CN110644817A - 一种野外科学观测研究温室及其建筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种野外科学观测研究温室及其建筑方法，解决传统温室无法进行采集样品部分指标的快速检测，从而造成试验信息获取不及时、时效性较差以及研究办理度较差的问题。该温室包括温室出入门；该温室内一分为二；一侧为与出入门连通的走廊，另一侧为依次设置的试验区、实验区和控制区；试验区用于进行种植试验；实验区用于对在试验区采集的种植样品进行理化性质测定；控制区用于进行物联网系统操作、对室内和室外监控以及与其他数据中心共享试验数据；其中，控制区和实验区均为全封闭空间，仅开设有与走廊连通的区域出入门；沿温室的长度方向，试验区与走廊之间设置有多个隔断，相邻隔断之间也设置有区域出入门。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术，涉及一种野外科学观测研究温室及其建筑方法。
背景技术
随着电子信息产业的不断发展，农业种植的人工智能化程度越来越高，温室作为能够控制或部分控制植物生长环境的建筑物，其可以使植物不受季节、地域等因素影响而生长，在现代科学农业研究中受到广泛应用。
传统温室仅设置有试验区，无法进行采集样品部分指标的快速检测，从而造成试验信息获取不及时、时效性较差、研究便利度较差，不利于研究人员工作顺利展开。
发明内容
本发明的目的在于解决传统温室无法进行采集样品部分指标的快速检测，从而造成试验信息获取不及时、时效性较差、研究办理度较差的不足之处，而提供了一种野外科学观测研究温室及其建筑方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
一种野外科学观测研究温室，其特殊之处在于，包括温室出入门；
该温室内一分为二；一侧为与出入门连通的走廊，另一侧为依次设置的试验区、实验区和控制区；
所述试验区用于进行种植试验；
所述实验区用于对在试验区采集的种植样品进行理化性质测定；
所述控制区用于进行物联网系统操作、对室内和室外监控以及与其他数据中心共享试验数据；
其中，控制区和实验区均为全封闭空间，仅开设有与走廊连通的区域出入门；
沿温室的长度方向，试验区与走廊之间设置有多个隔断，相邻隔断之间也设置有区域出入门。
进一步地，所述控制区内布设有主机房、基地管理设备以及控制台；所述基地管理设备包括物联网显示屏以及位于控制台上的计算机；
所述实验区内布设有实验工作台以及置物台；
所述试验区内布设有试验田以及移动苗床；所述试验区外的走廊上设置有试验记录工作台；该试验记录工作台紧邻任一隔断设置；
所述试验区内设置有与基地管理设置相连的监控设备，所述监控设备包括环境精确监测设备、物联网远程控制终端以及摄像头；所述温室外设置有与基地管理设置相连的气象自动监测终端；
所述控制区、实验区和试验区均独立设置有水源出口，所述温室四周设置有排水渠；温室各区域的排水依次经水源出口和排水渠排出。
进一步地，所述温室的顶部设置有通风装置、遮阳装置以及降温装置；
所述控制区和实验区的顶部设置有保温隔热层；
所述试验区设置有补光灯、供暖装置、高压喷雾以及上悬微喷装置。
进一步地，定义正北方向为温室的前出入门方向，正南方向为温室的后出入门方向；
该温室的南北方向长30m，东西方向宽9.6m，高4.5m；温室内一分为二，东侧为走廊，走廊宽2.5m；西侧由前至后依次为由2.5m高隔断隔开的控制区、实验区和试验区，其中，控制区长4m，实验区长6m，试验区长20m；
所述试验区内设置有试验田以及两个2m×4.5m的移动苗床；
该温室采用南端排水，雨槽坡度为2.5‰，并配置有PVC落水管。
进一步地，该温室四周墙体采用17mm厚的中空浮法玻璃；各区域间的隔断采用5mm厚的单层浮法玻璃，其中，控制区的单层浮法玻璃为磨砂面；温室顶部采用10mm厚的无色透明PC板及温室专用铝型材结合覆盖。
进一步地，该温室的前出入门和后出入门均采用铝合金双开门；控制区、实验区及试验区隔断间的区域出入门均采用铝合金推拉门。
本发明还提供了上述野外科学观测研究温室的建筑方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)选址
在观测研究地区选定温室施工场地；
2)垫层
在温室施工场地上铺垫厚度不小于150mm、宽度超出温室规划占地外周不少于200mm的3∶7灰土垫层；
3)构建温室基础
3.1)按照温室规划占地尺寸，采用混凝土圈梁基础形成温室外围，该基础的最小深度不小于当地冻土深度；
3.2)对温室内部进行独立基础施工；
3.3)在±0.000以上采用标准砖砌墙体，对温室内外进行砖墙连接，所述墙体的高度为25cm～35cm；
4)制作散水坡
在所述墙体外侧铺设60mm厚的C15砼，并在砼表面撒布比例为1∶1的水泥砂子压实赶光制作散水坡，散水坡宽度不小于60cm；
5)在温室内部进行区域划分
采用标准砖堆砌隔断墙体，将温室内部一分为二，一侧为走廊，另一侧为依次设置的试验区、实验区和控制区；所述隔断墙体砌筑高度不小于+0.5m；
6)温室内部地面施工
6.1)温室内采用素土夯实，压实系数0.9，铺设100mm厚的3:7灰土垫层；
6.2)在该灰土垫层上铺设60mm厚的C15砼面层；
6.3)在实验区和控制区铺设地砖，在试验区移动床苗和试验田块的周边区域、以及走廊区域铺设透水砖；
7)对温室及温室各区域主体施工
7.1)采用水泥沙浆对温室内外墙体抹面，温室四周墙体上端安装中空浮法玻璃，并在温室顶部采用无色透明PC板及温室专用铝型材结合覆盖；所述走廊两端墙体处留有温室出入门安装位；
7.2)温室内各区域采用单层浮法玻璃进行隔断，并布设吊顶将实验区与控制区完全封闭；各区域与走廊之间的隔断处均留有区域出入门安装位；
步骤8)排水施工
温室外侧四周设置排水渠，排水渠为C20砼U型排水渠，宽500mm，深300mm。
进一步地，还包括步骤9)：
将科学观测研究温室中采用的观测设备、试验设备及辅助设施安装到位。
进一步地，步骤3)中，所述混凝土圈梁基础的标准为240×240mm砼圈梁以及4根Ф12拉筋，深度为0.8m；
所述独立基础是指在所述灰土垫层上再采用C10砼垫层100mm。
进一步地，所述步骤7)中，所述中空浮法玻璃的厚度为17mm；所述单层浮法玻璃的厚度为5mm；所述无色透明PC板的厚度为10mm；其中，控制区的单层浮法玻璃为磨砂面，且吊顶上方设置保温隔热层。
本发明的优点是：
1.本发明采用实地搭建的方式将控制区、实验区以及试验区集成在一个温室内，配置较为全面，控制区可以更加方便、快捷地完成温室信息采集与管理，实验区更加方便样品检测，可对采集样品进行实时测定，便利度高、时效性强、检测结果精度高；且能够实时监控室内、室外环境，可实现本地试验数据与其他中心试验数据互通共享；对于研究人员而言，工作更加方便，可大大提高工作效率。
2.由于传统温室的适用范围较小，无法直接应用在湿陷性黄土地这类易下沉的地质环境中，从而造成湿陷性黄土这类易下沉地区的野外科学观测研究硬件设施不到位，不利于研究工作。因此本发明中采用了特殊的施工方式建设温室，夯实地基，将整体温室基础构建稳固，以便在一些地质环境恶劣的野外地区搭建温室，确保研究工作顺利展开。
附图说明
图1为本发明野外科学观测研究温室的平面布局图。
附图标号如下：
1-温室；2-控制区；3-实验区；4-试验区；5-主机房；6-控制台；7-物联网显示屏；8-走廊；9-实验工作台；10-移动苗床；11-试验田块；12-试验记录工作台。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：
首先，定义正北方向为温室1的前门方向，正南方向为温室1的后门方向。
一种湿陷性黄土地区野外科学观测研究温室1，南北方向长30m，东西方向宽9.6m，高4.5m。该温室1内一分为二，东侧为走廊8，走廊8宽2.5m，其前端和后端均设置有铝合金双开门；西侧由前至后依次为由2.5m高隔断隔开的控制区2、实验区3和试验区4三个小区域，其中，控制区2长4m，实验区3长6m，试验区4长20m；温室1整体采用南端排水，且控制区2、实验区3和试验区4均独立设置有水源出口，雨槽坡度为2.5‰，并配置有PVC落水管。
控制区2用于进行物联网系统操作、对室内和室外监控以及与其他数据中心共享试验数据，所述控制区2内布设有主机房5、基地管理设备以及控制台6；所述基地管理设备包括物联网显示屏7以及位于控制台6上的计算机。整个温室1的物联网系统实现了以各个区域为单元的环境精确监测与控制，其由环境精确监测设备、物联网远程控制终端、温室1外气象自动监测终端、基地管理设备组成。其中环境精确检测设备对空气温度湿度、土壤温度、土壤水分、太阳辐射进行监控；气象自动监测终端主要对空气温度、湿度、土壤温度、土壤水分、太阳辐射、二氧化碳浓度、风速、风向、降雨九类因子进行监测。
在每个区域部署监控设备1套，含环境精确监测设备、物联网远程控制终端、高清网络摄像头各1台，共2套。在温室1部署基地管理设备1台，共1台；在温室1外部署气象自动监测终端1台。在网络中心部署物联网平台软件1套，智能终端软件1套。
实验区3用于对在试验区4采集的样品进行理化性质测定；实验区3内布设有实验工作台9以及置物台。
试验区4用于进行种植试验；该区域内布设有试验田以及2*4.5m的移动苗床10，用于进行盆栽试验。
其中，控制区2和实验区3均为全封闭空间，仅开设有与走廊8连通的均采用铝合金推拉门；试验区4与走廊8之间设置有隔断，隔断之间设置有铝合金推拉门，因试验区4较大，一般会设置多个出入门；试验区4外的走廊8上设置有试验记录工作台12；该试验记录工作台12紧邻任一隔断设置。
本实施例中温室1四周墙体采用17mm厚的中空浮法玻璃；各区域隔断采用5mm厚的单层浮法玻璃，其中，控制区2的单层浮法玻璃为磨砂面；温室1顶部采用10mm厚的无色透明PC板及温室1专用铝型材结合覆盖；控制区2和实验区3的顶部设置有保温隔热层。
同时，温室1顶部设置齿轮齿条式电动开窗通风装置，实现顶部开窗，使温室1内外空气形成对流，达到除湿降温的效果。温室1外设置有遮阳装置，以及降温装置，该降温装置可由湿帘箱、循环水单元、风机和控制单元四部分组成。试验区4内配置有电热供暖系统、高压喷雾和上悬微喷系统；并且在试验田处还配置9盏补光灯，移动苗床10配置6盏补光灯。
上述湿陷性黄土地区野外科学观测研究温室1的建筑方法，包括以下步骤：
1)选址
在湿陷性黄土地区选定温室1施工场地；
2)灰土垫层
在温室1施工场地的湿陷性黄土地上铺垫厚度不小于150mm、宽度超出温室1规划占地外周不少于200mm的3∶7灰土垫层；
3)构建温室1基础
3.1)按照温室1规划占地尺寸，采用混凝土圈梁基础形成温室1外围，该基础的最小深度为0.8m(具体根据现场实际勘测地基情况而定，但最小深度不小于当地冻土深度)；所述混凝土圈梁基础的标准为240×240mm砼圈梁以及4根Ф12拉筋；
3.2)对温室1内部进行独立基础施工；独立基础是指在所述灰土垫层上再采用C10砼垫层100mm；
3.3)在±0.000以上采用标准砖砌墙体，对温室1内外进行砖墙连接，所述墙体的高度为25cm～35cm；
4)制作散水坡
在所述墙体外侧铺设60mm厚的C15砼，并在砼表面撒布比例为1∶1的水泥砂子压实赶光制作散水坡，散水坡宽度不小于60cm；
5)温室1隔断基础施工
采用标准砖堆砌隔断墙体，将温室1内部一分为二，一侧为走廊8，另一侧为依次设置的试验区4、实验区3和控制区2；所述隔断墙体砌筑高度不小于+0.5m；
6)温室1内部地面施工
6.1)温室1内采用素土夯实，压实系数0.9，铺设100mm厚的3:7灰土垫层；
6.2)在该灰土垫层上铺设60mm厚的C15砼面层；
6.3)在实验区3和控制区2铺设地砖，在试验区4移动床苗和试验田块11的周边区域、以及走廊8区域铺设透水砖；
7)对温室1及温室1各区域主体施工
7.1)采用水泥沙浆对温室1内外墙体抹面，温室1四周墙体上端安装17mm厚的中空浮法玻璃，并在温室1顶部采用10mm厚的无色透明PC板及温室1专用铝型材结合覆盖；走廊8两端墙体处留有温室1出入门安装位；
7.2)温室1内各区域采用5mm厚的单层浮法玻璃进行隔断，并布设吊顶将实验区3与控制区2完全封闭；各区域与走廊8之间的隔断处均留有区域出入门安装位；其中，控制区2的单层浮法玻璃为磨砂面，且吊顶上方设置保温隔热层；
步骤8)排水施工
温室1外侧四周设置排水渠，排水渠为C20砼U型排水渠，宽500mm，深300mm；
步骤9)将科学观测研究温室1中采用的观测设备、试验设备及辅助设施安装到位。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种野外科学观测研究温室，其特征在于：包括温室出入门；
该温室内一分为二；一侧为与出入门连通的走廊，另一侧为依次设置的试验区、实验区和控制区；
所述试验区用于进行种植试验；
所述实验区用于对在试验区采集的种植样品进行理化性质测定；
所述控制区用于进行物联网系统操作、对室内和室外监控以及与其他数据中心共享试验数据；
其中，控制区和实验区均为全封闭空间，仅开设有与走廊连通的区域出入门；
沿温室的长度方向，试验区与走廊之间设置有多个隔断，相邻隔断之间也设置有区域出入门。
2.根据权利要求1所述的野外科学观测研究温室，其特征在于：
所述控制区内布设有主机房、基地管理设备以及控制台；所述基地管理设备包括物联网显示屏以及位于控制台上的计算机；
所述实验区内布设有实验工作台以及置物台；
所述试验区内布设有试验田以及移动苗床；所述试验区外的走廊上设置有试验记录工作台；该试验记录工作台紧邻任一隔断设置；
所述试验区内设置有与基地管理设置相连的监控设备，所述监控设备包括环境监测设备、物联网远程控制终端以及摄像头；所述温室外设置有与基地管理设置相连的气象自动监测终端；
所述控制区、实验区和试验区均独立设置有水源出口，所述温室四周设置有排水渠；温室各区域的排水依次经水源出口和排水渠排出。
3.根据权利要求2所述的野外科学观测研究温室，其特征在于：
所述温室的顶部设置有通风装置、遮阳装置以及降温装置；
所述控制区和实验区的顶部设置有保温隔热层；
所述试验区设置有补光灯、供暖装置、高压喷雾以及上悬微喷装置。
4.根据权利要求3所述的野外科学观测研究温室，其特征在于：
定义正北方向为温室的前出入门方向，正南方向为温室的后出入门方向；
该温室的南北方向长30m，东西方向宽9.6m，高4.5m；温室内一分为二，东侧为走廊，走廊宽2.5m；西侧由前至后依次为由2.5m高隔断隔开的控制区、实验区和试验区，其中，控制区长4m，实验区长6m，试验区长20m；
所述试验区内设置有试验田以及两个2m×4.5m的移动苗床；
该温室采用南端排水，雨槽坡度为2.5‰，并配置有PVC落水管。
5.根据权利要求4所述的野外科学观测研究温室，其特征在于：
该温室四周墙体采用17mm厚的中空浮法玻璃；各区域间的隔断采用5mm厚的单层浮法玻璃，其中，控制区的单层浮法玻璃为磨砂面；温室顶部采用10mm厚的无色透明PC板及温室专用铝型材结合覆盖。
6.根据权利要求5所述的野外科学观测研究温室，其特征在于：
该温室的前出入门和后出入门均采用铝合金双开门；控制区、实验区及试验区隔断间的区域出入门均采用铝合金推拉门。
7.权利要求1所述野外科学观测研究温室的建筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选址
在观测研究地区选定温室施工场地；
2)垫层
在温室施工场地上铺垫厚度不小于150mm、宽度超出温室规划占地外周不少于200mm的3∶7灰土垫层；
3)构建温室基础
3.1)按照温室规划占地尺寸，采用混凝土圈梁基础形成温室外围，该基础的最小深度不小于当地冻土深度；
3.2)对温室内部进行独立基础施工；
3.3)在±0.000以上采用标准砖砌墙体，对温室内外进行砖墙连接，所述墙体的高度为25cm～35cm；
4)制作散水坡
在所述墙体外侧铺设60mm厚的C15砼，并在砼表面撒布比例为1∶1的水泥砂子压实赶光制作散水坡，散水坡宽度不小于60cm；
5)在温室内部进行区域划分
采用标准砖堆砌隔断墙体，将温室内部一分为二，一侧为走廊，另一侧为依次设置的试验区、实验区和控制区；所述隔断墙体砌筑高度不小于+0.5m；
6)温室内部地面施工
6.1)温室内采用素土夯实，压实系数0.9，铺设100mm厚的3:7灰土垫层；
6.2)在该灰土垫层上铺设60mm厚的C15砼面层；
6.3)在实验区和控制区铺设地砖，在试验区移动床苗和试验田块的周边区域、以及走廊区域铺设透水砖；
7)对温室及温室各区域主体施工
7.1)采用水泥沙浆对温室内外墙体抹面，温室四周墙体上端安装中空浮法玻璃，并在温室顶部采用无色透明PC板及温室专用铝型材结合覆盖；所述走廊两端墙体处留有温室出入门安装位；
7.2)温室内各区域采用单层浮法玻璃进行隔断，并布设吊顶将实验区与控制区完全封闭；各区域与走廊之间的隔断处均留有区域出入门安装位；
步骤8)排水施工
温室外侧四周设置排水渠，排水渠为C20砼U型排水渠，宽500mm，深300mm。
8.根据权利要求7所述的科学观测研究温室的建筑方法，其特征在于，还包括步骤9)：
将科学观测研究温室中采用的观测设备、试验设备及辅助设施安装到位。
9.根据权利要求8所述的科学观测研究温室的建筑方法，其特征在于：
步骤3)中，所述混凝土圈梁基础的标准为240×240mm砼圈梁以及4根Ф12拉筋，深度为0.8m；
所述独立基础是指在所述灰土垫层上再采用C10砼垫层100mm。
10.根据权利要求9所述的科学观测研究温室的建筑方法，其特征在于：
所述步骤7)中，所述中空浮法玻璃的厚度为17mm；所述单层浮法玻璃的厚度为5mm；所述无色透明PC板的厚度为10mm；其中，控制区的单层浮法玻璃为磨砂面，且吊顶上方设置保温隔热层。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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