畢業(yè)設計 溫室玻璃側開窗設計

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1、 引言 溫室在中國雖有幾千年的發(fā)展歷史，但現(xiàn)代溫室的興起僅起步于20世紀50年代末，真正大規(guī)模發(fā)展開始于80年代中國改革開放之后，到90年代溫室設施的種植面積已經躍居世界前列，跨入21世紀后，中國的溫室面積已經穩(wěn)居世界之首，成為了世界設施農業(yè)大國。經過20多年的快速發(fā)展，中國的現(xiàn)代溫室已經從起步時期的完全依賴進口發(fā)展到全面國產化，并向第三世界國家出口，同時也成為發(fā)達國家溫室的重要加工和生產基地。此外，在日光溫室設計和建造方面已經形成了具有自主知識產權的高效節(jié)能溫室建筑形式，被命名為“中國式日光溫室”，為世界溫室的發(fā)展做出了杰出的貢獻。隨著各類溫室設計和建造技術的不斷完善和

2、日趨成熟，一些標準化的產品和材料也逐漸定型，溫室設計開始向著標準化方向發(fā)展。 1 溫室的命名與分類 1.1 溫室的定義 采用透光覆蓋材料作為全部或部分圍護結構，具有一定環(huán)境調控設備，用于低于不良天氣條件，保證作物能正常生長發(fā)育的農業(yè)建筑設施，統(tǒng)稱為溫室。 1.2 根據溫室的用途分類 （1） 生產溫室 （2） 試驗溫室 （3） 商業(yè)零售溫室 （4） 餐廳溫室 （5） 觀賞溫室 （6） 病蟲害檢疫隔離溫室 1.3 根據溫室溫度分類 （1） 高溫溫室 （2） 中溫溫室 （3） 低溫溫室  （4）冷室 1.4 根據主題結構建筑材料分類 （1） 竹木結構溫

3、室 （2） 鋼筋混凝土結構溫室 （3） 鋼結構溫室 （4） 鋁結構溫室 （5） 其他材料溫室 1.5 根據溫室透光覆蓋材料分類 （1） 玻璃溫室 （2） 塑料溫室 1.6 根據溫室是否連跨分類 （1） 單棟溫室 （2） 連棟溫室 1.7 根據屋面上采光面的多少分類 （1） 單層面溫室 （2） 雙層面溫室 1.8 按照溫室的加溫方式分類 （1） 連續(xù)加溫溫室 （2） 不加溫溫室 （3） 臨時加溫溫室 1.9 按照溫室的屋面形式分類 （1） “人”字屋面溫室 （2） 拱圓頂溫室 （3） 鋸齒形溫室 （4） 平屋頂溫室 （5） 造型屋面溫室

4、2 溫室的結構形式 2.1 塑料大棚的結構形式 此類大棚的結構分為：竹木結構、鋼結構和鋼筋混凝土結構。竹木結構多用在農村，在此不做詳細分析，重點分析后兩類?？煞譃椋? 2.1.1 焊接桁架結構（鋼結構） 優(yōu)點：解決了竹木結構塑料大棚內部多柱、操作不方便的問題、便于適應各種場合。 缺點：此結構多為現(xiàn)場作業(yè)，工廠化水平差;結構表面防腐處理技術基本為刷銀粉或刷油漆，防腐能力差。 2.1.2 鋼筋混凝土結構 優(yōu)點：抗壓能力克服了鋼結構防腐能力差的問題，較強。 缺點：抗拉能力差；由于構件的長細比比較大，運輸和安裝過程中很容易扭曲或開裂，限制了產品的供應半徑和使用安全度；此外結構構件的截面面

5、積較大，室內陰影面積過大，不流利于溫室作物的采光，因此，這種結構逐步被淘汰。 2.1.3 裝配式鍍鋅鋼管結構 優(yōu)點：克服焊接桁架結構表面防腐能力差和鋼筋混凝土結構強度低、產品運輸半徑小的缺點。 2.2 玻璃溫室結構形式 2.2.1 門式鋼架結構 特點：屋面梁和立柱以及屋面在屋脊處的連接為固結形式；這種結構形式結構內部的彎矩較大，結構用材較多，單位面積用鋼量在12--14kg/m2，甚至更高。 2.2.2 桁架結構屋面梁結構 特點：采用這種結構，構件的截面尺寸可以大大減小，溫室的跨度可以擴大到10m以上，甚至更大，大大增大了溫室的內部空間。 2.2.3 屋面組合梁結構形式 特點

6、：此類結構采用了桁架，拉桿和腹桿采用簡單的鋼管或型鋼，使溫室的承載力大大加強，溫室同樣可以做成大跨度形式。 2.2.4 Venlo型結構 特點：此類結構是比較流行的一種結構形式。這種結構主要用水平桁架做主要承力構件，與立柱形成穩(wěn)定結構。水平桁架與立柱之間為固結，立柱與舉柱之間的連接采用鉸接。水平桁架上承擔3個銷屋面。傳統(tǒng)的Venlo型結構每跨水平桁架上支撐2--4個3.2m的小屋面，形成表尊的6.4、9.6、12.8m跨溫室。這種結構的屋面承力材料選用鋁合金材料，即當屋面結構材料，由做玻璃鑲嵌材料。結構計算中，由于鋁合金和剛材的強度差異很大，所以，屋面鋁合金材料按三角拱結構單獨計算，下部水

7、平桁架和立柱組成新的受力體系，再進行單獨計算。 宗上所述的各種溫室中，Venlo型溫室用材量少，屋面結構簡單且小，故對溫室內遮陰比較小，室內采光度比較好！ 2.3料溫室結構形式 2.3.1 拱圓頂結構 特點：這種溫室結構簡潔，受力明確，用材量少，在風載荷較大的地區(qū)應用較多。為了增強溫室結構的承載能力，在大風或多雪地區(qū)，溫室的屋面結構常做成整體桁架結構。 2.3.2 鋸齒型結構 塑料溫室屋面做成鋸齒形的結構方式大致與拱圓形屋面結構相同，常見的有屋面桁架結構和屋面梁桁架結構兩種。但在育苗溫室上，為追求室內光照的均勻性，便于懸掛自行走式噴灌車和安裝室內遮陽保溫幕，也將Venlo型溫

8、室結構應用到鋸齒形屋面上。 3 溫室設計載荷 溫室結構載荷，是指施加在溫室結構上等各種作用，分為永久載荷和可變載荷兩類。 永久載荷指使用過程中其值不隨時間變化或其變化與均值相比可以忽略不計的載荷，主要包括溫室結構、透光覆蓋材料及永久設備（如加熱、降溫、遮陽、灌溉、通風、補光等永久性裝備）自重。 可變載荷則指溫室使用過程中其值隨時間變化，且其變化與均值相比不能忽略的載荷。主要包括風載荷、雪載荷、作物載荷、豎向集中載荷（工作人員維修載荷）、可變設備載荷（室內吊車、屋面清洗設備等）。 3.1 永久載荷 （1） 永久載荷 建筑結構自重根據用材種類和選取的構

9、件截面面積乘以截面面積計算。可查溫室工程設計手冊[1]表1-25 （2） 透光覆蓋材料自重 根據覆蓋材料種類及其相應的自重計算。可查溫室工程設計手冊[1]表1-26 （3） 永久設備載荷 1　 加熱系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)中主供回水管的自載標準值取水管裝滿水的自重。 2　 遮陽保溫系統(tǒng)的載荷按材料自重計算數(shù)值載荷，并按壓/托幕線或驅動線數(shù)量計算水平拉力。 3　 噴灌系統(tǒng)采用水平鋼絲繩懸掛時，每根鋼絲水平方向最小作用力按2500N計算，當采用自行走式噴灌車灌溉時每臺車按2KN的運動載荷計算。 4　 補光系統(tǒng)自重由供貨商提供，400W農用鈉燈（含鎮(zhèn)流器和燈罩）的重量按0.1kN計。 5　 通

10、風及降溫系統(tǒng)自重由供貨商提供，濕簾安裝在溫室骨架上時，按全部濕簾打濕考慮。 6　 溫室內永久設備載荷難以確定時，可以按照70N/m2的豎向均布采用。 3.2 可變載荷 （1） 豎向集中載荷 豎向集中載荷指工作人員維護和檢修時產生的臨時性載荷。溫室主要受力構件（梁、柱、天溝等）要考慮1kN的豎向集中載荷，并按照最不利作用位置驗算。 （2） 作物載荷 作物載荷指由結構懸掛的作物所產生的載荷?？刹闇厥夜こ淘O計手冊[1]表1-27 （3） 移動設備載荷 移動設備載荷根據供貨商提供的有關數(shù)據確定，包括遮陽保溫幕、自走式噴灌車、吊掛式運輸設備等。 （4） 風載荷 垂直于建筑表面的風載荷

11、標準值，按下述共識計算： 當計算主要承重結構時： （1 — 1） 當計算維護結構時： （1 — 2） 式中 Wk——風載荷標準值，kN/m2 ——風壓高度變化系數(shù)； ——風載荷體形系數(shù); ——高度z處的陣風系數(shù)； W0——基本風壓，kN/m2 1　 基本風壓 基本風壓按下式計算 ( 1 — 3 ) 式中 I—— 結構重要性系數(shù)； V—— 基本設計風速，m/s。 查GB 50009—200

12、1得到鄭州市的W0=300KN/m2 2　 風壓高度變化系數(shù) 風壓高度變化系數(shù)根據溫室建者地區(qū)的地形條件和距離地面或海平面的位置確定。具體問題可查溫室工程設計手冊[1]。鄭州地區(qū)取值為1.00 3　 風載荷體形系數(shù) 溫室主題結構強度和穩(wěn)定性計算時，風載荷體形系數(shù)，根據溫室的外形，可查溫室工程設計手冊[1]圖1— 23采用。鄭州地區(qū)取值為-0.5 4　 陣風系數(shù) 計算維護結構風載荷時的陣風系數(shù)根據溫室高度和地面粗糙度，可查溫室工程設計手冊[1]表1—23確定。鄭州地區(qū)取值為1.88 因此此次設計在鄭州地區(qū)的Venlo型溫室按公式1—1計算可得：

13、 （5） 雪載（SK） 雪載荷就時作用在溫室屋面水平投影面上的雪壓。其標注之計算的表達式： （ 1— 6 ） 式中 S0—— 基本雪壓標準值（kN/m2） —— 加熱影響系數(shù)； —— 屋面積雪分布系數(shù) 1　 基本雪壓 GB 50009—2001給出了全國各氣象臺站測定的10年、50年和100年一遇的基本雪壓。溫室設計中根據溫室的使用年限（表1—29）按公式（1—4）換算可得到相應的設計用基本雪壓值。鄭州地區(qū)取S0=450kN/m2。 但在進行這種代替時還要考慮積雪的

14、密度，因為新雪與陳雪的密度相差可從100kg/m3以下到500kg/m3以上，主要取決于積雪時間和氣候條件。對室內溫度長期保持在4 0C以上的加溫溫室，屋面積雪可按新雪考慮，積雪深度與積雪密度之間的關系按溫室工程設計手冊[1]表1—33換算。 2　 加熱影響系數(shù)Ctg 加熱影響系數(shù)是為了考慮溫室加溫方式和屋面采光材料的熱阻對雪載的影響。對加溫溫室，其加熱影響系數(shù)可查溫室工程設計手冊[1]表1—34選取；對于不加溫溫室或接些加溫溫室，加溫影響系數(shù)均按1考慮。鄭州地區(qū)取值為0.6 3　 積雪分布系數(shù) 積雪分布系數(shù)根據溫室的屋面形狀可查溫室工程設計手冊[1]圖1—25選取。鄭州地區(qū)取值為0.

15、8 因此此次設計在鄭州地區(qū)的Venlo型溫室按公式1—6計算可得： 4 玻璃覆蓋的強度校核 作為傳統(tǒng)的透光材料，玻璃在大多數(shù)地處寒冷氣候的國家仍然是溫室常用的覆蓋材料。荷蘭90%的溫室采用玻璃覆蓋。建造玻璃溫室采用的普通玻璃一般為浮法平板玻璃，通常選用4mm、5mm厚兩種規(guī)格，歐美等地區(qū)常選用4mm厚玻璃，僅在多雹地區(qū)選用5mm厚的規(guī)格。因為在鄭州地區(qū)選用4mm厚玻璃即可。 溫室玻璃覆蓋材料除了承受本身的自重外，作為溫室維護結構的玻璃主要承受風載荷。屋頂斜面安裝的比例除了承受風載荷外，還承受雪載荷等落物載荷，如果是上人屋面，還需要承受檢

16、修載荷。此外，現(xiàn)代建筑中，玻璃覆蓋一般還要考慮其承受熱應力的能力以及抗人為沖擊破壞的能力。建筑比例由于外部約束使玻璃升溫所產生的膨脹不能自由發(fā)生，或由于玻璃板面內接受光照的情況不同，或是由于玻璃板面內的散熱情況不同，而使玻璃內部形成熱應力當熱應力積聚超過玻璃邊部的抗拉強度時，熱炸裂發(fā)生。熱炸裂是一個多因素問題，受到玻璃自身性能、質量和外部條件的復雜影響。在溫室生產建筑中，通常采用浮法玻璃，基本上不采用吸熱玻璃，在保證選用的浮法玻璃質量符合國家產品標準以及玻璃淡妝固定符合規(guī)范程序的基礎上，溫室上的玻璃覆蓋基本可以不考慮熱應力破壞。對于人為沖擊破壞，由于溫室功能的特殊性，大部分并不是人流很大的場所

17、，用安全玻璃（夾層玻璃或鋼化玻璃）成本臺高，大規(guī)模采用是不現(xiàn)實的，只能在人流量大的溫室內局部采用，最好通過其他措施（如加強管理、加裝保護欄桿和花盆等裝飾物、貼醒目標志、玻璃底邊與地面保持一定距離等）來避免玻璃破裂對人體傷害的發(fā)生。 4.1 玻璃的強度特征 玻璃是最具有代表性的脆性材料。其破壞特征是由于拉應力產生表面裂縫而破裂，且到破壞為止，其應力、應變都幾乎成線性關系（圖2-1），彈性模量約為7.0107kpa；破裂時載荷的大小不一，同一批、同一尺寸規(guī)格的玻璃受彎試件側的的彎曲抗拉強度范圍為70—160kN/mm2，破壞強度是離散的；玻璃強度值與玻璃的熱處理和化學處理方式、測試條件

18、如加載方式、加載速度、加載持續(xù)時間等都有關系。玻璃強度如此分散的原因在于玻璃表面存在著無數(shù)用肉眼無法看到的微小裂紋。在拉應力作用下，微裂紋產生應力集中，使裂紋尖端處的應力遠遠超出平均應力，當達到并超過臨界應力時，引發(fā)裂紋迅速擴展，最終導致玻璃破損。 玻璃的強度設計值（允許的載荷值）與玻璃類型、玻璃面積、玻璃的厚度、邊長比、失效概率或安全因子等因素有關。根據建筑物的重要性和玻璃的使用數(shù)量，選定比例強度的失效概率，并進一步確定安全因子。我國建筑標準中規(guī)定安全因子取值為2.5。安全因子與失效概率的關系可查溫室工程設計手冊[1]表2—1。 4.2 玻璃抗風壓設計 1. 風載荷標準值

19、風載荷作用是所有玻璃覆蓋設計時必須考慮的，通常也是玻璃承受的最主要載荷。玻璃維護結構的風載荷標準值為： （4—1） 式中 ——高度z處的陣風系數(shù) ——風載荷體型系數(shù) ——風壓高度變化系數(shù) ——基本風壓，kpa 1　 基本風壓 查GB 50009——2001可得鄭州地區(qū)的基本風壓值為300kpa/m2 2　 陣風系數(shù) 由于作用在建筑物表面的風力是隨時間變動的載荷，具有陣風性質，對于這種脈動性的外力，具體系數(shù)可查《建筑結構載荷規(guī)范》得知。

20、 3　 風載荷體型系數(shù) 該值與屋面外形有關，具體可查溫室工程設計手冊[1]圖2—2。 4　 風壓高度變化系數(shù) 其值與建筑物所在的地面粗糙度有關。在鄭州地區(qū)，溫室建筑高度小于10m，因此，取 =1 由第三章中的計算得知鄭州地區(qū)的設計風載荷為150kpa，我國規(guī)定最小風載荷標準值取0.75kpa。當玻璃受到小于0.75kpa的風載荷作用時，為安全起見，也應按0.75kpa進行計算。 2. 玻璃抗風壓強度校核計算 此次設計的溫室中的玻璃為兩對邊支撐的玻璃。兩對邊支撐玻璃的強度校核按式（4 — 5）進行： ( 4 —5 )

21、 式中 ——風載荷標準值，kpa L——玻璃的跨度，m T——玻璃的厚度，mm ——抗風壓調整系數(shù)，間表2—2 F——安全因子，一般取2.50。 選取4mm厚的普通玻璃，查設計手冊得到玻璃的標準，取抗風調整系數(shù)為1.0；選取1125mm 1000mm的玻璃，故其跨度L為1.125m；將以上數(shù)值帶入公式4—5得： 設計結果為0.256kpa，而前面設計中已說明在鄭州地區(qū)所取的設計風載荷為0.75kpa，故經校核合理。 3. 玻璃抗風撓度校核 （1）

22、撓度限制 玻璃受風載作用會產生變形，變形過大會對周邊約束結構產生一系列不利作用，造成玻璃邊部脫落等現(xiàn)象或引起結構破壞，因此，對玻璃的變形量應有做限制。在溫室設計中，對于玻璃支座最大位移，通常采用不超過跨度的1/180進行設計；對于玻璃板面的最大撓度，一般采用不超過跨度的1/70進行設計。 （2） 撓度校核計算 對于兩對邊支撐撓度計算，可采取公式（4—6）計算。 （ 4 — 6 ） 式中 ——玻璃板中心的撓度，mm； L——支撐邊的跨度，mm； t——玻璃的厚度，mm；

23、——風載荷標準值，kpa； E——玻璃的彈性模量，取7.0x107kpa； ——系數(shù)，見表2—3。 在此設計中，L=1m，t=4mm，根據前面的計算得知 =0.256kpa，查溫室工程設計手冊[1]表2—3得知=1.63，分別將它們帶入公式得： 由玻璃的撓度限制得知：對于玻璃板面的最大撓度，一般采用不超過跨度的1/70進行計算，1125/70=16.0714（mm）>8.742(mm), 故，合理。 4.3 傾斜玻璃屋面的強度計算 溫室屋面的玻璃覆蓋除了像四周垂直安裝的維護玻璃墻面那樣承受風載荷外，還要承受雪載荷、冰雹等落物載荷。

24、因襲，溫室玻璃屋面應根據實際情況，選擇適當?shù)脑O計載荷，并進行剛度核算。 1. 溫室玻璃屋面的設計載荷 根據《建筑玻璃應用技術規(guī)范》（JGJ 113）的規(guī)定，溫室玻璃屋面的設計載荷取值如下： （1） 上人屋面玻璃的設計載荷 設計載荷按集中活載荷和均布活載荷兩種情況給出，設計計算時，需要同時考慮兩種情況的結果，并取結果較為保守的數(shù)值。 1　 中央集中活載荷 在玻璃板中心直徑150mm區(qū)域內，應能夠承受垂直于玻璃表面的活載荷1.8kN； 2　 均布活載荷 按非居住建筑考慮，溫室玻璃屋面應能承受3kpa的均布活載荷 （2） 不上人屋面玻璃的設計載荷 由于溫室屋面的傾角一

25、般小于30 0，此時，屋面玻璃版中心點直徑150mm的區(qū)域內應能承受垂直與玻璃表面的幾種活載荷1.1kN。 2. 玻璃的設計允許應力 目前，可用于溫室屋面的玻璃種類很多，玻璃的強度各不相同。設計時，為了避免無謂的浪費，可參照溫室工程設計手冊[1]表2—5給出的幾種玻璃設計允許應力和表2—6給出的不同玻璃板厚對應的圓柱剛度進行計算校核。 查表分別得到普通玻璃的設計允許應力15.2Mpa；4mm厚的普通玻璃的圓柱剛度為172n.m 3. 設計計算 傾斜玻璃屋面的設計校核一般對其應力和剛度進行驗算，應求玻璃的最大應力不超過其設計應力，最大撓度不超過跨度的1/70。根據玻璃的設計載荷

26、、玻璃支撐情況及玻璃的種類，應在設計玻璃的板面尺寸和鋼度的情況下，驗算玻璃最大應力是否超過其設計應力要求。如果超過，則應重新設計進行驗算。由于該設計中玻璃板的最大撓度和最大應力在板下中心產生，分別按公式（4—9）和 （4—10）計算。 （4—9） （4—10） 式中 ——最大撓度，m； ——最大應力，Mpa； 、——計算參數(shù)，其數(shù)值與玻璃的長度比有關，見表2—7和表2—8； q——均布載荷，pa； a——玻璃短邊長，m；

27、 t——玻璃厚度，mm； D——圓柱剛度，n.m見表2—6。 在上述中的數(shù)據中各參數(shù)的取值經查表后得：=5.06x10-3 =0.333 q=366pa a=1m t=4mm D=172N.m，將查到的數(shù)據分別帶入公式4—9和4—10得到： 經校核后，玻璃的最大撓度和最大應力均在安全范圍內。 4.4 玻璃的安裝 1. 玻璃的安裝結構 玻璃的安裝結構分為兩種：有框架安裝結構和無框架安裝結構。有框架安裝結構是指玻璃周邊都有框架支撐，并且要求玻璃邊緣全部被框架槽口或凹槽口包圍封閉，周圍框架具有足夠的承載強度和剛度，不滿足這一要求

28、則被視為不框架安裝結構。溫室基本都采用有康佳安裝結構。 （1） 玻璃安裝的原則 為了保證整個安裝結構的安全性、可靠性和耐久性，安裝時遵循以下原則： 1　 玻璃的板面，厚度尺寸應根據玻璃承受的有效載荷強度確定，玻璃受載荷作用最大彎曲形撓度一般不應大于跨度的1/70。 2　 固定玻璃的框架應有足夠強度，防止因框架變形使玻璃破碎?？蚣茏冃我话悴捎貌怀^跨度的1/180進行設計。 3　 玻璃周邊應與框架留有合適的間隙，局部用彈性材料填充，應避免安裝應力。 （2） 覆蓋玻璃的選擇 作為溫室覆蓋材料，大部分選用4mm、5mm兩種規(guī)格的浮法平板玻璃，其技術要求應符合我國國家標號尊GB1

29、1614中的有關規(guī)定。為減少安裝時玻璃的損耗和現(xiàn)場加工量，玻璃采購時應認真分時溫室用材特點，選用適宜的規(guī)格，且規(guī)格不宜過多。因此在此設計中采用了4mm厚的玻璃。 （3） 玻璃安裝材料 玻璃安裝材料包括安裝塊和密封材料兩類。安裝塊的目的是為了與框架的直接接觸，保護玻璃周邊不受損壞。包括支撐塊、定位塊、兼具片三種。 密封材料用于玻璃與框架結合部位的連接，它在玻璃安裝結構中其密封和輔助固定作用，溫室上的大部分密封膠條看直接起到密封和固定玻璃的雙重作用。密封材料應有足夠的承載和抗拉強度，同時具有良好的彈性、耐久性、黏合強度和相容性等，以保證在惡劣的環(huán)境氣候條件下玻璃安裝結構對建筑

30、物的水密性和氣密性等功能作用。 2. 玻璃的維護和保養(yǎng) 為了建房地破損率，保證玻璃的使用壽命和在使用其面爭搶發(fā)揮其功用，在整個施工過程中和安裝完成后，應對玻璃進行適當?shù)木S護與保養(yǎng)。 1　 施工前的儲存和維護 玻璃應儲放在干燥、隱蔽的場所，遠離水和陽光照射。盡量采用立放，放在木制或橡膠墊的架子上。疊放時，應在玻璃之間墊上一層紙，以防在此搬運時，兩塊玻璃相互吸附在一起，絕對禁止玻璃之間凈水，因為玻璃之間的水膜幾乎不會蒸發(fā)，會吸收玻璃的堿成分。應保證搬運道路暢平，高、寬要留有余地。 2　 施工過程中的注意事項 在搬運玻璃之前，必須查明玻璃邊緣沒有容易造成破裂的傷痕，沒有裂紋

31、。在施工工程中，不要讓玻璃碰上堅硬的物體，不應在玻璃下面墊堅硬的物體，可墊上木塊或橡膠墊。避免焊接火花落在玻璃上，也應防止涂料、砂漿的污染。 3　 使用中的清洗和維護 大部分溫室用于花卉和蔬菜的等植物的生產，玻璃在沒有污染的狀態(tài)下，溫室內采光充分，適宜植物的生長和發(fā)育。隨著使用時間的退役，玻璃表面將受到煙霧粉塵等的不斷污染，一起玻璃透光性能的下降，從而影響溫室的使用。因此在溫室生產使用過程中，應根據受污染的程度，適時清洗玻璃覆蓋表面保證溫室的正常采光和作物的正常生長。 5 開窗系統(tǒng)設計 5.1 側開窗系統(tǒng)設計 溫室開窗系統(tǒng)是指在溫室中使用電力或人工，通過開窗傳

32、動機構將溫室頂窗或側窗開啟和關閉的設備系統(tǒng)，本章主要講述現(xiàn)代溫室中常用的，依靠電力驅動的推拉開窗系統(tǒng)的設計。 溫室開窗系統(tǒng)主要用于溫室的自然通風。自然通風對溫室的使用和種植是非常有必要的，它可以有效調控室內氣溫、溫度和CO2濃度，達到滿足室內栽培植物正常聲場要求的需要，而且自然通風所需的開窗系統(tǒng)設備投資費用不高，運用管理費用也很低，遮陽面積小，不妨礙室內的生產作業(yè)。 5.2 特點 推拉開窗機構是目前最常見的一種開窗機構，其核心部件為鏈輪圓鋼，附屬配件隨機構整體的不同而有差異。推拉側開窗機構性能穩(wěn)定、運行可靠安全、承載力強、傳動效率高、運轉精確、便于實現(xiàn)自動控制，因此是大

33、型連棟溫室側開窗機構的首選形式。 5.3主要部件產品與系統(tǒng)參數(shù)選擇 1. 主要部件產品規(guī)格 推拉開窗系統(tǒng)的主要部件包括減速電機。鏈輪和鏈條、圓鋼、渦輪減速器等。減速電機的規(guī)格和技術參數(shù)可查溫室工程設計手冊[1]表4—4；鏈輪和鏈條的規(guī)格和技術參數(shù)見表3—6、3—7及 3—8；圓鋼的規(guī)格和技術參數(shù)見表3—9；渦輪減速器的規(guī)格和技術參數(shù)見表3—10。查出一系列的結果為 減速電機的規(guī)格和技術參數(shù)表： 名稱 參數(shù) 扭矩 （n.m） 轉速 （R/min） 功率 （kw） 電壓 （V） 減速電機1 30 2.6 0.041 380,3相 減速電機 30 2.6

34、 0.033 380，3相 鏈輪與鏈條技術參數(shù)表： 名稱 參數(shù) 型號 長度/行程 （mm） 推力 （n） 扭矩 （n.m） 速比 單圈行程 （mm） 重量 （kg） 鏈輪 THG24S.1 L3200/750 2400 17.36 2.76 40.84 14.5 渦輪減速箱技術參數(shù)表： 名稱 參數(shù) 額定扭矩（n.m） 額定轉速 （rpm） 速比 重量（kg） GWL240渦輪減速箱（R） 240 19.6 35:1 11 GWL240渦輪減速箱（L） 240 19.6 35:1 11 2. 系統(tǒng)參數(shù)選則

35、 溫室推拉開窗系統(tǒng)參數(shù)的選擇主要根據開窗材料，窗戶的大小和數(shù)量其確定，在上述參數(shù)確定后，計算載荷，通過查表確定電機和減速器以及鏈輪規(guī)格。 參數(shù)選擇可參照溫室工程設計手冊[1]圖3—11、表3—15、3—16得到，得到的結果如下表： 參數(shù)名稱 代號 數(shù)值 單位 覆蓋材料：玻璃 4 mm 載荷 115 N/m2 圓鋼1 Rf 1.6 m 圓鋼1 Rg 2.25 m 每窗格長度1 ra 1.6 m 每窗格長度2 Rb 2.25 m 窗分格數(shù)1 rn 窗分格數(shù)2 Rm 窗寬度1 rd 0.8 m

36、窗寬度2 Re 1.125 m 開間距離 LV 0.5 m 風速 v 22.8 m/s 5.4 安裝節(jié)點 推拉開窗機主要應用于溫室的側開窗，在每扇移動窗戶框上設置卡片，卡片用螺栓與窗戶框相連。 1. 開窗減速電機的安裝。開窗減速電機固定原則上安裝于整個窗扇中部的立柱上，安裝時，按照設計的高度和位置在安裝固定架的立柱上打孔，孔間距與固定架上的孔要一致，然后用螺栓將固定架固定于立柱上，再將減速電機用螺栓安裝于電機固定架上，具體參見溫室工程設計手冊圖3—16. 2. 開窗鏈輪和鏈條的安裝。開窗減速電機安裝完畢后，就可以安裝鏈輪和鏈條。，通過減速電機傳動軸與鏈輪連接，鏈條

37、與鏈輪嚙合。 3. 圓鋼的鏈接與窗戶的鏈接設置。鏈條鏈輪安裝完畢，將圓鋼通過圓接頭與鏈輪連接，每節(jié)圓鋼之間通過兩頭攻有左右螺紋的圓套相連，在圓鋼經過移動窗戶時通過軸套與固定在窗戶框上的卡片相連。 4. 減速電機的運用調試。推拉開窗的減速電機限位的調試與排齒開窗的完全類似，可參照排齒開窗的進行，具體參見溫室工程設計手冊[1]。 5.5 齒輪電機的校核 在此設計中，由于所建造的溫室比較大，因此在側窗上共用了8個電機，以中間門為過道分為四部分，每部分分方向各需2個不同電機，因此共用到了8個電機。 在校核中兩個電機都需校核。因南北分18間，東西分9夸，開窗玻璃高度為1.5m，

38、在墻角各自除去因安裝減速電機需要空出來的距離，和四個大門所占的距離外，故開窗電機在各部分承受玻璃面積分別為27 m2和30 m2。由前面查出所取玻璃的密度為4kgN/m2，因此從側窗上反推至少所要用電機的扭矩，比較所選用電機即可。 總結 設施農業(yè)做為現(xiàn)代農業(yè)的重要組成部分，在未來的幾十年里，自傲中國將會得到前所未有的重視和發(fā)展，尤其在中國新農村建設中，作為“生產發(fā)展”的重要技術支撐，在農民增收財富，實現(xiàn)“生活富?！钡牡缆飞蠈缪葜陵P重要的角色。 作為設施農業(yè)在種植業(yè)領域的代表，溫室工程匯集了現(xiàn)代農業(yè)的精髓，代

39、表著現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展方向。未來更好地服務“三農”，促進中國現(xiàn)代農業(yè)的快速發(fā)展，我們更應該做好該設計。 在此溫室設計中，主要闡述了溫室設計基本原理。設計已經到了尾聲，畢業(yè)也即將來臨。通過此次畢業(yè)設計，學到了很多知識，對溫室有了從原來膚淺的皮毛知識到系統(tǒng)的了解和認識。更加清楚我們以后的溫室設計的路線，掌握更精確的信息。 參考文獻 1. 周長吉.溫室工程設計手冊[1].中國農業(yè)出版社，2007年 2. 張良成.材料力學.中國農業(yè)出版社,2003年 3. 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室主編（第六版）.材料力學.高等教育出版社,2002

40、年 4. 劉欲曉 許曉榮等主編.AUTOCAD2007教程.電子工業(yè)出版社,2007年 5. 陳經斗 許鎮(zhèn)等主編.畫法幾何及機械制圖（修訂版）.天津大學出版社，2003年 6. 陳寶玉.溫室建筑與溫室植物生態(tài).五洲出版社，1987年 7. 吳德讓.農業(yè)建筑學.科學出版社，1981年 8. GB 50009—2001建筑結構載荷規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社，2002年 9. 周長吉.大型連棟溫室設計風雪載荷分級標準初探.農業(yè)工程學報，2000，16，（4） 10. 周長吉 楊振聲.對中國溫室型號規(guī)范化編制的探討.工業(yè)工程學報，2000，16， （4） 11. Robert A.Ald

41、rich and john W. Bartok, Greenhouse Engineering, Northeast Regional Agricultural Engineering Service, 3th revision, 1994 12. National Greenhouse Manufacturers Association, Atandards For ventilation and cooling greenhouse structures,1997 13. 美國溫室制造業(yè)協(xié)會.溫室設計標準.周長吉 程勤陽譯.中國農業(yè)出版社，1998年 14. 周長吉.中國溫室工程技

42、術理論與實踐.中國農業(yè)出版社，2003年 15. 孫恒 陳作模.機械原理.高等教育出版社，2000年 16. 汪愷.機械設計標準應用手冊.機械工業(yè)出版社，1997 感謝 在畢業(yè)設計的過程中，受到了許多老師以及同學的幫助，使我在大學生活中留下了美好的回憶。首先要感謝感謝徐波老師在理論知識方面的指導,其所教導的正是我所欠缺和不明白的,對我今后的人生旅途有莫大的啟示,感謝徐波老師在畢業(yè)設計中給我的指導、肯定和鼓勵,感謝徐波老師對我的溫室設計方面的指導,尤其是在設計和計算過程中的指導。 同時還要感謝同組的同學，他們在畢業(yè)設計中給予我很多幫助。在這里,我要對所有的

43、這些幫助過我人都表示衷心的感激,沒有他們的幫助我是不可能完成這次畢業(yè)設計的，非常謝謝！ 指導教師評語（主要評價論文的工作量、試驗數(shù)據的可靠性、論文的主要內容與特點、寫作水平等）： 簽 名： 年 月 日 答辯委員會評語及論文成績（主要評價論文的性質、難度、質量、綜合訓練、答辯情況、不足等。評定論文成績）： 主任委員簽名： 年 月 日 23