摘要:利用玻璃钢(FRP)优异的性能对普通温室进行改造,可以产生很高的经济益,具有很大的推广价值。
关键词:玻璃钢;改造;经济效益
玻璃钢(FRP)是一种新型的复合材料,因其优异的性能,近年来得到了广泛使用。本文探讨了将玻璃钢作为塑料薄膜的替代产品应用于农业生产用日光温室的技术可行性和经济可行性。
1 玻璃钢可用于温室的性能
1.1 比重小
玻璃钢的比重一般介于1.4~2.2g/cm3之间,比铝合金还轻。用玻璃钢建造的温室便于运输、安装,而且可以较大幅度地减轻温室自身产生的荷载,使得温室更加安全可靠。
1.2 强度高
玻璃钢具有良好的力学性能,机械强度可达到甚至超过普通碳钢的强度。而且玻璃钢可以根据构件的不同受力情况,合理地配置增强材料、变换增强材料的组成,以满足不同位置及不同方向上的应力变化,使材料充分符合设计的要求。
1.3 采光效果好
用玻璃钢作为温室的覆盖材料,不易破碎,透光率在85%以上,且不像玻璃那样有眩光,光强分布均匀,在背光处也不显得阴暗,室内光线柔和,无光斑,光线不受叶茎阻挡的影响,光合作用面积增加,有利于植物生长。
1.4 导热系数小,保温性能好
传统材料例如混凝土、玻璃、金属等,隔热性能较差,而玻璃钢的隔热性能要优于上述材料,其导热系数小,保温效果良好,应用于温室可以减少热量散失,提高温室生产效益。
1.5 使用周期长
玻璃钢抗老化能力强,具有良好的耐光照、耐水、耐酸、耐碱性能,用玻璃钢建造温室不仅可延长温室的使用寿命,而且不需要采取防腐、防锈、防虫蛙等措施,减少了维修费用。
2 用玻璃钢材料对日光温室的改造
2.1 实验用日光温室
实验用温室为山东寿光蔬菜博览园内随机选取的温室,该温室基本结构参数:跨度10.5m,长度75m,脊高3.8m,后坡仰角40°,后坡技影1.5~1.6m,前屋仰角32°,北侧保温墙为土砖结构,填充保温泡沫,厚1.4m,东西保温墙为土砖结构,厚1.6m,室内设有两个中型调温蓄水池覆盖材料为普通塑料薄膜,配套保温草甸,上、下设有换气孔,无辅助加热加湿装置。温室支架使用角铁,东西间距3.Om,其间采用竹竿支撑,间距0.75m。
2.2 覆盖材料的改造
覆盖材料使用玻璃钢替代塑料薄膜,利用原有支架进行安装。玻璃钢长10.5m,宽1.Om,厚2mm,两侧带有卡槽。玻璃钢用紧固螺丝固定在支架,表面用2号铁丝拉紧固定,搭接处卡槽连接并用硅酮胶粘为一体,在
保证了极好的密封性能的同时提高了整体刚度。
2.3 换气孔的改造
下换气孔采用每间隔3m,垂直开设一个宽1.Om,高0.5m的换气孔。换气孔为单轨道推拉窗,推拉窗材料全部为玻璃钢,并与覆盖用玻璃钢通过硅酮胶粘为一体,结构牢固,密封性好。
上换气孔采用每间隔1m,自脊梁处沿弧面开设一个宽0.8m,长1.Om的换气孔。换气孔利用玻璃钢自身的卡槽和强度,通过推拉一块宽1.Om,长1.4m的玻璃钢实现开关,滑动部位用毛毡密封,既方便使用,又节约了成本。
3 成本分析
用玻璃钢对普通温室进行改造,所需玻璃钢材料的市场价在40元/m2左右(含运输费、人工费),这样改造一个面积787.5m2的温室需要大约32,000元(含损耗),看似成本很高,但如果考虑到玻璃钢温室 自身的维护费用极少,并且由于保温性能的大大提高,减少了对保温草甸的依赖,既降低了农户劳动强度,又提高了保温草甸的使用周期,使其年平均成本反而比普通温室要低400多元,如果考虑到物价上涨因素,经济效益更加明显。
此外,利用玻璃钢对普通温室进行改造后,室内冬季最低温度可以提高5℃以上,这为种植高附加值作物,控制作物生长周期,提高农户收入创造了良好的条件。
4 结束语
利用玻璃钢材料对普通温室进行改造,在技术上是可以实现的,并且由于玻璃钢材料良好的性能,在不增加投入的前提下大大提高了温室的设施水平,降低了劳动强度,提高了经济效益,真正实现了一次投入,长期受益,有很强的推广价值。同时,也为今后研究、推广全玻璃钢温室,全面提升温室水平奠定了基础。