一种新型单体塑料大棚的技术创新与现实意义

现有农用单体大棚的现状

随着农业生产和社会经济的发展，温室、大棚在农业生产中的作用越来越大，应用范围也越来越广。但是，中国农业设施产品的设计和生产工艺与先进国家有较大差距，有较大的改进空间。

目前，生产上应用较多的单体塑料大棚（GP-825型），主要是用Φ25 mm热镀锌圆管作为拱管，拱管间距离为0.6～0.8 m，用Φ22 mm镀锌圆管作为梁（3 道），单根长度6000 mm，每根质量5.39±0.15 kg，材质为Q235；拱与拱之间的连接采用镀锌圆套筒，拱与梁的连接采用弹簧钢丝；拱管直接插入地下40 cm左右，以固定；卡槽4 道，采用热镀锌钢板冷弯成型，厚度0.6～0.7 mm，用卡槽、卡簧、压膜线等把薄膜固定，带卷膜器；棚二端分别有二根斜撑，棚头直杆12 根（圆管）；棚的二端开一个或二个进出门，单开门或门；大棚的规格是棚宽8 m，高不低于3.3 m，长40 m（可以根据实际需要调整长度）。

新型单体塑料大棚结构

2012年8月，中国沿海经历了一场超强台风——“苏拉”，所到之处一片狼藉，对农业生产造成了巨大破坏，特别是大棚种植的蔬菜等经济作物，损失惨重。本公司也不例外，有5 个单体大棚被台风吹倒，连栋温室破坏也很大。因此，笔者萌生了设计和建设高强度单体大棚的想法，并逐步付诸实施。

针对目前农业生产设施现状，有目的地对原有塑料大棚进行改造，提高农业生产设施的强度及安全性，或者改进目前的生产工艺和结构，使之更科学、合理。与现有农用单体大棚比较，我们设计的农用单体大棚有以下改进之处：

主副拱设计

主拱用40 mm×40 mm×1.5 mm热镀锌方管，副拱用Φ25×1.5 mm热镀锌圆管，二者材质是Q215或Q235。

⑴ 拱间距：每间隔4 m安装一根主拱，主拱之间每间隔1 m加装一根副拱。

（2）弯曲：根据实际需要，将主副拱弯曲成一定的弧度。在主副拱的下端1550～2350 mm处弯曲成R=1000 mm的弧度，弯曲长度为800 mm。

主副梁设计

主梁1 道，副梁2 道。主梁用 60 mm×42 mm

×1.5 mm的C型热钢，副梁用Φ22×1.5 mm的圆管，副梁距主梁2000 mm，二者材质是Q215或Q235。

主梁连接：在主梁两端，分别打2 个Φ10的孔，以便与拱梁连接件固定。

与副拱连接：在主拱之间的主梁上，每隔1 m打一个Φ26的孔，将副拱插入其中，并在副拱上端打一小孔，用插梢将副拱与主梁连接、固定。

拱梁连接件

主拱与主拱，主拱与梁的连接采用专业的“拱梁连接件”进行连接，材质是Q215或Q235。在拱梁连接件下端有一个Φ10的孔用于固定作物固定架的顶钩。这个拱梁连接件已申请专利（专利号为：ZL 2013 2 0019696.3），如图1所示。

增设大棚整体基础

用40×30×1.5 mm的角铁连接成8×40 m框架作基础，并用800 mm左右的Φ12螺杆（地桩）加固角铁。角铁材质用Q215或Q235。

底座与压膜钩的连接：每间隔1 000 mm在底座角铁上（竖直边上）打一Φ6的孔，把Φ5×400 mm压膜钩固定在角铁上。

底座与主拱的连接：在底座角铁上打Φ10的二个孔，用抱箍把底座与主拱连接起来。

底座加固：在每根底座角铁二端（水平边上）打Φ13的孔，用Φ12×800 mm螺杆（地桩）打入地下750 mm左右，并在螺杆上端用螺帽与底座角铁固定。同时与主拱连接。

稳定支撑

棚二端分别有二根斜撑，棚中间又有四根斜撑，棚头直杆12根。斜撑也是角铁，规格为30×30×2000 mm。斜撑二端分别打一个Φ10的孔，用Φ8×50 mm螺丝与主拱及底座连接、固定。棚头直杆采用通用的Φ25圆管，与主拱和底座连接。

增设了作物固定架或叫二层覆盖支架

在主拱上增设了作物固定架或叫二层覆盖支架，由顶钩、拉钩和铁丝等组成。

（1）顶钩固定在拱梁连接件下端。

（2）用12#铁丝或钢丝将顶钩、拉钩连接起来，组成作物固定架或称为二层覆盖支架拉钩。

薄膜采用通用的二道卡槽、卡簧进行固定，并用压膜线加固，二道卡槽的位置分别是离地950 mm处和1 850 mm处。

改进前后的大棚外观尺寸基本不变，棚宽8 m，高不低于3 m，长40 m（可以根据实际调整长度）。如图2、图3所示，具体改进之处详见表1。

新型单体塑料大棚特点

通过以上的产品改进，提高了大棚的强度、稳定性及安全性，可有效地防范台风、大雪等灾害；增加了作物固定架或称为二层覆盖支架，方便了生产者，提升了大棚的生产效率。

2013年10月，超强台风“菲特”在浙江沿海登陆，给沿海地区的农业生产造成了重创。但是，本公司在舟山定海搭建的新型单体塑料大棚却一点没有受到该台风的影响，表明了该新型单体塑料大棚具有较强的抗风能力。实际荷载有待后续权威部门的实际测算数据。

如表2，列举了具体单体大棚改进后的优点与提升。

此外，由于基本上是用螺丝（帽）连接的，若要移动或者拆除大棚都比较方便。当然，底座的安装与拆除相对来说会比较麻烦，比原来大棚要费时费工。同时，由于新型单体塑料大棚用材较多，价格成本上比原来的GP-825型单体大棚高出3～5元/m2。

小结

综上，新型单体大棚（图4为实景）从中国农业生产实际出发，对原有的单体大棚进行了技术革新，不仅提高了大棚的强度、稳定性及安全性，而且可有效地防范台风、大雪等灾害。同时，增加的作物固定架或称为二层覆盖支架还方便了生产者，提升了大棚的生产效率。通过市场反馈，被越来越多的广大消费者所认同，具有极其重要的现实意义。

**柴江权（1962-），男，高级农艺师，曾主持过浙江省科委、杭州市科委、省林业厅等攻关课题多项并获奖。