高老师大棚温室设计的分类，适用范围，以及备选的70余种大棚方案

《高老师大棚温室设计的分类，适用范围，以及备选的70余种大棚方案》

温室大棚建设的重点和难点就是，在国内众多建成的大棚中选择最适合自己的大棚设计方案。

我是＂大棚高老师＂（网上可收索到我的70多种大棚作品）。现将十几年来我所独立设计的大棚图纸，加上我收集到的国内常用的各类大棚图纸、照片，再经过我的验算后形成的大棚图纸合并成一体，从单管简易大棚、椭圆管、几字钢、矩形方钢、C型钢大棚到双层大棚 冷暖两用大棚、棚中棚、春棚、光伏大棚乃至鸟巢大棚、抗台风大棚和新型挡风墙等，形成目前国内最全的大棚十大设计方案，含70多个小方案。再分别对其进行分析，总结各自现状，1、适用范围，2、温度指标（本文所指温度均为我国东北地区。凌晨棚内温度。黄河中下游地域可在这个温度的基础上增加5度；长江中下游地域可增加10度；两广地域可增加15度），3、造价，4、优缺点等，推荐给大家。以便全国的大棚建设用户根据自身的地理位置、用途、经济状态，有针对性的选择某种，或几种的组合，再进行更深入的研讨。

文章较长，请耐心阅读。要想建设最适合自己的大棚，又想降低成本（大棚降本），提高大棚抗风、雪、雹的能力，做到既耐用又美观实用。选好大棚设计方案应该是头等大事。

到目前为止，温室大棚是现代农林牧渔业最常用的生产工具，已无需论证。然而，经过数十年的实践，我国的大棚事业虽然取得了巨大的成就，但还是存在不尽人意，甚至留下了许多遗憾与无奈。其中，主要表现有以下三方面的不足：

1、温室大棚建设成本高，投资回收期长，是最无情的现实和无奈。直接影响到温室、大棚的建设和推广。

2、大棚结构不合理，抗自然灾害能力差，特别是面对大风、冰雹，大雨的袭来，往往只能是听天由命和灾后重建。既产生二次大棚建设成本，还会给大棚生产带来突如其来的损失。

3、棚内环境差，目前常用的大棚，普遍跨度较小，造成温度偏低或偏高、通风不畅，湿度偏大，不利于操作人员的身体健康，还会影响到产品的质量。大棚保温 棚内降温亟待解决。

其实，问题的关键都出在大棚设计上。本来，以上三方面的不足在建设大棚之前就应该考虑到，并提前拿出措施予以预防和解决的。就像我们平时选择住宅方案一样，不能出了问题再解决。

目前的大棚方案存在许多理论上和设计上的不合理，但常常不被人所知，致使错误被不断重复，甚至放大。

我是一位专门从事膜结构（就是温室大棚设计）的工程师。由于我是位退休多年的老人，大家都称我大棚高老师或是高老师大棚。我设计的新型大棚温室，经过在全国各地十多年的实践，均获得成功。已在内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、安徽、江西、河北、江苏、广西、广东、海南、山西、陕西、甘肃、山东、湖北、青海、新疆、河南等二十几个省推广，效果良好。许多大棚还经历了特大风和大雪、冰雹的考验，八年前在包头等地建成的大棚、膜未换，至今还在使用。

在大棚设计中，我本着以下标准要求自己：同等强度，追求造价最低；同等造价，追求材质最优；同等材质，追求跨度最大；同等跨度，追求强度最坚。有这样一组调查，一套科学的大棚设计图纸将给大棚建设者节约一半以上的资金。我将尽可能为用户提供最优质的设计方案和便于指导施工的图纸。也尽可能在大棚施工期给予网上技术指导。

以下我逐一将目前国内常用的温室大棚展示给大家，并进行讲解，以便广大农民兄弟在最短的时间里，游览温室大棚世界，开阔视野，进行多方案比较，最终选择适合自己的大棚方案。

下面将有关检索大棚的“关键词”罗列如下，便于大家从网络上寻找有关大棚方面的技术资料：

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农家乐大棚 多功能大棚 新型挡风墙花卉大棚 园林大棚

双层大棚 两用大棚 住宅大棚养鱼大棚 养虾大棚 钓鱼大棚

养鸡大棚 养鸭大棚 养鹅大棚瓜果大棚 蔬菜大棚 蘑菇大棚

连栋大棚 装配式大棚 棚中棚春棚 保温大棚 大棚骨架

日光温室 鸟巢大棚 抗台风大棚采摘大棚 悬索大棚 大棚膜 阴阳棚 抗台风大棚 玻璃大棚 养猪大棚 养羊大棚 养牛大棚

花木大棚 焊接式大棚 椭圆管、几字钢、矩形方钢、C型钢

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第一方案《8-13米跨带一侧垂直段焊接半拱形骨架温室大棚》

1.1、传统砖墙或土墙支撑拱架的日光温室（拱面朝南）

这是传统温室（见下图），虽然它存在许多致命的缺点，但由于使用者绝大多数是无法挑战它的。所以，我虽然不推荐这个方案，但也不拒绝设计这一方案。原因是，许多地区，只有实施这种方案，才可得到高额补贴。这类温室的每亩造价在10到20万元，有的地区还要更高。

我希望推荐的方案，大多都是对传统大棚的优化，去掉一切不合理的部分，比如后墙、侧墙和后顶板、基础、棉被等，从而达到大棚降本的作用。

    1.2、大棚拱架选择钢框架结构，砖墙和土墙只起封闭作用的日光温室

这类大棚的钢拱架是不搭在后墙上的，拱架自身带一个后立柱，形成框架结构。砖墙和土墙只起封闭作用，墙体可比传统温室墙体更薄。抗震性能大大提高。有一定的推广价值。但这类墙体的高度一般不得超过三米，且必须与后柱有一定的连接。这种大棚最适合于墙已经事先砌好了的情况，靠上我设计的拱架，并加以连接，大棚就建好了。这类结构也适用于跨度要求在9-15米的温室。本方案可与后面的方案九之9.1、9.2合用。

1.3住宅大棚（含圈舍连体大棚等多功能大棚）

    带后立柱框架结构拱架另一种用法，就是将其依靠到现有住宅（也可取消立柱，直接固定在墙体上）通过与原有建筑锚固连接，形成“住宅连体大棚”。

“住宅连体大棚”也存在许多缺点，比如后坡的排水困难；对住房要求有后窗，否则房间内的空气质量差；夏季室内温度过高等。

    如果后房用于饲养，效果也不错。

第一方案的适用范围：跨度8-13米的适合蔬菜大棚，花卉大棚。跨度12-15米的，还适合养殖大棚，水产大棚或生态大棚（餐厅）。这类日光温室盖上厚棉被后，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度还能维持到零上5度左右。

第二方案《7-13.4米跨拱棚，全棉被包裹的保温大棚》

2.1、全拱形全棉被包裹保温大棚（东西走向）

是在第一方案的基础上，将其进一步优化。骨架选择全拱架结构。保温被选用较厚、防水、耐久（最好外黑内银色）保温棉被。大棚膜选用耐久性好的12丝的高透光优质膜或编制大棚膜。抗风柱下面采用混凝土基础。卷被选择普通安全型卷帘机。在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度还能维持到零上5度左右。棚内温度过高时，阴面棉被卷起以增加采光和通风。

    这一方案的优点是，大棚抗风雨，抗雪，抗冰雹能力强。单位面积造价较低（以12米跨为例，每平米全部材料费57元左右，含人工费等2万元，每亩地按棚内660平算，全部费用5.7万元）。土地使用率高。施工简便，冬季效果不差于第一方案。春、夏、秋三季，这种“全拱形保温大棚”的光照度及通风较传统温室有显著提高。特别适于瓜果大棚 蔬菜大棚 蘑菇大棚的栽培生产。跨度最大13.4米，拱脚以下不能有垂直段。其实这种拱棚是挑战目前传统的带后墙的日光温室大棚，从而大幅度降低大棚建设成本。

2.2、全棉被包裹保温阴阳棚

对于上述2.1方案，也是可以在拱棚横向三分之二处，用红砖将大棚沿纵向分隔成阴阳两个空间，就是目前常见的阴阳棚。但此时必须在三分之二处加钢柱，并将柱与墙体适当连接，以加强墙体的整体稳定性。（见下图）

2.3全棉被包裹保温冷暖两用棚

上述2.2方案的阴阳棚，是我并不赞同的做法。缺点就是砌砖墙费钱费工又挡光。如果将墙体换成两层中空的银蓝膜隔断，天冷放下隔断，阳面种植，形成暖棚。阴面闲置。天气转暖，将隔断卷起，便成了冷棚。有人将这种被隔断成阴阳两个空间的拱棚功能发挥到极致：朝阳的一面种菜；朝北的一面种蘑菇。取得了很好的经济收益。

2.4全拱形全棉被包裹保温大棚（南北走向）

拱棚为南北走向时，与2.1方案区别在于：卷被选择安装专用拱棚卷帘（棉被）机，起始卷轴放置西侧，以便于冬季及时覆盖大棚，减少下午的热量散失，（也可以使用两台普通端部卷帘机）。夏季，将两侧棉被卷高，以增加采光和通风。缺点是冬季保温效果要略低于2.1方案，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度还能维持到零上2度左右。（天气转暖后，最大优势才能显现出来）。施工简便。跨度最大13.4米，拱脚以下不能有垂直段。

第二方案的适用范围：跨度7-13.4米的，适合蔬菜，花木。跨度12-13.4米的，还适合瓜果大棚 蔬菜大棚 蘑菇大棚

或生态餐厅等。

以上两大方案由于都需要使用外盖厚棉被，费用很高，且使用上也增加了一些麻烦。

但是，到目前为止，就保温效果上来看，我们还没有找到比大棚保温被更有效的了方法了。保温棉被存在的缺点也是显而易见的。首先是运输费很高。第二，棉被本身价格就很高。第三，卷被机的价格高。四是，运行维护费用高。五是，除雪难，排雨差。六是，必须有电力设施。七是，棉被及设备重量大，对拱架强度提出更高的需求。从以上两大方案的投资来看，棉被产生的费用要占到总投资的50%左右。而前面提到的两个方案又全都是采用大棚保温棉被。

从设计师的视角，我更希望推荐的是以下讲的几大方案。

第三方案：《7-13.4米跨全拱形焊接式抗台风大棚》

在我国南部沿海地区，每年夏秋季节，常会遭遇极端的台风天气(九级以上)，并伴随有大雨的来袭。对这些地区的农业和水产养殖带来摧毁性破坏。如何设计出能抵御台风，能将损失降低到最低的大棚成为新的课题。目前实践经验不足，处于试验摸索阶段。

我主要从以下几方面来予以解决这些难题：1、选择扁圆外形，减少对风的阻力。2、拱架采用空间三角断面桁架，加密、加粗杆件，增强骨架的抗荷载力。3、大棚膜选择有利于抗风的品种。4、适当留出泻风通道。5、矮墙挡风6、防止水兜。7、在迎风面建设柔性挡风墙。

3.1、7-13.4米跨全拱形焊接式加强型抗台风大棚

3.2、7-13.4米跨全拱形焊接式加矮墙挡风型抗台风大棚

第四方案：《7-22米跨全拱形焊接式大棚》

下面推荐的这种大棚，选择银黑（兰）保温遮阳膜取代棉被，配双侧手动卷膜机取代电动卷膜机，大棚两端为中空双膜。大棚膜选用耐久性好的12丝透光率大于90%的优质膜或编制大棚膜，抗风柱下面采用混凝土基础。

这一方案还有一个优点，就是由于拱架上没有棉被，上部荷载大大减轻。大棚骨架用钢量因此可有所降低。

    为了适应全国不同地区的风雪荷载的差异，我在13.4米以下跨度范围内，设计了三个受力级别，以求最大限度降低成本。

 4.1普通型覆盖保温遮阳膜，两端为中空双膜大棚。

（拱架横断面为平面桁架）

 4.2、加强型覆盖保温遮阳膜，两端为中空双膜大棚

（拱架横断面为平面桁架与三角桁架相间）

4.3、坚固型覆盖保温遮阳膜，两端为中空双膜大棚

        全部拱架断面均为三角形桁架（最常用）

4.4、覆盖保温遮阳膜，两端为中空双膜的冷暖两用棚（东西走向）

类似方案二之4，用银蓝膜在大棚内三分之二处挂起，形成薄膜隔断，天冷放下隔断。天气转暖，将隔断卷起，便成了冷棚：朝阳的一面种菜；朝北的一面种蘑菇。（见下图为朝北的小三角）

以上4.1-4.3大棚方案的优点是，抗大雨，大雪、冰雹大风能力强。单位面积大棚造价明显降低（以坚固型4.3方案，12米跨为例，每平米全部材料费32元左右，加上人工费等2万元，每亩地按棚内660平算，全部费用4.1万元以上）。土地使用率高，这类大棚不分朝向，布局更为灵活。施工工期短并安全可靠。跨度可做到20米。这类大棚拱脚下可增加垂直段从而提高了边缘土地的利用率。缺点是，冬季保温效果要低于前面讲的第二种方案，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度还能维持到零度左右。对外部供暖设施依赖程度较高。如果不采取供暖，更适用于纬度较低的地域，如黄河流域、长江流域等。如果采取供暖，可适合东北、西北地区。

4.5、带中柱大跨度大棚（可做到22米跨）

4.6全拱形无保温覆盖焊接式大棚（就是最常见的冷棚）

这一方案与前几个方案结构及做法基本一致。只是取消了拱面的银蓝保温膜及两端的双层结构。这类大棚也不分朝向。其实这类大棚也分普通、加强、坚固类之分，定义同上。

这种大棚方案的优点是，抗大雨，大雪、冰雹大风能力强。单位面积造价低（以坚固型12米单膜跨为例，每平米全部材料费23元左右加上人工费等1.8万元，每亩地按棚内660平算，全部费用3.3万元左右）。土地使用率高，施工工期短并安全可靠。跨度可做到22米。这类大棚拱脚下可增加垂直段从而提高了边缘土地的利用率。缺点是，冬季保温效果要低于前面讲的几种方案，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度只能维持到零下10度左右。更适用于纬度较低的地域，如，长江流域华南地域等。

    方案四中的几个小方案最适合与下面讲的第十方案相组合，特别是增加内棉被保温后，效果赶上或超过方案一、方案二，可成为目前许多地区的首选方案。

第四方案的适用范围：跨度7-15米的，适合蔬菜大棚、果树大棚 生态大棚 农业大棚 林业大棚。也适合大棚养猪 大棚养羊，也有做成养鸡大棚 养鸭大棚 养鹅大棚的。跨度13.4-22米的，适合养殖，水产，采栽园，钓鱼馆，生态园或多功能大棚（农家乐大棚 园林大棚 花卉大棚 生态餐厅）。

为什么大于15米的不适合种植呢？原因有二，一是高度高，造价高，产出比不合理。二是高度高了，风力大，大棚膜要选择16丝以上的厚膜，透光率低（当然也可采取补光措施）。

第五方案（暂时空缺）

第六方案：《单跨8-16米带遮阳的连栋大棚》

6.1、PC板，玻璃板铺设的高档连栋大棚（简称玻璃大棚）

各种类型的连栋大棚的图纸我绝大多数都有收集，包括这一类文洛式大棚。但感觉弊病较多。比如，造价特别高，保温性差就是致命缺陷，下图造价每平米要300-500元以上。这类连栋大棚一般为PC板，玻璃板铺设的高档大棚，我也只能进行骨架的设计。主要是一般大棚厂家使用各自标准不同的配件与连接件、密封件，檩条等。这部分详图就由厂家来完成了。另外，这类大棚有许多是有内保温的，但由于缝隙的存在，效果并不理想。有排雨、除雪、通风不畅、温度不均匀和压膜线难以设置的难题。

 6.2、铺设薄膜焊接式单体带垂直段拱棚，连续间隔放置（简称分体联栋式大棚，最大单跨16米）

这是一种更适合推广的“连栋大棚”。这种分体连栋大棚，是将焊接式单体大棚，棚棚相距400毫米，可单体隔断，亦可连通使用。其优点是：能通能分，便于通风，简化了遮阳保温层的放置。降低了成本，取消了上部排水槽，又解决了排雨、除雪、通风不畅、温度不均匀和压膜线难以设置的难题。

大棚膜选用耐久性好的12丝透光率大于90%的优质膜或编制大棚膜，上部可加盖银黑（兰）保温遮阳膜，或棉被，配以双侧手动（电动）卷膜机。拱架及抗风柱采用混凝土基础。

这种方案的优点是抗大雨，大雪、冰雹大风能力强。单位面积造价较其他类型连栋大棚明显降低（以12米跨单膜为例，每平米全部材料费35元左右，加上人工费等2万元，每亩地按棚内660平算，全部费用4.4万元左右）。土地使用率高，不分朝向，布局更为灵活。施工工期短并安全可靠。单跨最大跨度可做到16米。缺点是，冬季保温效果一般，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度只能维持到零下10度左右。对外部供暖设施依赖程度较高。如果不采取供暖，更适用于纬度较低的地域，如长江流域等。如果采取供暖，可适合东北、西北地区、华北地区。当冬季采用暖风机采暖时，由于可以分区供暖，从节约能源角度来看，这种分体式是最具合理性的。这是一种新型大棚设计，有很好的推广价值。

  6.3、铺设薄膜焊接式单体带垂直段拱棚，连续紧靠放置的连栋大棚（最大单跨16米）

   这种大棚就是将上面的分体联栋大棚紧靠在一起或者是共用一根内柱，两拱相交处放置排水槽。

   此方案较分体联栋大棚造价略高、保温差，排雨、除雪、通风不畅和压膜线难以设置。是传统连栋大棚共同存在的问题。

6.4、铺设薄膜，型钢焊接骨架连栋大棚

6.5铺设薄膜，型钢焊接骨架带天窗连栋大棚（也可以是单栋）

6.6、铺设薄膜，用镀锌钢管装配式简易连栋大棚（也分为分体和紧靠两类，最大单跨12米）

6.7，索膜连栋大棚（也可单栋）

这是近年来新出现的新型结构形式，其原理是悬索大棚结构。也可以做成单栋索膜大棚。

6.8、铺设薄膜，型钢装配式骨架连栋大棚

    第六方案的适用范围：单跨跨度8米的，适合大棚蔬菜、花木大棚 采摘大棚。单跨跨度10-16米的，适合大棚养殖，如水产大棚，大棚采栽园，大棚钓鱼馆，大棚养牛，大棚养鱼，大棚生态园或大棚餐厅。

第七方案：《6-19米跨镀锌钢管装配式简易拱形大棚》（见下图）

装配式大棚，一般采用直径22—32的热镀锌钢管，便可建成单拱或连栋的农用大棚。其优点是：造价低（以8米跨为例，每平米全部材料费15元左右，加上人工费等1万元，每亩地按棚内660平米算，全部费用2万元以左右，随跨度加大费用提高）。工期短，拆装方便，土地利用率高。缺点是，抗风雨能力差，寿命短，跨度、高度小（10米以上跨度的一般要增设中部立柱。），棚内环境较差。冬季保温效果差，在没有任何加温措施的情况下，在我国东北地区。凌晨棚内温度只能维持到零下10度左右。对外部供暖设施依赖程度较高。如果不采取供暖，更适用于纬度较低的地域，如长江流域及华南地区等。如果增加银蓝保温遮阳膜，再采取供暖华北地区也可实践。

目前，许多地区建设了用椭圆管、几字钢、方管等断面钢管所做的装配式大棚。主要目的是要较圆管棚增大跨度（11-19米,13米以上要加中柱）。这类异型管需要专用的弯管设备，所以一般是由专业队伍加工或安装施工。

7.1、普通型（镀锌圆钢管装配式大棚）

7.2、加强型（镀锌圆钢管带下弦装配式大棚）

7.3、坚固型（镀锌圆钢管装配式，端部带抗风柱大棚）

上述坚固型（镀锌圆钢管装配式，端部带抗风柱大棚）的最大优点是，可以将其端部形成双层中空膜，在其上部覆盖棉被以增加保温性能，从而扩大了此类大棚的使用领域，对于目前国内出现的用工荒，降低人工费意义重大。

 7.4、半拱形镀锌钢管装配式骨架搭在砖墙上温室

7.5、增加中部立柱简易拱形大棚 （跨度可达13米 ，可盖棉被）

7.6、双层镀锌圆钢管拱形大棚（跨度12-16米）

7.7、椭圆管、几字钢、矩形方钢、C型钢等断面钢管所做的大跨度装配式大棚（可达到单拱跨度13米，带中柱跨度19米）

7.8装配式与局部焊接相结合的大棚

目前有些地区为了大棚更加加固，将镀锌管装配式大棚改为焊接或局部焊接和装配相结合，效果也不错，即节省了配件的采购成本还能增加大棚的整体强度。这种做法的最大问题是焊接处特别容易锈蚀，产生的原因是因为潮湿地带“原电池的电腐蚀原理”。要加强焊点处涂层防腐处理。

7.9覆盖遮阳保温层的镀锌钢管装配式简易拱形大棚

对于以上7.1-7.8的镀锌钢管装配式简易拱形大棚，是否能覆盖适当的保温、遮阳措施呢？当然可以，完全可以参照方案四覆盖银蓝（银黑）遮阳保温膜。至于是否可以覆盖棉被，考虑到骨架强度，且装配式大棚长期处于晃动的现状，本人是持谨慎态度，对于坚固型和带中柱的可以试试看。还有其他有效的方法，比如，可与方案十中的小方案组合。

7.10、复合材料组装的拱棚

我不太主张这种材料，主要是得不到必要的力学参数，无法开展设计力学计算，也没有这方面的图纸，跨度一般较小。另外，一旦废弃，难以回收，产生环境污染。但这种大棚也有其一定的市场，原因是，价格低廉，且省时省工。

     第七方案的适用范围：跨度6-10米的，适合蔬菜，花木。跨度大于10米的，还适合养殖，水产或生态餐园。

第八方案：《单跨在22-40米及以上跨度的大棚》

8.1、22米以上跨度全拱形棚

这种结构的大棚最大跨度可达到30米。造价较高，必须专业队伍施工，适合大型娱乐设施。

8.2、球形（鸟巢形，穹顶形）大棚

这种结构的大棚最大跨度可达到40米。造价较高，必须专业队伍施工，适合大型娱乐设施或大棚群的领军大棚。

8.3，轻钢结构双坡大棚（装配式）

这种结构的大棚最大跨度可达到50米。造价较高，适合大型娱乐设施。

8.4，索膜伞状独立柱大棚（比如马戏团的临时帐篷）

8.5彩钢板无骨架自承重大跨度拱棚

优点是大跨度，低造价，搭设快捷。缺点是不透光