利用玻璃鋼對普通溫室的改造及成本分析
玻璃鋼(FRP)是一種新型的復合材料,因其優異的性能,近年來得到了廣泛使用。本文探討了將玻璃鋼作為塑料薄膜的替代產品應用于農業生產用日光溫室的技術可行性和經濟可行性。
1 玻璃鋼可用于溫室的性能
1.1 比重小
玻璃鋼的比重一般介于1.4~2.2g/cm3之間,比鋁合金還輕。用玻璃鋼建造的溫室便于運輸、安裝,而且可以較大幅度地減輕溫室自身產生的荷載,使得溫室更加安全可靠。
1.2 強度高
玻璃鋼具有良好的力學性能,機械強度可達到甚至超過普通碳鋼的強度。而且玻璃鋼可以根據構件的不同受力情況,合理地配置增強材料、變換增強材料的組成,以滿足不同位置及不同方向上的應力變化,使材料充分符合設計的要求。
1.3 采光效果好
用玻璃鋼作為溫室的覆蓋材料,不易破碎,透光率在85%以上,且不像玻璃那樣有眩光,光強分布均勻,在背光處也不顯得陰暗,室內光線柔和,無光斑,光線不受葉莖阻擋的影響,光合作用面積增加,有利于植物生長。
1.4 導熱系數小,保溫性能好
傳統材料例如混凝土、玻璃、金屬等,隔熱性能較差,而玻璃鋼的隔熱性能要優于上述材料,其導熱系數小,保溫效果良好,應用于溫室可以減少熱量散失,提高溫室生產效益。
1.5 使用周期長
玻璃鋼抗老化能力強,具有良好的耐光照、耐水、耐酸、耐堿性能,用玻璃鋼建造溫室不僅可延長溫室的使用壽命,而且不需要采取防腐、防銹、防蟲蛙等措施,減少了維修費用。
2 用玻璃鋼材料對日光溫室的改造
2.1 實驗用日光溫室
實驗用溫室為山東壽光蔬菜博覽園內隨機選取的溫室,該溫室基本結構參數:跨度10.5m,長度75m,脊高3.8m,后坡仰角40°,后坡技影1.5~1.6m,前屋仰角32°,北側保溫墻為土磚結構,填充保溫泡沫,厚1.4m,東西保溫墻為土磚結構,厚1.6m,室內設有兩個中型調溫蓄水池覆蓋材料為普通塑料薄膜,配套保溫草甸,上、下設有換氣孔,無輔助加熱加濕裝置。溫室支架使用角鐵,東西間距3.Om,其間采用竹竿支撐,間距0.75m。
2.2 覆蓋材料的改造
覆蓋材料使用玻璃鋼替代塑料薄膜,利用原有支架進行安裝。玻璃鋼長10.5m,寬1.Om,厚2mm,兩側帶有卡槽。玻璃鋼用緊固螺絲固定在支架,表面用2號鐵絲拉緊固定,搭接處卡槽連接并用硅酮膠粘為一體,在保證了極好的密封性能的同時提高了整體剛度。
2.3 換氣孔的改造
下換氣孔采用每間隔3m,垂直開設一個寬1.Om,高0.5m的換氣孔。換氣孔為單軌道推拉窗,推拉窗材料全部為玻璃鋼,并與覆蓋用玻璃鋼通過硅酮膠粘為一體,結構牢固,密封性好。
上換氣孔采用每間隔1m,自脊梁處沿弧面開設一個寬0.8m,長1.Om的換氣孔。換氣孔利用玻璃鋼自身的卡槽和強度,通過推拉一塊寬1.Om,長1.4m的玻璃鋼實現開關,滑動部位用毛氈密封,既方便使用,又節約了成本。[-page-]
3 成本分析
用玻璃鋼對普通溫室進行改造,所需玻璃鋼材料的市場價在40元/m2左右(含運輸費、人工費),這樣改造一個面積787.5m2的溫室需要大約32,000元(含損耗),看似成本很高,但如果考慮到玻璃鋼溫室自身的維護費用極少,并且由于保溫性能的大大提高,減少了對保溫草甸的依賴,既降低了農戶勞動強度,又提高了保溫草甸的使用周期,使其年平均成本反而比普通溫室要低400多元,如果考慮到物價上漲因素,經濟效益更加明顯。
此外,利用玻璃鋼對普通溫室進行改造后,室內冬季低溫度可以提高5℃以上,這為種植高附加值作物,控制作物生長周期,提高農戶收入創造了良好的條件。
4 結束語
利用玻璃鋼材料對普通溫室進行改造,在技術上是可以實現的,并且由于玻璃鋼材料良好的性能,在不增加投入的前提下大大提高了溫室的設施水平,降低了勞動強度,提高了經濟效益,真正實現了一次投入,長期受益,有很強的推廣價值。同時,也為今后研究、推廣全玻璃鋼溫室,全面提升溫室水平奠定了基礎。
1 玻璃鋼可用于溫室的性能
1.1 比重小
玻璃鋼的比重一般介于1.4~2.2g/cm3之間,比鋁合金還輕。用玻璃鋼建造的溫室便于運輸、安裝,而且可以較大幅度地減輕溫室自身產生的荷載,使得溫室更加安全可靠。
1.2 強度高
玻璃鋼具有良好的力學性能,機械強度可達到甚至超過普通碳鋼的強度。而且玻璃鋼可以根據構件的不同受力情況,合理地配置增強材料、變換增強材料的組成,以滿足不同位置及不同方向上的應力變化,使材料充分符合設計的要求。
1.3 采光效果好
用玻璃鋼作為溫室的覆蓋材料,不易破碎,透光率在85%以上,且不像玻璃那樣有眩光,光強分布均勻,在背光處也不顯得陰暗,室內光線柔和,無光斑,光線不受葉莖阻擋的影響,光合作用面積增加,有利于植物生長。
1.4 導熱系數小,保溫性能好
傳統材料例如混凝土、玻璃、金屬等,隔熱性能較差,而玻璃鋼的隔熱性能要優于上述材料,其導熱系數小,保溫效果良好,應用于溫室可以減少熱量散失,提高溫室生產效益。
1.5 使用周期長
玻璃鋼抗老化能力強,具有良好的耐光照、耐水、耐酸、耐堿性能,用玻璃鋼建造溫室不僅可延長溫室的使用壽命,而且不需要采取防腐、防銹、防蟲蛙等措施,減少了維修費用。
2 用玻璃鋼材料對日光溫室的改造
2.1 實驗用日光溫室
實驗用溫室為山東壽光蔬菜博覽園內隨機選取的溫室,該溫室基本結構參數:跨度10.5m,長度75m,脊高3.8m,后坡仰角40°,后坡技影1.5~1.6m,前屋仰角32°,北側保溫墻為土磚結構,填充保溫泡沫,厚1.4m,東西保溫墻為土磚結構,厚1.6m,室內設有兩個中型調溫蓄水池覆蓋材料為普通塑料薄膜,配套保溫草甸,上、下設有換氣孔,無輔助加熱加濕裝置。溫室支架使用角鐵,東西間距3.Om,其間采用竹竿支撐,間距0.75m。
2.2 覆蓋材料的改造
覆蓋材料使用玻璃鋼替代塑料薄膜,利用原有支架進行安裝。玻璃鋼長10.5m,寬1.Om,厚2mm,兩側帶有卡槽。玻璃鋼用緊固螺絲固定在支架,表面用2號鐵絲拉緊固定,搭接處卡槽連接并用硅酮膠粘為一體,在保證了極好的密封性能的同時提高了整體剛度。
2.3 換氣孔的改造
下換氣孔采用每間隔3m,垂直開設一個寬1.Om,高0.5m的換氣孔。換氣孔為單軌道推拉窗,推拉窗材料全部為玻璃鋼,并與覆蓋用玻璃鋼通過硅酮膠粘為一體,結構牢固,密封性好。
上換氣孔采用每間隔1m,自脊梁處沿弧面開設一個寬0.8m,長1.Om的換氣孔。換氣孔利用玻璃鋼自身的卡槽和強度,通過推拉一塊寬1.Om,長1.4m的玻璃鋼實現開關,滑動部位用毛氈密封,既方便使用,又節約了成本。[-page-]
3 成本分析
用玻璃鋼對普通溫室進行改造,所需玻璃鋼材料的市場價在40元/m2左右(含運輸費、人工費),這樣改造一個面積787.5m2的溫室需要大約32,000元(含損耗),看似成本很高,但如果考慮到玻璃鋼溫室自身的維護費用極少,并且由于保溫性能的大大提高,減少了對保溫草甸的依賴,既降低了農戶勞動強度,又提高了保溫草甸的使用周期,使其年平均成本反而比普通溫室要低400多元,如果考慮到物價上漲因素,經濟效益更加明顯。
此外,利用玻璃鋼對普通溫室進行改造后,室內冬季低溫度可以提高5℃以上,這為種植高附加值作物,控制作物生長周期,提高農戶收入創造了良好的條件。
4 結束語
利用玻璃鋼材料對普通溫室進行改造,在技術上是可以實現的,并且由于玻璃鋼材料良好的性能,在不增加投入的前提下大大提高了溫室的設施水平,降低了勞動強度,提高了經濟效益,真正實現了一次投入,長期受益,有很強的推廣價值。同時,也為今后研究、推廣全玻璃鋼溫室,全面提升溫室水平奠定了基礎。










































