سازه ها و پوشش های گلخانه ای موجود در کشور

فنآوري بكار رفته در گلخانه، بر توان كنترل عوامل محيطي تاثير ميگذارد که از مهمترين فاكتورهاي موثر بر اين كنترل، نوع سازه و پوشش بكاررفته در گلخانه است.

۰ 141 خواندن این مطلب 9 دقیقه زمان میبرد

سازه ها و پوشش های گلخانه ای موجود در کشور

در جهان امروز به منظور كنترل شرايط محيطي در توليد محصولات كشاورزي، با بهره گيري از گلخانه هاي پيشرفته، بسياري از مشكلات تحت كنترل درآمده است. فنآوري بكار رفته در گلخانه، بر توان كنترل عوامل محيطي تاثير ميگذارد. از مهمترين فاكتورهاي موثر بر اين كنترل، نوع سازه و پوشش بكاررفته در گلخانه است. گستردگي و تنوع اقليمي در ايران، مطالعه و بررسي انواع سازه و پوشش گلخانه اي را جهت ارائه الگوي صحيح منطقه اي ضروري مي سازد. هم اكنون در بسياري از مناطق كشور از الگوي يكسان سازه و پوشش استفاده ميشود كه در اكثر آنها تناسبي علمي ميان فاكتورهاي اقليمي، نوع محصول، نوع سازه و پوشش مناسب به چشم نميخورد و در تعداد زيادي از اين واحدهاي توليدي هزينه هاي مصرفي در زمينه تامين انرژي، سرمايش، گرمايش و يا به عبارتي كنترل عوامل محيطي، غيرمتعارف است.

بنابراين لزوم استانداردسازي در گلخانه ها و كاربرد دستورالعمل هاي بين المللي مانند دستورالعمل IACS با كاربرد GIS در گلخانه ها ضروري به نظر ميرسد. هم اكنون سازهها و پوشش هاي مختلف به صورت تجاري در جهان ارائه شدهاند كه در ادامه بهصورت اجمالي بررسي ميگردند. بديهي است كه مطالعه انواع آنها به ارائه الگوي مناسب براي كشور كمك ميكند. مهمترين گروه سازه و پوشش گلخانه اي كه در توليدات تجاري كشاورزي مورد استفاده واقع ميشوند شامل گلخانه هاي لبه دار،(frame Ridge ، (ground to Ground و نيمه استوانه اي (Quonset) هستند. رايج ترين پوشش هاي مورد استفاده در گلخانه هاي تجاري به طور كلي در چند گروه تقسيم بندي ميشوند كه شامل پلي اتيلن، پلي فيلم، پلي كربنات، آكريليك و فايبرگلاس هستند.

اجزاء سازه گلخانه اي امروزه گلخانه هاي تجاري از مواد متفاوتي ساخته ميشوند. آلومينيوم، آهـن گـالوانيزه، اسـتيل و چـوب از رايجترين آنهاست. در اين بين آلومينيوم بادوامترين و احتمالاً اقتصادي ترين است. آلومينيوم در ضـخامتهـا و اشكال مختلف ارائه ميشود. انواع پروفيلهاي آلومينيومي را ميتوان به عنوان اجزاء مختلف يك سازه بـه كـار برد. استفاده از چوب در گلخانههاي تجاري رواج كمتـري دارد. مهمتـرين علـت آن فـسادپذيري و پوسـيدگي چوب به دليل شرايط محيطي گلخانه است. مهمترين قسمتهاي يك سازه گلخانهاي شامل: تيرهاي عرضي (Rafters)، ديوارههاي انتهايي (Wall End) ،تيرهـاي عمـودي طـرفين گلخانـه (Post Side)، ديوارههاي جانبي (wall Side) و ديرك هاي اتصال (lin Pur) هستند.

تيرهاي عرضي بخش مهمي از سازه در جهت حمايت از ايستايي گلخانه است. اين تيرها عموماً با فواصل ۶۰، ۹۰ و يا ۱۲۰ سانتيمتر و باتوجه به مقاومت مورد نياز نصب ميشوند. تيرهاي عرضي ميتوانند به صورت داربستي و يا به صورت كماني، با توجه به عرض گلخانه مورد نظر نصب گردند. عموماً در گلخانه هاي با عرض بيش از ۱۵ متر لازم است يك شاه تير اصلي نيز در مركز سقف سازه و به جهت افزايش مقاومت مورد نياز نصب شود. ديركهاي اتصال نگهدارنده هاي افقي هستند كه در جهت عمود بر تيرهاي عرضي قرار داشته و آنها را به همديگر متصل ميكنند. اين جزء سازه عموماً با فواصلي از ۱۲۰ تا ۲۴۰ سانتيمتر با توجه به اندازه و مقاومت مورد نياز گلخانه نصب ميشوند.

در مكانهاي كه نياز است سازه بار بيشتري را تحمل نمايد، در محل تلاقي ديركهاي اتصال و تيرهاي عرضي با اتصالات مناسب اين نقاط به يكديگر متصل ميشوند و در نتيجه مقاومت بيشتري در نواحي بادخيز و برفگير براي سازه ايجاد ميشود . تيرهاي عمودي طرفين گلخانه به همراه ستونها، در حقيقت پايه هاي عمودي سازه هستند. اين تيرها معمولاً داراي ارتفاعي از ۳۰ سانتيمتر تا ۳ متر هستند. ارتفاع اين تيرها تعيين كننده ارتفاع موردنياز براي رشد گياهان تحت كشت است و تأثير زيادي بر راندمان توليد گلخانه دارد. ديوارههاي جانبي گلخانه در تهويه و ايزوله نمودن گلخانه نقش مهمي بر عهده دارند. انواع پوششهاي گلخانه اي يك گلخانه مطلوب نيازمند يك پوشش مناسب است. اين پوشش نور را به مقدار بهينه عبور ميدهـد و در همان حال داراي يك مقاومت مناسب بـوده و از نظـر اقتـصادي نيـز بـه صـرفه اسـت.

تـا اواخـر دهـه ۱۹۵۰ گلخانه هاي شيشه اي تنها انتخاب براي توليدات تجاري بودند. شيشه ضـريب گـذردهي نـور بـالايي داشـته و انتقال حرارت را بيشتر از پوشش هاي ديگر انجام ميدهد و هزينه اوليه بالايي دارد. با ورود محصولات سنتتيك هيدروكربني، پوششهاي جديدي براي گلخانه ها به بازار عرضه شدند. انتخاب هر يك از اين پوشش هـا بـراي گلخانه هاي تازه تأسيس يا گلخانه هايي كه تحت پروژههاي نوسازي قرار گرفته اند، نيازمند بررسي فاكتورهـاي عملكردي و اقتصادي آنها است. همچنين، از آنجايي كه آلودگي هوا نيز از عوامل مؤثر بر كارآيي پوشـش هـاي گلخانه اي است، محل احداث گلخانه نيز از نظر آلودگي هوا نيازمند بررسي است.

در حال حاضـر رايـجتـرين انواع پوشش هاي گلخانه اي عبارتند از:

الف- پليكربناتها

پليكربناتها يكي از جديدترين موادي است كه هم اكنون براي پوشش گلخانـه هـا در دسـترس قـرار دارد. اگرچه هنوز پاره اي از خصوصيات آن براي استفاده در گلخانه در دست ارزيابي قرار دارد، ليكن ايـن پوشـش داراي استحكام كافي بوده و در همين حال انعطافپذيري مناسبي نيـز دارد، در نتيجـه امكـان اسـتفاده از آن در گلخانه هاي نيمه استوانه اي نيز وجود دارد. اين پوشش اگرچه هزينه اوليه بالايي دارد، ولي بعـضي از سـازندگان عمر مفيد آن را تا ۱۵ سال تضمين مينمايند. صفحات پليكربنات در حال حاضر در انواع دو لايـه و سـه لايـه نيز وجود دارد و در نتيجه مقاومت زيادي در مقابل ضربه، تبادل حرارتي و فشار از خود نشان ميدهند. ضريب گذردهي نور در آنها بيش از ۹۰% ، مقاومت آنها به ضربه ۲۰ برابر فـايبرگلاس و ۴۰ برابـر شيـشه و آكريليـك است، مقاومت آنها به UV بالا و داراي وزن نسبتا كمي هستند. اين پوشش به بسياري از مـواد شـيميايي ماننـد گروهي از اسيدها، اوره و و كودهاي شيميايي مقاوم است.

ب- آكريليك

آكريليكها هم از انواع پوششهاي جديد به شمار مي آيند. اين گروه هم بـسيار بـادوام بـوده و بـسياري از سازندگان طول عمر مفيد آن را حداقل ۱۰ سال تضمين نمودهاند. مهمترين محدوديت اين نوع پوشش، هزينـه بالاي اوليه آن است. اين پوشش ضريب گذردهي نور بسيار بالايي دارد. در انواع استاندارد اين پوشش، ضريب گذردهي نور به بيشتر از ۹۱% بالغ ميگردد. مقاومت آنها به ضربه و فشار بسيار بالاست و از نظـر مقاومـت بـه شكستگي، آكريليك ها بسيار مقاومتر از شيشه ولي داراي وزني تقريباً نـصف وزن شيـشه هـستند، همچنـين در برابر اشعه UV نيز كاملا مقاوم اند. از مزاياي اين پوشش كاركردن آسان با آنها است و به راحتي تحت عمليات نصب (سوراخكاري، برش با اره و ديگر ابزارها، شكلدهي حرارتي، برش ليزري، رنگ آميزي) قرار مـيگيرنـد . از نظر مقاومت شيميايي، آكريليك ها به بسياري از مواد شميايي ماننـد تركيبـات آمونيـاكي، اسـيدهاي رقيـق و هيدروكربنه اي آليفاتيك از خود مقاومت خوبي نشان ميدهند. قابليت شستشوي آنها نيز بسيار مناسب است و با شوينده هاي رايج و آب براحتي تميز ميشوند. از نظر تغييرات سطحي، آكريليـكهـا ۳ تـا ۸ برابـر بيـشتر از شيشه داراي خاصيت انقباض و انبساط هستند و بنابراين ضروري است كه در محاسبات مدنظر قرارگيرد. ايـن صفحات پوششي عموماً در انواع بيرنگ، برنز، خاكستري و سفيد ارائه ميشوند كه با توجه به نوع و رنـگ آن ميتواند داراي خاصيت گذردهي نور از ۱۲% تـا ۹۲% ،ضـريب انتقـال حرارتـي خورشـيدي از ۲۰% تـا ۸۹% و ضريب سايه از .۴۳۰ تا ۱۱.۴ داشته باشد. از معايب مهم اين پوششها قابليت اشتعال بعضي از انواع آنها است.

ج- فايبرگلاس

فايبرگلاس فايبرگلاس هم يكي ديگر از سازه ها و پوشش های گلخانه اي بوده كه باتوجه به مزايايي كه دارا هستند، نسبت به شيشه عموميت بيشتري يافته اند. فايبرگلاس ها قابليت تحمل بسيار بالايي داشته و از اسـتحكام مناسـبي برخوردارنـد. انواع موجود آنها داراي ضرايب گذردهي متفاوتي هستند. از معايب عمده فايبرگلاس ها تأثير سوء اشعه UV بر آنها، زوال آنها پس از چند سال و بدنبال آن بادكردگي و فرسوده و ضعيف شدن آنها است. در ادامه اين رونـد، بتدريج سرعت گذردهي نور آنها كاهش مي يابد و گياهان با كمبود نور مواجه ميشوند. به طور كلـي دوام ايـن پوشش باتوجه به كيفيت و استانداردهاي به كار رفته در آن، حدود ۵ سال عنوان ميگردد، لازم به ذكر است كه ميتوان با استفاده از پوشش هاي محافظ، دوام آنها را افزايش داد. از ديگر معايب فايبرگلاسها قابليـت اشـتعال بالا و خشپذيري زياد سطح آنها است.

د- پلي اتيلن

پلي اتيلن ها يكي از رايجترين و ارزانترين پوششهاي مورد استفاده در گلخانه هاي تجاري هستند، باتوجه به هزينه نسبتاً پائين اوليه نسبت به پوششهاي ديگر، اين پوشش به طور گستردهاي در گلخانه هاي تجـاري مـورد استفاده قرارميگيرد. در استفاده از اين روش، يك پوشش دو لايه از پلياتيلن استفاده ميشود كه در گلخانه هاي مدرنتر از هواي فشرده در بين دو لايه نيز جهت كاهش تبادل حرارتي با محيط استفاده ميشود. در حال حاضر هر روز پوشش هاي جديدتري در اين گروه ارائه ميشود و پارهاي از توليدكننـدگان بعـضي از انـواع توليـدات خود را تا ۴ سال تضمين مي نمايند. بهترين انواع اين پوشش داراي خصوصياتي همچون مقاومت به اشـعه UV و تغييرات كمرنگ در مقابل نور خروشيد (كدرشدن) هـستند. ايـن پوشـش مقامـت بـسيار كمتـري در مقابـل خسارت ناشي از باد، تكرگ و برف نسبت به ديگر انواع پوشش هاي موجود دارد. اما آنچه آنرا مورد توجه قرار ميدهد هزينه كمتر اوليه و بينيازي به بعضي از اجزاء سازه بوده كه در پوشش هاي ديگر مورد نياز است. از جمله موادي كه در ساخت گلخانه هاي تجاري با پوشش پلياتيلن لازم اسـت مـدنظر قـرار گيـرد و مـيتوانـد عمـر اقتصادي اين پوششها را افزايش دهد استفاده از مواد ضد تشكيل قطره است. اين مواد باعث جلوگيري از تشكيل قطرات آب بر روي پوشش داخلي گلخانه مي شوند. در نتيجه تشكيل قطـرات آب، ورود نور مناسب به داخل كاهش مي يابد و با ريزش قطرات آب به سطح برگ گياهان كشت شده، بيماريهـاي قارچي و گنديدگي برگها ايجاد ميشود. همچنين، استفاده از مواد مناسب اتـصال پوشـش بـراي اتصال بهتر صفحات با يكديگر نيز بر افزايش عمر اقتصادي موثر است.

انواع سازه هاي گلخانه اي براي توليدات تجاري كشاورزي

بهره وري توليد محصول در كشت هاي گلخانه اي وابستگي زيادي به سازه و پوشش گلخانه مورد استفاده در يك گلخانه دارد. از آنجايي كه اين سازه ها در انواع گوناگون در بازار ارائه ميشوند، آشنايي با اين تنوع و نيز شناخت مزيت ها و كاستي هاي هر يك، در توليد و مديريت بهينه مؤثر و تأثير مستقيم بر هزينه هاي توليد را در پي خواهـد داشـت. آنچه كه در ادامه ميآيد، بحث مختصري در زمينه سازه ها و اجزاء آنها در توليد تجاري محـصولات گلخانـه اي است. مهمترين انواع گلخانه در يك نماي كلي، سازههاي گلخانهاي كه در توليدات تجاري كشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند. اين گروه ها عبارتند از گلخانه هاي لبه دار يـا Frame Ridge و نيمه استوانه اي يا Quonset . هر يك از اين گروهها ميتوانند داراي طراحي ساده تا پيچيده بوده كه اين مقوله به نوع طراحي و نيازهاي مهندسي آن بستگي دارد.

گلخانه هاي لبه دار (Frame Ridge)

مشخصه ظاهري اين سازه سه گوشبودن سقف و يا تمام سازه است .ساختار اين سازه به گونهاي است كه براي استفاده از پوشش هاي سنگين تر مانند شيشه و فايبرگلاس مناسبتر است. اين نـوع گلخانـه داراي ديوارههاي جانبي عمودي و ديرك هاي اصلي در سقف براي ايجاد يك محوطه بزرگ و فضاي مناسب در زيـر سقف است. اين سازه به نوعي طراحي ميگردد كه معمولاً سـتونهـاي عمـودي (غيـر از آنچـه در ديـواره هـا استفاده مي شود) براي نگهداري سقف به كار نمي رود.

سقف سه گوش و ديواره هاي جانبي باعث ايجاد حداكثر فضاي داخلي و جريان هوا در ايـن نـوع گلخانـه ميشود. براي تأمين مقاومت ديوارههاي جانبي و تحمل بارهـاي عرضـي، ايـن سـازه نيازمنـد يـك بـسترسازي مناسب است. براي افزايش مقاومت اين سازه و همچنين افزايش عرض مورد استفاده گلخانـه، بـه كـار گيـري تيرهاي عمودي تقويتي در ديوارههاي جانبي و انتهايي اجتنابناپذير اسـت. افـزايش عـرض گلخانـه رانـدمان جريان گردش هوا را نيز افزايش ميدهد. در اين نـوع سـازه امكـان پوشـش آن بـا فـايبرگلاس، پلـيكربنـات، آكريليك و يا ديگر پوششهاي سنگين وجود دارد و همچينن در آنها، امكان طراحي براسـاس تطبيـق بـا محـيط فيزيكي، بيشتر از انواع سازههاي ديگر وجود دارد. انواع تجاري اين سازه با ابعاد، عرض از ۵.۴ متر تا ۱۶ متـر، ديواره جانبي از ۸.۱ متر تا ۵.۴ متر ارتفاع و مقدار تحمل بـه بـار از حـدود ۵۰ كيلـوگرم بـر مترمربـع تـا ۱۵۰ كيلوگرم بر مترمربع و يا بيشتر عرضه ميشود. اين سازه ها در صورت رعايت استانداردها و ملاحظات فني قادر به تحمل بادهايي تا سرعت ۴۰ متر بر ثانيه خواهد بود كه اين مقدار قابل افزايش نيز هست.

گلخانه هاي نيمه استوانه اي (Quonset)

رايجترين انواع گلخانه هاي تجاري در اين گروه قرار دارند. بارزترين مشخـصه ظـاهري ايـن گـروه سـازه كماني شكل آنهاست.اين گروه سازه معمولاً در دو انتهاي خود داراي ديواري صلب و محكم بوده تا بتوانند قسمتي از بارهاي جانبي را تحمل نمايد. اين دسته از گلخانه ها داراي ابعاد متنوع و مناسب براي بسياري از اقليمها و محصولات هستند و هر نوع با نامهاي تجاري مختلف عرضه ميگردند. فرم ظاهري سازه و پوشش گلخانه از نظـر انحنا در طرفين، ممكن است محدوديتهايي براي رشد گياهان كنـاري ايجـاد نمايـد كـه لازم اسـت در زمـان احداث آن باتوجه به گياه مورد نظر ارتفاع مناسب ديواره هاي جانبي مدنظر قرار گيرد.

انواع گلخانه هاي نيمه استوانه اي

الف- گلخانه هاي :Ground to Groundاين سـازه هـم بـراي گلخانـه هـاي فـصلي و هـم چندسـاله اسـتفاده ميشود. هزينه ساخت اين سازه بسيار متفاوت بوده و بستگي بـه بـار محاسـبه شـده، نـوع و جـنس اسكلت، فرم ظاهري آن (گرد كامل و يا گرد ديوارهدار) دارد.

ب- گلخانه هاي :Quonsetter اين گروه از سازه ها نسبت به گروه پيشين داراي حداقل سطح پوشش سقف هستند و باتوجه به سطح خارجي كوچكتر در يـك نيمـرخ عرضـي، رانـدمان مـصرف انـرژي در آنهـا بـالاتر خواهنـد بـود. ديواره هاي جانبي اين سازه داراي ارتفاع بيشتري نسبت به انـواع Ground to Ground اسـت و عمومـاً ارتفـاع ايـن ديوارههاي جانبي به حدود ۳ متر ميرسد.