DB32T-雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚建設(shè)規(guī)范編制說明

江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚建設(shè)規(guī)范》編制說明一、目的意義2023年中央一號(hào)文件提出設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提升行動(dòng)，集中連片推進(jìn)老舊蔬菜設(shè)施改造提升，同年的《全國現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)規(guī)劃（2023—2030年）》明確指出“以優(yōu)化現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)布局、升級(jí)改造老舊設(shè)施等節(jié)能宜機(jī)為主的現(xiàn)代設(shè)施種植業(yè)為重點(diǎn)任務(wù)，以提高光熱水土等農(nóng)業(yè)資源利用率和要素投入產(chǎn)出率為核心，以強(qiáng)化技術(shù)裝備升級(jí)和現(xiàn)代科技支撐為關(guān)鍵，持續(xù)提升現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化等的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展格局，為拓展食物來源、保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定安全供給提供有力支撐”。升級(jí)改造老舊設(shè)施已成為當(dāng)前保障和提升設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)水平的關(guān)鍵任務(wù)和首要工作。塑料大中棚是江蘇和全國主要的農(nóng)業(yè)栽培設(shè)施類型，占我國設(shè)施栽培面積的80%以上，目前主要以老舊簡易塑料大中棚為主。老舊簡易塑料大中棚因建造時(shí)間早、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，存在諸多問題：一是結(jié)構(gòu)不合理、安全隱患大，老舊簡易塑料大棚跨度大多不超過6m～7m，其構(gòu)造簡單，鋼架的選型及設(shè)計(jì)主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，該類型大棚本身對(duì)風(fēng)荷載的抵抗性能較差，遭遇強(qiáng)風(fēng)、積雪時(shí)容易出現(xiàn)棚體結(jié)構(gòu)變形或垮塌，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；此外，隨著使用年限的增加，大棚內(nèi)部存在結(jié)構(gòu)件與基礎(chǔ)連接處銹蝕、立柱局部斷裂或彎曲、屋面梁或拱架局部構(gòu)件斷裂等結(jié)構(gòu)安全問題。二是內(nèi)部空間狹小、土地利用率低，老舊簡易塑料大中棚多為種植戶自建，沒有采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和合理的規(guī)格，普遍存在內(nèi)部空間狹小、土地利用率低、生產(chǎn)性能差等問題。三是機(jī)械作業(yè)難度大、改造提升難，傳統(tǒng)6m～7m跨度塑料大棚因其跨度小、脊高矮，內(nèi)部空間狹小，在機(jī)械作業(yè)時(shí)，遇到地邊必須留出2.5m以上的調(diào)頭半徑，機(jī)械作業(yè)效率低，極大地浪費(fèi)了棚內(nèi)蔬菜種植面積或者需要人工補(bǔ)種作業(yè)，浪費(fèi)人力和財(cái)力；同時(shí)，更新或新增環(huán)境調(diào)控設(shè)備或作業(yè)機(jī)具無法安裝；而且因大棚門狹窄，多數(shù)現(xiàn)有農(nóng)機(jī)設(shè)備難以進(jìn)出，嚴(yán)重限制了塑料大棚農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高。四是保溫效果差、生產(chǎn)效益低，傳統(tǒng)6m～7m跨度塑料大棚主要以單層大棚覆蓋結(jié)構(gòu)為主，大棚的熱容量和蓄熱保溫性能差，冬春低溫季節(jié)棚內(nèi)的溫度會(huì)隨著棚外溫度的降低而快速下降，夜間保溫效果差；尤其江蘇大部分地區(qū)冬春季節(jié)遭遇連續(xù)低溫寡照天氣時(shí)，該類型大棚內(nèi)的保溫性能都難以滿足蔬菜等園藝作物正常生長的需要，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。老舊簡易塑料大中棚棚間距一般不超過1.0m，有的甚至低至0.3m，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚以南北朝向?yàn)橐?，相鄰大棚的棚間距由傳統(tǒng)的0.3m～1.0m增加至1.5m以上，相鄰棚區(qū)兩棚棚頭間距4.0m以上，可增強(qiáng)通風(fēng)、減少遮光，提高保溫效果，更有利于機(jī)械化行走和作業(yè)。雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚采用傘形支撐，并提升主體拱架的規(guī)格，內(nèi)外棚通過傘形支撐、水平弦桿和內(nèi)棚縱向系桿連接成一個(gè)整體，可以顯著提高大棚的荷載和抗壓能力，足以抵抗縱、橫方向撓曲、振動(dòng)和變形，在正常荷載、壓力、推力（風(fēng)載、雪載等）范圍內(nèi)不發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。在遭遇臺(tái)風(fēng)、暴雨、雪災(zāi)、低溫等自然災(zāi)害性天氣時(shí)，能有效減輕甚至避免棚體受損及棚內(nèi)作物受災(zāi)，減少損失。經(jīng)過多年的生產(chǎn)應(yīng)用，盡管經(jīng)歷多次夏季強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和冬季大雪，該大棚在江都及周邊地區(qū)均未出現(xiàn)扭曲、變形及垮塌現(xiàn)象，表明該棚型的荷載性能完全能滿足江蘇地區(qū)的生產(chǎn)要求。通過搭建內(nèi)外雙層大棚、覆蓋雙層棚膜，可以大幅度提高大棚的保溫性能。該類型塑料大棚示范推廣，可大幅度提高蔬菜等園藝作物的種植水平和產(chǎn)量、效益，顯著減輕了蔬菜因?yàn)?zāi)受損的程度，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。近5年多來，江都地區(qū)平均每畝大棚產(chǎn)量達(dá)8860kg，比傳統(tǒng)老舊塑料大棚增產(chǎn)2840kg，每畝平均純收益達(dá)16932元。通過應(yīng)用雙層寬體大棚，實(shí)現(xiàn)了“早春西瓜—伏季水芹—草莓—早春蓮藕—秋冬青花菜”兩年五茬等多種綠色高效生產(chǎn)模式，有效提升土地利用率。利用該型塑料大棚成功開展的生產(chǎn)模式技術(shù)已在《中國蔬菜》、《長江蔬菜》等核心和權(quán)威雜志發(fā)表論文多篇。雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚因其優(yōu)越的溫光性能、宜機(jī)化的結(jié)構(gòu)和較高的荷載能力，受到了生產(chǎn)者的一致好評(píng)和歡迎，是江蘇乃至全國老舊設(shè)施改造的優(yōu)選替代棚型，其發(fā)展應(yīng)用前景廣闊。因此，制定該棚型建設(shè)規(guī)范具有重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。二、任務(wù)來源標(biāo)準(zhǔn)由江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出，江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局蘇市監(jiān)標(biāo)〔2024〕143號(hào)批準(zhǔn)立項(xiàng)，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心、揚(yáng)州寶盛園農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司等單位共同完成。三、編制過程一是籌備準(zhǔn)備階段，2020年成立標(biāo)準(zhǔn)制定小組，保證人員穩(wěn)定，明確分工，分清責(zé)任。江蘇省農(nóng)科院蔬菜所設(shè)施栽培團(tuán)隊(duì)長期從事設(shè)施構(gòu)型研發(fā)與示范推廣工作，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證及指導(dǎo)工作，并負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)草案起草工作。江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站負(fù)責(zé)資料收集及組織協(xié)調(diào)工作，揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心負(fù)責(zé)資料收集，協(xié)助標(biāo)準(zhǔn)草案起草工作，揚(yáng)州寶盛園農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司負(fù)責(zé)示范試驗(yàn)、資料收集等工作。二是調(diào)研編寫階段，自2014年以來，為解決塑料大棚生產(chǎn)上出現(xiàn)的冬春低溫季節(jié)保溫增溫性能不佳、不適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械操作、臺(tái)風(fēng)冰雪導(dǎo)致塑料大棚垮塌等嚴(yán)重問題，編寫團(tuán)隊(duì)收集整理有關(guān)大棚建造的技術(shù)資料，結(jié)合我省的氣候特點(diǎn)、生產(chǎn)特點(diǎn)，走訪了山東壽光、安徽和縣等塑料大棚重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，對(duì)塑料大棚生產(chǎn)基地的生產(chǎn)現(xiàn)狀和設(shè)施結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)研，特別是在雨雪冰凍災(zāi)害天氣后，對(duì)塑料大棚的受損情況和受損原因進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)優(yōu)化雙層傘形支撐寬體鋼架大棚結(jié)構(gòu)，研發(fā)推廣新型設(shè)施應(yīng)用生產(chǎn)配套技術(shù)，在此基礎(chǔ)上起草了《雙層傘形支撐寬體鋼架塑料大棚技術(shù)規(guī)范》草案，并于2024年3月向省質(zhì)監(jiān)局申請(qǐng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。三是廣泛征求意見階段，標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)后，做好標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證工作，保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和可操作性。在此基礎(chǔ)上編制了《雙層傘形支撐寬體鋼架塑料大棚技術(shù)規(guī)范》征求意見稿，征求意見稿形成后，邀請(qǐng)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所、北京市農(nóng)林科學(xué)院、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心以及連云港、南通、蘇州等地市縣農(nóng)技推廣部門的有關(guān)專家、技術(shù)人員及溫室建造廠家對(duì)征求意見稿進(jìn)行了逐條討論和修改，共收到來自14家單位15位專家的91條修改意見，其中采納71條，部分采納3條，擱置意見待專家評(píng)審會(huì)議定2條，未采納15條，最終形成送審稿。四是標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審及報(bào)批階段，2024年10月17日召開標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審會(huì)，評(píng)審專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容提出修改意見，按照專家的意見，對(duì)送審稿進(jìn)行修改，形成了報(bào)批稿。四、主要內(nèi)容以及技術(shù)指標(biāo)確立的依據(jù)1、主要內(nèi)容針對(duì)跨度6m～7m的傳統(tǒng)塑料大棚構(gòu)造簡單、冬春低溫季節(jié)保溫增溫性能差；主體鋼架的選型及設(shè)計(jì)往往依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)荷載性能較差，遭遇強(qiáng)風(fēng)、冰雪時(shí)容易出現(xiàn)棚體結(jié)構(gòu)變形或垮塌；以及常用農(nóng)機(jī)進(jìn)門難、在棚內(nèi)操作掉頭不便等問題，對(duì)塑料大棚跨度、支撐結(jié)構(gòu)及其規(guī)格要求、覆蓋方式等進(jìn)行改進(jìn)和改造，形成了雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚結(jié)構(gòu)，并對(duì)主體骨架的規(guī)格參數(shù)提出規(guī)范要求，形成了《雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚建設(shè)規(guī)范》的主要內(nèi)容。2、主要技術(shù)指標(biāo)確立的依據(jù)為提高土地利用率及利于機(jī)械化操作，外棚、內(nèi)棚的跨度分別為10m、9.5m，頂高分別為3.8m、3.1m，肩高分別為1.8m、1.6m。雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚采用傘型支撐，提高材料規(guī)格，搭建內(nèi)外雙層棚膜，可以有效提高大棚的保溫性和抗壓能力。雙層棚外棚拱桿、水平弦桿和系桿選用的熱浸鋅鋼管外徑從22mm增至32mm，壁厚從1.2mm增至1.5mm，內(nèi)棚拱桿和系桿選用的熱浸鋅鋼管外徑不低于25mm，壁厚不低于1.2mm。水平弦桿是整個(gè)大棚骨架的主要支撐部分，采用傘形撐架連接拱桿、水平弦桿和內(nèi)外棚屋脊系桿，將外棚拱桿受力分散到弦桿及內(nèi)棚上，提高大棚的荷載性能。弦桿與傘形撐架選用碳素結(jié)構(gòu)、熱浸鋅鋼管，水平弦桿外徑不低于32mm，壁厚不低于1.5mm，傘型撐架鋼管外徑不低于25mm，壁厚不低于1.2mm。斜支撐選用熱浸鋅鋼管，規(guī)格與水平弦桿相同，內(nèi)外棚各安裝4根斜撐，大棚長度超過60m時(shí)，棚體中間各安裝2根斜撐。大棚長度一般按照地形來確定，按照宜機(jī)化要求，一般為60m~80m，內(nèi)棚長度依據(jù)外棚長度而定，大棚棚門規(guī)格不小于2.0m*2.0m。雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚建造以南北走向?yàn)橐耍瑸楸阌谕L(fēng)，減少遮光，利于除雪和排水，利于機(jī)械化行走、調(diào)頭，相鄰大棚的棚體間隔由原來的1m增加至1.5m以上，兩棚區(qū)間隔4.0m以上。3、雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚結(jié)構(gòu)合理性、科學(xué)性、安全性的驗(yàn)證雙層傘形支撐寬體鋼架塑料大棚自2014年在揚(yáng)州江都地區(qū)推廣以來，已經(jīng)歷過多輪雨、雪、風(fēng)的考驗(yàn)，特別是2018年1月3-4日，江都區(qū)過程測(cè)得最大雪深16厘米，過程降雪量44.3毫米，2016年到目前最大的風(fēng)速是21.8米/秒（9級(jí)風(fēng)）。整個(gè)江都地區(qū)及周邊地區(qū)1700余棟傘形支撐雙層鋼架大棚，無一例出現(xiàn)扭曲、變形及垮塌等棚體損壞現(xiàn)象。多年實(shí)踐表明，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚荷載性能完全能滿足江蘇地區(qū)的生產(chǎn)要求。4、雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的保溫性能驗(yàn)證（1）雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的晝夜溫度變化11月中下旬開始進(jìn)行溫度比較試驗(yàn)。隨機(jī)抽取某一天測(cè)定溫度值進(jìn)行比較分析。同等條件下，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚晝夜24小時(shí)地上和地下溫度均顯著高于棚外地上和地下溫度，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的棚內(nèi)氣溫和土壤溫度顯著高于普通鋼架塑料大棚的氣溫和土壤溫度，晴天時(shí)氣溫最高可達(dá)到20℃以上，高于普通大棚5℃以上，該溫度能夠有效的促進(jìn)棚內(nèi)冬春季蔬菜生長。當(dāng)外界氣溫達(dá)0℃以下時(shí)，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚棚內(nèi)氣溫均高于0℃，且傍晚到凌晨溫度最低時(shí)，高于普通大棚3℃以上，可有效防止秋冬和早春蔬菜的凍害發(fā)生。雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚能顯著提高棚內(nèi)氣溫地上及土壤溫度，其保溫增溫效果明顯優(yōu)于普通鋼架大棚（圖1）。圖1雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的晝夜溫度性能（2）低溫季節(jié)雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的空氣和土壤最高、最低溫度對(duì)12月上中旬雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的空氣和土壤最高、最低溫度的連續(xù)多日測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，中午13時(shí)雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚內(nèi)氣溫達(dá)到最高，平均溫度均顯著高于普通鋼架大棚，平均最高溫度可達(dá)到18℃以上，有時(shí)甚至超過20℃；凌晨4時(shí)棚內(nèi)氣溫達(dá)最低值，土壤溫度顯著高于氣溫，而雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚內(nèi)平均土壤溫度顯著高于普通鋼架大棚，尤其當(dāng)外界氣溫達(dá)到江蘇中部地區(qū)正常年份最低的-5℃左右時(shí)，雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚內(nèi)最低溫度在4℃以上（圖2），高于多種秋冬蔬菜耐受低溫的臨界值，可避免多種蔬菜的凍害發(fā)生。圖2雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的空氣和土壤最高、最低溫度五、與相關(guān)法律法規(guī)、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本文件與現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)都不沖突。與《鋼管塑料大棚(單體)通用技術(shù)要求》（DB32/T1590）、《適于機(jī)械化作業(yè)的單體鋼架塑料大棚技術(shù)規(guī)范》（DB32/T3129）相比，本文件在借鑒相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)10米寬雙層傘型支撐鋼架塑料大棚制定相關(guān)建設(shè)規(guī)范，可以為生產(chǎn)上不同類型的大棚建設(shè)提供指導(dǎo)。六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本文件出現(xiàn)重大分歧時(shí)，將依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)為判斷依據(jù)并執(zhí)行；沒有國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)主要使用方的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要判斷依據(jù)。七、實(shí)施推廣建議1、建議以推薦標(biāo)準(zhǔn)的形式，由江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局頒布實(shí)施。2、廣泛宣傳，提高基層相關(guān)技術(shù)干部、管理人員、企業(yè)和種植戶對(duì)雙層傘型支撐寬體鋼架塑料大棚的結(jié)構(gòu)性能和優(yōu)越性的了解和認(rèn)識(shí)，幫助他們熟練掌握該型大棚的應(yīng)用模式和管理技術(shù)。3、加大標(biāo)準(zhǔn)的宣貫和推廣力度，指導(dǎo)各級(jí)相關(guān)人員嚴(yán)格按照本標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。4、充分發(fā)揮示范基地、企業(yè)和科技示范戶的典型示范作用，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)展示和應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)培訓(xùn)。5、將本標(biāo)準(zhǔn)印發(fā)到更大范圍的技術(shù)干部、管理人員、企業(yè)和種植戶等，促進(jìn)本標(biāo)準(zhǔn)的宣貫和推廣應(yīng)用。八、起草單位和起草人信息及分工1、起草單位江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心、揚(yáng)州寶盛園農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司。2、起草人信息及分工標(biāo)準(zhǔn)起草人信息及分工見下表1。表1標(biāo)準(zhǔn)起草人信息及分工姓名單位名稱專業(yè)職務(wù)/職稱項(xiàng)目分工周蕾揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展服務(wù)中心農(nóng)學(xué)副主任/高級(jí)農(nóng)藝師關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)確立孫艷軍江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施蔬菜副研究員指標(biāo)復(fù)核與文本起草夏冬健江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站蔬菜農(nóng)藝師資料收集印荔揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心蔬菜科長/高級(jí)農(nóng)藝師起草標(biāo)準(zhǔn)及資料收集徐瑞衡揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心農(nóng)技推廣高級(jí)農(nóng)藝師資料收集趙春花揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心農(nóng)學(xué)副主任/高級(jí)農(nóng)藝師資料收集許良祝揚(yáng)州市江都區(qū)吳橋鎮(zhèn)人民政府建筑環(huán)境與設(shè)備工程副鎮(zhèn)長試驗(yàn)示范王楠揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心資源利用與植物保護(hù)農(nóng)藝師參與起草及資料收集劉彥文揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心蔬菜學(xué)高級(jí)農(nóng)藝師參與起草及資料收集范婷婷揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜