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高老师大棚的主要设计思想与特色
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高老师大棚的主要设计思想与特色是：
1、只有科学设计才可能有效降低建设成本。
只有经过力学计算，才能选择最小的钢材断面和最大的拱架间距，从而使材料的性能既得到充分发挥，又能满足强度需求。用材减少了，成本自然会降下来。再比如，改进温室的墙体、基础，选择更合理的形状，科学选择最佳的大棚膜、保温设备和材料，都能有效的降低建设成本。曾经有这样一组调查数据，一套科学的设计图纸将给建设者节约百分之20至70的建设资金。另外，只有科学设计才能保证大棚结构的安全，真正满足抵抗外来荷载（如大风、大雪、冰雹、暴雨）的能力。十多年来，我设计的主拱架间距，许多达到3.4米，单跨跨度可达到20米，钢材多采用8-12的圆钢筋和4分管。从没发生过一起倒塌事件。
2、适当增加单体大棚的跨度和高度，
这样一来，就可以在同样面积的土地上扩大棚内空间，从而提高大棚的蓄热量。打个比方：一碗水易凉，一缸水不易凉。另外，适当增大跨度还能有效降低大棚的平米造价。目前我设计的大棚一般可达到单跨20米。带中柱的跨度还可增大到38米。
3、选好膜可延长使用寿命并能抵抗冰雹和大风。
最好的膜可连续使用6-10年。当然膜好，价钱要贵些，这点钱是可以从骨架的设计上随手找回来，其原理也很简单：好膜抗拉强度大，膜可以绷得很紧，拱架间距便可加大，拱架数量也就减少。多年来我推荐的农用编制大棚膜为广大农民带来了极大的帮助。
4、单拱双侧落地式大棚（俗称拱棚），最具优势。
这种大棚，受力最合理、造价低廉，可充分利用土地、能最大限度吸收太阳能。也许有人会说，没有后墙如何吸热，保温，其实墙体在温室大棚中既不能起到吸热作用，更不能起到保温作用。打个比方吧：带墙体的温室，如果没有保温被，其棚内温度与拱棚是一样的。真正起保温作用的就是棉被，储存热量的物质主要是棚内的土壤和作物。也就是说拱棚加盖棉被是降低成本，同时又能达到温室效果的最有简便的办法。
5、增设端部抗风柱、在端部开设门窗，便于货物和人员进出和冬季通风。同时解决了烟筒、风机等的安装问题。整张大棚膜全部的张力，通过压膜槽作用在两端门窗梁柱和抗风柱上。这样一来，还便于棚膜的松紧调节。更重要的是：仅这两根抗风柱便可提高大棚的整体抗风能力一倍以上。
6、大棚受力拱架与支撑棚膜的副拱架分离可扩大拱架间距，既加大了主拱架间距又不至于造成棚膜过渡塌腰。发挥各自的作用，从而较大幅度降低建棚的成本。
7、大棚结构采用钢结构，因为钢结构强度大、费用低、便于加工和安装。钢结构又分两大类，各有优缺点，要因地制宜择：
7.1、焊接式钢结构，一般多采用以钢筋棍为主的三角断面空间拱形桁架或上下弦为钢管的平面桁架结构。在较低建设成本的前提下，有效地提高了大棚跨度、抗风雪能力、耐锈能力，便于了非专业队伍单栋施工，也不需要配备弯管设备（很贵且危险）。仅用12圆的钢筋便可以将最大跨度设计到15米，如采用钢管，便可以将跨度加大到15米至27米。这种结构也可以设计成联动大棚。
制作高精度且十分坚固的拱架胎膜，是焊接钢拱架制作时用于弯曲、定位、成型以及防止焊接变形的关键模具。这一点，我将在施工法一节中详细讲述。
7.2、装配式大棚，一般采用直径22—32的热镀锌钢管，或是椭圆管、几字形、矩形管。便可建成单拱或连拱的农用大棚。其优点是：人工成本低、工期短、拆装方便、耐腐蚀性好。特别适合春秋大棚、但最好由专业队伍大面积施工。缺点是抗风雨能力差，跨度、高度较小。
8、利用棚内边缘土地，增加拱架垂直段。在传统圆拱大棚的基础上增加一米左右的垂直段, 不但使棚内土地得以充分利用，同时又为两侧砌筑墙体、开设门窗提供了可能性。还为实现联栋大棚提供了新的思路。在养殖大棚中，垂直段一般与围栏等高，用大棚的骨架代替了围栏的一侧，从而降低了养殖棚的总体造价。但垂直段会降低大棚的抗风能力，绑焊4分管于垂直段直至基底，可增加其抗风能力。
9、扩大大棚的使用领域。塑料大棚属于建筑学科中的“膜结构”范畴。只是最早用于农业，它可以作养猪 养羊、养鱼、养牛、养禽类、蔬菜、花卉、果木、蘑菇大棚，也可以做成工业厂房、仓库、农家乐、生态园、钓鱼馆、污水处理间、晾晒棚、小型游泳馆、体育场馆等使用。
10、传统大棚的钢筋混凝土基础有明显的力学失误
传统大棚的拱架的钢筋混凝土基础与我们平时的住宅基础受力是完全不同的。钢骨架基础主要作用是防止前后左右的摇摆。而不是承受压力（当然如果必须要砌筑墙体除外）在基坑内灌注少量混凝土，夯实周边土就足以。
11、温、冷两用大棚。在普通拱棚跨度大约三分之二处用塑料反光膜（银蓝膜）设置活动分割间，整体覆盖保温被，挑战目前传统的日光温室，以多重中空大棚膜和保温被代替砖墙，可大幅度降低建设成本（50%）。节能土地，提高抗风雪能力，便于常年施工，实现了冬季是暖棚，夏季变成冷棚的革命性突破。
这种大棚由于内部增加了一根立柱，分散了大棚的荷载，所以拱架钢材直径选择可降低一号，从而与同跨度拱棚相比不增加整体造价。
12、目前常用的架空双层塑料膜保温大棚
双层膜大棚是许多从事大棚建设的人都在苦苦追寻着的梦想。希望有一天能建成一座有较好保温性能又不使用棉被的理想大棚。这是他们受到双层玻璃窗保温的启示而产生的联想并为之前赴后继地努力。不断推出各种各样的双层棚膜的大棚。
大家都知道，热量的散失是通过热传递的三种方式：传导、对流、辐射来实现的。抑制这三种方式的任何一种，都能够起到一定的保温效果。大棚保温棉被主要就是抑制传导，也抑制部分对流和辐射。
大棚保温棉被经过多年的使用，人们发现它有许多缺点，从投资来看，棉被产生的费用要占到总投资的30-50%左右。
不断推出各种各样的中空双层棚膜大棚就是想绕开这巨大的费用支出和使用上不便，去寻求一种更佳的设计方案。
可现实是残酷的，科学容不得半点虚假。中空双层大棚膜只能部分抑制传导和对流，却不能阻止辐射，所以效果均远低于棉被。就像暖水瓶一旦漏气或取消镀银反光层后，保温效果就会大幅降低。
另外，双层大棚膜对于太阳光的入射起到了极其有害阻挡作用。曾有人想通过多层膜来提高棚内温度，理论上的误读必然要导致失败的结果。
目前常用的架空双层塑料膜保温大棚有以下四种
12.1、采用在棚内部，用高透明膜吊顶结构，这一方案保温效果明显好于单层大棚。难点是两端的密闭，因为一切大棚的保温都必须在棚膜密闭的前提下才有效果。俗话说：针大的孔，斗大的风，多少热量都会从缝隙中被“对流”掉。另外，随着压膜槽的不断改进，卡簧已经有了一种带弯钩的新产品，可吊绳索，这为双层膜下种植爬绳类植物创造了条件。（见下图）
白天将内膜卷起一部分，叫阳光直接照射，晚上放下密闭起来，效果会更好。
12.2、在大棚内增设“中棚
这种方案是最廉价，最便于操作，最巧妙的办法。这种方法有效提高了棚内局部区域的温度。当棚中棚几何尺寸达到3米（跨度）*1.8米（株距）*2.2米（净高）以上时，称为“中棚”，放置在大棚中。就是标准的双层棚了。
这种方案可提高棚温6度以上。适合育秧或抢种反季节蔬菜。已经给农民带来可观的收获。如果棚中棚上再覆盖反光轻质的保温材料，效果会更好。
棚中棚选择高透光率极佳的4丝的薄膜即可。最好白天朝阳面撩起。考虑到中棚使用时段为全年最冷的天气，将其作为育苗育秧使用最为合理。待到天气转暖，便可拆除收起来。大棚拱架便可下垂吊绳，供蔬菜生藤爬蔓。此外，这种折叠式轻型骨架，还可以用于春季棚外大地的育秧。
12.3双层骨架“棚中大棚”，并盖内保温被。
只是内棚比上述的“中棚”大许多，一座大棚内只盖一个，即用镀锌钢管做骨架的装配式普通型大棚（也可以是普通型焊接式骨架）。白天用手摇卷膜机将内部大棚的薄棉被卷起，晚上放下。棚中大棚由于处在无风、无雨雪冰雹的稳定环境，加盖轻质反光防水保温棉被（见下图）。效果就很好，这种方案可提高棚温10度。
从理论上讲，采用棚内反光保温被对棚内白天的热量进行保温。要比棚外加盖同样的保温材料要有效得多。这一理念的基础是：棚外环境是有风，对流散热十分明显，且伴随传导。而棚内空气属于静止，几乎没有对流和传导，只要能将辐射散热限制在最低范围，就能起到良好的保温效果。难点是要选择重量轻的材料，以便白天卷起、晚上放下。目前银蓝膜或轻质反光防水保温棉被就是理想材料。下图为温室内的“大内棚”的棉被保温。
以上方法还揭示了一个平时我们没有关注的简单道理，这就是：明确了我们到底是希望保住整个大棚的温度还是只保住局部的温度，答案很明显，是后者。局部越小，越容易保，就像盖被子睡觉一样。另外，这种方法并不是说对外棚就不做保温了，而是将传统外部的厚棉被换成一层银蓝保温膜，以减少辐射散热。这种方法较传统外部的厚棉被法可提高温度4度左右。卷帘机可全部换成手动。
12.4，在棚内增加棚内伞。为防止养殖棚顶的雾滴水和夏季过嗮问题，在棚内增加棚内伞，效果良好，如能在某个围栏四周围出棚内小房，还可作为产房、羔房或生活间.
13 、目前，在农业补贴政策上有时会遇到，拱棚即使盖了棉被也只每亩补贴3千，而带后墙的温室则补贴10万。
面对这一现状，我设计了《框架结构带后墙温室》。这种日光温室大棚是在目前常用温室的基础上加以改良，使之更加坚固耐久，跨度更大，造价大幅度降低。
从对大棚后墙的受力分析来看，后墙除了保温蓄热功能外，主要是承受拱架的压力和推力，还要承受上方坡屋顶以及上部站人的荷载。墙体太薄了，就无法抵抗这些外力。所以，目前的温室后墙普遍很厚，造价也就随之上去。减少后墙厚度的有效方法是将拱架不再搭在后墙上，而是将拱架靠墙一端增加立柱，使其自身形成框架，墙体只起封闭作用。后墙的保温可粘贴聚苯板，也可以将砖墙改为挂保温板或直接挂棉被。
另外，我还建议取消上人屋面斜坡屋顶，理由是：上人屋面斜坡屋顶造价很高，且不安全。目前各类大棚保温被的卷被机使用效果都不错，一般为下推式和侧卷式，并不需要人再上棚顶卷被了。
目前全国各地还出现了其他外形的拱架：将上述后部的垂直段改成斜坡形或是拱坡形。这类大棚解决的问题是：对于东西向的全拱棚，棚内北侧的土地光照（非直射）有些不足，棚内植物长势出现不均衡。缩小北侧的土地面积，便有了此类形状的大棚。
另外，将温室外端部砌筑的工人休息室放在棚内端部，用简易板房取代。既改善了生活环境又大幅度降低了建设成本。
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