DB54T-高原装配式日光温室设计规范

Q/LB.□XXXXX-XXXXDB54/TXXXX—XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"12552前言 II67161范围 1315432规范性引用文件 184963术语和定义 1144594选址 2274285布局 2278996建筑设计 3204027结构设计 535318蓄热供热 610129通风遮阳 6987110配套系统 71130511电气与智能控制 77437附录A 810105附录B 112653附录C 1320197附录D 14前言本文件按照GB／T1.1-2020给出的规则起草。本文件由西藏自治区农业农村厅标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：中国农业大学、西藏农牧科学院。本文件主要起草人：高原装配式日光温室设计规范1范围本文件规定了高原装配式日光温室的选址、布局、建筑、结构、蓄热供热、通风遮阳、配套装备、电气与智能控制的设计。本文件适用于海拔2700m~5000m，北纬27°~32°的地区。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T23393设施园艺工程术语GB50007地基基础设计规范GB50009建筑结构荷载规范GB50010混凝土结构设计规范GB50017钢结构设计标准GB50018冷弯薄壁型钢结构技术规范GB/T51183农业温室结构荷载规范GB/T51424农业温室结构设计标准NY/T1145温室地基基础设计、施工与验收技术规范NY/T3223日光温室设计规范3术语和定义GB/T23393、NY/T3223中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1高原装配式日光温室基础、骨架、围护结构与覆盖材料等构件、配件和装备在工厂或现场预制，通过可靠的连接方式在施工现场组装而成的适用于高原地区的日光温室。3.2最低作业高度温室内距离南侧墙体或前屋面骨架底脚内表面水平800mm处，室内地面与前屋面结构下缘的垂直净空高度，指农机具作业时的最低必要通行高度。3.3温室内净跨度温室内后墙内侧至前墙或前屋面骨架底脚内表面的水平距离。3.4后屋面水平投影宽度温室内后屋面从屋脊到后墙内表面部分在水平面上的投影尺寸。3.5温室南北净间距南北相邻的两栋日光温室，南侧日光温室的后墙外侧与北侧日光温室前屋面底脚外侧之间的水平距离。3.6温室东西净间距东西相邻的两栋日光温室，东侧日光温室的西山墙外侧与西侧日光温室东山墙外侧之间的水平距离。若温室带有缓冲间，则应从缓冲间外墙面起算。4选址4.1用地性质温室建设用地性质，应符合国家和西藏自治区的相关政策。4.2场地选择4.2.1宜选择在河滩、河谷、山谷等坡度较缓、土层较厚的场地。4.2.2宜选择阳坡场地，当在阴坡场地建设时坡度不宜大于25°。4.2.3宜选择供水、供电可靠便捷、排水畅通、交通便利的场地。4.2.4宜选择在无遮挡阳光的场地，冬至日日光照射前屋面底角部位的时长不宜少于4h。4.5.5应避开易发生山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的地带。4.5.6应避开易发生雷暴、冰雹、大风、龙卷风等气象灾害的地带。4.2.7应避开行洪区、泄洪区及滞洪区的等地带。5布局5.1朝向5.1.1屋脊走向以东西为主，采光面朝南，根据光照、气温、遮挡物等情况可适当偏西或偏东。5.1.2当地上午太阳辐射优于下午时，温室朝向以南偏东为宜；反之，温室朝向以南偏西为宜。5.2场区5.2.1温室群应根据场地形状、温室朝向和间距要求选择排列方式；温室群长度超过500m时，宜分成若干小区。5.2.2管理设施、生产辅助设施和公共卫生设施等应根据生产规模和生产工艺布置。5.2.3前后相邻温室之间可布置塑料拱棚等不影响后栋温室采光的保护地设施。5.2.4场区供水量和水质应满足全部温室生产灌溉和必要的生活管理及消防用水需求。5.2.5场区宜设置集中排水设施，排水沟应结合道路布置。5.2.6场区应保证供电充足，满足温室生产、管理、生活照明等需求；供电系统应安全、稳定。5.2.7生产废弃物处置设施应布置在场区下风向或场外。5.3道路5.3.1场区内硬化道路的总面积应符合当地相关用地标准。5.3.2场区主干道路宽度宜为5m~6m，小区内干路宽度宜为3m～4m，小区内支路宽度2m～3m。5.3.3主干道旁应设置排水沟，道路旁绿化带应选择低矮型植物。5.4温室间距5.4.1有明确种植日照要求时，温室南北净距按具体要求确定。5.4.2无具体要求时，南北净距应保证冬至日北侧温室前屋面底脚每日当地时间正午前后各2h的日照时间，计算方法见附录A。5.4.3日光温室东西净间距设计宜与道路设计相结合；当没有道路时，净距宜为2m~4m；温室进出口一侧的净间距不宜小于3m~6m。6建筑设计6.1建筑主体6.1.1温室跨度、脊高、后墙高度、前屋面角、最低作业高度、后屋面水平投影宽度、作物冠层高度等尺寸见附录B。6.1.2温室长度可根据地形尺寸、规划布局、卷帘机工作长度、室内物料的经济运输距离、地基沉降的不均匀性等因素确定，一般宜为60m～120m。6.1.3温室跨度宜为10m～18m，根据建设地的地理纬度按表6.1采用。6.1.4温室前屋面角宜根据建设地的地理纬度按表6.2采用。6.1.5温室的脊高、后墙高度、后屋面水平投影宽度等尺寸按NY/T3223计算，并应保证夏至日温室种植区最北侧作物冠层能全天接受到太阳直射光照射。6.1.6在温室东山墙或西山墙外宜设置缓冲间，缓冲间建筑面积应不超过22.5㎡。3表6-1不同纬度地区日光温室推荐的跨度3地理纬度/°27~2829~3031~32跨度/m14~1612~1410~12表6-2不同纬度地区日光温室推荐前屋面角地理纬度/°27282930313233最小前屋面角/°15.21616.917.718.619.420.3最佳前屋面角/°23.624.32525.726.527.227.96.2建筑构造6.2.1温室周边应设置排水沟等排水设施，有组织排水。6.2.2宜在山墙设置屋面检修或操作上人台阶，踏步宽不宜小于200mm，踏步高不宜大于300mm；或安装屋面检修或操作上人梯，上人梯宽度不宜小于600mm，踏步高不宜大于300mm。6.2.3缓冲间应满足NY/T3223的要求，出入口处应设坡道或台阶。6.2.4温室后墙内侧可设置走道，宽度不应大于1000mm。6.3墙体与后屋面6.3.1墙体应具有保温功能，低限热阻应满足表6-3的要求，其中室外计算温度按附录C取值。6.3.2若墙体带有蓄热功能，则蓄热体在内，保温层在外。6.3.3墙体兼具承重功能时，应同时满足结构承载及稳定性要求。6.3.4地面以下基础墙外侧应设置保温层，保温性能同墙体。6.3.5后屋面应由承重结构、保温层和防水层组成，保温层低限热阻按NY/T3223相关公式计算。6.3.6墙体与后屋面的外表面材料应具有防水、耐机械冲击及抗老化性能。表6-3日光温室墙体低限热阻围护结构保温设计室外计算温度℃异质复合墙低限热阻(㎡·℃)/W单一材质土墙低限热阻(㎡·℃)/W-43.31.5-83.81.8-124.32.0-184.92.3-215.22.5-275.82.76.4后屋面6.4.1温室前屋面形状宜为弧形，兼顾承重、采光、防风、排水和紧固压膜线等功能。6.4.2温室内最低作业高度不宜低于1.8m。6.4.3温室前屋面在屋脊处坡度不应小于12°，前屋面底脚处坡度宜为60°~80°。6.4.4温室透光覆盖材料选择应满足NY/T3223要求；优先选用耐老化型薄膜；根据作物特性，可选用具有一定雾度的散射光薄膜。6.5保温被6.5.1保温被选择应满足最小热阻要求，最小热阻值可按NY/T3223相关公式计算；应优先选用具有抗紫外线、抗老化功能的材质。6.5.2屋面东、西边缘宜设置固定保温被；日常卷放的活动保温被与固定保温被搭接长度不宜小于400mm。6.5.3保温被在屋脊处及后屋面与后墙交接处不宜断开；若断开，则搭接宽度不少于400mm。6.5.4活动保温被分片拼接而成时，搭接长度不宜小于150mm，接缝方向应避开当地冬季主导风向。6.6宜机化6.6.1建筑、结构、配套装备应与农艺、农机相结合，适宜机械化作业要求。6.6.2在适当位置设置农机出入口，出入口尺寸宜为2000mm×2000mm（宽×高），农机出入口坡道的坡度不大于20°。6.6.3农机出入口的设置不得影响温室结构的安全与围护结构的密闭。6.6.4作物水平吊挂线（绳）距离地面最低高度应大于1.8m；遮阳网极其驱动系统、辅助加温、补光等配套设备不应影响农机作业。6.7建筑防火温室耐火等级按四级；主体结构、围护结构和覆盖材料应达到B2级及以上防火等级。7结构设计7.1一般要求7.1.1结构应进行承载能力极限状态设计。7.1.2设计使用年限应不低于10年。7.1.3结构设计文件中应标明结构设计使用年限与荷载重现期。7.1.4结构设计文件中应标明材料的类别、牌号或强度等级、耐久性、抗老化等技术要求。7.1.5结构设计荷载应符合GB50009、GB/T51183与NY/T3223的相关要求。7.1.6结构设计应符合GB50017、GB50018、GB/T51424与NY/T3223的相关要求。7.2结构体系7.2.1应采用装配式结构体系，现场可有少量焊接、浇筑和砌筑工程。7.2.2应由山墙结构体系及其基础、后墙结构体系及其基础、屋面结构体系构成空间结构体系。7.2.3屋面结构体系应由桁架拱或单拱结构、纵向系杆与支撑体系构成，应保证屋面结构体系的整体性。7.2.4温室跨度不小于14m时，宜设置中间柱列，东西向柱间距3m~4m。7.2.5有柱列时，宜采用主副拱结合的结构形式，主拱与柱对应设置，每两个主拱间设置1~3个副拱。7.2.6墙体结构体系在平面内与平面外均应具有足够的承载力和刚度。7.2.7屋脊处、前屋面底脚与后屋面底脚处应设置纵向系杆；前屋面纵向系杆间距不宜大于2m，后屋面纵向系杆间距不宜大于1.2m，纵向系杆截面尺寸不小于φ21.5×2mm。7.2.8温室东西两端及中部每隔50m宜设置屋面水平交叉支撑、后墙柱间支撑与中间柱列的柱间支撑。7.3荷载与作用7.3.1应考虑永久荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、作物荷载等荷载，按GB/T51183的规定执行，荷载重现期宜按20年考虑。7.3.2保温被及其卷放机构的荷载应按NY/T3223的规定计算。7.3.3应考虑托幕线、压幕线、机构驱动线、灌溉系统的承托线、作物吊挂线等在固定点对结构产生的拉力，根据GB/T51183的规定计算，有可靠经验或试验数据的可据实计算。7.4材料要求7.4.1温室结构材料宜选用国标Q235B钢材，有可靠依据时可采用国标Q195、Q215、Q235A钢材或其他。7.4.2宜优先选用国标冷弯薄壁钢管、冷弯薄壁型钢、铝合金型材和镀锌钢薄板等，应符合GB50017、GB50018与GB/T51424的相关规定。7.4.3利用上述材料二次加工成特殊截面形状的材料时，应保证塑性，不应出现裂纹等缺陷。7.4.4钢结构构件应采用热浸镀锌、喷塑等防腐处理，并保证高紫外线辐射情况下的耐久性要求。7.5强度与稳定性7.5.1温室钢结构强度和稳定性设计应符合GB50017、GB50018与GB/T51424的要求。7.5.2桁架拱的上、下弦平面内计算长度取节点间长度，上弦通过隅撑与纵向系杆连接时，平面外计算长度取纵向系杆支撑点之间的长度，腹杆平面内、外计算长度均取其实际长度。7.5.3单拱前屋面拱杆平面内计算长度取拱弧长的2/3，后屋面拱杆平面内计算长度按实际长度取值。7.5.4立柱的长细比不应大于200。7.6变形规定温室的墙体顶部侧向位移不应大于墙体高度的1/50；拱架前屋面中部挠度不应大于前屋面水平投影宽度的1/150。7.7地基基础7.7.1地基基础应依据地质勘察报告、上部结构在荷载标准值组合进行设计，应考虑地下水位、冻土深度、地下水的腐蚀性等因素。7.7.2宜采用预制混凝土独立基础、预制混凝土桩或镀锌钢制螺旋地桩；四周基础的顶部宜设基础连系梁。7.7.3地基基础设计应符合GB50007和NY/T1145的规定，结构重要性系数取0.9。7.7.4地基基础设计内容应包括基础底面承载力设计，风荷载作用下基础的抗拔承载力设计，基础本身的抗弯、抗剪、抗压与抗冲切承载力设计以及柱、拱架等上部构件与基础间的连接承载力设计。7.7.5基础底面应坐落于老土层，且不浅于0.5m。7.7.6基础底面位置一般应深于当地冻土深度；当有可靠措施消除地基土冻胀和融陷的不利影响时，基础底面可位于冻土层下界面以上。7.7.7预制混凝土独立基础底面尺寸不小于600mm×600mm；预制混凝土桩截面尺寸不小于200mm×200mm；镀锌钢制螺旋地桩直径不小于50mm，壁厚不小于2.0mm。7.8结构构造7.8.1钢结构构件的壁厚不应小于1.5mm，钢板的厚度等级为B级。7.8.2横向拱架的间距宜为0.8m~1.2m。7.8.3纵向系杆应低于拱杆（或拱架上弦）至少100mm，通过隅撑与上弦杆连接。7.8.4前屋面底脚处、墙体根部宜设置基础连系梁。7.8.5应采取措施保证拱架和单拱平面外稳定；有经验时，可考虑薄膜蒙皮效应。7.8.6应采取措施防止薄膜兜雨及保温被卷至前屋面中部时上方屋面积雨。8蓄热供热8.1蓄热8.1.1应充分利用当地太阳能资源，宜设置主动利用太阳能为温室加温的装备。8.1.2蓄热体宜布置在日光温室的后墙内侧、山墙内侧、室内走道及前屋面底脚等不影响内部种植的区域。8.1.3蓄热材料可选用水、土、砂、卵石等天然材料或相变材料。8.1.4太阳能蓄热系统可选择主动调控方式或被动调控方式。8.2供热8.2.1温室需要配置应急加温装备时，宜采用节能、环保、高效加温设备。8.2.2供热设计应包括供热负荷计算、供热设备配置等，应符合NY/T3223的要求。9通风遮阳9.1通风9.1.1宜采用自然通风，通风口总面积不应小于温室地面面积的15%~25%，设置在温室前屋面屋脊部和底部；9.1.2通风口应沿温室长度方向通长设置，宽度为0.5m~1.5m；通风口内侧应设置防虫网。9.1.3底部通风口下沿距地面高度宜为0.3m~0.5m，可在室内增设防风膜。9.1.4屋脊通风口处应配置防止塑料薄膜变形兜水的支撑底网。9.2遮阳9.2.1采用外遮阳时，遮阳网驱动系统与温室屋面距离应不小于0.3m，且不应与卷膜机构、卷被机构发生干涉。9.2.2采用内遮阳时，应根据作物需求选择适宜的遮阳率。9.2.3遮阳系统应配置手动或自动启闭设备，应能停留在任意位置。10配套系统10.1保温被系统10.1.1应配置自动卷放装备，卷被用电动机和卷被轴的选型设计应符合NY/T3223的要求。10.1.2宜配置防过卷、防风掀起装置。10.1.3宜采取措施保证保温被铺开时四周与温室屋面贴合紧密。10.1.4卷被机运转部位应有安全防护措施，相应部位应有安全警示标志。10.2卷膜系统10.2.1塑料薄膜在卷轴上固定点间距不宜大于1m，均匀分布。10.2.2卷轴上卷和下放时应能停留在任意位置，下放后应保证密封。10.2.3卷膜器运转部位应有安全防护措施，相应部位应有安全警示标志。11电气与智能控制11.1电气电气设计应包括场区供电、室内供电、照明与补光、动力用电、防雷与接地、环境监测等设计，应符合NY/T3223的要求。。11.2智能控制11.2.1温室可配置对室内温度、相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量以及PH值、EC值等参数进行实时监测与自动调节的智能控制系统。11.2.2温室设置智能控制系统时，宜配备数据储存功能、数据展示功能、参数调节功能、远程控制功能、环境参数报警功能、数据可视化功能等。11.2.3采用自动控制的装备均应设置警示与现场人工干预装置，现场人工干预控制优先。附录A（资料性附录）日光温室南北间距计算方法A．1平地上建设日光温室的南北间距A．1.1冬至日赤纬角按-23.45°计算，当地时间为北京时间减去当地与北京的时差，例如北京时间11时41分相当于拉萨当地时间10时。A．1.2当前一栋温室后屋面坡度小于冬至日当地时间上午10时的太阳高度角时，前栋温室后墙顶为后栋温室的遮挡物（见图A.1），温室南北间距时按式A.1计算。（A.1）式中：D——前栋温室后墙外皮至后栋温室前沿之间的距离（见图A.1、图A.2），（m）；H——温室屋脊处最高点高度（包括保温被卷高度），单位为米（m）；h——冬至日，当地时间上午10时的太阳高度角，单位为度（°）;——冬至日，当地时间上午10时太阳光线水平面投影线与温室前底脚线垂线之间的夹角，单位为度(°)。h按式A.2计算；(A.2)式中：——当地的地理纬度，单位为度（°），西藏主要地区的地理纬度参见附录C；按式（A.3）计算，其中正负号选择方法见图A.3。(A.3)式中：——温室方位角，即屋脊垂线与正南方向的夹角，单位为度（°）。A——冬至日当地时间上午10时的太阳方位角，南偏东为负，单位为度（°），按式（A.4）计算。(A.4)A．1.2当前栋温室后屋面坡度大于冬至日当地时间上午10时的太阳高度角时，前栋温室的屋脊为后栋温室的遮挡物，计算南北间距时以前栋温室屋脊最高点高度为计算依据（见图A.2），温室南北间距时按式A.5计算。（A.1）式中：Dh——前一栋温室的后屋面水平投影宽度+后墙厚度。A．2坡地上建设日光温室的间距A．2.1阳坡上建设日光温室的间距可按式（A.6）计算，见图A.5。（A.6）式中：——前后相邻两栋温室室外设计地坪标高之差，单位为米（m）。A．2.2阴坡上建设日光温室的间距按式（A.7）计算，见图A.6。（A.7）图A.1后墙顶为遮挡物时南北间距计算示意图图A.2屋脊为遮挡物时南北间距计算示意图图A.3太阳光线水平投影线与温室屋脊线垂线的夹角计算示意图图A.4平地温室间距计算示意图图A.5阳坡地温室间距计算示意图图A.6阴坡地温室间距计算示意图

附录B（辅助性附录）日光温室各部位尺寸和名称B.1日光温室各部位尺寸见图B.1。图B.1日光温室各部位尺寸说明：——温室内净跨度；——跨度；——后屋面水平投影宽度；——北侧走道宽度；——农机最低作业高度；——作物冠层高度；——后墙顶高度；——屋脊高度；——前屋面屋脊侧处坡度；——前屋面底脚处