Строительство и архитектура/5. Теплогазоснабжение и вентиляция

Кубис В.А., Кубис А.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Многофункциональная энергоэффективная теплица для личных подсобных хозяйств

В целях повышения эффективности личных подсобных хозяйств необходимо шире использовать выращивание овощей в закрытом грунте. Большинство современных теплиц, представленных на рынке имеют простые конструкции и не предназначены для решения ряда операций при выращивания растений. В частности это касается круглогодичного выращивания овощей, хранения урожая, выращивания саженцев и рассады плодово-ягодных и декоративных культур. Авторами предлагается проект многофункциональной теплицы для круглогодичного использования.

Теплица представляет собой 2 одинаковые по площади теплицы, выполненные из сотового поликарбоната, соединенные между собой хозяйственно-тепличным блоком, имеющим капитальные стены.

В целом теплица состоит из 4 блоков для выращивания растений и 1 технического помещения (рис. 1)

Расположение теплицы представленное на рисунке 1 наиболее оптимально, так как капитальное сооружение закрывает основные теплицы с северной стороны, а сами теплицы расположены в наиболее освещенной части с южной стороны. Данное расположение приводит к минимальному затенению прилегающих к теплице территорий. Промежуток в 2,2 м между теплицами исключает взаимное затенение и в зимнее время является местом для чистки снега с крыш теплицы.. Теплица с помещениями Б, В получает максимальное количество солнечного света и теплоты, что крайне необходимо в указанный ниже период эксплуатации.

С

Ю

Рис. 1. Схема многофункциональной теплицы личного подсобного хозяйства.

Общая площадь помещений составляет 183 м², где: площадь для выращивания растений –163 м², площадь отапливаемых помещений – 62 м², площадь технического помещения – 20 м² (рис.2).

Блок А и хозяйственный блок Д выполнены в одном помещении, имеют капитальные стены и разделены прозрачной перегородкой из сотового поликарбоната.

Предназначение блока Д: работы по пересадке и пикировке растений зимняя прививка саженцев; хранение инструмента и инвентаря; производство различных работ.

Блоки А и Д имеют капитальный ленточный фундамент, стены выполнены из пенобетонных блоков, при возможности их можно утеплить и обшить гидроизоляционным материалом. Оба блока имеют общую систему отопления.

При наличии у владельца дополнительных финансовых средств можно смонтировать под блоками А и Д техническое подполье (рис. 3. б)). Размер подполья зависит от предназначения и органичен размерами самого надземного строения и состоятельностью владельца. Техническое подполье – это хранилище посадочного материала, заготовок и плодов. Лаз в техническое подполье целесообразно сделать в помещении Д.

Рис. 2. Схема расположения стеллажей и оборудования:

1 –стеллажи, 2– верстак, 3 – шкаф для проращивании рассады, 4 – газовый котел, 5 – дымовая труба;

Техническое подполье должно иметь приточно- вытяжную вентиляцию. Оптимальная температура хранения саженцев и многих плодов +1-3 ⁰С. Для охлаждения данного подполья необходимо в ранне-зимний период подавать в него наружный холодный воздух канальным вентилятором.

При наличии или отсутствии технического подполья, полы в помещениях А и Д необходимо выполнить из монолитного бетона. Лучшее покрытие для полов – коммерческий линолеум. Практика показывает, что даже недорогой линолеум служит порядка 10 лет.

Рис. 3. Вид сбоку и фасад теплицы

Крыша блоков А и Д выполнена из сотового поликарбоната в 2 слоя. Покрытие технического блока сотовым поликарбонатом необходимо, так как многие из выполняемых работ требуют естественного освещения.

Количество окон в техническом помещении зависит от желания владельца. Установка простой деревянной оконной конструкции в стене смежной с помещением Г позволяет улучшать воздухообмен между этими помещениями. В солнечные, но морозные зимние дни температура воздуха в теплице Г может подняться до высоких температур, в это время можно пускать теплый воздух в техническое помещение.

Помещение Д должно иметь 3 двери, в том числе 1 наружную. Первая дверь соединяет помещения А и Д, вторая Г и Д соответственно. Дверь между помещениями Г и Д, а так же наружная дверь могут на зимний период наглухо закрываться.

Предназначение помещения А: выращивание зимних овощей и зелени; выращивание ранней рассады овощей и цветочных культур; передержка распикированной рассады в жаркие весенние дни; передержка вновь высаженных саженцев плодово-ягодных и декоративных многолетних культур; передержка привитых плодово-ягодных культур и пр.

Помещения А, Б, Д отапливаются газовым котлом.

Наиболее технически целесообразным является установка энергонезависимого котла и монтаж на системе отопления циркуляционного насоса. Так как помещения теплицы имеют очень малую тепловую инерцию, в случае использования энергозависимого котла и отключения электроэнергии, может произойти быстрое остывание помещений и размораживание системы отопления.

Установка отопительного котла в указанном месте зимней теплицы наиболее целесообразно, так как магистрали системы отопления имеют наименьшую длину.

Помещение А имеет 3 двери в том числе 1 наружную. Первая дверь соединяет помещения А и Д, вторая А и Б соответственно.

Помещение Б предназначено для ранневесеннего использования (конец февраля-март) и является выделенной частью одной из двух поликарбонатных каркасных теплиц. Отличие помещения Б от и от всей теплицы Г в наличии 2-го дополнительного слоя поликарбоната для повышенной теплоизоляции.

В вышеуказанный период начала эксплуатации помещения теплицы Б долгота светового дня вполне достаточна для выращивания большинства видов ранних овощей и зелени.

В помещении Б предусмотрена стеллажная система выращивания растений. Стеллажи данного помещения могут заполняться как выносимыми из помещения А рассадой и контейнерными растениями, так и культурами непосредственно высаживаемыми в грунт стеллажей.

Система отопления помещений выполнена в виде стальных коллекторов, расположенных в подстелажном пространстве. Для наилучшего прогрева стеллажей и зоны растений устраивается дополнительное укрытие. Дополнительное укрытие позволяет поддерживать температуру в зоне стеллажей на довольно высоком уровне (20-30 ⁰С) оптимальной для роста растений. При этом температура в самом помещении Б может колебаться на уровне 5-10 ⁰С, а в ночное время, в периоды сильных морозов может опускаться даже до отрицательных отметок. Использование дополнительных укрытий в теплице в периоды сильных морозов, позволяет снижать энергозатраты, за счет снижения температуры в помещении теплицы при сохранении интенсивного роста растений, в месте их расположения.

В периоды, когда в ночные часы температура опускается ниже -10 ⁰С, ( что случается в апреле раз в 5-7 лет [1]) и в пасмурные холодные дни, дополнительную теплоту получают путем открытия двери между помещениями Б и В и включения осевого вентилятора для перемешивания воздуха в этих помещениях.

Помещение Г – летняя теплица. Теплица предназначена для выращивания овощей непосредственно в грунте теплицы. Используется как классическая теплица с середины апреля. Благодаря большой площади, в зимний период может использоваться для хранения почвогрунтов, опилок и стружки для укрытий и мульчирования, а так же как помещение для различных технических работ, требующих больших площадей.

Для удобного перемещения по теплицам в том числе с садовыми тачками в помещениях Г и В монтируются двери друг на против друга. Для удобства перемещения ширина всех дверей не менее 900 мм.

Литература:

1. Архив погоды в Пензе (http://rp5.ru).