Проектирование культивационных сооружений

3.Каркасы парников и теплиц

Каркасы теплиц подвергаются серьезным  нагрузкам: они противостоят ветру, снегу, дождю, большой разнице внутренней и внешней температур, поэтому  к материалу, из которого изготовлен каркас, предъявляются высокие требования.

Одновременно с этим каркас должен быть по возможности легким - только таким образом вы добьетесь хорошей  освещенности внутри теплицы.

 

Деревянные каркасы

Дерево было первым материалом, из которого строились теплицы. Оно  плохо проводит тепло, хорошо обрабатывается и доступно - то есть идеально подходит для теплиц. Его недостатком является небольшой срок службы, поэтому ремонт деревянного каркаса иногда превращается в большую проблему. Обычные защищающие дерево средства не подходят для специфических  условий теплиц. Если они эффективны, то ядовиты для растений и людей, а если они неядовиты, то недостаточно эффективны. Никогда не пользуйтесь  средствами, предназначенными для наружной обработки, так как внутри теплиц при высоких температурах они  уже через несколько месяцев  начинают выделять ядовитые газы. Лучше  всего поискать подходящие средства на биологической основе, безвредные как для людей, так и для  растений.

В качестве альтернативы к продаже  предлагается тропическая древесина, такая как тик, которая долго  сохраняется и без ухода, однако она достаточно дорогая и ее вполне возможно заменить более доступными видами древесины, например европейской, хорошо выдержанной лиственницей, сосной, елью, американской жесткой сосной или кедром. Древесина для теплиц должна обладать высокой прочностью на изгиб, поэтому европейские дуб  или бук вряд ли подойдут даже для  фундамента, так как под влиянием влажности и тепла на дубе или  буке поперечины набухают и вываливаются. Типичные для строительства зимних садов клеевые биндеры слишком  дороги для теплиц, а также слишком  объемны. При самостоятельном строительстве  деревянный каркас обычно используется вместе с пленкой. По статическим  причинам стойки должны быть достаточно прочными, поэтому лучше предпочесть ядровую древесину без сучков. Деревянные каркасы теплиц в настоящее время изготавливаются серийным способом. Можно заказать английские или бельгийские каркасы из дерева тропических пород.

Теплицы с деревянными каркасами  окупятся лишь в том случае, если вы будете постоянно ухаживать за ними.

Советы для тех, кто решил  построить теплицу своими руками

Непременно учитывайте особенности  конструкции: вода обязательно должна стекать вниз, между деревянными  стойками не должна скапливаться влага. На верхней или нижней обвязке  деревянные детали можно защитить листовой сталью. Если в качестве покрытия вы взяли пленочные материалы, при  строительстве у вас вряд ли появятся проблемы. Однако, если вы решили покрыть  теплицу стеклом или тем более  изоляционным стеклом, лучше обратиться за помощью к специалисту.

Деревянные каркасы для теплиц редко появляются в продаже. Самостоятельно построенные теплицы, к сожалению, не всегда получаются красивыми. Долговечность  постройки целиком зависит от постоянного ухода за деревянными  деталями.

 

Стальные каркасы

Стальные каркасы представляют интерес для садоводов-любителей  за счет своей прочности, долговечности, относительно легкой сборки (сварки!) и  относительно доступных цен. Недостатком  является высокая теплопроводность стали. Оцинкованный и окрашенный каркас может прослужить несколько десятилетий. Недостатком до сих пор считались  и слишком простые формы стоек, в качестве покрытия к таким конструкциям подходят лишь стекло или пластик  небольшой толщины.

Маленькие теплицы со стальным каркасом относительно дешевы, поэтому вы вполне можете подумать, не заменить ли ими  свой парник. В настоящее время  предпочитается остекление без шпаклевки (замазки). Если вы обработали оцинкованную сталь, все места повреждений  обязательно оцинкуйте холодным способом или нанесите средство против ржавчины.

Алюминиевые каркасы

Алюминий относится к легким металлам. Такие его свойства, как  прочность, пластичность и невосприимчивость  к коррозии, сделали его одним  из наиболее популярных материалов в  строительстве небольших теплиц и парников. Недостатком и здесь  можно считать высокую теплопроводность. На изготовление алюминия тратится много  энергии, с другой стороны алюминий - перерабатывается без остатка и  легок в уходе. За счет формованных  прессованных профилей достигается  высокая устойчивость конструкции. Такие детали, как резиновые уплотнители, скобы (зажимы), пластиковые покрытия или двойные рамы для термоизоляции, могут быть предусмотрены уже  в конструкции стоек. Почти все  профили стоеь на внутренней стороне  имеют выемку. Специальными винтами  уже на собранном каркасе можно  в любом месте стойки вмонтировать необходимые дополнительные конструкции. Алюминий можно просто распилить  или просверлить. Из-за энергоемкого производства алюминий - довольно дорогой материал.

Пластиковые каркасы

Каркасы, полностью изготовленные  из пластика, скорее можно считать  редкостью. Однако для теплиц представляется выгодным их низкая теплопроводность. Профили можно даже дополнительно  покрыть пленкой или краской. Причина того, что пока на рынке  появляется мало готовых пластиковых  каркасов, заключается, по-видимому, в  их цене. То, что допустимо для  зимних садов, для маленьких теплиц нереально.

Ради прочности конструкции  для больших теплиц лучше предпочесть  стальные каркасы.

 

 

 

 

 

 

4.Покрытия - пленка, стекло, пластик?..

Когда говорят о теплицах, то чаще всего представляют себе в качестве покрытий стекло, хотя в настоящее  время в Европе стекло вряд ли можно  назвать самым популярным материалом. Для покрытий подойдет любой прозрачный материал - стекло или пластик, - который  будет пропускать как можно больше света и удерживать тепло. Теплица  должна улавливать свет. Солнечный  свет и тепло достигают поверхности  земли в виде коротковолнового излучения. Различают прямое излучение (например, в безоблачный день), а также  диффузное излучение, на наших широтах  в теплицах наиболее частое. Причинами  диффузного излучения могут быть, например, облака, атмосферные помехи, а также загрязненность атмосферы. К этому добавляются отраженные лучи, которые "отбрасываются" от предметов. В теплицах солнечное  излучение используется даже дважды: во-первых, для накапливания тепла, во-вторых - для фотосинтеза, то есть для создания в растениях органических веществ.

Использование парникового  эффекта для удержания тепла

Когда солнечное излучение - прямое, диффузное или отраженное - проходит сквозь прозрачные материалы - это процесс  коротковолнового излучения. Предметами внутри теплицы коротковолновые  лучи абсорбируются и отражаются, а затем передаются как длинноволновое тепловое излучение. Стекло, акриловые  или поликарбонатные покрытия препятствуют выходу этого вновь образованного  излучения. В результате в теплице  повышается температура. Пленка, напротив, пропускает часть тепловых лучей  наружу.

Парниковый или тепличный эффект каждый из нас испытывал на себе, например, оставляя на солнце автомобиль, после чего внутри машины температура  сильно повышается именно потому, что  тепло не имеет выхода наружу. Чтобы  использовать тепло, которое появляется в результате парникового эффекта, нужно знать, как распределяется температура внутри теплицы. Сначала  тепло всегда, независимо от того, в  каком направлении оно распространяется, стремится к наиболее холодному  месту. Это называют теплопроводностью. О теплопроводности дерева, стали  и алюминия мы уже писали. Однако не менее важно учитывать теплопроводность стен, почвы или фундамента. Кроме  того следует принимать во внимание конвекцию воздуха.

Теплопроводность предмета обозначается величиной К (коэффициентом Фикентшера). Чем ниже величина К, тем лучше  его изолирующие свойства.

Конвекция воздуха и теплопроводность материалов опосредованным образом  определяют и выбор места (например, с учетом проблемы с ветром). Теплый воздух поднимается, холодный - опускается. На конвекцию и теплопроводность негативно влияет скорость ветра. Чем  больше разница между внешней  и внутренней температурой, тем больше тепла проникает наружу через  поверхность теплицы. Величина К  остекления сказывается на затратах на обогрев теплицы. Относительно сохранения тепла в теплицах следует коснуться  еще одного понятия: теплового излучения. Это волны, которые передаются непосредственно  от одного тела другому. При этом можно  использовать тепло, накапливающееся  в твердых телах, например в емкости  с водой, стенах и облицовке полов.

Темные предметы поглощают больше тепла, чем светлые, так как они  не отражают солнечные лучи, а передают их, например ночью, окружающей среде.

Исходя из вышеизложенного, рассмотрим некоторые материалы в качестве покрытия теплиц.

 

Пленка

Помните, что любая пленка загрязняет окружающую среду, даже если она используется в течение трех или пяти лет! Промышленным теплицам не обойтись без пленок, хотя бы из-за их дешевизны, однако садоводы-любители используют их не так часто: для защиты растений от морозов и вредных  насекомых или для более раннего  получения урожая. Прежде чем использовать пленку для теплицы, подумайте, так  ли это необходимо. Для маленьких  теплиц или парников предлагается чаще всего два вида пленок:

Полиэтиленовая пленка - дешевая, но недостаточно прочная и долговечная, для защиты от ультрафиолетового  излучения проводят специальную  стабилизирующую обработку. В саду лучше пользоваться только стабилизированной  пленкой, другие виды пленок быстро рвутся, на свету - уже через несколько  недель. Прочность пленок, используемых для парников или теплиц, повышается за счет волокон в виде сетки, вплетенных в материал пленки. Поэтому такие пленки называются сетками. В продаже имеются даже сетки, которые дополнительно оклеены пленкой, образуя воздушную подушку.

Однако все эти усовершенствования снижают способность пленки пропускать свет. Полиэтиленовые пленки пропускают ультрафиолетовые лучи, но в недостаточной  степени, если пленки стабилизированы  ультрафиолетовыми лучами. К сожалению, пленки пропускают наружу и тепло. Исключением  являются полиэтиленовые пленки, содержащие добавки и в результате не пропускающие длинноволновые лучи. Полиэтиленовые пленки не создают проблем как  в уходе, так и относительно внешней  среды. Этого нельзя сказать о  более прочной поливиниловой  пленке. Хотя поливиниловая пленка не пропукает ультрафиолетовых лучей, она препятствует и прохождению  тепловых лучей. На определенные овощные  культуры это влияет положительно и  ведет к их росту. Однако переработать отходы этой пленки очень сложно. Это  нужно учитывать тем, кого беспокоит  состояние окружающей среды. Покупая  пленку, обязательно следует удостовериться в ее прочности. В настоящее время  многи производители дают гарантии пленке на три года и более.

 

Стекло

Если вы хотите, чтобы ваша теплица  пропускала от 89 до 92% света, то вряд ли вам удастся найти альтернативу стеклу. Для строительства теплиц используются такие сорта стекла, как полированное (светлое, гладкое) и светопрозрачное. При этом полированное стекло ровное и гладкое с обеих  сторон, а светопрозрачное стекло с одной стороны "хрящеобразное" ("хрящеобразную" сторону светопрозрачного стекла укладывают внутрь!). За счет такой  поверхности свет внутри теплицы  лучше рассеивается. Однако исследования Ганноверского института показали, что разница между рассеиванием света через полированное и светопрозрачное  стекло минимальна.

Стеклянные пластины поставляются стандартных размеров. Стекло лучше  вставлять большими пластинами. Стекло толщиной менее 3 мм из соображений безопасности тоже лучше не использовать. Стекло толщиной от 4 мм обеспечивает безопасность и необходимую равномерную изоляцию. Как дополнительную защиту от морозов можно вставить пленку с "пупырышками". Однако следует учесть, что такая пленка легко пачкается и не практична для регионов с длительными морозными периодами. Для лучшей теплоизоляции следует воспользоваться двойным остекленением: устанавливаются двойные рамы, стекла в которых отделяются друг от друга промежуточными опорными брусками. Нужно предусмотреть возможность вынимать внутреннее стекло для очистки. В настоящее время обычно применяются сварные или клеевые, иногда для лучшей изоляции наполненные углекислым газом стекла, которые не загрязняются изнутри. Хотя светопроницаемость стекол от этого значительно ухудшается, теплоизоляция сравнима с двойным остеклением (толщиной 16мм).

Изолирующее стекло зачастую используется для боковых стенок теплиц, при  этом из теплицы можно наблюдать  сад или из сада видеть растения в теплице. Для крыш использование  такого стекла чаще всего невозможно из-за статических причин.

 

Двойные гофрированные  стекла

Постепенно этот материал стал самым  популярным для тех, кто строит качественные теплицы.

К сожалению, под этим наименованием  предлагается множество продукции  самого разного качества. Толщина  стекол колеблется между 4 и 32 мм. Наряду с двойными стеклами иногда предлагают тройные. Качество двойных или тройных  стекол различается в зависимости  от производителей, различны также  ширина пластин, форма гофрировки и  толщина стекла. Стоимость стекла тоже различна. Для всех стекол существуют свои инструкции по монтажу, которые  обязательно следует учитывать, иначе вы лишаетесь гарантии качества.

Двойные гофрированные пластины нужно  тщательно загерметизировать, чтобы  внизу скапливался конденсат. Тщательная обработка пластин в дальнейшем гарантирует их чистоту.

При монтаже сторона с противохолодовым покрытием укладывается вниз. Защитную пленку удаляйте в самый последний  момент. Силикон может повредить  двойным гофрированным пластинам, поэтому обязательно придерживайтесь  указаний фирм-производителей! Обязательно  загерметизируйте детали конструкции.

Большинство производителей предлагают в основном два вида стекла: поликарбонатное  и акриловое стекло, первое известно также под названием оргстекла, а второе - плексигласа. В зависимости  от толщины пластины различаются  и изолирующие свойства стекла. Оба  вида пластин прозрачные и поэтому  хорошо подходят для разведения растений.