专利型农业日光暖棚建设样本

新型日光暖棚施工建设方案（教学样本）

一、项目概述与设计依据

1.1 项目简介

本项目为新型高效日光暖棚，采用现代设施农业技术结合传统日光温室优点，专为北方地区越冬蔬菜、花卉等作物生产设计。暖棚尺寸：跨度13m，长度80m，脊高6m，后墙高4m。采用双层覆盖结构，配备物联网环境控制系统，实现智能化管理。

1.2 设计依据

《农业温室结构荷载规范》GB/T 51183-2016
《温室工程技术规范》GB/T 51057-2015
《设施农业装备 温室覆盖材料》NY/T 1966-2010
《农业建筑结构设计标准》GB 50009-2012
地方农业设施建设相关规范

二、总体设计参数

2.1 几何尺寸（单位：米）

参数项 数值 备注
外部跨度 13.0 含墙体厚度
内部净跨 11.5 种植有效宽度
外部长度 80.0 含双棚头
内部长度 78.0 种植有效长度
脊高 6.0 顶部最高点
后墙高 4.0 含基础埋深
前肩高 2.5 弧面起点高度
后墙保温层 1.5 聚苯板+空气层
棚头结构 2.0 双棚头各1m

2.2 结构性能指标

雪荷载：≥0.35 kN/m²（30年一遇）
风荷载：≥0.45 kN/m²（10级风）
抗震设防：烈度7度
使用年限：15年

三、基础工程

3.1 独立基础

布置方式：沿墙体中心线每2.0m设置一个
基础规格：直径100mm圆柱形基础
埋置深度：800mm（冻土层以下）
材料配比：C25混凝土，水泥:砂:石=1:2:3
施工要点：
  1. 按测量放线位置挖直径200mm基坑
  2. 底部铺设100mm厚三七灰土夯实
  3. 预埋φ12mm螺栓，露出长度150mm
  4. 浇筑混凝土，振捣密实

  5. 养护7天以上方可进行上部施工

3.2 圈梁系统

材料规格：50×50×4mm热镀锌角钢
连接方式：与独立基础预埋螺栓焊接固定
防腐处理：焊接后补刷防锈漆两遍

四、主体骨架结构

4.1 主拱架

材料规格：80×30×2.0mm椭圆管
布置间距：1.0m（共计81榀）
加工要求：
  采用冷弯成型工艺，弧度半径R=8.5m
  前坡弧线方程：y=2.5+3.5[1-(x/6.5)²]^0.5
  焊接处打磨光滑，无毛刺
安装要点：
  1. 先安装两端山墙主拱
  2. 拉通线定位中间拱架
  3. 垂直度偏差≤10mm
  4. 拱架间用临时支撑固定

4.2 立柱系统

后墙立柱：φ76×2.0mm圆管，间距2.0m
抗风柱：φ76×2.0mm圆管，间距4.0m
连接方式：专用卡箍连接，允许微量滑动

4.3 纵拉系统

材料规格：φ25×1.5mm镀锌钢管
布置数量：8道（顶2、腰3、檐3）
具体位置：
  1. 顶部2道：距脊顶0.5m、1.2m
  2. 腰部3道：等高间距布置
  3. 檐部3道：前坡下部加强
连接方式：专用连接件，螺栓固定

五、覆盖系统

5.1 外层覆盖（PO膜）

材料规格：12丝防滴露PO膜
性能指标：
  透光率≥92%
  防雾期≥8个月
  抗拉强度：纵向≥35MPa，横向≥30MPa
安装工艺：
  1. 选择无风或微风天气施工
  2. 膜上预设压膜线槽
  3. 采用"卷放法"整体覆盖
  4. 两端留出1.5m余量埋入土中
固定方式：卡槽+压膜线双固定

5.2 通风系统

5.2.1 顶部通风

开口尺寸：1.5m宽通长风口
防兜水设计：
  设置φ2.0mm不锈钢丝网
  网格尺寸10×10cm
  钢丝间距每0.5m固定一处
卷膜机构：DN50电动卷膜器
  功率：1.5kW
  行程：80m
  控制：限位开关+手动开关

5.2.2 前坡通风

开口位置：距地面0.8-1.8m处
开口宽度：1.0m
防虫网：40目白色防虫网
卷膜器：DN40电动卷膜器

5.3 保温被系统

材料规格：7层复合保温被
  外层：防雨牛津布
  中间：5层针刺棉
  内层：无纺布
性能指标：
  导热系数≤0.04W/(m·K)
  防水等级：IPX4
  单位重量：3.5kg/m²
卷帘系统：
  功率：4.0kW三相电机
  卷杆：φ60×3.0mm镀锌管
  行程控制：双行程开关+机械限位
  防掉落装置：棘轮自锁机构

六、围护结构

6.1 后墙构造（由内到外）

1. 内层：0.5mm彩钢板
2. 龙骨：40×60×2mm方管@600mm
3. 保温层：150mm厚XPS挤塑板（密度≥35kg/m³）
4. 空气层：50mm流动空气层
5. 外层：240mm砖墙+水泥砂浆抹面
6. 防水层：SBS改性沥青防水卷材

6.2 山墙构造（双棚头）

外棚头：彩钢板夹心板，厚100mm
缓冲间：宽度1.0m，设双层门
内棚头：塑料膜+保温被组合
通道门：尺寸1.8×2.4m，密封条

七、内部系统

7.1 保温天幕系统

安装位置：距地面4.5m高处
材料规格：铝箔反射型保温膜
开闭方式：电动齿轮齿条传动
控制逻辑：
  冬季白天收起，夜间展开
  夏季白天展开遮阳，夜间收起

7.2 物联网环控系统

7.2.1 传感器配置

7.2.2 执行机构

风机湿帘系统（夏季降温）
燃气加热系统（冬季补温）
补光系统（阴雨天补光）
CO₂施肥系统

7.2.3 控制柜

主控制器：PLC+触摸屏
通信模块：4G/以太网双备份
电源配置：UPS不间断电源
远程监控：手机APP+云平台

7.3 水肥一体化系统

水源处理：砂滤+叠片过滤
施肥机：文丘里式比例施肥
灌溉方式：滴灌带，间距0.3m
分区控制：8个独立灌溉区
过滤精度：120目

八、电气系统

8.1 配电设计

总功率：25kW
进线规格：三相五线制，VV22-4×25+1×16
配电箱：防潮型，IP54防护等级
接地系统：TN-S系统，接地电阻≤4Ω

8.2 照明系统

作业照明：LED防潮灯，100W，间距8m
补光照明：植物生长灯，280W，间距4m

九、施工组织

9.1 施工流程

1. 场地平整：清理、碾压、找坡（0.5%）
2. 测量放线：使用全站仪精确放样
3. 基础施工：按3.1节要求
4. 骨架安装：从中间向两端安装
5. 覆盖系统：先PO膜后保温被
6. 内部安装：天幕、环控、灌溉系统
7. 调试运行：空载试运行72小时

9.2 质量控制点

基础轴线偏差：≤10mm
拱架垂直度：≤5mm/m
膜面平整度：无褶皱、紧绷
卷帘同步性：两端高差≤100mm
系统联动：各系统协调运行

9.3 安全措施

高空作业系安全带
临时支撑牢固可靠
用电设备漏电保护
吊装作业专人指挥

十、投资估算（参考）

基础工程 
钢结构 
PO膜覆盖
保温被 
卷帘系统 
通风系统
物联网系统 
水肥系统 
安装费 
合计    

十一、运行维护

11.1 日常维护

每周检查膜面完整性
每月润滑传动部件
每季清理排水沟
每年检测结构安全性

11.2 注意事项

1. 大风前收起保温被
2. 大雪后及时清扫
3. 及时修补膜面破损
4. 定期校准传感器

十二、技术优势

1. 保温性能：综合传热系数≤2.0W/(m²·K)
2. 智能化：无人值守自动控制
3. 节能：比传统温室节能40%
4. 高产：土地利用率≥88%
5. 耐用：主体结构寿命≥15年

附录

1. 结构计算书
2. 设备材料清单
3. 施工图纸（另册）
4. 操作维护手册
5. 验收标准表格


编制人：_____刘东良_____
技术负责人：____刘东良____
联系方式：_13263269687

本方案依据最新国家农业设施标准编制，充分考虑了北方地区气候特点和现代农业生产需求，可作为设施农业专业教学参考样本和实际建设指导文件。具体实施时应结合当地地质、气候条件进行适当调整。