CN103210804A

CN103210804A - 秸秆墙体日光温室的制作方法

Info

Publication number: CN103210804A
Application number: CN2013100153835A
Authority: CN
Inventors: 黄红英; 常志州; 武国峰; 孙恩惠; 杨四军
Original assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: CN103210804B

Abstract

本发明涉及一种秸秆墙体日光温室的制作方法，具体步骤是：打捆压缩制成秸秆块并且用扎带纵横方向捆扎固定，形成两种规格的秸秆砖，它们的长度比为2:1。温室墙体以混凝土或夯实的土陇作地基，以钢材或竹木或钢筋混凝土柱为墙体支撑立柱立于地基上，支撑立柱顶端以横向连接材料以通过焊接、铆接、隼接或捆绑联接成为墙体整体支撑骨架；建造秸秆墙体时，上下相邻层分别用两种不同规格的秸秆砖起头，骑缝码砌在墙体支撑骨架间，在秸秆墙体外表面修剪平整完成后，相邻墙体支撑立柱之间设置固定铁丝，在墙体外表面覆盖保护层。日光温室的棚顶承重立柱、棚膜钢管支撑、后屋顶面、排气窗、通风窗、耳门及棚顶保温膜和保温措施按常规搭建。

Description

秸秆墙体日光温室的制作方法

技术领域

本发明涉及一种农作物生产用的日光温室制作方法，特别涉及一种利用农作物秸秆压制成型的秸秆砖为墙体材料的日光温室,属于新型墙体材料领域。

背景技术

据2009年农业部科教司统计，我国每年农作物秸秆资源量达到8.2亿吨，其中被用作还田、饲料、燃料、工业原材料等约占总量的33%，相当大部分秸秆被随意丢弃或田间焚烧，产生了日益严峻环境问题。因此，研究开发秸秆资源利用的新技术对缓解“剩余”秸秆压力，保护生态环境，具体有特别重要的意义。

日光温室作为一种特殊设施，在寒冷地区或寒冷时节可以充分利用太阳能进行农作物栽培，它为解决长期困扰我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应问题。如今，日光温室已经成为了我国设施农业的主体，日光温室栽培也是为农业种植业中效益最高的产业，对增加农民收人和促进农业产业结构作出了重大贡献。长期以来，日光温室主要以寿光模式土墙结构温室为主。土墙结构温室重要特点是，用于抵御西北风的温室挡风墙和两侧支撑棚膜钢架的山墙均为夯实土墙。典型土墙高度3～4m，基部厚度5～6m，顶部厚度1～1.5m，墙体平均厚度达2.5～3m。建造土墙温室，不仅消耗大量土壤资源，土地利用率也很低。由于墙体本身占地大，一般土墙温室土地利用率仅约40%。此外，这种土墙温室墙体耐水性差，遇到春夏暴雨时极易发生严重倒塌事故，特别不适于降雨量较多及沙壤地区。

为克服土墙温室的上述不足，近年来出现了砖墙温室新模式。砖墙温室，其墙体内外两层红砖或水泥砖砌成中空墙体，中空墙体填充或者不填充稻壳、保温棉、聚氨酯泡沫等保温材料，墙的厚度0.5～ 1.0m。砖墙温室与土墙温室相比，大大节约了土地占用，虽然保温性能与土墙相当，但因墙体材料昂贵，砌墙人工费用高，其造价一般为土墙的3～4倍，普通农户难以承受。此外，砖墙温室废弃后产生大量建筑垃圾，增加了后处理难度。

有研究表明，普通红砖的导热系数0.39-0.42W/m·K，土壤的导热系数0.60-0.90 W/m·K之间，而秸秆压缩成一定密度的秸秆砖，其导热系数仅为0.038-0.128 W/m·K。可以看出，秸秆砖的热阻性能是土壤、红砖等建筑墙体材料5～10倍，秸秆墙砖具有更好的保温隔热性能。从理论上，制作具有同样热工性能的墙体，土墙和砖墙所需厚度应该是秸秆墙体5～10倍。因此，将秸秆制作成秸秆砖，不仅可以为秸秆综合利用提供一条新途径，更能制作出墙体占地更少、保温隔热性能更好的日光温室。

实用型专利201220218206.8介绍了一种包括棚架、外塑料薄膜和内塑料薄膜为主的秸秆墙体日光温室，说明了温室的后墙、后坡及侧墙的棚架处设置有秸秆墙体，厚度为30-50cm，且墙体的内侧和外侧通过横向设置的2-3根定位铁丝固定，墙体的内外均有塑料薄膜覆盖。该专利技术优点是墙体制作方法简单且易于拆卸，但由于秸秆未经压制捆扎，仅经过通过2-3根横向铁丝固定，结构仍然松散，抗风和保温性能差，难以抵御大风和满足深冬低温季节植物对棚温要求。实用型专利201020108419.6介绍了一种由墙体、支撑柱和塑料薄膜构成的秸秆日光温室，所涉及的秸秆为小麦或黑麦秸秆，提到了堆砌在墙基上的秸秆砖填充在承重柱之间。该专利仅提及利用一种秸秆砖建造日光温室模式，但未明确秸秆砖制作方法及尺寸范围、秸秆砖密度控制及墙体建造具体方法，难以制作出符合生产要求的日光温室。发明专利公开号CN1213489A公开了一种利用水稻、小麦秸秆挤压草块做日光温室，采取的草块尺寸为长1，宽0.8m，高0.6m，重50kg左右，且有三道铁丝捆扎。该专利优点是发明了一种压制秸秆砖制作温室大棚材料，其保温与抗风性能优于秸秆自然堆放墙体。主要缺陷是：1）秸秆墙砖密度小，不足100kg/m³,这种墙体强度小易于压缩变形，墙体在使用过程中由于砖块间压缩、沉降作用极易使墙体尤其是顶部产生大的缝隙，保温性能显著下降；2）秸秆砖只有一种尺寸规格，秸秆墙砖不能骑缝码放堆砌，显著降低了墙体结构牢固度，在大风等外力作用下易于坍塌；3）秸秆砖利用铁丝固定，铁丝易于锈蚀断裂致使秸秆砖崩散，墙体结构损毁。发明专利200710016210.X、200710144690.8、201010218941.4等介绍了几种秸秆制造墙体材料的方法，将粉碎的秸秆加入水泥、煤灰、胶等各种助剂，通过现有的制砖设备打造而成，通过上述方法制作秸秆砖操作复杂，成本较高，且不利于废弃后秸秆砖的肥料化再利用。

为克服现有秸秆日光温室制作方法上的上述不足，本专利在前期大量研究与应用基础，提出一种以压缩捆扎秸秆墙砖为墙体保温材料的新型秸秆日光温室构建方法，主要包括秸秆砖成型方法、墙体与温室建造方法及防火防雨措施等，为建造性能良好且经济实用的新型秸秆日光温室提供了一种工艺技术。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前秸秆砖制作和日光温室应用在存在的一系列问题，提供一种新的秸秆墙体日光温室的制作方法。

本发明的目的是这样实现的：一种秸秆墙体日光温室的制作方法，包括墙体、棚顶承重立柱、棚膜钢管支撑、排气窗、通风窗及耳门及棚顶保温膜、保温的搭建，其特征在于：搭建墙体包括秸秆砖压制、建造温室墙体骨架结构、墙体建造，具体步骤如下：

a）采用市售常规打捆压缩成型机，将农作物秸秆压制成两种不同尺寸规格的秸秆块并且用扎带纵横方向捆扎固定，形成秸秆砖，秸秆砖有整砖和半砖两种规格，它们的宽度和高度相等，长度比为2:1；

b）温室墙体骨架结构建造：温室墙体以混凝土或夯实的土陇作地基，以钢材、竹木或钢筋混凝土柱为墙体支撑立柱立于地基上，支撑立柱顶端以横向连接材料以通过焊接、铆接、隼接或捆绑联接成为温室墙体整体支撑骨架；

c）秸秆墙体建造：上下相邻层分别用两种不同规格的秸秆砖起头，紧密骑缝码砌在墙体支撑骨架间，在秸秆墙体外表面修剪平整完成后，相邻墙体支撑立柱之间设置固定铁丝，，在墙体外表面覆盖保护层。

在本发明中：所述的农作物秸秆为小麦秸秆或水稻秸秆或玉米秸秆,用于压制秸秆砖的农作物秸秆含水率控制在7%-15%的范围，压缩秸秆的力为：40-80MPa，秸秆砖的密度在150-350kg/m³；所述的扎带为采用PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带，扎带的厚度为0.8mm～1.0mm，宽度为10mm～15mm，扎带间的距离为0.1m～0.2m。

在本发明中：秸秆砖的的尺寸为：宽度0.4～1.0m，高度0.4～0.8m，长度0.5～1.0m。

在本发明中：建造的秸秆墙体由上而下插入一排木楔，木楔的密度以层间各秸秆砖上都存在两个插入的木楔。

在本发明中：地基为混凝土浇筑的地基，或为夯实的土陇地基，宽度大于秸秆砖宽度1-5cm，地埋深度15-20cm，高出地面15-20cm。

在本发明中：墙体支撑立柱通过地脚螺栓固定立于混凝土地基上，或墙体支撑立柱的下端直接浇筑混凝土地基中，或墙体支撑立柱的下端直接置于夯实的土陇夯实的土陇地基中；相邻墙体支撑立柱间距为2～4m。

在本发明中：棚顶承重立柱、棚膜钢管支撑、后屋顶面、排气窗、通风窗、耳门及棚顶保温膜和保温措施均按常规温室的常规搭建。

在本发明中：所述的保护层是指，由彩钢瓦或阳光板或塑料薄膜覆盖在秸秆墙最外层防火防雨的保护结构，或者在覆盖彩钢瓦或阳光板前为增强防火性能事先在秸秆墙体表面涂抹0.5～2cm厚的泥浆涂层或石膏涂层。

本发明的优点在于：

（1）采用了液压机加工秸秆墙砖并用免锈蚀的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带扎带捆扎成型，砖块外形规整，不变形，不崩散。秸秆墙砖具有一致的密度和外观尺寸，在墙体建造时采用秸秆砖交错骑缝码砌方法，因而建造的墙体实密规则，尤其是建造的秸秆墙体由上而下插入一排木楔，木楔的密度以层间各秸秆砖上都存在两个插入的木楔，显著减少了使用过程中因重力沉降产生墙体开裂或坍塌现象。

（2）秸秆墙体外覆彩钢瓦或阳光板保护层，起到了防雨与防火作用。可以依据地区气候条件不同，采取或不采取喷涂泥浆等涂层，改变墙体厚度。因此，本发明秸秆日光温室不仅适用低纬度北方地区，且适用于高纬度北方地区及高寒高湿山区使用。

（3）采用分体式结构设计，温室主体架构主要由地基、墙体支撑架、棚膜支撑架等组成，秸秆墙砖镶嵌码砌在墙体骨架立柱间，安装简便，易于维护，方便拆卸，同时，这种结构设计大大增加了温室墙体牢固度和稳定性，与传统秸秆温室相比具有更好的的防风抗压性能。

（4）即使温室被废弃，建造墙体的秸秆砖仍然可以用于制作有机肥料或者直接还田用于改良土壤。

附图说明

图1是本发明中涉及的秸秆砖；

图2是本发明中涉及的秸秆墙体日光棚侧面图；

图3是本发明中涉及的墙体堆砌方式；

图4是本发明中涉及的秸秆墙体日光棚的全图。

图中1、秸秆砖，2、扎带，3、地基，4、墙体支撑立柱，5、保护层，6、铁丝，7、后屋顶面，8、棚顶承重立柱，9、棚顶保温膜，10、彩钢瓦或阳光板，11、固定铁丝，12、木楔。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

实施例1：

将农田里收获的小麦秸秆运送到秸秆砖压缩成型场地，晾晒至含水率为8%左右。将小麦秸秆喂入液压机成型模腔进行压缩，成型模腔尺寸为1.0m×0.46m×0.5m（长×宽×高）压制密度约为200kg/m³时用6条0.8×10mm（厚×宽）的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带2进行手工或机器横向自动捆扎，用2条相同的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带2进行手工或机器纵向自动捆扎，制成规格为1.0m×0.46m×0.5m秸秆砖1（整砖），移出模腔码放整齐备用。更换成型模腔，模腔尺寸为0.5m×0.46m×0.5m（长×宽×高），制作方法同前，制作出规格为0.5m×0.46m×0.5m秸秆砖1（半砖）的不同之处捆扎秸秆砖在于：用4条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带横向自动捆扎，用2条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带纵向捆扎，形成秸秆砖1。

实施例2：

将农田里收获的水稻秸秆运送到秸秆砖压缩成型场地，晾晒至含水率为12%左右，破碎成长度15～20cm长度备用。将破碎水稻秸秆喂入液压机成型模腔进行压缩，成型模腔尺寸为1.0m×0. 6m×0.4m（长×宽×高）压制密度约为250kg/m³时用6条0.9×12mm（厚×宽）的PVC塑料包覆的镀锌铁丝的扎带进行手工或机器横向自动捆扎，用2条相同的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带2进行手工或机器纵向自动捆扎，制成规格为1.0m×0.6m×0.4m秸秆砖1（整砖），移出模腔码放整齐备用。更换成型模腔，模腔尺寸为0.5m×0.6m×0.4m（长×宽×高），制作方法同前，制作出规格为0.5m×0.6m×0.4m秸秆砖1（半砖）的不同之处捆扎秸秆砖在于：用4条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带横向自动捆扎，用2条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带纵向捆扎，形成秸秆砖1。

实施例3：

将农田里收获的玉米秸秆运送到秸秆砖压缩成型场地，晾晒至含水率为15%左右，破碎成长度15～20cm长度备用。将破碎玉米秸秆喂入液压机成型模腔进行压缩，成型模腔尺寸为1.0m×0.8 m×0.5m（长×宽×高）压制密度约为300kg/m³时用8条1.0×15mm（厚×宽）的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带进行手工或机器横向自动捆扎，用2条相同的PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带2进行手工或机器纵向自动捆扎，制成规格为1.0m×0.8m×0.5m秸秆砖1（整砖），移出模腔码放整齐备用。更换成型模腔，模腔尺寸为0.5m×0.8m×0.5m（长×宽×高），制作方法同前，制作出规格为0.5m×0.8m×0.4m秸秆砖（半砖）的不同之处捆扎秸秆砖在于：用5条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带横向自动捆扎，用2条PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带纵向捆扎，形成秸秆砖1。

实施例4

利用实施例1获得的秸秆砖1（整砖和半砖）搭建秸秆墙体日光温室。

首先在日光温室建造场地，选择后墙和山墙的建造位置分别挖出深0.15m，宽0.5m的沟槽，进一步并用板材围砌出日光温室地基沟槽，在沟槽内浇筑混凝土，形成高出地面0.15m的温室地基3。同时，将温室的墙体支撑立柱4（槽钢）浇筑在地基3中，相邻槽钢立柱间距4m，槽钢立柱槽钢高度3.0m，所有立柱顶端间通过横向槽钢焊接连成一个整体。

将秸秆砖1以半砖起头，逐层交错骑缝码砌，在4m间隔空档间每层码砌3个尺寸为1.0m×0.46m×0.5m的整砖，2个尺寸为0.5m×0.46m×0.5m的小秸秆墙砖，第二层以整砖起头，在4m间隔空档间每层码砌3个尺寸为1.0m×0.46m×0.5m的整砖，依次类推，直至码砌到预定高度。码砌中插入木楔12，木楔12的密度以层间各秸秆砖1上都存在两个插入的木楔12。

用园艺修枝剪刀将秸秆墙体表面修剪平整后。相邻墙体支撑立柱4之间设置固定铁丝11，在墙体外表面覆盖保护层5。

棚顶承重立柱8、棚膜钢管支撑、后屋顶面7、排气窗、通风窗、耳门及棚顶保温膜9和保温措施均按常规温室的常规搭建。

以各实施例不是对本发明的具体限制，例如，在温室墙体骨架结构建造中，温室墙体可以用混凝土，也可以用夯实的土陇作地基3，墙体支撑立柱4的材质可以是钢材或竹木或钢筋混凝土柱，支撑立柱顶4端以横向连接材料可以通过焊接、铆接、隼接或捆绑联接成为温室墙体整体支撑骨架，墙体支撑立柱4可以通过地脚螺栓固定立于混凝土地基3上，或墙体支撑立柱的下端直接浇筑混凝土地基3中，或墙体支撑立柱4的下端直接置于夯实的土陇夯实的土陇地基3中；相邻墙体支撑立柱间距为2～4m。

再例如，制作秸秆砖的材质含水率、压缩秸秆的压力、秸秆砖的几何尺寸和密度等，在权利要求书中都有明确的记载。

在具体实施时，秸秆墙体最外层覆盖具有防火与防雨保护层可以是：由彩钢瓦或阳光板或塑料薄膜10覆盖在秸秆墙最外层防火防雨的保护结构，由彩钢瓦或阳光板或塑料薄膜覆盖在秸秆墙最外层防火防雨的保护结构，或者在覆盖彩钢瓦或阳光板前为增强防火性能事先在秸秆墙体表面涂抹0.5～2cm厚的泥浆涂层或石膏涂层。

可见，只要根据权利要求记载的内容，结合本领域的基本常识，对本发明作出的一般性非实质性的改进，均落入本发明的保护范畴。

Claims

1.一种秸秆墙体日光温室的制作方法，包括墙体、棚顶承重立柱、棚膜钢管支撑、排气窗、通风窗及耳门及棚顶保温膜、保温被的搭建，其特征在于：搭建墙体包括秸秆砖压制、建造温室墙体骨架结构、墙体建造，具体步骤如下：

b）温室墙体骨架结构建造：温室墙体以混凝土或夯实的土陇作地基，以钢材或竹木或钢筋混凝土柱为墙体支撑立柱立于地基上，支撑立柱顶端以横向连接材料以通过焊接、铆接、隼接或捆绑联接成为温室墙体整体支撑骨架；

c）秸秆墙体建造：上下相邻层分别用两种不同规格的秸秆砖起头，紧密骑缝码砌在墙体支撑骨架间，在秸秆墙体外表面修剪平整完成后，相邻墙体支撑立柱之间设置固定铁丝，在墙体外表面覆盖保护层。

2.根据权利要求1所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：所述的农作物秸秆为小麦秸秆或水稻秸秆或玉米秸秆,用于压制秸秆砖的农作物秸秆含水率控制在7%-15%的范围，压缩秸秆的力为：40-80MPa，秸秆砖的密度在150-350kg/m³；所述的扎带为采用PVC塑料包覆的镀锌铁丝扎带，扎带的厚度为0.8mm～1.0mm，宽度为10mm～15mm，扎带间的距离为0.1m～0.2m。

3.根据权利要求2所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：秸秆砖的的尺寸为：宽度0.4～1.0m，高度0.4～0.8m，长度0.5～1.0m。

4.根据权利要求1所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：建造的秸秆墙体由上而下插入一排木楔，木楔的密度以层间各秸秆砖上都存在两个插入的木楔。

5.根据权利要求1所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：地基为混凝土浇筑的地基，或为夯实的土陇地基，宽度大于秸秆砖宽度1-5cm，地埋深度15-20cm，高出地面15-20cm。

6.根据权利要求5所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：墙体支撑立柱通过地脚螺栓固定立于混凝土地基上，或墙体支撑立柱的下端直接浇筑混凝土地基中，或墙体支撑立柱的下端直接置于夯实的土陇夯实的土陇地基中；相邻墙体支撑立柱间距为2～4m。

7.根据权利要求1-6之一所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：棚顶承重立柱、棚膜钢管支撑、后屋顶面、排气窗、通风窗、耳门及棚顶保温膜和保温措施均按常规搭建。

8.根据权利要求7所述的秸秆墙体日光温室的制作方法，其特征在于：所述的保护层是指，由彩钢瓦或阳光板或塑料薄膜覆盖在秸秆墙最外层防火防雨的保护结构，或者在覆盖彩钢瓦或阳光板前在秸秆墙体表面涂抹0.5～2cm厚的泥浆涂层或石膏涂层。