Текст книги "Все об устройстве теплиц, парников, пленочных укрытий, оранжерей"

Теплицы под стеклом, как правило, строят по типовым проектам; они составляют основу тепличных комбинатов, предназначенных для круглогодичной эксплуатации. В фермерских хозяйствах, частном секторе целесообразнее использовать пленочные теплицы, особенно в весенне-осенний период. Поэтому мы остановимся в основном на конструкции пленочных теплиц (рис. 6).

Рис. 6. Арочные и блочные теплицы на экспериментальном полигоне УНИИОБ

В течение многих лет на испытательном полигоне Украинского научно-исследовательского института овощеводства и бахчеводства (УНИИОБ, сейчас Институт овощеводства и бахчеводства Украинской академии аграрных наук, ИОБ УААН) мы испытывали различные конструкции пленочных теплиц, там рождались новые проекты. Многие из этих конструкций представлены на фотографиях в книге.

При создании пленочных теплиц очень важно обеспечить ветроустойчивость покрытия, так как ветер – главный враг пленки. Очень часто бывает, что через месяц-полтора пленка рвется. Ветроустойчивость зависит от многих факторов. Не должно быть большой парусности, необходимо обеспечить хорошее прилегание пленки к конструкциям теплиц, первоначальное сильное натяжение пленки и возможность ее подтягивания. Лучшей является арочная форма кровли. Нельзя оставлять незакрепленными концы пленки. Чтобы пленка была прочно закреплена, надо обеспечить удобство работы в этот период. Прибивая пленку к деревянному бруску, надо обязательно обкрутить ее край вокруг дранки. Быстрее всего пленка рвется в кровле, в звене верхней вентиляции.

Создание хорошей надежной вентиляции, обеспечивающей оптимальный температурный режим для культур огурца и помидора, закаливания рассады для открытого грунта – вопрос непростой. Верхняя вентиляция наиболее приемлема для многих теплолюбивых культур, прежде всего для огурца. Вместе с тем верхняя вентиляция, особенно на арочных теплицах, усложняет конструкцию. Многолетняя практика не дала оптимального решения конструкции верхней вентиляции в индустриальных пленочных теплицах.

Боковая вентиляция за счет закатывания бокового ограждения на высоту до 1–1,5 м с обеих сторон обеспечивает хорошие условия для закаливания рассады. Для уменьшения охлаждения рассады в холодный период на высоте 20–50 см от земли крепится пленочный фартук, который в дальнейшем при выращивании огурца можно поднять на высоту 1 м и более. Открытие такой вентиляции даже на 5 % от общей площади кровли при высокой влажности почвы и воздуха, что соответствует биологическим требованиям культуры огурца, обеспечивает в теплице температуру, близкую к температуре открытого грунта с отклонениями в ±1–2 ℃. При выращивании помидора, который любит сухой воздух и сквозняки, оптимальный температурный режим можно создавать одно– и двусторонним закатыванием ограждения. На основании проведенных исследований установлено, что лучшей по ветроустойчивости, надежности, удобству в эксплуатации является универсальная арочная теплица конструкции Украинского научно-исследовательского института овощеводства и бахчеводства (УНИИОБ). Арочная теплица конструкции УНИИОБ. Эта теплица сохраняла целостность каркаса и пленки даже при ураганных ветрах, когда разрушались линии электропередачи. Теплица имеет ширину 5,5 м и произвольную длину (рис. 7).

Рис. 7. Арочная теплица конструкции УНИИОБ: 1 – арка; 2 – фундаментные столбики; 3 – деревянный брус; 4 – ветровые связи; 5 – двери; 6 – стальная оцинкованная проволока; 7 – труба-водопровод

Она предназначена для выращивания овощей и рассады. Арки изготовляют из стальных водогазопровод-ных труб диаметром 25 мм. Длина трубы обычно стандартная и составляет 8 м. При изгибании трубы длиной 8 м в дугу получается арка, форма которой соответствует геометрически правильной полуокружности с радиусом 2,5 м. Монтируя арки на фундаменты, концы трубчатой арки разводят на длину 5,5 м. Эта величина и составляет ширину теплицы. Высота теплицы в самой верхней части (конек) составляет 2,3–2,4 м. Таким образом, арка имеет практически циркульную форму, что очень важно для обеспечения плотного прилегания пленки к конструкции теплицы и достижения достаточной ветроустойчивости пленочного покрытия.

Изгибание труб производится широко распространенным сантехническим инструментом – трубогибом. Перед изгибанием труб необходимо просверлить их сверлом диаметром 4 мм насквозь с шагом отверстий 300 мм. Просверленные отверстия должны находиться в одной плоскости. В дальнейшем в эти отверстия затягивается оцинкованная проволока диаметром 3 мм, которая поддерживает пленочные ограждения от провисания при неблагоприятных атмосферных условиях (осадки в виде дождя и снега, сильный ветер).

Изготовленные арки монтируются на фундаменты с помощью электросварки. Мы изготавливали фундаменты, используя железобетонные столбики сечением 120 × 120 мм и длиной 600–1000 мм (рис. 8). Устанавливаются столбики следующим образом: пробуривается ямка диаметром 400 мм или выкапывается вручную (350 × 350 мм). На дно ямки укладывается бетон толщиной 150 мм. На бетонную шапку устанавливается столбик, добавляется еще бетон толщиной 250 мм. После затвердения бетона оставшуюся часть ямки забрасывают землей и утрамбовывают.

Верх фундаментного столбика должен выступать над поверхностью почвосмеси в теплице не менее чем на 100 мм. Фундаменты устанавливаются точно по одной линии и на одинаковой высоте. Допускается установка фундаментов с уклоном по высоте, но при этом поверхность почвенного слоя в теплице должна соответствовать уклону фундаментов.

Рис. 8. Фундамент для теплицы: 1 – столбик; 2 – закладная деталь; 3 – утрамбованная земля; 4 – бетон

Изготовленные арки монтируются на фундаменты с помощью электросварки. Оптимальное расстояние между фундаментами в ряду – 2,4 м. Этот размер определяется шириной выпускаемой полиэтиленовой пленки.

Массовое распространение получила пленка с шириной рукава 1,5 м, разворот рукава – 3 м. Теплица накрывается отдельными 3-метровыми (по ширине) полотнами. Стыковка отдельных полотен проводится методом нахлеста, его ширина составляет в этом случае 600 мм. Середина нахлеста попадает на арку. При подтяжке полотна в ходе накрытия происходит хорошая герметизация теплицы вследствие утяжки пленки по трубе арки.

Монтаж металлоконструкций начинают с установки блока торцевых дуг. Блок торцевых дуг должен иметь крестообразные ветровые связи. Это металлический прут диаметром 16 мм или труба диаметром 25 мм, один конец которой крепится к коньковой части торцевой арки, другой – к месту крепления соседней арки с фундаментом. Вторая ветровая связь устанавливается перпендикулярно первой, т. е. закрепляется одним концом в месте соединения торцевой рамы с фундаментом, другим – в коньковой части соседней арки. В месте пересечения ветровых связей производится их электросварка.

Таких ветровых элементов устанавливается четыре: два на одном торцевом блоке и два – на противоположном. После этих операций устанавливают штатные арки. Соединение коньков арок производится стальной водо-газопроводной трубой, которая временно является местом выведения полива в теплице.

В ранее просверленные отверстия в трубах арок затягивается ограждающая оцинкованная проволока диаметром 3 мм, которая в растянутом положении фиксируется на торцевых арках. Изготавливаются и устанавливаются торцевые ворота с последующей обвязкой торцов. На этом монтаж металлоконструкций заканчивается.

Следующий этап – изготовление и установка деревянного бруса сечением 40 × 60 мм на каркасе теплицы. Длина отрезков бруса может быть различной, однако предпочтение следует отдавать длинномерным элементам. Брус устанавливают на высоте 1 м от фундамента на обе стороны теплицы. Его соединяют с арками шпильками через ранее просверленные отверстия. Отдельные отрезки бруса соединяют между собой деревянными накладками.

Теплицу накрывают отдельными полиэтиленовыми полотнищами шириной 3 м. Их крепят к установленным брусьям с помощью деревянной рейки 20 × 40 × 3000 мм и гвоздей. После накрытия верхней части теплицы производят накрытие нижней части (от бруса до земли). В этом случае берут целое по всей длине теплицы полотнище. Один его край прибивают с помощью дранки и гвоздей к деревянному брусу, второй присыпают грунтом или песком.

При выращивании овощей и рассады в холодную погоду, а огурца в течение всего периода теплицу вентилируют, раздвигая полотна в местах стыка и фиксируя отверстия деревянными палочками. Для закаливания рассады и вентиляции теплиц в летнее время при выращивании помидора теплицы вентилируют, открывая боковые полотнища с одной или двух сторон.

При небольшой длине теплицы эффективна торцевая вентиляция, размеры которой можно регулировать с помощью дополнительного фартука.

Арочную теплицу можно изготовить из полимерных труб. Удобно использовать водопроводные пластиковые трубы, так как их можно гнуть, разогревая паром, и использовать комплект деталей, предназначенных для изготовления водопровода.

В случае создания самостоятельного варианта помните об обеспечении необходимого микроклимата выращиваемым культурам и надежности пленочного покрытия. Арочная форма кровли нашла применение в целом ряде индивидуальных и типовых проектов пленочных расса-доовощных теплиц заводского изготовления, предназначенных для механизированного выращивания рассады, а также овощных культур. Эти теплицы мы испытывали на полигоне.

Из индивидуальных проектов для выращивания рассады более всего пригодна теплица Центрального института механизации животноводства (ЦИМЭЖ, сейчас – Институт механизации животноводства Украинской академии аграрных наук, ИМЖ УААН), переоборудованная в УНИИОБ, и трехзвенная балочно-арочная теплица совхоза «Минская овощная фабрика» с открывающимися торцами и боковой вентиляцией.

Площадь теплицы конструкции ЦИМЭЖ – 1000 м², ширина – 6,8 м, длина – 154 м, высота – 2,7 м (рис. 9). Каркас изготовлен из прутковых ферм-арок (диаметр прутьев – 14 и 18 мм) полуэллиптической формы, установленных на бетонных столбиках на расстоянии 2,8 м. К фермам по всему периметру изнутри теплицы через 30–50 см крепится оцинкованная проволока диаметром 2,5 мм. Пленочное укрытие выполняется из отдельных полотнищ полиэтиленовой пленки шириной 3,2 м (ширина полотнища должна быть на 40 см больше расстояния между фермами). На расстоянии 0,6–0,8 м от концов пленка крепится в зажимах из трех деревянных планок. При монтаже она накладывается внахлест с перекрытием 40 см. На каждом пролете между фермами полотнища с помощью зажимов притягиваются к каркасу и скобой закрепляются у грунта к фермам на гребенке. Возможна подтяжка полотнища при ослабевании натяжения во время эксплуатации. Вентилируют эти теплицы в первый период эксплуатации с помощью верхних фрамуг, потом снимают отдельные полотнища пленки.

Практика показала, что способ крепления пленки на теплице требует усовершенствования, так как при индивидуальном креплении каждого полотнища крючки, притягивающие рейку с пленкой к гребенке, часто соскакивают и полотнище срывается. Этому способствуют также зазоры, которые образуются между отдельными полотнищами в результате того, что в процессе эксплуатации нарушается строгая прямолинейность ферм. Предложенный нами способ крепления пленки заключается в том, что по всей длине с обеих сторон на высоте 1 м в овощной теплице и 1,5 м в рассадной крепят одну сплошную рейку 6 × 6 см, к которой (с помощью пленки 280 × 1 × 3 см и гвоздей № 5 и № 8) крепят с двух-трехкратным обкручиванием вокруг планки полотнища пленки так, чтобы одно перекрывало другое. Через 16,8–25,2 м оставляют проем, предназначенный для съемных полотнищ пленки. Ширина проема равна расстоянию между фермами теплиц. Съемные полотнища крепят снаружи с помощью петель и цепочек. Нижние полотнища с одной стороны крепят к боковой рейке, с другой присыпают землей.

Для регулирования натяжения пленки в ангарных теплицах вместо гребенок нами предложено более простое и надежное приспособление. Использование более толстых пленок, чем принятые, не менее чем двукратное обкручивание краев пленки вокруг планки, дополнительное крепление ее через каждые 2 м гвоздями № 10 с последующим их загибом, первоначальное хорошее натяжение пленки, простота регулирования натяжения, удобство выполнения работ во время покрытия сделали эту теплицу ветроустойчивой.

Рис. 9. Общий вид пленочной теплицы конструкции ЦИМЭЖ при 50 %-ном снятии пленочного покрытия во время закаливания рассады помидора

Рассадоовощная теплица конструкции совхоза «Минская овощная фабрика» состоит из трех звеньев шириной 4 м (рис. 10). Ветроустойчивость пленочного покрытия при толщине пленки 120 мк и скорости ветра 30 м/с удовлетворительная, а при толщине 180–200 мк и скорости ветра 10 м/с – отличная. Даже при ураганных ветрах, когда были снесены крыши на отдельных домах и сломаны деревья, металлоконструкции теплицы совхоза «Минская овощная фабрика» из полудюймовых труб и пленочное покрытие не были повреждены.

Повышенная ветроустойчивость пленочного покрытия на данной теплице обусловлена сферической формой кровли и малым размером арки (ширина звена 4 м). Применяемые металлические зажимы обеспечивают надежное закрепление всех краев пленки (рис. 11). В теплице обеспечены удовлетворительные условия для выполнения работ по покрытию пленкой, что также важно для высокой ветроустойчивости. Решен вопрос постоянного поддержания пленки в натянутом состоянии за счет увеличения кривизны арки. Благодаря меньшей парусности пленку подтягивали один раз, тогда как на теплицах с шириной пролета 9 м – 2–3 раза.

Рис. 10. Трехзвенная блочно-арочная теплица конструкции совхоза «Минская овощная фабрика»

В данной теплице оптимально решена в одном узле верхняя и боковая вентиляция. Верхняя вентиляция нужна для поддержания заданного температурного режима в зимний и ранневесенний периоды выращивания рассады и при возделывании овощных культур, а боковая обеспечивает необходимые условия для закаливания рассады. Вся предшествующая практика проектирования теплиц не дала оптимального решения верхней вентиляции. Все ее конструкции существенно утяжеляли теплицу, уменьшая герметичность и резко снижая ветроустойчивость, так как рваться пленка, как правило, начинала на кровле возле форточек.

Рис. 11. Крепление пленки в блочно-арочной теплице конструкции совхоза «Минская овощная фабрика»: 1 – лоток; 2 – закрепляемый край полотнища пленки; 3 – зажим (материал – оцинкованное кровельное железо толщиной 0,7 мм)

Боковое ограждение в теплице конструкции совхоза «Минская овощная фабрика», которое имеет высоту 2,5 м, постепенно открываясь сверху вниз, создает необходимый эффект от верхней и боковой вентиляции при ширине теплицы 12 м. При закаливании рассады, когда боковое ограждение лежит на земле и открыто 25 % всей кровли, прямые солнечные лучи в течение 2–4 часов последовательно облучают всю рассаду. Средняя температура в теплице на 0,4–0,6 ℃ превышает наружную при максимальном отклонении 1,2 ℃.

Таким образом, конструкция теплицы создает оптимальный микроклимат, необходимый для закаливания рассады.

Важной характеристикой теплицы является оперативность осуществления вентиляции. В производстве бывали случаи, когда на больших площадях рассада в период закаливания погибала от заморозков только лишь из-за высокой трудоемкости закрывания вентиляционных проемов. В данной конструкции оперативность проведения вентиляции удовлетворительна – 2 часа на 1 га.

Теплица конструкции совхоза «Минская овощная фабрика» обеспечивает механизацию проведения большинства работ, позволяя тракторам общего назначения подходить вплотную к стойкам и боковому ограждению. Вместе с тем маленькая ширина звена (4 м) ограничивает возможности применения механизации.

Рассадоовощная теплица на основе типового проекта 810–96 имеет площадь 1250 м² (двухзвенная, ширина пролета – 9 м); боковую вентиляцию, как в теплице конструкции совхоза «Минская овощная фабрика», делают на высоте 1,8 м. В ней ликвидированы коньковые форточки; сконструированы ворота новой формы, обеспечивающие сквозной проезд машинам и механизмам; увеличена прочность каркаса путем крепления вдоль теплицы дополнительных прогонов; осуществлен новый способ натяжения и крепления пленки; уменьшена в 1,5 раза длина полотна пленки.

Достаточно высокая ветроустойчивость покрытия данной теплицы обусловлена сферической формой кровли, надежным закреплением всех краев пленки, удобством монтажа покрытия, возможностью постоянного поддержания его в натянутом состоянии. Крепление пленки осуществляют металлическими пружинящими зажимами, натяжение ее – посредством лебедки через систему тросов со стороны лотка.

Особо следует отметить удобство и быстроту монтажа пленки: пять человек за день покрывают 1000 м² теплицы. Важно, что 50 % всех работ по покрытию осуществляется с земли, 50 % – с лотка шириной 35 см, по которому удобно ходить.

Площадь вентиляционных проемов в данном варианте недостаточна. Из-за того что боковое ограждение сделано на высоте 1,8 м, а практически реализуется 1,6 м, открывается только 16 % кровли. Вследствие этого температура в центре теплицы на 3 ℃ выше наружной, прямыми солнечными лучами облучается 80 % рассады в течение 0,5–4 часов в день.

Дальнейшее усовершенствование конструкций имело место в экспериментальных проектах однозвенных рас-садоовощных теплиц, в которых площадь вентиляционных проемов доходила до 20 % (рис. 12).

Рис. 12. Однозвенная рассадоовощная теплица

Конструкции теплиц создавались по такой системе: проектирование по агротребованиям овощеводов, создание и испытание экспериментального образца на специализированном полигоне и только после этого серийное заводское изготовление.

В рамках Украинского проекта развития плодоовоще-водства создана теплица для выращивания винограда и других культур (рис. 13). Ее конструкция воплотила в себе традиции тепличного строительства в Украине.

Рис. 13. Теплица, в которой выращивают виноград

Частные предприятия в Украине изготавливают различные конструкции арочных малогабаритных теплиц из дуг, профилированных деталей с покрытием пленкой, а также теплицы под сотовый поликарбонат. Перед приобретением таких сооружений рекомендую детально поинтересоваться надежностью крепления пленки, возможностями систем вентиляции удовлетворять требования выращивания рассады и овощных культур.

Теплица из поликарбоната. Теплица из поликарбоната прочна, легка в установке, сборке и разборке, экономична и хорошо подходит для круглогодичного использования. Рассчитана на длительный срок службы.

На соседнем с моим дачном участке такая теплица (рис. 3, вклейка) стоит уже пятый год. В ней без дополнительного обогрева успешно выращивают рассаду овощных культур, а в весенне-летний период – огурцы и помидоры. Открытие вентиляционных фрамуг и дверей позволяет оптимизировать температурный режим. Перегревы в теплице практически не наблюдаются.

Теплица-вегетарий А. В. Иванова. Очень привлекательны своей идеей пристенные теплицы как часть жилого дома: это экономит тепло и строительные материалы. Эталоном пристенной односкатной теплицы является теплица-вегетарий А. В. Иванова площадью 20 м², которая подробно описана в книге А. А. Иванько, А. П. Калиниченко, Н. А. Шмата «Солнечный вегетарий» (Киев, 1966 г.). Такой вегетарий (рис. 14) был построен в Украинском НИИ овощеводства и бахчеводства.

Вегетарий строят на склоне 15–20°, скатом на юг или юго-восток, правая плоскость, параллельная склону, покрыта стеклом. Такой уклон обеспечивает максимальное улавливание солнечных лучей при низком зимнем стоянии солнца. Чем ниже солнце, тем выше эффект. Замкнутый цикл воздуха и теплоснабжения позволяет рационально использовать энергию солнца. На глубине 35 см в почве через 60 см располагаются асбоцементные или полимерные трубы, через которые посредством вентиляторов подается днем тепло в почву, а ночью из теплой почвы – в воздух. В результате при наружной температуре –10 ℃ внутри сооружения температура воздуха днем не ниже 18 ℃, ночью 12 ℃, температура почвы достигает 30 ℃. Воздух в замкнутой циркуляции обогащается углекислотой, которая в условиях естественной вентиляции уходит из теплицы. Воздух и почва в теплице постоянно увлажнены. Вода, испаряемая листьями и почвой, попадает в почву через горячий воздух. Проходя по прохладным трубам, он отдает влагу в виде конденсата. При высоких наружных температурах вентилятор удаляет горячий воздух из теплицы. Перегревы уменьшаются забеливанием стекол, использованием маскировочной сетки. Растения растут на террасах. В результате оптимизации микроклимата овощи созревают намного быстрее, а урожай в три раза больше, чем в обычных теплицах, при гораздо более низкой себестоимости. Вегетарий Иванова – капитальное, тщательно продуманное сооружение, которое дает громадный эффект при точном соблюдении основных правил его строительства и эксплуатации.

Рис. 14. Теплица-вегетарий А. В. Иванова

Теплицы народных умельцев. Оригинальные разработки конструкций пленочных теплиц, автоматизацию поддержания микроклимата в них сделал биофизик, талантливый огородник К. Малышевский. Они поражают рациональностью, простотой и надежностью.

Подробно они описаны в книге Н. Курдюмова и К. Ма-лышевского «Умная теплица» (Ростов-на-Дону, 2006 г.) Вот одна из них. Для выращивания перца он выбрал двускатную деревянную пленочную конструкцию длиной 3 м, шириной 1,2 м, высотой 1 м. Обе половины крыши открываются вверх на шарнирах для вентиляции, ухода и сбора урожая. Чтобы попасть внутрь, надо отбросить половину боковой стенки (это одна рама без переплетов) вниз. Все рамы крепятся обычными оконными крючками.

Теплица крепится не гвоздями, а скобами с помощью скобозабивного пистолета – степлера. На крепление кладется бумага, клеенка или упаковочная лента. Удобно, быстро и надежно.

У себя на участке я эксплуатирую простенькую пленочную тепличку площадью всего 6 м² (рис. 4, вклейка). Длина ее – 3 м, ширина – 2 м, высота с западной стороны – 2,2 м. Восточная сторона на 40 см ниже. Уклон на восток способствует лучшему прогреванию воздуха весной. Каркас теплицы деревянный. Теплица предназначена только для выращивания овощей – огурца и помидора одновременно – вопреки агрономическим правилам. Дело в том, что эти культуры предъявляют разные по биологическим особенностям требования к условиям среды. Огурцу, как выходцу из тропиков, нужна относительная влажность воздуха более 90 %, температура воздуха – до 30 ℃. Для помидора, родиной которого являются горные районы Перу, эти показатели соответственно ниже – 65 % и до 25 ℃.

Я нашла компромисс для того, чтобы эти две культуры хорошо уживались в одной теплице: сделала в теплице четыре двери, по две друг напротив друга. С той стороны, где выращиваются помидоры, для вентиляции я открываю одну или две двери, в зависимости от величины наружной температуры, создавая хороший сквозняк. Огурцы в это время растут в затишье, там и ветра нет, и температура выше. Бродит в ведре коровяк, обогащая воздух углекислотой.

Зачем четыре двери? Для того чтобы на следующий год поменять культуры местами, как и в открытом грунте, в теплице принять культурообороты для уменьшения наполнения инфекции и почвоутомления. Возможно, эта теплица и покажется кому-то далекой от совершенства, но меня она вполне устраивает.

Вариантов теплиц очень много, много талантливых решений. Рынок предлагает заманчивые, казалось бы, готовые конструкции. Но прежде чем создавать или приобретать теплицу, четко определитесь, для какой цели она вам нужна, и оцените возможности атмосфероустойчивости и поддержания необходимого микроклимата.