單跨溫室
單跨溫室
單跨溫室(freestanding)顧名思義是指不依附于其他建筑結構的溫室。它可以是沒有側墻的簡易拱形結構，也可以有較矮的側墻，或者有2.4～3m高的側墻。它和另一種常見的溫室一一連棟溫室是相對而言的。連棟溫室通常由多個跨連接而成一個大型溫室。
簡單歷史
塑料，兒子，塑料!”。這并不是我父親在給我說什么，而是我在電影院觀看20世紀60年代經典電影《畢業生》時聽到的一句對白。當時，達斯汀?霍夫曼在游泳池旁一邊被羅賓遜夫人追趕一邊向她討要職業方面的建議。合成塑料，特別是聚乙烯薄膜促進了現代花壇植物產業的形成，同時也是現代單跨溫室發展的推動力。
在第二次世界大戰以前，所有的溫室都采用木結構或鋼結構，外覆玻璃材料。第二次世界大戰推動了航空航天和造船工業開發更輕更結實的新型材料的步伐，這些材料作為鋼材的補充用于建造國家防御設施。其中的塑料工藝改進在不同的行業內孕育了巨大的市場機遇，包括農業和園藝行業。
在應用塑料材料之前，溫室結構都是按照玻璃覆蓋來設計和建造的。塑料出現后，農場主、花農和育苗專業戶可以采用這種新型的塑料材料作為現有小型木結構溫室的透光材料，而不再用玻璃這種昂貴、易碎而且沉重的材料。雖然塑料薄、壽命短且幅寬偏小(當時僅有61cm或91cm寬)缺點，但它在資金、時間等方面要求較低，使得新的種植者容易進入園藝生產這個行業。
不過，為持續獲得市場青睞，要求塑料提高其幅寬和使用壽命。根據溫室建設地點不同，最早91cm寬的塑料使用壽命僅為3～4個月。當時在沒有抗紫外線添加劑的情況下，塑料聚合物迅速降解，塑料材料的彈性和強度都會迅速下降。
隨著塑料幅寬的增加，溫室建造者開發了非木結構的溫室，比如鋼結構溫室，在溫室尺寸、形狀和強度方面不亞于木結構，但建造投資更低，使用期內的維護費用也更低。這也為鋼結構玻璃溫室提供了另外一種經濟上可行的溫室，溫室建造成本從采用玻璃的4～7美元/ft2(43～75.25美元/m2)降低到采用塑料的0.8～1.5美元/ft2(8.6～16美元/m2)。
早期設計的單跨溫室構件比較粗糙簡單，但卻是有效的。在設計中考慮了氣候因素和風載，但當時在材料應力和耐久性方面都是新課題，尚沒有試驗驗證。唯可參考的數據資料來自匡西特活動房屋(Quonset，即拱形屋頂覆蓋瓦楞鐵的建筑)或帳篷類建筑等這些臨時性建筑?？镂魈鼗顒臃课?Quonsett得名自Rhode島的一個城市，在其附近建造了早期的這種拱形軍事建筑)非常容易建造和進行屋面覆蓋，相比之下當時較窄幅寬的塑料膜只能部分覆蓋溫室的結構，在結構設計時要考慮覆蓋材料分塊安裝的情況，這就需要一些額外的、剛度足夠的、縱跨溫室長度的專門構件將覆蓋材料固定在結構上。典型的單跨溫室跨度14～30ft(4.3～9.1m)，長度200(61m)，整個跨度為一個或兩個結構件。根據溫室大小和建設地點，溫室立柱一般埋入地下2ft(61cm)或3ft(91cm)。
以上的技術發展促進了全新鋼結構溫室的設計，當然在框架上固定塑料覆蓋溫室公司的設計人員和建筑領域的監理人員及經驗豐富的工藝人員緊密合作時，木材有時仍然是必要的。
溫室公司的設計人員和建筑領域的監理人員及經驗豐富的工藝人員緊密合作，開發了固定塑料膜的積極安全的實用方法?即鋁合金卡具固膜方法。鋁合金材料的重復使用性能有利于降低兩件套式的鋁合金固膜卡具成本。最早的鋁合金固膜系統的卡具底座是用螺栓或螺釘等機械方法固定在溫室結構上，然后用壓條將塑料膜卡進底座中緊固的，溫室從上到下的塑料膜都采用這種方法固定住?，F在的覆蓋材料安裝方法則更加簡單和容易了。為了節能，溫室建造者開始采用雙層膜覆蓋溫室，通過鼠籠式鼓風機在兩層膜之間充氣產生隔熱保溫效果。新開發的固膜卡具對單層膜和雙層膜都能夠適用(連棟溫室中也采用相同的工藝)。
一棟單跨塑料溫室可以在幾天之內建成并投入使用，而一棟玻璃溫室則需要幾周甚至幾個月的時間才能建成。這些溫室的基本用途是相似的，不過現在單跨塑料溫室更多地用于種苗繁育(例如露地蔬菜的種苗生產)、木本或多年生苗木的越冬生產等。以往一直采用玻璃溫室進行盆栽植物和花壇植物生產的種植者開始嘗試采用新的塑料溫室，他們發現塑料溫室和玻璃溫室相比具有很多優點。首先，塑料溫室的密閉性比玻璃溫室要好得多，因為玻璃覆蓋材料之間一般存在空隙，容易造成空氣的逸漏。此外，塑料溫室可獲得的太陽能等于或略高于玻璃溫室(雖然塑料比玻璃的透光率約低15％)，而且室內溫度保持更持久。溫室環境的這些新變化為各種園藝生產活動提供了更多的獨特溫室環境。傳統的種植者和新生代的種植者都可以采用這種全新的種植環境進行作物的栽培生產了。
密封性能更好的塑料溫室需要更多的環境控制設施。幾十年來，玻璃溫室一直采用燃煤、燃油或燃燒天然氣的大鍋爐產生熱蒸汽或熱水來加熱溫室，利用側墻和屋面通風口的空氣對流進行自然通風。經驗豐富的溫室建造商還會為玻璃溫室用戶提供可選擇的加溫和通風設備(類似于畜禽含上所用的設備)，尤其是那些常常要創造區域小氣候的研究單位的溫室，更需要這些調控設備。單跨塑料溫室可以使用小型的燃油、燃氣或燃燒液化氣的熱風機加熱，可以采用機械方式進行通風，進風口安裝百葉，出風口安裝排風扇。
塑料溫室的出現使傳統的種植者遭遇了巨大的壓力。新進入的種植者可以快速建設溫室開始生產園藝產品。這種情況導致市場上種植者數量大大增加，而且環境的改善縮短了植物的生產上市時間。同樣的產品生產周期縮短了，資金占用也減少了但產品市場價格相同，商業溫室產品的市場自此水遠改變了。
單跨溫室(freestanding)顧名思義是指不依附于其他建筑結構的溫室。它可以是沒有側墻的簡易拱形結構，也可以有較矮的側墻，或者有2.4～3m高的側墻。它和另一種常見的溫室一一連棟溫室是相對而言的。連棟溫室通常由多個跨連接而成一個大型溫室。
簡單歷史
塑料，兒子，塑料!”。這并不是我父親在給我說什么，而是我在電影院觀看20世紀60年代經典電影《畢業生》時聽到的一句對白。當時，達斯汀?霍夫曼在游泳池旁一邊被羅賓遜夫人追趕一邊向她討要職業方面的建議。合成塑料，特別是聚乙烯薄膜促進了現代花壇植物產業的形成，同時也是現代單跨溫室發展的推動力。
在第二次世界大戰以前，所有的溫室都采用木結構或鋼結構，外覆玻璃材料。第二次世界大戰推動了航空航天和造船工業開發更輕更結實的新型材料的步伐，這些材料作為鋼材的補充用于建造國家防御設施。其中的塑料工藝改進在不同的行業內孕育了巨大的市場機遇，包括農業和園藝行業。
在應用塑料材料之前，溫室結構都是按照玻璃覆蓋來設計和建造的。塑料出現后，農場主、花農和育苗專業戶可以采用這種新型的塑料材料作為現有小型木結構溫室的透光材料，而不再用玻璃這種昂貴、易碎而且沉重的材料。雖然塑料薄、壽命短且幅寬偏小(當時僅有61cm或91cm寬)缺點，但它在資金、時間等方面要求較低，使得新的種植者容易進入園藝生產這個行業。
不過，為持續獲得市場青睞，要求塑料提高其幅寬和使用壽命。根據溫室建設地點不同，最早91cm寬的塑料使用壽命僅為3～4個月。當時在沒有抗紫外線添加劑的情況下，塑料聚合物迅速降解，塑料材料的彈性和強度都會迅速下降。
隨著塑料幅寬的增加，溫室建造者開發了非木結構的溫室，比如鋼結構溫室，在溫室尺寸、形狀和強度方面不亞于木結構，但建造投資更低，使用期內的維護費用也更低。這也為鋼結構玻璃溫室提供了另外一種經濟上可行的溫室，溫室建造成本從采用玻璃的4～7美元/ft2(43～75.25美元/m2)降低到采用塑料的0.8～1.5美元/ft2(8.6～16美元/m2)。
早期設計的單跨溫室構件比較粗糙簡單，但卻是有效的。在設計中考慮了氣候因素和風載，但當時在材料應力和耐久性方面都是新課題，尚沒有試驗驗證。唯可參考的數據資料來自匡西特活動房屋(Quonset，即拱形屋頂覆蓋瓦楞鐵的建筑)或帳篷類建筑等這些臨時性建筑?？镂魈鼗顒臃课?Quonsett得名自Rhode島的一個城市，在其附近建造了早期的這種拱形軍事建筑)非常容易建造和進行屋面覆蓋，相比之下當時較窄幅寬的塑料膜只能部分覆蓋溫室的結構，在結構設計時要考慮覆蓋材料分塊安裝的情況，這就需要一些額外的、剛度足夠的、縱跨溫室長度的專門構件將覆蓋材料固定在結構上。典型的單跨溫室跨度14～30ft(4.3～9.1m)，長度200(61m)，整個跨度為一個或兩個結構件。根據溫室大小和建設地點，溫室立柱一般埋入地下2ft(61cm)或3ft(91cm)。
以上的技術發展促進了全新鋼結構溫室的設計，當然在框架上固定塑料覆蓋溫室公司的設計人員和建筑領域的監理人員及經驗豐富的工藝人員緊密合作時，木材有時仍然是必要的。
溫室公司的設計人員和建筑領域的監理人員及經驗豐富的工藝人員緊密合作，開發了固定塑料膜的積極安全的實用方法?即鋁合金卡具固膜方法。鋁合金材料的重復使用性能有利于降低兩件套式的鋁合金固膜卡具成本。最早的鋁合金固膜系統的卡具底座是用螺栓或螺釘等機械方法固定在溫室結構上，然后用壓條將塑料膜卡進底座中緊固的，溫室從上到下的塑料膜都采用這種方法固定住?，F在的覆蓋材料安裝方法則更加簡單和容易了。為了節能，溫室建造者開始采用雙層膜覆蓋溫室，通過鼠籠式鼓風機在兩層膜之間充氣產生隔熱保溫效果。新開發的固膜卡具對單層膜和雙層膜都能夠適用(連棟溫室中也采用相同的工藝)。
一棟單跨塑料溫室可以在幾天之內建成并投入使用，而一棟玻璃溫室則需要幾周甚至幾個月的時間才能建成。這些溫室的基本用途是相似的，不過現在單跨塑料溫室更多地用于種苗繁育(例如露地蔬菜的種苗生產)、木本或多年生苗木的越冬生產等。以往一直采用玻璃溫室進行盆栽植物和花壇植物生產的種植者開始嘗試采用新的塑料溫室，他們發現塑料溫室和玻璃溫室相比具有很多優點。首先，塑料溫室的密閉性比玻璃溫室要好得多，因為玻璃覆蓋材料之間一般存在空隙，容易造成空氣的逸漏。此外，塑料溫室可獲得的太陽能等于或略高于玻璃溫室(雖然塑料比玻璃的透光率約低15％)，而且室內溫度保持更持久。溫室環境的這些新變化為各種園藝生產活動提供了更多的獨特溫室環境。傳統的種植者和新生代的種植者都可以采用這種全新的種植環境進行作物的栽培生產了。
密封性能更好的塑料溫室需要更多的環境控制設施。幾十年來，玻璃溫室一直采用燃煤、燃油或燃燒天然氣的大鍋爐產生熱蒸汽或熱水來加熱溫室，利用側墻和屋面通風口的空氣對流進行自然通風。經驗豐富的溫室建造商還會為玻璃溫室用戶提供可選擇的加溫和通風設備(類似于畜禽含上所用的設備)，尤其是那些常常要創造區域小氣候的研究單位的溫室，更需要這些調控設備。單跨塑料溫室可以使用小型的燃油、燃氣或燃燒液化氣的熱風機加熱，可以采用機械方式進行通風，進風口安裝百葉，出風口安裝排風扇。
塑料溫室的出現使傳統的種植者遭遇了巨大的壓力。新進入的種植者可以快速建設溫室開始生產園藝產品。這種情況導致市場上種植者數量大大增加，而且環境的改善縮短了植物的生產上市時間。同樣的產品生產周期縮短了，資金占用也減少了但產品市場價格相同，商業溫室產品的市場自此水遠改變了。
典型的單跨溫室
持續的改進
自第一棟單跨塑料溫室誕生后的40多年時間里，溫室塑料覆蓋材料發生了巨大的變化。長壽、寬幅、無滴、保溫、硬質塑料等都成為種植者的塑料覆蓋材料的選擇。曾經有段時間，玻璃鋼(FRP)板材很受歡迎，因為玻璃溫室用戶轉向使用玻璃鋼覆蓋所引起的“文化”方面的落差比轉向塑料薄膜要小。使用玻璃鋼浪板覆蓋一方面可以降低溫室的建造成本，另一方面也避免每隔兩三年更換塑料薄膜的麻煩。不過，對玻璃鋼的熱情很快結束了，因為人們發現其極易燃燒，而且會迅速造成大面積的破壞。
在過去的數年中，溫室其他方面也得到了持續的改進。比如結構材料更結實，更輕，以及抗腐蝕能力更強，溫室空間變得更寬，更高，更長等。此外，在溫室硬件連接的用戶友好性方面、溫室環境控制包括溫度、濕度、光照水平、灌溉以及氣象預測等的一體化方面也取得了許多進展。
由于能源成本不斷增長，近年來設計人員將大跨度連棟玻璃溫室上常用的自然通風方式應用到單跨溫室上。他們采用手搖柄或電動卷膜器將溫室側墻和屋面的塑料膜卷起來，使得空氣在溫室內外流動起來，從而節省風機運轉的能量消耗。
優點和缺點
在決定建設單跨溫室還是連棟溫室時需要考慮幾個問題，包括土地成本、稅收政策、生產計劃、作物種類、勞動力數量、公用工程費用以及建造時間等。
自第一棟單跨塑料溫室誕生后的40多年時間里，溫室塑料覆蓋材料發生了巨大的變化。長壽、寬幅、無滴、保溫、硬質塑料等都成為種植者的塑料覆蓋材料的選擇。曾經有段時間，玻璃鋼(FRP)板材很受歡迎，因為玻璃溫室用戶轉向使用玻璃鋼覆蓋所引起的“文化”方面的落差比轉向塑料薄膜要小。使用玻璃鋼浪板覆蓋一方面可以降低溫室的建造成本，另一方面也避免每隔兩三年更換塑料薄膜的麻煩。不過，對玻璃鋼的熱情很快結束了，因為人們發現其極易燃燒，而且會迅速造成大面積的破壞。
在過去的數年中，溫室其他方面也得到了持續的改進。比如結構材料更結實，更輕，以及抗腐蝕能力更強，溫室空間變得更寬，更高，更長等。此外，在溫室硬件連接的用戶友好性方面、溫室環境控制包括溫度、濕度、光照水平、灌溉以及氣象預測等的一體化方面也取得了許多進展。
由于能源成本不斷增長，近年來設計人員將大跨度連棟玻璃溫室上常用的自然通風方式應用到單跨溫室上。他們采用手搖柄或電動卷膜器將溫室側墻和屋面的塑料膜卷起來，使得空氣在溫室內外流動起來，從而節省風機運轉的能量消耗。
優點和缺點
在決定建設單跨溫室還是連棟溫室時需要考慮幾個問題，包括土地成本、稅收政策、生產計劃、作物種類、勞動力數量、公用工程費用以及建造時間等。
- 單跨溫室單位設施面積的建設投資最低。但是由于每棟溫室都需要有獨立的加溫和風設備，単跨溫室的加溫和逝風系統投資較高。
- 當溫室總的生產面積超過0.5英商(0.2hm2)后，單跨溫室的人工成本和機械化生產的成本通常要高于連棟溫室，因為在單跨溫室內很難使用軌道、傳送和移動式栽培床等設備運輸作物，雖然從技術上并非不能實現。
- 單跨溫室比連棟溫室要占用更多的土地，因為每個溫室之間總要留出空間如果建設地點的建設用地資源非常寶貴，那在規劃布置好所有其他必須配套的單體建筑設施后，在剩余的建設用地上確定溫室形式時，單跨溫室的低成本優勢與連棟溫室的節約土地優勢相比幾近于無。
- 如果作物生產要求溫室環境控制水平和操作自動化水平較高，比如生產花壇植物穴盤苗，可以考慮采用連棟溫室。
- 當遇到蟲害或病害時，采用單跨溫室很容易隔離。
- 如果場區布局需要改變，單跨塑料溫室比連棟溫室更容易進行搬遷。
許多種植者成功地采用單跨溫室進行大規模的生產。美國幾個最大的種植者，如俄勒岡州的 Harts Nursery of Jefferson采用了幾百棟單跨溫室生產花壇植物，這類溫室具有簡單、靈活和建造快的優點。
摘自：保爾紅皮書《溫室及設備管理》
摘自：保爾紅皮書《溫室及設備管理》
