2010年初山东寿光遭遇降雪,降雪量达到了25.6mm,地面积雪逾20cm,约有30%的蔬菜
日光温室发生变形,5%左右倒塌,给寿光及周边地区
日光温室蔬菜生产造成严重损失。设施蔬菜频频遭受灾害性天气危害,尤以雪灾最重。分析并弄清雪灾造成
日光温室变形和倒塌的原因,可以为我国
日光温室的优化设计和合理建造提供借鉴。
综合这次灾害,结合寿光九合农业发展有限公司在全国各地的大棚建设经验,总结出出现大棚倒坍及修复的技术。
一、变形和倒塌的部位和时间
日光温室变形和倒坍均发生在前屋面的前半部5m以内。注解:变形是指
日光温室前半部分的拱形面变平或凹陷,倒塌是指
日光温室前屋面前半部分的局部塌陷或由此引起的大部分塌陷。
降雪于2010年3月1日凌晨3时左右基本停止,
日光温室变形和倒塌大多发生在当日上午10时左右,到下午3时后,基本不再发生。
二、变形和倒塌的原因
由于降雪时温度较高,
日光温室前屋面积雪的底部先开始融化,引起上部积雪下滑,积聚在前半部的积雪厚度达 50cm以上,突然增加的荷载造成了
日光温室的前部发生变形倒塌。
未能及时清除积雪的
日光温室变形和倒塌较多,也有部分
日光温室是在清除积雪的过程中发生了变形和倒塌。原因是在清除下半部分积雪过程中,上半部分的积雪沿防雨膜(也叫浮膜)下滑,使积雪积聚于前部产生了较大的压力。
前屋面前部倾角越大,变形和倒塌越少,反之则越多。
近两年新建
日光温室基本上没有变形和倒塌。但是2007年以前建设的,特别是建造5年以上的
日光温室变形和倒塌的较多。其主要原因是钢管产生锈蚀,管壁变薄,支撑能力降低。建造三年以上的竹木结构
日光温室,由于竹竿腐烂,支撑力变弱,变形乃至倒塌较多。
特别是在前屋面前部2m内设有立柱的
日光温室变形和倒塌的较少,无立柱
日光温室变形和倒塌较多。
主要是
日光温室上的积雪下滑后,一部分滑到渗水沟中,减轻了对
日光温室前部的压力,渗水沟较深和较宽的
日光温室很少发生形变。近几年来寿光有不少
日光温室下挖了1—1.5m,
日光温室前部(前脸处)地表也下挖掉了0.5m左右,为了避免雨水流到温室中,均在
日光温室前部设计了 1—1.5m深的渗(雨)水沟。这类棚室变形、倒塌的较少。
寿光市孙家集街道及时组织村民从2月28日夜间10时开始清除
日光温室积雪,全村400多个温室没有一个倒塌,仅有3栋轻微变形。其他地区从3月1日才开始清除积雪,
日光温室变形倒塌较多。
近几年建设的
日光温室跨度不断增大,部分温室的跨度达到14m。下沉式
日光温室在这次雪灾中经受住了考验,极少变形和倒塌。实践证明:在一定的范围内,如果设计合理、材料选择和施工质量有保障的前提下,
日光温室跨度大小与是否变形和倒塌无明显相关性。
近几年来,各地建造
日光温室结构类型较多,建材选择较为复杂,建筑质量也难以保证。通过对这次雪灾情况的分析,笔者认为今后
日光温室设计和建造应该注意以下问题:
按照当地降雪量,要充分考虑
日光温室各部位的荷载要求。同时应适当加大前屋面前部(3m)的倾角,使上部积雪顺利下滑到地面。竹木混凝土结构的大跨度
日光温室在前屋面前沿部一定要设立立柱,增强垂直支撑力。
2.建筑材料要求
选择高强度材料,钢管壁的厚度对其支撑力强度有很大影响,同时,钢管壁越厚,其耐锈蚀能力越强。注:无论选用何种材料,均应满足荷载要求。
3.竹木结构
日光温室应该在4—5年进行一次竹竿更新。对于钢管建造的
日光温室,也应根据建材要求定期进行除锈和防腐处理。
日光温室应用的钢丝应在5年左右更换一次。
4.渗水沟设计
下挖式大跨度
日光温室的渗水沟设计,不仅要考虑渗水功能,而且还要考虑蓄雪要求。可根据当地降雨量和降雪量进行设计。寿光渗水沟一般按24小时内降雨量60mm进行设计,可实现夏季防雨冬季防雪的目的。