Арочная поликарбонатная теплица с выдвижными кровельными листами

Введение. Сезонное выращивание овощных культур в арочных поликарбонатных теплицах повсеместно используется в малых формах хозяйствования: на приусадебных и дачных участках, фермерских и крестьянских хозяйствах [1]. По техническому решению используемые теплицы можно разделить на два вида: со стационарной кровлей и с трансформируемой кровлей. В первом виде теплиц сотовые поликарбонатные листы неподвижно закрепляются саморезами на стальном каркасе культивационного сооружения [2,7], во втором виде теплиц кровельные листы или отдельные фрамуги с закреплёнными в них поликарбонатными листами вручную или механически перемещаются по направляющим, открывая для проветривания внутреннее пространство теплицы.

К отрицательным сторонам теплиц со стационарной кровлей (рис.1а) можно отнести следующие: возможность разрушения кровли снеговой нагрузкой; круглогодовое воздействие УФ солнечного излучения, разрушающее защитный слой поликарбонатных листов и вызывающее их ускоренное старение [6]; воздействие осадков в виде снежной крупы, ледяного дождя, града, сползающего по кровле снега, также повреждающее наружную поверхность листов и снижающее их долговечность. Также к недостаткам этого вида теплиц можно отнести, как правило, недостаточную площадь вентиляционных проёмов (форточек, дверей), необходимую для устранения парникового эффекта в летний период года. В соответствии с нормами проектирования теплиц площадь вентиляционных проёмов должна составлять не менее 10% площади кровли.

Конструкции теплиц с трансформируемой кровлей (рис.1б) позволяют обеспечить снятие перегревов воздушной среды в сооружениях в тёплое время года и избежать снегонакопления на кровле и её разрушение в зимний период [5]. К недостаткам этого вида теплиц можно отнести: усложнение конструкции и более высокую стоимость по сравнению с теплицами со стационарной кровлей, а также меньший срок эксплуатации кровельного покрытия; круглогодовое воздействие на поликарбонатные листы неблагоприятных метеофакторов, таких как УФ-излучение, механическое воздействие осадков в холодный период; возможность отрыва кровельных листов при повышенной ветровой нагрузке вследствие ухудшения аэродинамических характеристик сооружения при открытой кровле.

а                                        б

а - со стационарной кровлей; б – с трансформируемой кровлей Рисунок 1 - Примеры конструктивных решений теплиц

В средней полосе РФ сезонные теплицы эксплуатируются примерно восемь месяцев в году. В холодный период года их использование экономически нецелесообразно из-за высоких затрат на отопление и досвечивание растений. В зимнее время ограждающие конструкции теплиц дополнительно подвергаются сокращающим долговечность кровельных листов неблагоприятным метеорологическим воздействиям.

Так, срок службы поликарбонатных листов с средних семи-десяти лет может сократиться до трёх-четырёх [4], что при долговечности оцинкованного каркаса теплицы примерно равной 50 годам [3] потребует более частой замены кровли.

В связи с вышеизложенным цель исследования заключалась в разработке технического решения теплицы, обеспечивающего повышение долговечности ограждающих конструкций и упрощение способа её вентиляции в тёплый период года.

Основная часть. В соответствии с намеченной целью разработано техническое решение сезонной поликарбонатной теплицы, предусматривающее демонтаж кровельных листов по окончании сезона выращивания, хранение листов и их укладку весной на кровлю до начала эксплуатации культивационного сооружения (рис.2 а, б). Демонтаж листов полностью исключает влияние погодных явлений на ограждающие конструкции теплицы и увеличивает их долговечность. Перемещение листов по скатам кровли осуществляется по зазорам (примерно равным толщине поликарбонатных листов) между верхом стальной арки каркаса и светопрозрачным нащельником из монолитного поликарбоната (рис.2 в). Для понижения температуры внутри теплицы в весенне – летний сезон предусмотрено создание ленточного вентиляционного проёма в коньковой части культивационного сооружения (где создаётся наибольшая температура) посредством приспускания кровельных листов. По результатам разработки технического решения теплицы оформлена заявка на полезную модель.

а

б

в а – схема монтажа и демонтажа кровельных листов; б – схема образования вентиляционного проёма; в – деталь кровли: 1 – стальная арка каркаса теплицы;2 – сотовый поликарбонатный лист; 3 – нащельник из монолитного поликарбоната; 4 – саморез; 5 - шайба

Рисунок 2 – Разработанное решение сезонной теплицы с выдвижными кровельными листами

Выводы. Разработанное техническое решение сезонной поликарбонатной теплицы с выдвижными кровельными листами позволяет сделать следующие выводы:

• 1 . Укладка на теплицу кровельных сотовых поликарбонатных листов перед сезоном выращивания и их демонтаж по окончании сезона выращивания посредством перемещения листов по зазорам между верхними поверхностями арок и прикреплённым к аркам полосам из светопрозрачного стеклопластика позволяет увеличить долговечность сотовых поликарбонатных листов вследствие уменьшения примерно на треть времени воздействия неблагоприятных метеорологических факторов.

• 2 .Создание в коньке теплицы ленточного вентиляционного проёма большой площади посредством приспускания кровельных листов по скатам арок позволяет улучшить и упростить проветривание теплицы в тёплый период года.

• 3 .Демонтаж кровли теплицы на зимний период будет способствовать восстановлению биологической активности тепличной почвы.

• 4 . Использование разработанного технического решения сезонной поликарбонатной теплицы возможно в малых формах хозяйствования. транспортирования теплового потока от нагретого воздуха, удаляемого из помещения, и его передачи приточному воздуху в результате теплообмена.