北京市农业冷棚设计安装全流程讲解方案
编制依据:DB11/T 2152-2023《钢架塑料大棚建造技术规范》(北京地方标准)、GB/T 51057-2015《种植塑料大棚工程技术规范》、GB/T 51183-2016《农业温室结构荷载规范》,结合北京地区气候特征(抗风载≥0.45kN/m²、抗雪载≥0.31kN/m²)编制
一、前期规划与尺寸规格标准
1.1 核心设计原则
- 方位:优先南北延长、屋脊东西向,保证棚内光照均匀度≥95%,东西向温差≤2℃
- 棚间距:跨度方向1.5-2.0m,长度方向≥3.0m,避免遮阴和便于农机通行
- 设计使用年限:钢骨架≥10年,塑料薄膜≥3年
1.2 北京地区推荐尺寸规格(全钢架无立柱型)
1.3 其他常见棚型对比
插地式简易冷棚:跨度6-8m,脊高2.5-3.0m,肩高1.5-1.8m,拱杆直接插入地下30-50cm,造价低但抗灾能力弱,适合临时种植
大跨度立柱冷棚:跨度12-18m,脊高3.5-4.5m,内部每3-4m一排立柱,适合大面积机械化作业
二、基础工程施工(决定棚体寿命的关键)
2.1 基础类型选择
混凝土独立基础(推荐):适合长期使用、抗灾要求高的棚体
螺旋地桩基础:施工快、可回收,适合沙土地或临时用地
插地式基础:仅适用于简易冷棚,抗沉降和抗倾覆能力差
2.2 混凝土独立基础施工流程与尺寸
1. 测量放线:用全站仪标定棚体轴线、四个角点和基础位置,轴线误差≤±5mm,对角线误差≤±10mm
2. 基坑开挖:- 尺寸:400mm×400mm×800mm(长×宽×深)
北京地区基础埋深必须超过冻土层(≥80cm),防止冻胀
基底平整夯实,压实系数≥0.93
3. 垫层浇筑:100mm厚C15混凝土垫层
4. 钢筋绑扎:配置4Φ12mm钢筋,箍筋Φ6mm@200mm
5. 预埋件安装:顶面预埋200×200×10mm钢板,用M16地脚螺栓连接,螺栓埋深≥300mm
6. 混凝土浇筑:C25混凝土浇筑,振捣密实,养护≥7天,强度达到75%以上方可进行下一步
7. 回填土:分层回填夯实,每层厚度≤200mm
2.3 螺旋地桩基础施工
地桩规格:直径76mm,长度1200mm
间距:与拱杆间距一致(1.0m)
打入深度:≥1000mm,露出地面100-150mm
顶部焊接槽钢,形成整体基础梁
三、主体骨架安装
3.1 骨架材料要求
主拱杆:30×75×2.0mm热镀锌椭圆管(推荐)或Φ32×2.0mm圆管
纵向拉杆:Φ25×1.5mm热镀锌圆管
斜撑:Φ32×2.0mm热镀锌圆管
镀锌层要求:热浸镀锌层厚度≥80μm,严禁使用镀锌带管
连接方式:全部采用螺栓连接,严禁现场焊接
3.2 安装步骤
1. 立柱安装(如有):- 将立柱底板与基础预埋件焊接或螺栓连接
用经纬仪校正垂直度,偏差≤1/1000,全高偏差≤15mm
相邻立柱间距误差≤50mm
2. 主拱架安装:- 地面预拼装拱架,检查弧度偏差≤±3mm
吊车或人工吊装就位,临时固定
校正跨中挠度≤L/2000(L为跨度)
依次安装所有拱架,确保纵向直线度累计误差≤10mm
3. 纵向拉杆安装:- 采用专用抱箍与拱架连接,每个连接点2个M10螺栓
拉杆接头错开布置,不宜在同一开间内
安装完成后检查整体刚度,跨中施加1kN水平力,弹性变形≤50mm
4. 斜撑与抗风柱安装:- 大棚两端各安装2道斜撑,中部每30m安装1道
斜撑与拱杆和基础牢固连接,夹角≥25°
山墙安装抗风柱,间距与拱杆一致
5. 卡槽安装:- 两侧通风口各安装2道卡槽,顶部通风口安装2道卡槽
卡槽用自攻螺丝固定在拱杆上,间距≤500mm
卡槽连接处用专用连接片,缝隙≤2mm
四、覆盖材料与通风系统安装
4.1 覆盖材料选择
塑料薄膜:推荐10-12丝PO防雾滴长寿膜,初始透光率≥85%,流滴持效期≥3年
防虫网:通风口和棚门处安装40-60目防虫网,防止害虫进入
压膜线:采用高强度聚酯压膜线,严禁使用钢丝
4.2 薄膜安装(选择无风晴天施工)
1. 先安装防虫网,再安装塑料薄膜
2. 从棚体一端开始,两人对称拉膜,确保横向张力均匀
3. 膜边缘嵌入卡槽深度≥20mm,用专用卡簧固定
4. 压膜线每拱间压一根,两端用地锚固定,地锚埋深≥50cm
5. 山墙薄膜先安装,屋面薄膜后安装,搭接宽度≥150mm,上层膜压下层膜
6. 薄膜绷紧无褶皱,无兜水现象
4.3 通风系统安装
侧通风口:通长设置,宽度1.0-1.5m,下沿距地面≥0.5m
顶通风口:跨度大于10m时设置,宽度1.0-1.5m
卷膜器:推荐电动卷膜器,防护等级≥IP55
卷膜杆采用Φ32×1.5mm钢管,薄膜在卷膜杆上缠绕不少于2圈
卷膜杆通长方向高差≤总长的2‰,能停留在任意位置
五、棚门与配套系统安装
5.1 棚门安装
大棚两端各设一个棚门
主门:拆卸式或整体打开式,便于大型农机出入
人行门:主门中部设置推拉门或平开门,尺寸1.8m×2.0m(宽×高)
门框与山墙骨架牢固连接,门开闭自如,密封良好
5.2 排水系统安装
棚外排水沟:大棚两侧各设一道,上口宽40cm,下口宽30cm,深50cm,坡度1%-2%
棚内排水:棚内地面做成1%-2%的坡度,朝向排水沟方向
排水沟与园区主排水渠连通,确保雨水快速排出
5.3 灌溉系统安装
采用滴灌或微喷灌系统,符合NY/T 2132和NY/T 2533标准
管道铺设沿棚长方向,支管间距与作物行距一致
首部安装过滤器、施肥器和压力表
六、收尾完工与验收标准
6.1 收尾工作
1. 清理施工现场,清除多余材料和垃圾
2. 检查所有紧固件是否拧紧,焊接处进行防腐处理
3. 调试卷膜器、灌溉系统等设备,确保运行正常
4. 粘贴安全警示标志
6.2 验收标准
1. 基础验收:混凝土强度达到设计要求,基础位置和标高符合设计
2. 骨架验收:- 拱架垂直度偏差≤1/1000
纵向直线度累计误差≤10mm
跨中挠度≤L/2000
3. 覆盖材料验收:- 薄膜透光率≥85%(新膜)
薄膜绷紧无褶皱,无破损
压膜线松紧适度,固定牢固
4. 设备验收:卷膜器、灌溉系统等运行正常,无卡滞和渗漏现象
5. 资料验收:提供材料合格证、检测报告、施工记录等完整资料
七、常见问题与解决方案