單跨溫室
       單跨溫室(freestanding)顧名思義是指不依附于其他建筑結(jié)構(gòu)的溫室。它可以是沒有側(cè)墻的簡易拱形結(jié)構(gòu)，也可以有較矮的側(cè)墻，或者有2.4～3m高的側(cè)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(gè)跨連接而成一個(gè)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(jì)60年代經(jīng)典電影《畢業(yè)生》時(shí)聽到的一句對白。當(dāng)時(shí)，達(dá)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(yè)方面的建議。合成塑料，特別是聚乙烯薄膜促進(jìn)了現(xiàn)代花壇植物產(chǎn)業(yè)的形成，同時(shí)也是現(xiàn)代單跨溫室發(fā)展的推動力。
       在第二次世界大戰(zhàn)以前，所有的溫室都采用木結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，外覆玻璃材料。第二次世界大戰(zhàn)推動了航空航天和造船工業(yè)開發(fā)更輕更結(jié)實(shí)的新型材料的步伐，這些材料作為鋼材的補(bǔ)充用于建造國家防御設(shè)施。其中的塑料工藝改進(jìn)在不同的行業(yè)內(nèi)孕育了巨大的市場機(jī)遇，包括農(nóng)業(yè)和園藝行業(yè)。
       在應(yīng)用塑料材料之前，溫室結(jié)構(gòu)都是按照玻璃覆蓋來設(shè)計(jì)和建造的。塑料出現(xiàn)后，農(nóng)場主、花農(nóng)和育苗專業(yè)戶可以采用這種新型的塑料材料作為現(xiàn)有小型木結(jié)構(gòu)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(dāng)時(shí)僅有61cm或91cm寬)缺點(diǎn)，但它在資金、時(shí)間等方面要求較低，使得新的種植者容易進(jìn)入園藝生產(chǎn)這個(gè)行業(yè)。
       不過，為持續(xù)獲得市場青睞，要求塑料提高其幅寬和使用壽命。根據(jù)溫室建設(shè)地點(diǎn)不同，最早91cm寬的塑料使用壽命僅為3～4個(gè)月。當(dāng)時(shí)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(qiáng)度都會迅速下降。
       隨著塑料幅寬的增加，溫室建造者開發(fā)了非木結(jié)構(gòu)的溫室，比如鋼結(jié)構(gòu)溫室，在溫室尺寸、形狀和強(qiáng)度方面不亞于木結(jié)構(gòu)，但建造投資更低，使用期內(nèi)的維護(hù)費(fèi)用也更低。這也為鋼結(jié)構(gòu)玻璃溫室提供了另外一種經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)的單跨溫室構(gòu)件比較粗糙簡單，但卻是有效的。在設(shè)計(jì)中考慮了氣候因素和風(fēng)載，但當(dāng)時(shí)在材料應(yīng)力和耐久性方面都是新課題，尚沒有試驗(yàn)驗(yàn)證。唯可參考的數(shù)據(jù)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(shí)性建筑?？镂魈鼗顒臃课?Quonsett得名自Rhode島的一個(gè)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(jìn)行屋面覆蓋，相比之下當(dāng)時(shí)較窄幅寬的塑料膜只能部分覆蓋溫室的結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)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(gòu)件將覆蓋材料固定在結(jié)構(gòu)上。典型的單跨溫室跨度14～30ft(4.3～9.1m)，長度200(61m)，整個(gè)跨度為一個(gè)或兩個(gè)結(jié)構(gòu)件。根據(jù)溫室大小和建設(shè)地點(diǎn)，溫室立柱一般埋入地下2ft(61cm)或3ft(91cm)。
       以上的技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了全新鋼結(jié)構(gòu)溫室的設(shè)計(jì)，當(dāng)然在框架上固定塑料覆蓋溫室公司的設(shè)計(jì)人員和建筑領(lǐng)域的監(jiān)理人員及經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝人員緊密合作時(shí)，木材有時(shí)仍然是必要的。
       溫室公司的設(shè)計(jì)人員和建筑領(lǐng)域的監(jiān)理人員及經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝人員緊密合作，開發(fā)了固定塑料膜的積極安全的實(shí)用方法?即鋁合金卡具固膜方法。鋁合金材料的重復(fù)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(tǒng)的卡具底座是用螺栓或螺釘?shù)葯C(jī)械方法固定在溫室結(jié)構(gòu)上，然后用壓條將塑料膜卡進(jìn)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(xiàn)在的覆蓋材料安裝方法則更加簡單和容易了。為了節(jié)能，溫室建造者開始采用雙層膜覆蓋溫室，通過鼠籠式鼓風(fēng)機(jī)在兩層膜之間充氣產(chǎn)生隔熱保溫效果。新開發(fā)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(nèi)建成并投入使用，而一棟玻璃溫室則需要幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間才能建成。這些溫室的基本用途是相似的，不過現(xiàn)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(chǎn))、木本或多年生苗木的越冬生產(chǎn)等。以往一直采用玻璃溫室進(jìn)行盆栽植物和花壇植物生產(chǎn)的種植者開始嘗試采用新的塑料溫室，他們發(fā)現(xiàn)塑料溫室和玻璃溫室相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，塑料溫室的密閉性比玻璃溫室要好得多，因?yàn)椴ＡЦ采w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(nèi)溫度保持更持久。溫室環(huán)境的這些新變化為各種園藝生產(chǎn)活動提供了更多的獨(dú)特溫室環(huán)境。傳統(tǒng)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(huán)境進(jìn)行作物的栽培生產(chǎn)了。
       密封性能更好的塑料溫室需要更多的環(huán)境控制設(shè)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(chǎn)生熱蒸汽或熱水來加熱溫室，利用側(cè)墻和屋面通風(fēng)口的空氣對流進(jìn)行自然通風(fēng)。經(jīng)驗(yàn)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(fēng)設(shè)備(類似于畜禽含上所用的設(shè)備)，尤其是那些常常要創(chuàng)造區(qū)域小氣候的研究單位的溫室，更需要這些調(diào)控設(shè)備。單跨塑料溫室可以使用小型的燃油、燃?xì)饣蛉紵夯瘹獾臒犸L(fēng)機(jī)加熱，可以采用機(jī)械方式進(jìn)行通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口安裝百葉，出風(fēng)口安裝排風(fēng)扇。
       塑料溫室的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的種植者遭遇了巨大的壓力。新進(jìn)入的種植者可以快速建設(shè)溫室開始生產(chǎn)園藝產(chǎn)品。這種情況導(dǎo)致市場上種植者數(shù)量大大增加，而且環(huán)境的改善縮短了植物的生產(chǎn)上市時(shí)間。同樣的產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短了，資金占用也減少了但產(chǎn)品市場價(jià)格相同，商業(yè)溫室產(chǎn)品的市場自此水遠(yuǎn)改變了。

       持續(xù)的改進(jìn)

       自第一棟單跨塑料溫室誕生后的40多年時(shí)間里，溫室塑料覆蓋材料發(fā)生了巨大的變化。長壽、寬幅、無滴、保溫、硬質(zhì)塑料等都成為種植者的塑料覆蓋材料的選擇。曾經(jīng)有段時(shí)間，玻璃鋼(FRP)板材很受歡迎，因?yàn)椴Ａ厥矣脩艮D(zhuǎn)向使用玻璃鋼覆蓋所引起的“文化”方面的落差比轉(zhuǎn)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(jié)束了，因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)其極易燃燒，而且會迅速造成大面積的破壞。

       在過去的數(shù)年中，溫室其他方面也得到了持續(xù)的改進(jìn)。比如結(jié)構(gòu)材料更結(jié)實(shí)，更輕，以及抗腐蝕能力更強(qiáng)，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(huán)境控制包括溫度、濕度、光照水平、灌溉以及氣象預(yù)測等的一體化方面也取得了許多進(jìn)展。
由于能源成本不斷增長，近年來設(shè)計(jì)人員將大跨度連棟玻璃溫室上常用的自然通風(fēng)方式應(yīng)用到單跨溫室上。他們采用手搖柄或電動卷膜器將溫室側(cè)墻和屋面的塑料膜卷起來，使得空氣在溫室內(nèi)外流動起來，從而節(jié)省風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的能量消耗。

       優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

       在決定建設(shè)單跨溫室還是連棟溫室時(shí)需要考慮幾個(gè)問題，包括土地成本、稅收政策、生產(chǎn)計(jì)劃、作物種類、勞動力數(shù)量、公用工程費(fèi)用以及建造時(shí)間等。

      許多種植者成功地采用單跨溫室進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。美國幾個(gè)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(chǎn)花壇植物，這類溫室具有簡單、靈活和建造快的優(yōu)點(diǎn)。


摘自：保爾紅皮書《溫室及設(shè)備管理》