南方設施大棚的設計建造與棚內降溫措施

肖日新 何陽

Vegetable Leader Forum 菜頭說

南方設施大棚的設計建造與棚內降溫措施

肖日新 何陽

肖日新，1982年1月畢業于湖南農大蔬菜專業，1994年為發展北運蔬菜之需南下海南。現為海南省農科院二級研究員，享受國務院政府特殊津貼專家。“十一五”、“十二五”期間參加國家大宗蔬菜產業技術體系。主要社會兼職：長江蔬菜協會常務副理事長，海南省園藝學會理事長。現被聘為海南陵水國家農業科技園區首席專家，海南（潤達）院士工作站執行專家。長期從事北運蔬菜新品種與新技術研發，一直被海南業界稱為“海南菜頭”。先后主持或參與國家、省部級課題40多項；出版專著5本，發表論文50余篇；授權專利5項，認（審）定新品種8個，獲得成果獎勵22項次；其中省部級一等獎6項，二等獎6項，三等獎或其他獎項12項。

在南方區的蔬菜生產中，無論是冬春北運蔬菜的集約化育苗，或高端禮品瓜果蔬菜的設施生產，還是夏秋速生葉菜的渡淡栽培與為了防止病蟲為害的安全生產等，都需要利用不同類型的設施大棚。因此近年來南方設施大棚發展非常迅速，據初步調查統計，僅華南區的海南、廣西、廣東及福建4省已發展各類設施大棚近33.33萬hm2。但有相當一部分照搬北方棚的設計理念，也就是說保溫效果尚可，但降溫效果較差，因此在生產中利用時間較短，周年利用率較低，影響了整體效益的發揮。

1 關于新棚的設計建造

南方區的設施大棚在設計中應考慮哪些因素呢？其一是夏秋的降溫問題，能確保在夏秋高溫季節正常使用；其二是相對抗風，不能要求所有棚型都做到抗50年不遇大風的標準，但根據不同檔次的棚型要求能抵抗 10～12級的臺風；其三能抵擋暴雨和防止棚內水淹；其四是能阻隔蟲源，起到隔離作用。而以上因素中，最關鍵的是夏秋降溫問題，如果夏秋棚內溫度降不下來，則大棚不能使用，那么再高檔的棚也是白費。

因此，南方設施大棚的設計不能照搬北方的設計理念，要按照“空氣比熱”的物理學原理，通過改變棚型結構，促進熱空氣上升排出棚外，使涼空氣下沉控制棚內溫度升高，達到降低棚內溫度的目的！

根據以上降溫原理和近幾年的生產實踐，特此推薦以下幾種不同檔次的棚型供生產者推廣使用。

1.1 傾斜式平網棚

將原來普遍采用的平網棚改為北高南低的傾斜式平網棚，頂部覆蓋40～60目的藍色或綠色遮陽網，根據棚體大小設置棚內立柱，四周設置高密度防蟲網。將平網棚改成傾斜式設計，主要是利于暴雨時的排水，能將70%以上的降雨排出棚外。這種簡易平網棚的棚體不宜太大，以1 334～2 001 m2規模為宜；南北傾斜坡度為2.0%～2.5%。

1.2 單斜式拱圓形散熱大棚

該種棚型的主要特點是棚脊采取南北傾斜式設計。棚體規格為：棚長30 m，棚寬6 m，棚高北端為4 m、南端為3.4 m，南北高差0.6 m，棚脊傾斜坡度2.0%。棚拱為圓弧形，拱高1.4 m。為滿足北端排熱氣的需要，北端上部三角區不要覆膜，應覆蓋較疏的防蟲網。

1.3 單斜式凸拱形散熱大棚

該種棚型的主要特點是在拱圓形棚的基礎上再加上一個小凸拱，棚脊也為傾斜式設計，傾斜坡度2.0%。棚體規格同單斜式拱圓形大棚。拱棚二坡面與小凸拱頂面覆蓋薄膜，而小凸拱二側面及棚北端上部均覆蓋較疏的防蟲網。

授權專利號：ZL201220439165.5

1.4 雙斜式半坡面中高檔散熱大棚

該種棚型的主要特點體現在棚面與棚脊的雙向傾斜式設計。棚拱面由上拱面、下拱面和垂直側面組成，垂直側面連接上、下拱面。 棚體規格：棚長30 m、棚寬8 m、棚高5.2（南端）～6.0 m （北端），棚脊傾斜坡度2.5%。上下拱面均覆蓋薄膜，垂直側面與北端上部則覆蓋較疏的防蟲網。

1.5 拱圓形頂部半開啟高檔散熱大棚

該種棚型的主要特點是在拱圓形大棚的基礎上設計可動式的半坡面覆蓋層，即棚面的一半采取固定式覆蓋，另一半則隨著溫度變化而開啟或關閉并實行自動化控制。棚體規格：長度可根據地形設計40～50 m，寬度12 m，高度7.5 m，肩高5.5 m，拱高2 m。為確保通風與排熱氣的效果，可動式半坡面開啟高度要求達到1.1～1.3 m。半坡面開口處安裝較疏的防蟲網。

拱圓形頂部半開啟高檔散熱大棚效果圖

1.6 半坡面頂部側通風 （大鋸齒）散熱大棚

該種設計適于棚體較高且為連棟式的大棚采用。一般至少為3～4連棟，棚高根據地形及當地的臺風情況選擇 5.5～7.5 m；標準跨度8 m，開間4 m，半坡面的坡度宜大，確保頂部側通風面高度達1.3～1.5 m。棚體宜東西向，半坡面朝南，頂部通風窗口朝北；既利于冬春棚內采光，又利于夏秋抗風。半坡面覆蓋薄膜；四周及頂部通風口覆蓋防蟲網+薄膜，里層防蟲網固定，外層薄膜能隨溫度變化而開啟或關閉，且最好能實現自動化控制。

半坡面頂部側通風（大鋸齒）散熱大棚效果圖

2 現有已建大棚降溫措施

對于原有的普通大棚，為提高周年使用效率，尤其是能確保夏秋高溫季節正常使用，建議采取以下降溫措施。

2.1 采取網膜混蓋方式

對于一些比較簡易的中型生產大棚，可選擇能同時起到降溫、擋雨、隔蟲的網膜混蓋；主要改造措施為：棚四周覆蓋防蟲網，棚拱二斜面覆蓋薄膜；棚頂正中留0.8～1.0 m的通風道，通風道上面覆蓋一幅相適應寬度的防蟲網或遮陽網，兩端用“U”形卡槽卡住；棚中間還可每隔一定距離拉幾根壓膜線，使加蓋的防蟲網或遮陽網得到較好固定。

2.2 配套外遮陽與內遮陽

對于一些中高檔大棚，還是應該配套外遮陽并安裝自動控制設備；其中設計較高的大棚還應配置內遮陽，以便在光照強烈時使用。測試結果表明，覆蓋外遮陽，能使棚內室溫降低2～3℃；再加內遮陽，能使棚內室溫降低3～5℃。

2.3 棚內底部四周安裝循環冷水管

對于中高檔大棚，要確保在炎熱的夏秋季使用，可以在棚內底部四周安裝循環水管，以便抽取深井水導入循環水管并進行地面與地下循環，不斷帶走熱量，達到降低棚內溫度的目的。這種降溫方式在下半夜開啟有利降低高夜溫，產品提質效果更好。

2.4 大棚北端上部安裝排氣扇

對于棚型較矮的一些中檔大棚，宜在北端上部安裝排氣扇；如果是連棟棚，每個棚拱應安裝1臺，以便在空氣悶熱時通過頂部排氣扇進行強制通風，達到降低棚內溫度的目的。

2.5 棚內安裝吸濕降溫風機

對于密封效果好的高檔大棚，宜將普通的垂直風機改為能吸濕降溫的垂直風機；一般550～600 m2安裝2臺即可，正常情況下能降溫3℃以上。

2.6 棚內安裝倒掛式噴霧裝置

大多數中低檔大棚可在棚內安裝倒掛式噴霧裝置，宜選擇霧化程度高的滴頭，霧化越細表面積越大，帶走熱量越多降溫效果越好。如果倒掛式噴霧裝置配上頂部排氣扇，則降溫效果更為理想！

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.16.009

海南科技重大項目（SQ2017GXNY0007）；海南現代設施農業研究院項目（CGXXJG201601）

肖日新，海南省農業科學院蔬菜研究所，海口，電話：13307564905，E-mail：xrix@163.com

何陽，海南潤達現代農業股份有限公司

2017-06-28