venlo溫室的發展歷程

于紅燕 王新峰 曹玉龍

【摘 要】本文系統介紹了國內外venlo溫室的發展，對venlo溫室結構的發展做了詳細介紹，分析了venlo溫室在荷蘭的發展歷史，以及在我國的適應性，對溫室未來的發展趨勢進行了詳細探討。

【關鍵詞】venlo溫室；跨度；通風量；采暖。

1引言

溫室建筑由于外觀輕盈，造型新穎，造價低廉等優點，從最初的滿足生產性需要向休閑娛樂餐飲一體化發展。大型商業化溫室在滿足通風采光需要的同時對結構的安全性提出更高的要求，且最重要的是需要有足夠大的空間可以滿足靈活布置的需求。在現有溫室類型中，大型連棟溫室比較適用于商業化需求。其中venlo溫室是應用最廣泛的商業型溫室。

2 venlo溫室在荷蘭的發展

1967年Venlo溫室首創于荷蘭[1]。荷蘭的溫室最初的溫室是簡易的溫床，只能幫助植物越冬，接著發展為一面坡簡易溫室和雙坡面簡易溫室?，F在的Venlo式溫室最初的模型便是雙坡面玻璃溫室。Venlo式溫室是荷蘭人創新得來，很適合荷蘭地區的氣候。Venlo式溫室采光率很高，可以彌補荷蘭冬季光照弱的缺點。Venlo式溫室保暖通風性比較差，但是荷蘭地區溫度不會過冷過熱，風量比較大，這種溫室可以滿足荷蘭地區農作物及花卉的生長需要。再者，Venlo式溫室構造簡單，安裝方便，在荷蘭地區發展成熟，現在已經被世界各地廣泛采用。

早期溫室跨度為6.4米，開間4.0米，屋檐高4.0米，屋脊高4.8米。目前單個Venlo溫室屋面跨度主要是3.2m和4.0m。多個單屋面組合成連棟屋面，跨度相應為6.4m、9.6m、12.8m、8.0m、12.0m。天溝離地面的高度由4m提高為5m以上，相應脊高也增加為6.0m以上。天溝寬度從22cm降為17cm。在1970s荷蘭就已經針對Venlo溫室制訂了相應結構設計標準NEN3859、施工安裝標準NPR3860、檢測與驗證規范NEN3859等來保證溫室的強度。2000年開始歐盟統一接手規范編制，頒布了EN13031：2001《溫室設計和建造第一部分商業生產溫室》。荷蘭在此基礎上根據自己技術的創新和發展在2012年又頒布了高標準規范NEN3859：2001《溫室結構設計要求》[2]。目前Venlo溫室已經成為荷蘭標志性溫室被其他國家引進。

3venlo溫室在國內的發展

目前我國溫室結構中最常用的大型連棟溫室結構為Venlo型結構[3]。國內標準Venlo型溫室跨度6.4m，開間4.0m；常用的Venlo型溫室跨度可以為6.4m，8.0m，9.6m，12m，一般開間是4.0m。這與Venlo溫室在荷蘭的形式一樣，屋面由桁架支撐，按照設計要求可以將幾個小屋面連起來，組成一個大的屋面。

我國北方從荷蘭引進的Venlo溫室能承擔的風荷載超出需要，所能承擔的雪荷載偏小。在通風降溫方面，由于荷蘭夏季風量比較足，溫度比較低，標準Venlo型溫室頂窗沿屋脊間隔布置[4][5]，通風口面積與總面積之比僅8.5%～10.5%[6]，靠自然通風就能使溫室達到降溫的效果。北京夏季炎熱無風，室外溫度有時達到40度以上，在這種情況下采用Venlo型溫室后，不僅通風量不夠，室內溫度至少達45度，對于植物的生長是致命的，更不適于人們在里面休閑或工作。在冬季保溫方面，Venlo型溫室的維護材料主要為玻璃和PC板，保溫性能差。荷蘭冬季氣溫比起北京要溫暖很多，仍需要采暖設備。北京冬季受到西伯利亞寒流，冷風滲透，采暖時間長，北京的采暖消耗量要比荷蘭高一倍。在采光方面，venlo溫室天溝形成的陰影面積約占全部覆蓋材料的5%，荷蘭的緯度比北京高，太陽照射的高度角比較低，設計的Venlo型溫室透光率可達60%以上[7]。北京的光照在冬季是足量的，在夏季是過剩的，還要采用遮陰設備。

4venlo溫室優缺點

4.1 Venlo型溫室的優點

1、Venlo型溫室屋蓋結構由縱橫向平面桁架組成的一級骨架，以及屋面龍骨和天溝組成的二級結構組成空間受力體系。維護體系一般主要由屋面檁條、PC板組成。支撐體系控制平面桁架的穩定性、傳遞荷載及增加空間性能。

2、Venlo溫室的桁架跨度小，不超過12米，可以在工廠加工好直接運送到現場。桁架間的連接、屋架與天溝的連接、屋架檁條間的連接采用螺栓連接，在施工現場直接組裝使用。安裝速度快，周期短，節約時間和安裝成本。拆卸方便，可回收利用。

3、Venlo型溫室結構輕。主要是因為溫室的三角形屋架、屋面檁條、天溝等都是采用的薄壁型鋼，屋面維護材料用的是PC板，這種材料本身的密度就比鋼板小，因而Venlo型溫室的桁架及柱子等的負荷小，鋼用量也比較小。

4、溫室現在的觀賞性越來越大，帶有透明玻璃或PC板的Venlo溫室結構可以滿足這一要求。透明的材料配合輕盈的鋼材，使得Venlo型溫室很適合作為大型展覽廳和新興休閑娛樂之地，是適合發展的商業建筑。

5、Venlo型溫室結構的構件尺寸小，可以節約建筑空間。同時Venlo桁架維護費用比較少，造價比較低，擴建比較容易。

在這些方面的優勢使得Venlo溫室成為現代溫室類公共建筑中發展最快最主流的建筑類型。

4.2 Venlo型溫室結構存在問題

1、 Venlo溫室桁架構件規格類型少，方便加工安裝也造成部分桿件浪費。桁架中弦桿受力兩端應力集中，中間稍??；跨中腹桿受力很小，兩端腹桿受力大，而弦桿是通長設計的，每榀桁架腹桿的類型只有一種，受力后部分構件達到設計應力，部分構件應力很小，造成鋼材被浪費，安全性也不能保證[8]。

2、Venlo溫室不太適合我國北方氣候。由于我國北方地區氣候與荷蘭有很大不同，Venlo型溫室在我國的應用時，需要配有大量夏季降溫通風設施和冬季取暖設施，否則不能起到很好的效果，經濟效益相對比較低。

3、Venlo型溫室在我國沒有專門的設計規范，設計建造時容易產生缺陷。溫室類公共建筑的興起，有關溫室倒塌傷人事件的報導，引起人們對溫室安全性能的考慮。但現在有關溫室類公共建筑結構安全性能的專門研究還比較少，尚沒有專門的Venlo溫室指導設計和施工的規范或者標準，造成施工方法不對，設計存在缺陷，引發安全事故。

4、Venlo型溫室屋蓋二級骨架是平面桁架架結構，桁架在平面內剛度比平面外剛度要大很多。這種溫室空間穩定性差，跨度不能太大。由于大跨度時支撐結構消耗材料較多，桁架高度增加后桿件強度不能得到充分發揮。

5、Venlo型溫室結構的空間作用很小，整體性差，抵抗超載和不均勻荷載能力差。

5結論

要想使溫室獲得更好的空間作用，適應溫室商業化發展，可對傳統Venlo型溫室結構進行改進。桁架連接處的節點設計也需要引起重視，可靠地節點設計能增加溫室的安全性，尤其當桁架跨度比較大時，節點需要設計成可拆卸式的。要解決這些問題，不能只在Venlo式平面結構的基礎上做出局部改變，需要進行大的創新設計，做更多的理論研究。

參考文獻：

[1] 溫室系列基礎知識講座.現代溫室的起源及發展[J]. 云南農業，2009，01：21.

[2] 曹新偉，吳樂天，史慧鋒，肖林剛. 淺談荷蘭溫室結構標準化設計[J]. 新疆農機化，2015，03：36-38.

[3] 趙萍，郝磊. 談現代溫室主要結構系統[J]. 農機使用與維修，2014，05：95-96.

[4] 李永欣，李保明，李真，丁濤. Venlo型溫室夏季自然通風降溫的CFD數值模擬[J]. 中國農業大學學報，2004，06：44-48.

[5] 王會廣. 屋頂全開型玻璃溫室夏季空氣溫度時間序列模型研究及評價[D].上海交通大學，2010.

[6] 劉霓紅. 基于文洛（Venlo）型溫室結構的溫室通風系統的應用與改進[J]. 農村實用工程技術（溫室園藝），2004，07：24-26

[7] 周長吉. 我國目前使用的主要溫室類型及性能[J]. 農村實用工程技術，2000，01：8-9.

[8] 陳國輝，郭艷玲，宋文龍. 溫室發展現狀及我國溫室需要解決的主要問題[J]. 林業機械與木工設備，2004，02：11-12