溫室地面土壤中;夜間當室內空氣溫度降低到種植作物要求的設定溫度后,風機可自動啟動,將白天儲存在土壤中的熱量抽出來輸送到溫室中,補充溫室熱量的損失。這種地面土壤儲熱系統(tǒng)不僅可以提高溫室夜間空氣溫度,而且也對穩(wěn)定和提高溫室地溫具有非常積極的作用。
日前,筆者在北京臥龍農(nóng)林科技有限公司總經(jīng)理李曉明的帶領下,來到北京市大興區(qū)一生產(chǎn)基地考察,無意中發(fā)現(xiàn)一棟嶄新的日光溫室,雖然所處位置近乎犄角旮旯,但在一群老舊日光溫室中仍然格外扎眼。經(jīng)李曉明介紹,原來這是一棟2016年7月因一場暴雨壓塌后重新修復的溫室,而且就是臥龍公司幫助重新設計修復的。筆者對改造修復后的溫室及其周圍的老舊溫室進行了認真仔細的現(xiàn)場考察,并就倒塌溫室的現(xiàn)場情況和改造的一些具體技術細節(jié)與李曉明進行了深入交流,現(xiàn)歸納總結如下。 溫室原貌及倒塌原因 倒塌前溫室基本尺寸:跨度10.4米,后墻高度2.9米,脊高4.0米,長度61米。溫室后墻做法為370毫米厚磚墻外貼100毫米厚聚苯板,后屋面構造為瓦楞板支撐100毫米厚保溫板外貼防水層。從整體看,溫室前屋面比較偏平,坡度較小,同樣荷載下,骨架承受的內力可能更大,結構也更容易變形。這主要是溫室設計的跨度大、脊高矮造成的。 從溫室倒塌的現(xiàn)場照片可以看出,溫室是在前屋面中上部靠近屋脊的第一道縱拉桿附近發(fā)生骨架變形失穩(wěn),引起整個屋面倒塌,并牽連到溫室西側山墻開裂并向東傾斜。其中前屋面倒塌是因為骨架失穩(wěn),而后屋面倒塌是因為前屋面的失穩(wěn)引起整體傾覆,后屋面的骨架和材料都沒有發(fā)生結構性破壞。溫室的后墻和東山墻基本完好。 從以上溫室倒塌的現(xiàn)場分析可以確定溫室的倒塌原因主要是溫室前屋面骨架過載失穩(wěn),其他結構都沒有達到結構的破壞強度。因此,以下的分析將首先從溫室前屋面骨架失穩(wěn)的成因入手。 從溫室骨架失穩(wěn)的位置看,這里正好是保溫被停放的位置。春秋季節(jié)保溫被卷放在溫室屋面中部位置,室外下雨期間,由于保溫被被卷擋水,一方面在保溫被被卷的背部積存了大量積水,另一方面由于保溫被自身吸水也顯著增加了自身重量,使溫室前屋面的荷載突增,造成結構過載進而引起結構失穩(wěn)破壞。由于該荷載在設計規(guī)范和實際的設計中都沒有體現(xiàn),而且類似的事故在之前也有多次出現(xiàn),這就再次提醒我們在日光溫室的管理中,當遇到降雨天氣時要么將保溫被展開讓雨水順暢地從保溫被表面流走,即使這樣會影響溫室作物采光,要么將保溫被卷到溫室屋脊,將保溫被被卷阻擋的積水減小到最低限度。 在同批建設的溫室中,為什么只有這一棟溫室倒塌了而其他溫室都保持完好呢?經(jīng)李曉明介紹,原來倒塌溫室是由于卷簾機電機損壞,導致保溫被停留在溫室前屋面中上部無法移動。這就印證了上述推斷———保溫被被卷阻水是造成溫室倒塌的罪魁禍首。這從另一個角度給我們提出要求,就是卷簾機在電機減速機出現(xiàn)故障后應有相應的應急處理措施,如:切斷溫室電源,手動撥動減速機皮帶輪,將保溫被卷起或展開。另外,園區(qū)平時應有備用的配件,出現(xiàn)設備故障后應及時修復,保證設備的正常有效運行。 雖然造成溫室倒塌的主要原因是下雨天保溫被被卷阻水引起屋面荷載過載導致結構局部失穩(wěn)誘發(fā)溫室屋面整體倒塌,但從現(xiàn)存的溫室也可以看到溫室結構中還是存在一定隱患:一是溫室桁架結構的下弦桿和腹桿嚴重銹蝕;二是在溫室屋脊位置有大量水兜存在,不是下雨天也有;三是選擇使用的保溫被為針刺保溫氈,自身防水性能差,下雨時自身吸水后自重激增。由此可以看出,溫室倒塌可能還與溫室的設計(主要表現(xiàn)在溫室跨度大、脊高不夠,造成屋面坡度小,排水不利)和制造(鋼結構構件表面防腐處理不完整)以及保溫被材料的選擇有直接的關系。 綜上所述,一棟溫室的安全運行,必須從設計、制造和管理各個環(huán)節(jié)建立安全防范機制,尤其要建立運行管理中的應急預案,在遇到應急情況時能及時啟動應急措施,才能有效防范事故的發(fā)生,保障溫室結構和生產(chǎn)的安全運行。
倒塌的溫室內景
桁架結構嚴重銹蝕
溫室屋面有水兜
倒塌溫室的修復從溫室倒塌后的現(xiàn)狀評估:溫室骨架中部折彎已經(jīng)失去修復的價值;由于骨架失穩(wěn)引起溫室后屋面整體坍塌和西側山墻局部開裂傾斜,也都不能通過簡單的修復復原其功能。只有溫室的后墻和東側山墻基本完好,具有繼續(xù)使用的價值。 根據(jù)評估結果,溫室改造將全面更換屋面承力骨架和后屋面,更新西側山墻,加固改造東側山墻和溫室后墻。據(jù)此,提出如下修復方案。 1.山墻修復與加固 西側山墻拆除重建,用加氣混凝土泡沫磚既保溫隔熱,又輕巧、占地面積小,是當前黏土磚禁用后一種比較理想的建筑材料。對東側山墻,由于原有溫室是用紅機磚砌筑,為保證結構用材的統(tǒng)一性,繼續(xù)選擇使用紅機磚修補,根據(jù)新設計的屋面骨架幾何尺寸對墻體進行局部加高,增加溫室屋面的坡度,提高溫室的采光和屋面的排水能力。在兩堵山墻的外側均外貼保溫擠塑板對墻體進行防護和保溫。 2.后墻改造 溫室后墻的主體結構沒有受到破壞,不會對溫室結構的承力造成影響,但由于墻體使用年久,磚墻表面出現(xiàn)風化,再加上建溫室時砌磚的灰縫也不飽滿,保溫層結合不緊密。為此,在本次后墻改造中剔除墻體表面原有抹灰和外保溫板,采用臥龍公司的專利技術輕體閉孔發(fā)泡水泥澆筑墻體,替代原有的聚苯板保溫材料,一是消除聚苯板不阻燃的安全隱患;二是輕體閉孔發(fā)泡水泥可以嚴格密封后墻的孔洞;三是發(fā)泡水泥保溫層熱阻大,自身為一體,密封性能好,可顯著提高溫室的保溫性能和使用壽命。 針對老舊溫室墻體改造項目,臥龍公司在澆筑輕體閉孔發(fā)泡水泥墻體施工中,也總結出了一整套特殊的施工方法。對溫室后墻的外表面,先剔除表面保溫層和松動的磚縫中的抹灰,在清理干凈的墻體表面打樁(15至20厘米長膨脹螺栓,外露7.5至10厘米)展掛鋼絲網(wǎng)(這層鋼絲網(wǎng)實際上也是未來發(fā)泡水泥墻中的加強筋),緊貼鋼絲網(wǎng)的外側架設鋼模板,在鋼模板與溫室墻體之間的空隙中灌注發(fā)泡水泥漿,使其充滿整個空間,水泥漿在流動的過程中可自動填補磚混墻體的表面破損縫隙,并使水泥漿和墻體形成“鉚釘式”緊密結合,待發(fā)泡水泥完全凝固后,拆除模板,在發(fā)泡水泥墻體表面掛抗裂網(wǎng)格布并抹抗裂砂漿,即完成對后墻的改造,再經(jīng)過20到30天的保濕養(yǎng)護后即可投入使用。 輕體閉孔發(fā)泡水泥導熱系數(shù)僅為0.048~0.0635W/(㎡·K),黏土磚砌體導熱系數(shù)為0.81W/(㎡·K)。現(xiàn)場在黏土磚墻體外側整體澆筑輕體閉孔發(fā)泡水泥20厘米,相當于額外砌筑了2.5米厚磚墻的保溫效果。澆筑后的墻體,發(fā)泡水泥與黏土磚墻渾然一體,保溫性能及粘結的牢固度大幅度提升,有效防止了磚混墻體繼續(xù)被風雨侵蝕,并使舊有黏土磚墻體吸熱、蓄熱能力顯著提高。 對后墻內表面的處理,主要是剔除表面疏松的水泥砂漿,重新用高標號水泥砂漿抹面,既形成對墻體的保護,又可密封磚縫,水泥砂漿面層對墻體表面的吸熱還具有非常積極的貢獻。 3.骨架更新 對溫室骨架的更新,考慮到原來的桁架結構構件整體鍍鋅比較困難,為了提高鋼結構的表面防腐能力,改造溫室完全摒棄了原設計桁架結構的方案,而采用了鍍鋅鋼帶一次成型的外卷邊C形鋼做骨架材料,徹底消除了鋼構件表面銹蝕的問題。外卷邊C形鋼的鋼板厚度為1.8毫米,開口方向寬度78毫米,頂面寬度45毫米,高70毫米,表面鍍鋅層厚度110g/m2。 為了安裝C形鋼結構的骨架,需要在骨架兩端所在的基面上埋設預埋件。施工中在溫室后墻的頂面構筑鋼筋混凝土圈梁(圈梁截面為200毫米×200毫米),在圈梁長度方向每隔3米伸出一根φ14毫米鋼筋,用焊接或栓接的方法將一根沿墻體通長布置的角鋼(∟5毫米×50毫米×75毫米)固定在圈梁表面;在溫室前沿基礎上也采用同樣的方法固定相同尺寸的角鋼。為了增強溫室前沿基礎的保溫性能,溫室前沿基礎亦采用和后墻保溫層相同的輕質發(fā)泡水泥澆筑,埋深1.0米,埋入地下寬度500毫米,伸出地面200毫米高,地上寬度收窄到300毫米,和后墻圈梁一樣,其中預埋鋼筋,并通過鋼筋在基礎表面固定角鋼。對凍土層不超過1.0米的北京地區(qū)的日光溫室而言,這種做法可徹底隔絕溫室地面土壤向室外的傳熱,對提高溫室地溫、消除地面邊際效應具有重要的作用。 溫室骨架安裝是通過骨架安裝底座,以栓接的形式固定連接在溫室基礎或圈梁表面的角鋼上。安裝底座焊接在角鋼上,焊接面刷環(huán)氧富鋅漆做防銹處理。這種安裝方法,完全避免了骨架兩端與預埋件的焊接連接,也就保證了骨架表面的鍍鋅層完整無缺,對延長溫室骨架的使用壽命具有重要的作用。同時安裝底座與基礎的連接牢靠,防腐處理得當。 由于倒塌溫室的前屋面結構坡度不夠,經(jīng)常存在表面積水的問題,在新的溫室改造中,提高了溫室的脊高,減小了溫室的跨度,將溫室跨度減小到8.5米,脊高提高到4.3米,并將溫室前部骨架的坡度加大,加大溫室的操作空間,便于機械化作業(yè)。同時,為了避免在溫室脊部積水在屋面形成水兜,在溫室屋脊通風口的膜下鋪設了一層防兜水鋼絲網(wǎng),可有效避免下雨天屋面水兜的形成。 4.后屋面更新 溫室原有后屋面由于溫室倒塌受損,此外,由于新的骨架的結構尺寸也與原骨架尺寸有顯著變化,原有溫室后屋面材料的尺寸也不適合新改造溫室骨架尺寸,同時考慮提高溫室后屋面的保溫性和安裝的便利性,新改造溫室將原來的厚度5至10厘米、容重5至6.5kg/m3聚苯板保溫芯的低強度菱鎂土保溫板更換為了厚度10厘米、容重12kg/m3的聚苯板保溫芯并用雙面防銹的加厚彩鋼板保護的特制保溫板。這種材料的更換使溫室后屋面的保溫性能較改造前增加了1倍多,同時屋面的使用壽命至少可延長到10年以上。 與倒塌前溫室相比,改造溫室的前屋面弧形更合理,溫室的保溫性能得到顯著提高,結構的耐久性和使用壽命也會大大延長。 5.保溫被與卷簾機更新 老舊溫室使用的是傳統(tǒng)的針刺氈保溫被,這種保溫被雖價格便宜,但保溫性能和使用壽命都不理想,而且自身防水性能差,抗拉強度低,生產(chǎn)中確實也需要有新型保溫被來代替。該溫室倒塌的部分原因就是這種保溫被的防水性能差,遇水后保溫芯吸水使自身重量加大,從而增加了溫室結構的負荷。 本工程改造中采用了一種新型保溫被,從外表看為黑色,是一種長壽命抗老化PE膜,保溫芯為發(fā)泡閉孔橡塑材料,保溫芯的厚度在1.5至5厘米(可根據(jù)溫室建設地區(qū)冬季室外氣溫和種植品種對室內溫度的要求選擇,本工程采用2厘米厚保溫被)。這種材料保溫芯保溫性能好,而且重量輕、自防水、質地柔軟易卷曲;表面覆蓋材料強度高、抗紫外線能力強、使用壽命長。尤其重要的是這種保溫被可以整體連接無縫隙,大大減少了透過保溫被的冷風滲透,使保溫被的保溫性能得到有效發(fā)揮。 這種保溫被根據(jù)面層顏色不同分為“內外全黑”、“外黑內白”、“內外全白”三種表皮顏色,可分別使用在不用的溫室和不同的種植要求中。 6.附加地面主動儲放熱系統(tǒng) 為了提高溫室冬季室內溫度,該溫室在改造中增加了一套空氣循環(huán)地面土壤升溫儲熱系統(tǒng)。 該系統(tǒng)在溫室的西側設置一個進風管,并在進風管的進風口安裝1臺送風風機(風機功率為127W,風量為1230m3/h,壓力359Pa),風機口的安裝高度為3.3米。 溫室中沿溫室跨度方向埋設4排東西方向的地埋PE管,作為熱量交換的散熱管。每排地埋管的長度為59米。冬季白天9:30之后當室內溫度超過22℃,風機可自動啟動,向地下管道送風,將溫室空氣中多余熱量儲存在溫室地面土壤中;夜間當室內空氣溫度降低到種植作物要求的設定溫度后,風機可自動啟動,將白天儲存在土壤中的熱量抽出來輸送到溫室中,補充溫室熱量的損失。這種地面土壤儲熱系統(tǒng)不僅可以提高溫室夜間空氣溫度,而且也對穩(wěn)定和提高溫室地溫具有非常積極的作用。
后墻掛網(wǎng)
前基礎及預埋件
前基礎與骨架
前基礎骨架安裝節(jié)點
改造后溫室內景