為了能進(jìn)一步提高溫室的保溫和采光性能，提高溫室結(jié)構(gòu)的安全性和承載能力，適應(yīng)更多品種的種植，很多老舊的溫室需要整體改造，包括溫室的整體建筑尺寸、溫室墻體、溫室骨架和溫室后屋面。

一、溫室整體建筑尺寸的變化

改造溫室跨度9.0m（室內(nèi)凈跨，下同），后墻高2.0m，脊高3.5m。近年來，日光溫室發(fā)展的趨勢是向著高大化方向發(fā)展，跨度和高度都在不斷增加。改造溫室由于受棟與棟之間固定間距的限制，溫室的高度不可能像新設(shè)計溫室按照優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸改造，所以，對溫室跨度和高度的增加都只能在有限范圍內(nèi)進(jìn)行變化。

對溫室的跨度尺寸，由于種植草莓采用沿溫室長度方向的東西壟向種植，壟距85~90cm，扣除走道寬度60cm后，原有溫室只能種植9壟，但有點富余；現(xiàn)將跨度增大到9.5m，則可以種植10壟，從而顯著提高溫室的地面利用率。為此，溫室改造中將跨度增加了50cm，相應(yīng)溫室的后墻高度和脊高也發(fā)生了變化（表1、圖1）。由圖1c還可以看到，在提高溫室屋脊的過程中，溫室屋脊的脊位也向后移動了50cm，從而加大了溫室的采光面，更有利于溫室白天的采光和增溫。

二、墻體改造

改造之前的原溫室，后墻采用600mm厚紅機(jī)磚空心墻（240mm厚磚墻+120mm空心+240mm厚磚墻），由于保溫性能差，在后來的運行中又在溫室的墻體外側(cè)粘貼了60mm厚聚苯板；山墻采用370mm厚實心紅機(jī)磚墻體，外側(cè)沒有粘貼保溫板（圖2）。總體來看，原設(shè)計溫室的保溫性能較差，本次改造必須加強(qiáng)溫室墻體的保溫性能。

改造之前的溫室基礎(chǔ)埋深0.50m，基礎(chǔ)墊層厚0.50m（三七灰土分三層夯實），從使用15年后的情況看，溫室墻體沒有變形，說明溫室的基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)強(qiáng)度足夠。本次改造完全保留了溫室的原有墻體（包括后墻和山墻及其基礎(chǔ)）。

后墻改造是在原有后墻頂面打圈梁（截面尺寸為240mm×240mm），并在圈梁上每隔1.0m伸出鋼筋與屋面桁架連接（這種連接方法由于新加800mm高后墻，如果不考慮墻體的作用，骨架的力很難傳遞到墻頂圈梁上，還不如在墻頂設(shè)梁墊將骨架荷載直接傳遞到墻體即可，沒有必要一定將骨架荷載傳遞到圈梁。另外一種做法也可以直接將圈梁設(shè)置在新增墻體的頂面，這樣骨架可直接焊接在圈梁的預(yù)埋件上，傳力更加簡潔明了）。新增高后墻部分的外側(cè)和墻體改造之前一樣，砌筑完成后外貼60mm厚保溫板，與原有溫室外表面齊平。

對溫室山墻的改造，一是加厚山墻，提高其保溫性能（圖2），山墻厚度由原來的370mm增加到500mm；二是加高和加長山墻，與改造后溫室骨架的尺寸相適應(yīng)（圖1c）。本次對山墻的改造只增加了墻體厚度沒有像后墻一樣外貼保溫板，對溫室的整體保溫而言似乎有點欠缺，如果能在山墻外再粘貼60mm厚保溫板，其保溫效果將會更好。由于溫室跨度加大，原來安裝溫室骨架的前部基礎(chǔ)完全失位，為此，改造溫室將現(xiàn)有前墻基礎(chǔ)向南平移500mm，采用240mm×240mm鋼筋混凝土圈梁壓頂，并在基礎(chǔ)圈梁上預(yù)埋鋼筋，與溫室屋面骨架相連（圖3）。

三、溫室骨架改造

由于溫室的總體尺寸發(fā)生了變化，原有溫室骨架全部廢棄。本次改造在保留原有焊接桁架形式的基礎(chǔ)上，采用了全新的骨架，不僅加大了骨架的總體尺寸，而且骨架材料的截面也相應(yīng)增大，一是增大了上弦管的壁厚，二是加大了腹桿的截面。改造前后桁架桿件截面尺寸的變化如表2。

雖然骨架用材的截面增大了，但骨架的布置間距仍然保留1.0m不變，因此，這種改造在一定程度上也提高了溫室骨架的承載能力（由于溫室跨度增加、脊高提高，增大骨架截面尺寸也在情理之中，工程改造中每個桿件截面具體增大多少應(yīng)通過力學(xué)強(qiáng)度分析計算確定）。

連接排架結(jié)構(gòu)桁架的縱拉桿從前屋面到后屋面共設(shè)置了5道（圖4），縱拉桿采用了直徑12mm螺紋鋼。縱拉桿與桁架的連接采用了焊接連接，但與傳統(tǒng)的連接方式不同，改造溫室的骨架上在縱拉桿通過的位置單設(shè)了一根垂直桁架上下弦桿的腹桿，該腹桿同樣采用直徑12mm螺紋鋼。縱拉桿直接焊接在該腹桿的中部（圖4b）。這種做法使縱拉桿避免了與桁架下弦桿的焊接連接，縱拉桿在溫室中的布置高度也有了相應(yīng)提高，可有效提高溫室內(nèi)的操作空間（尤其是最南側(cè)一根縱拉桿），但相應(yīng)也減小了壓膜線的壓膜深度，在塑料薄膜整體繃緊的情況下可獲得雙贏的效果，但如果塑料薄膜安裝比較松弛，則會影響壓膜線的壓深，進(jìn)而影響塑料薄膜的繃緊。

四、溫室后屋面改造

改造前原溫室的后屋面為永久固定的彩鋼板保溫板。由于溫室后墻升高，屋面骨架更新，原來的后屋面必須全部拆除，而且由于溫室屋脊脊位后移，使溫室的后屋面長度變短，原來的后屋面保溫材料尺寸基本也不符合新改造溫室，為此，新改造溫室將溫室后屋面做成了用保溫被覆蓋的可拆裝保溫屋面。保溫被材料為前屋面夜間保溫用針刺氈保溫被，幅寬3m，沿溫室長度方向鋪設(shè)，一邊固定在溫室的后墻，另一邊繞過溫室屋脊固定在溫室的前屋面屋脊通風(fēng)口邊沿，兩端固定在溫室兩側(cè)山墻。后屋面保溫被采用雙層被覆蓋（單層保溫被為三層針刺氈保溫芯雙側(cè)用不織布封裝），兩邊用∟40mm×40mm×2mm角鐵壓邊后固定在溫室骨架和墻體上，在溫室屋脊位置再用一道─40mm×2mm扁鋼通長固定（在骨架上固定保溫被的角鋼和扁鐵實際上也成為了連接溫室屋面桁架的縱拉桿）。這種后屋面做法，一可以減輕溫室后屋面結(jié)構(gòu)的荷載，從而減小溫室屋面骨架的截面面積或提高溫室屋面骨架的承載能力；二可以在溫室運行中吸收室內(nèi)的水汽，在一定程度上可以降低溫室內(nèi)的空氣濕度（夜間吸收的水分白天光照條件下能夠蒸發(fā)出來，形成會“呼吸”的后屋面）；三是施工安裝方便、快捷，有利于降低施工成本。

但這種做法也存在后屋面材料防水性能差、材料不耐老化，使用壽命短的問題。這種做法接近近年興起的活動后屋面的思路。從便于通風(fēng)和保溫的角度分析，再增加一套卷簾機(jī)和卷膜通風(fēng)器可以一步到位，直接做成活動后屋面，更能增加未來溫室溫光調(diào)控的靈活性。或者至少要在最外層保溫被的外側(cè)增加一層塑料薄膜或其他防水材料，提高保溫被的防水性能，避免下雨或下雪后雨水浸入保溫被降低后屋面的保溫性能。

五、溫室改造成本

改造成本（表3），發(fā)現(xiàn)4萬元/棟的改造費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際支出，政府補(bǔ)貼約為總造價的一半。這是因為2017年北京市土建工程的預(yù)算價格進(jìn)行了較大幅度的調(diào)升，可能是推高預(yù)算價格的主要因素。具體工程中可以使用價格比較便宜的磚和水泥，施工隊的人工成本也有可調(diào)控的空間。所以在預(yù)算價格的控制下，實際工程造價可能會比預(yù)算價稍低。實際工程中，在改造溫室的同時還新建了溫室門斗（圖2a），這部分費用還沒有計算在總體造價中。

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