高老師新型塑料溫室大棚推廣站設計的圖紙,適合光伏發電、生態園、環保等領域，造價低、抗風強、跨度大、保溫好，六年才更換一次棚膜高老師大棚的主要設計思想與特色

    1、只有科學設計才可能有效降低建設成本。

    只有經過力學計算，才能選擇最小的鋼材斷面和最大的拱架間距，從而使材料的性能既得到充分發揮，又能滿足強度需求。用材減少了，成本自然會降下來。再比如，改進溫室的墻體、基礎，選擇更合理的形狀，科學選擇最佳的大棚膜、保溫設備和材料，都能有效的降低建設成本。曾經有這樣一組調查數據，一套科學的設計圖紙將給建設者節約百分之20至70的建設資金。另外，只有科學設計才能保證大棚結構的安全，真正滿足抵抗外來荷載（如大風、大雪、冰雹、暴雨）的能力。十多年來，我設計的主拱架間距，許多達到3.4米，單跨跨度可達到20米，鋼材多采用8-12的圓鋼筋和4分管。從沒發生過一起倒塌事件 

    2、適當增加單體大棚的跨度和高度，

    這樣一來，就可以在同樣面積的土地上擴大棚內空間，從而提高大棚的蓄熱量。打個比方：一碗水易涼，一缸水不易涼。另外，適當增大跨度還能有效降低大棚的平米造價。目前我設計的大棚一般可達到單跨20米。帶中柱的跨度還可增大到38米。 

3、選好膜可延長使用壽命并能抵抗冰雹和大風。

    最好的膜可連續使用6-10年。當然膜好，價錢要貴些，這點錢是可以從骨架的設計上隨手找回來，其原理也很簡單：好膜抗拉強度大，膜可以繃得很緊，拱架間距便可加大，拱架數量也就減少。多年來我推薦的農用編制大棚膜為廣大農民帶來了極大的幫助。

    4、單拱雙側落地式大棚（俗稱拱棚），最具優勢。

這種大棚，受力最合理、造價低廉，可充分利用土地、能最大限度吸收太陽能。也許有人會說，沒有后墻如何吸熱，保溫，其實墻體在溫室大棚中既不能起到吸熱作用，更不能起到保溫作用。打個比方吧：帶墻體的溫室，如果沒有保溫被，其棚內溫度與拱棚是一樣的。真正起保溫作用的就是棉被，儲存熱量的物質主要是棚內的土壤和作物。也就是說拱棚加蓋棉被是降低成本，同時又能達到溫室效果的最有簡便的辦法。

 5、增設端部抗風柱、在端部開設門窗，便于貨物和人員進出和冬季通風。同時解決了煙筒、風機等的安裝問題。整張大棚膜全部的張力，通過壓膜槽作用在兩端門窗梁柱和抗風柱上。這樣一來，還便于棚膜的松緊調節。更重要的是：僅這兩根抗風柱便可提高大棚的整體抗風能力一倍以上。

6、大棚受力拱架與支撐棚膜的副拱架分離可擴大拱架間距，既加大了主拱架間距又不至于造成棚膜過渡塌腰。發揮各自的作用，從而較大幅度降低建棚的成本。

7、大棚結構采用鋼結構，因為鋼結構強度大、費用低、便于加工和安裝。鋼結構又分兩大類，各有優缺點，要因地制宜擇：

7.1、焊接式鋼結構，

7.2、裝配式大棚，

8、利用棚內邊緣土地，增加拱架垂直段。

9、擴大大棚的使用領域。塑料大棚屬于建筑學科中的“膜結構”范疇。只是最早用于農業，它可以作養豬 養羊、養魚、養牛、養禽類、蔬菜、花卉、果木、蘑菇大棚，也可以做成工業廠房、倉庫、農家樂、生態園、釣魚館、污水處理間、晾曬棚、小型游泳館、體育場館等使用。

10、傳統大棚的鋼筋混凝土基礎有明顯的力學失誤  

    11、溫、冷兩用大棚。

雙層膜大棚是許多從事大棚建設的人都在苦苦追尋著的夢想。

目前常用的架空雙層塑料膜保溫大棚有以下四種

12.1、采用在棚內部，用高透明膜吊頂結構，這一方案保溫效果明顯好于單層大棚。

12.2、在大棚內增設“中棚 

12.3雙層骨架“棚中大棚”，并蓋內保溫被。

   從理論上講，采用棚內反光保溫被對棚內白天的熱量進行保溫。要比棚外加蓋同樣的保溫材料要有效得多。這一理念的基礎是：棚外環境是有風，對流散熱十分明顯，且伴隨傳導。而棚內空氣屬于靜止，幾乎沒有對流和傳導，只要能將輻射散熱限制在最低范圍，就能起到良好的保溫效果。難點是要選擇重量輕的材料，以便白天卷起、晚上放下。目前銀藍膜或輕質反光防水保溫棉被就是理想材料。下圖為溫室內的“大內棚”的棉被保溫。

12.4，在棚內增加棚內傘。為防止養殖棚頂的霧滴水和夏季過嗮問題，在棚內增加棚內傘，效果良好，如能在某個圍欄四周圍出棚內小房，還可作為產房、羔房或生活間. 

13 、目前，在農業補貼政策上有時會遇到，拱棚即使蓋了棉被也只每畝補貼3千，而帶后墻的溫室則補貼10萬。

面對這一現狀，我設計了《框架結構帶后墻溫室》。這種日光溫室大棚是在目前常用溫室的基礎上加以改良，使之更加堅固耐久，跨度更大，造價大幅度降低。

    14、我提倡的連棟式大棚。

15、住宅連體大棚。巧妙地解決了北方住宅冬季無需采暖或減少采暖的難題，同時提高了室內濕度，夏天還能遮涼擋雨。北方的農民過上了江南人的生活。如果將后房用于養殖牛、羊、豬、雞，效果也不錯。

16，帶保溫被的“冷棚”。目前我已設計并建成拱曲面為鋪設銀藍色反光保溫膜（其原理是減少輻射帶來的熱損）兩側山墻為雙層膜中空結構。

17, 大面積池塘冬季保溫大棚。針對目前大面積池塘冬季保溫大棚的需求，我設計了多跨連拱水面聯接的大棚方案。但這種大棚只適合于池塘內可立樁柱的淺水（2米以內水深）區域。對于不適合立樁的池塘，則可采取“懸索”結構。 

     18、降低棚內溫度的途徑 

19、隨著近期我的又一項“實用型新---柔性擋風墻”的頒布，北方地區防風、治沙、防雪埋的人工“速生林”(柔性擋風墻)開始推廣，并顯示出

20、隨著光伏發電技術的推廣，大棚群落安置光伏發電成為一種需求。而柔性擋風墻的立柱正好成為光伏發電板的合理支架，它能夠滿足了光伏

21, 鳥巢溫室是一種基于仿生物學的一種新型溫室，它利用自然界鳥類筑巢的三角交叉法，及結合蜂巢的六角加固方式復合而成的高強度耐災害性天氣的曲面球體溫室。它的發明填補了當前國內常規溫室產業存在的眾多技術空白，也為溫室產業的多元化發展豐富了內容。

 從外觀來說，具有美觀性與新穎性。是半球形或飛蝶形構造，具有球體表面積最小化空間最大化的幾何特性，與普通溫室相比能節省材料30-50%，空間空曠度更好，田間操作無支柱阻礙的大跨度大空間優勢。但由于造價很高，推廣尚難。

鳥巢溫室球體結構，能發揮強大的雞蛋殼效應，從而使具有強大的抗雪性，另外球體沒有正的迎風面，使溫室形成強大的抗風性，再加上內部的大跨度無支柱結構，形成了溫室強大的抗震性，局部的三角形構架形成了溫室結構的穩固性。

單跨在22-40米及以上跨度的大棚的種類還有很多。這些方案的優點是，寬敞，明亮，氣派，土地使用率高，這類大棚不分朝向，布局更為靈活。這類大棚拱腳下可增加垂直段從而提高了邊緣土地的利用率。缺點是，有些方案造價都很高。一般必須專業隊伍設計和施工。有些方案冬季保溫效果差。

用一側為垂直段大棚圖紙，以垂直段為軸，旋轉360度，相當于以垂直段基礎點為圓心，以一側為垂直段拱棚的跨度為半徑，在地面上畫了一個標準圓。幾十個拱架的垂直段扇形相靠，形成了一個帶組合中柱半球形大棚。這一思路在力學上解決了半球形大棚計算難題。大幅度降低了建設成本（上述鳥巢大棚比較，最多可降低90%）。在施工上減少高空作業。在實際使用上有一個中柱，并無多大影響，且可以中柱作為中部環形樓梯的支柱。也是高檔鳥巢式大棚的一場革命。 

22、《7-13.4米跨全拱形焊接式抗臺風大棚》

在我國南部沿海地區，每年夏秋季節，常會遭遇極端的臺風天氣(九級以上)，并伴隨有大雨的來襲。對這些地區的農業和水產養殖帶來摧毀性破壞。如何設計出能抵御臺風，能將損失降低到最低的大棚成為新的課題。目前實踐經驗不足，處于試驗摸索階段。

我主要從以下幾方面來予以解決這些難題：1、選擇扁圓外形，減少對風的阻力。2、拱架采用空間三角斷面桁架，加密、加粗桿件，增強骨架的抗荷載力。3、大棚膜選擇有利于抗風的品種。4、適當留出瀉風通道。5、矮墻擋風6、防止水兜。7、在迎風面建設柔性擋風墻。目前我設計的抗臺風大棚有以下兩種

一、7-13.4米跨全拱形焊接式加強型抗臺風大棚

二、7-13.4米跨全拱形焊接式加矮墻擋風型抗臺風大棚

23, 我叫高和林，內蒙古包頭鋼鐵公司設計院退休土建高級工程師，原設計院院長。

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