玻璃温室的主要性能与特点
玻璃温室是最早开发的现代化温室型式,它透光率高、整体美观,但造价较高。适合于光照条件比较差或经济条件比较好的地区。玻璃是刚性透光材料,所以,一般的玻璃温室都是尖屋顶形式。根据结构的不同,玻璃温室一般分为三种:门式钢架结构温室、桁架屋面结构温室和文洛型结构温室。
1.门式钢架结构玻璃温室(1)结构特点门式钢架结构温室,其跨度一般为6.0米、6.4米和8.0米,开间3.0米,檐高2.5~3.0米,屋面采用1:2坡度,其中8.0米跨温室在屋面梁上还增设了一根拉杆,以增强温室的整体结构强度。温室的立柱与屋面梁采用钢接的方式,形成一个整体,室内空间大。但这种结构用钢量大,造价相应高,在当前生产中使用较少。
(2)设备配置 屋脊双侧通长开窗是这种温室的主要特点,早期的开窗机构为四连开窗,齿轮齿条开窗机构使用后大多改为齿轮齿条开窗。每排天窗用1台电机驱动,独立控制,因此,这种温室屋面开窗使用电机较多。在早期的温室上基本不安装内遮阳保温幕,因此,温室的保温性能较差。为了提高温室的保温性能,在寒冷地区,温室的围护结构多采用双层玻璃。
2、桁架屋面结构玻璃温室(1)结构特点 这种温室的屋面梁采用桁架结构或整个屋面采用屋架结构,由于屋面的结构得到加强,所以,温室的跨度一般可做到10米以上,最大可达到24米,尤其适用于大跨度作业的温室,一些畜牧建筑和水产温室也采用这种形式,对跨度要求较大的生态温室和观赏温室有的也采用这种结构。
(2)设备配置 这种温室一般为全天候生产温室,配置的设备包括加温、降温、通风等设备。由于屋面通风窗面积较小,温室必须配置侧墙通风。
(3)性能特点 这种温室的最大特点是室内操作空间大,便于机械化作业。但由于屋面大,只在屋脊开窗,通风面积显然不够,温室的通风降温需要湿帘风机等其他辅助降温措施来实现。此外,由于大屋面结构,温室的高度较高,相应结构用材大,需要承载的风荷载也较大,尤其是温室内光照均匀度较差。
3、 文洛型结构玻璃温室 玻璃温室是18世纪以后,随着世界玻璃工业的发展而首先在西方国家大量兴起的一种温室型式。在这种温室形式中,文洛型小屋面玻璃温室是最具典型意义的一种结构型式。“文洛”一词来源于荷兰一个小镇的名称,20世纪50年代,文洛型温室就诞生在这里。
(1)文洛型温室的结构特点 文洛型温室的最大特点是构件截面小、安装简单、使用寿命长、便于维护等,其有关参数结构单元跨度:6.40米、9.60米、12.80米等;屋面单元跨度:3.20米;屋面标准高度:0.80米;常用温室檐高:3.00米、3.50米、4.00米、4.50米、6.00米等。
在其结构材料方面,文洛型温室钢柱及侧墙檩条采用热浸镀锌轻钢结构;屋面梁采用水平桁架结构;屋盖梁采用专用铝合金型材“人字形”对接;温室天沟采用断面相对较小的热镀锌钢制天沟或铝合金天汋;屋面和侧墙采光材料为4毫米厚浮法玻璃;基础通常采用钢筋混凝土独立基础,四周侧墙用砖墙或钢筋混凝土护板连接。
(2)文洛型温室的受力特点 文洛型温室采用了典型的无檩屋盖系统,玻璃所承受的荷载直接作用于温室纵向天沟,由天沟将力直接传给立柱或屋面梁节点,因此,天沟承受屋盖系统传来的均布力和检修集中荷载等,屋面梁承受的外力主要是由天沟传来的、作用于某些节点上的集中力和其他一些悬挂于桁架上的设备荷载等
(3)文洛型温室的功能特点①透光率高、光照均匀。由于承重结构的特点,文洛型温室屋面采用了透光率很高的玻璃作为采光材料,同时采用专用铝型材作为屋面梁,大大减少了屋面梁的断面尺寸,加之省去了屋面檩条和连接件等,减少了整个屋面体系的遮光,使整个温室的透光率大大提高此特点很好地适应了欧洲冬季光照弱的特点,成为其大量推广和使用的最重要因素。
②温室密封性好。文洛型温室采用了专用铝合金和与之配套的橡胶条、注塑件作为玻璃的镶嵌构件,使温室的密闭性大大提高,良好的密闭性一方面保证了温室由于对流所造成的热量损失大大降低另一方面为良好的屋面排水提供了条件,
③通风面积大。文洛型温室屋面相对地面投影的比例较高,与相同跨度的其他类型温室相比,在每跨内可具有2~4对屋面,即2~4个屋脊和天沟,因此,在采用间隔式开窗方式时,便可达到相同跨度其他温室相同的通风率,当采用连续开窗时,通风率增加一倍。
④屋面排水效率高。由于文洛型温室每跨内天沟数量达2~4个,与相同跨度其他类型温室相比,每个天沟的汇水面积也就减少了50%~83%
⑤使用的灵活性强。桁架式屋面托梁的应用使文洛型温室具有更大的使用灵活性,由于桁架托梁高度为350~600毫米,这就为开窗机构、拉幕系统、作物悬挂系统和其他一些设备的安装提供了足够的安装空间和支撑位置。
⑥构件的通用性强。由于文洛型温室屋面单元的一致性和节点构造的相似性,为构件的标准化提供了最大的可能,从而减少了因温室跨度不同而造成的构件变化大、数量多等缺点,一方面减少了温室生产的成本和管理成本,也为产品售后服务及维修提供了更大的方便。