日光温室结构优化的研究进展与发展方向

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第 28 卷 　 3 期 第 2007 年 09 月内蒙古农业大学学报Journal of Inner Mongolia Agricultural UniversityVol 28 　No. 3 . Sep. 2007日光温室结构优化的研究进展与发展方向刘建 , 　 周长吉1(1. 　 中国农业大学水利与土木工程学院 ,北京 　100083; 2. 　 农业部规划设计研究院 ,北京 　100026)摘要 : 　 日光温室的结构直接影响着温室的生产环境和建造成本 。日光温室结构优化就是要在保障合理采光 、 保温 和经济用材的条件下 ,选择确定合理的温室跨度 、 脊高 、 采光屋面角 、 采光屋面形状 、 后屋面的结构和墙体结构等建 筑结构参数 。本文在综述我国日光温室结构优化研究的基础上 , 重点讨论了当前日光温室结构优化存在的主要问 题 ,并提出了今后日光温室结构优化重点研究的方向和内容 。 关键词 : 　 日光温室 ; 　 结构优化 ; 　 几何尺寸 ; 　 桁架结构 中图分类号 : 　S625. 1 　　　 文献标识码 : 　A 　　　 文章编号 : 1009 - 3575 ( 2007 ) 03 - 0264 - 05THE PRESEN T AND D EVELO PM EN T O F SUNL IGHT GREENHOU SE STRUCTURE O PT M IZAT I N I OL I J ian , 　ZHOU Chang - ji U1 2( 1. 　College of W a ter Conservancy and civil eng ineering, Ch ina A g ricu ltu ra l U n iversity, B eijing 100083, Ch ina; 2. 　Ch inese A cadem y of A g ricu ltu ra l Eng ineering, B eijing 100026, Ch ina)引言从 20 世纪 80 年代以来 , 日光温室在我国北方 地区迅速发展 , 有效地解决了我国北方地区冬季蔬 菜供应问题 ,大幅度增加了农民的收入 ,带动了农业 结构的快速调整 。截至 2005 年底 , 我国日光温室面 2 积达 70 余万 hm ,占温室和大棚等大型设施总面积 的 50%以上 。日光温室是我国特有的作物栽培设 施 ,其建造和运行成本低 , 合乎我国国情 , 适合中国 经济发展的需要 ,而且伴随着能源的短缺 ,日光温室 将成为今后我国大面积温室园艺产业发展的必然选 择 。但由于对日光温室光温性能和结构强度设计等 方面的研究还不成熟 ,大量农民建造日光温室缺乏Ab s tra c t: 　 The structure of sunlight greenhouse affects the environment and the building cost greatly To op tim ize the greenhouse . structure, the building parameters including span, height, roof shape, as well as roof and wall structure should be studied to keep suffi2 cient light transm ission, effective ther mal insulation and reasonable building cost This paper summarized the development situation of . sunlight greenhouse structure op tim ization, and analyzed the urgent issues in the future studies, which would guide the greenhouse structure study in the future. Ke y wo rd s: 　Sunlight greenhouse; 　 structure op tim ization; 　geometrical parameter; 　 trusswork科学的理论指导 , 导致日光温室在生产应用中事故 频发 ,如 2004 年 12 月

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18 - 19 日 ,沈阳市一场降雪 , 造成该市 1545 个温室和大棚受损 ; 2005 年 2 月沈阳 市郊区某林果实验场日光温室在卷帘过程中突然倒 [1] 塌 ,造成 1 人死亡 ; 北京地区 2007 年春的大雪 ,造 成某些乡镇 50%的日光温室坍塌 。除结构破坏的事 故外 , 日光温室由于室内温度不够而造成的种植受 损甚至绝收的事故也屡有发生 。所以 , 优化结构设 计 ,规范建造技术 ,已经成为了继续推进日光温室发 展的时代所迫 。 日光温室结构优化首先应该满足可靠性准则 , [2] 即安全性 、 适用性和耐久性 。 ( 1 )安全性 　 温室结构能够承受正常施工 、 正常2333收稿日期 : 　2007 - 06 - 06 作者简介 : 　 刘建 (1982 - ) ,男 ,硕士研究生 ,主要从事温室工程技术的研究 . 3 通讯作者 : 　Em ail: zhoucj@ facaae. com。第 3 期 　　　　　　　　　　　　 刘建等 : 　 日光温室结构优化的研究进展与发展方向265使用时可能出现的各种荷载 , 不发生在荷载作用下 超过材料强度极限或结构丧失稳定性的情况 。 ( 2 )适用性 　 温室结构在正常使用荷载作用下 具有良好的工作性能 , 如不发生影响正常使用的过 大变形等 。 ( 3 )耐久性 　 温室结构在正常使用和正常维护 条件下 ,在规定的使用期限内具有足够的耐久性 ,不 发生因腐蚀等因素而影响结构使用寿命 。 日光温室结构优化的内容是确定合理的几何尺 寸 , 使其在特定建设条件下能满足种植作物生长的 温光要求 , 同时在满足结构安全性准则的基础上达 到结构用材最省 。 从 20 世纪 80 年代开始 , 我国的科技工作者对 日光温室的结构作了大量的研究 , 各地相继推出了 多种类型的结构形式 ,也提出了很多种设计方法 ,这 对完善我国日光温室结构起到了重要的作用 。农业 部和科技部自“ 八五 ” 以来一直没有中断对日光温室 研究的科技支持 , 相关科研单位相继推出了“ Ⅱ 鞍 型” 节能型日光温室 、 辽沈 Ⅰ 型日光温室以及“ 西北 [3] 型” 日光温室等 。 十一五 ” “ 期间 , 国家继续把日 光温室结构优化与数字化设计作为高技术研究发展 计划进行研究 。本文在总结近年来日光温室结构优 化中取得成就的基础上 , 重点分析了结构优化存在 的急迫问题 , 为今后日光温室结构优化研究提出了 研究的思路和方向 。组合原理 , 对日光温室的荷载取值和荷载的工况组 合具有重要意义 。但随着日光温室材料的变化 、 操 作设备的发展 , 如新型保温被的使用和卷帘机的使 用 ,上述取值及其组合方式有待进一步研究 。 [5] 在荷载组合方面 , 周长吉 提出了 4 种不利荷 载组合 , 其组合原理对研究日光温室的屋面荷载组 [6] 合具有指导意义 。在此基

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础上 , 侯丽薇 借助于计 算机辅助工程分析手段 , 对抛物线型日光温室进行 受力分析 , 得出雪荷载 +保温草毡重 +屋脊集中活 荷载 (雪后登屋顶卷毡 ) 是最危险荷载组合 。可见 , 日光温室荷载主要集中在屋面上 , 是日光温室受力 最复杂 ,最多变的部位 。因此屋面骨架结构的优化 设计是日光温室结构优化研究的重点 。2　 日光温室的几何尺寸日光温室的几何尺寸是指采光屋面角度 、 采光 面形状 、 后屋面仰角 、 后屋面投影宽度 、 脊高 、 跨度 等 。这些结构参数主要与采光设计有关 。冬春季节 是日光温室的主要生产期 , 也正是太阳辐射最弱的 季节 ,能否充分合理利用太阳辐射 ,关系到温室生产 的成败 。因此 , 与日光温室采光设计相关的几何尺 寸是设计建造过程中应首先解决的问题 。 211 　 采光屋面角 、 、 脊高 跨度和后屋面仰角 采光屋面角 、 、 脊高 跨度和后屋面仰角 4 者是互 相制约的 , 脊高和跨度的大小及其相互配合影响采 光角的大小和采光面形状 ,跨度确定的条件下 ,采光 面与后屋面的比例直接决定了采光面的宽度 。 4 个 因素共同作用 ,影响着日光温室的操作空间 、 采光和 保温性能 。脊高一定 ,跨度过大 ,采光屋面角随之降 低 ,温室难以获得最佳采光效果 , 跨度过小 , 温室有 [7] 效利用面积减少 。程季珍 在山西日光温室的研制 中 ,把主要技术参数概括为“ 五度三比 ”比较形象的 , [8] 概括了日光温室结构参数的要点 。佟国红 对沈阳 地区跨度为 12m 的日光温室内各表面太阳辐射照度 进行模拟计算 , 得出改变温室跨度和高度分别对地 面及北墙面太阳辐射照度有较大影响 , 且呈线性关 系 。后屋面投影宽度一定 , 采光面在温室跨度中所 占的比例越大 , 采 …… 此处隐藏：4515字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……