همه چیز درباره طراحی و شیب گلخانه

نوع محصولی که در برنامه تولید قرارمی گیرد. با توجه به اینکه گرایشها به سمت تولید اختصاصی محصولات است و دستور کار تولید پس از مطالعه ابتدایی بازار داخلی و خارجی مشخص می‌گردد قبل از احداث، ابتدا بایستی تعیین کنند که چه محصولی تولید شود سپس تصمیم به احداث گلخانه در منطقه و اقلیمی مناسب آن محصول بگیرید. در نظر داشتن قوانین مربوط به زمین محدوده‌های شهری و احداث و بهره برداری از گلخانه‌ها و….محل احداث بایستی حتی الامکان مسطح باشد چرا که در صورت ناهمواری و شیبدار بودن، ایجاد یک گلخانه بزرگ با مشکلات و هزینه‌های زیادی برای تسطیح همراه خواهد بود.

جهت گلخانه

به علت متغیر بودن جهت تابش نور در طول روز با در نظر گرفتن مسایل فنی یک راه حل مناسبی را باید در مورد جهت و فرم و اندازه گلخانه انتخاب کرد. عوامل دیگر نظیر اسکلت گلخانه نیز مانع ورود کامل نور خورشید می شوند؛ بنابراین حتی در صورت دقت کافی نیز اختلافی از نظر شدت نور در بیرون و داخل مشاهده خواهد شد ولی باید سعی شود تا این موانع به حداقل رسیده و عمل فتوسنتز در شرایط مطلوبی انجام گیرد.

به منظور حصول هدف فوق از نظر علمی، فرم گلخانه، اندازه و جهت آن باید با هدف مورد نظر مطابقت داشته و بررسی دقیقی به عمل آید. امروزه بسیاری از گلخانه ها با عرض ۲۰/۳ تا ۱۲ متر و گاهی بیشتر نیز ساخته می شوند. انواع کم عرض معمولا از چوب ساخته می شوند، در صورتی که انواع عریض حتما باید دارای اسکلت فلزی باشند.

عرض شیشه ها حتی الامکان نباید از ۶۰ سانتی متر کم تر باشد؛ بنابراین شیشه های معمولی به علت خاصیت شکنندگی خود قابل استفاده نبوده و از شیشه های مخصوص و ضخیم استفاده شود. برای گلخانه بهترین جهت در زمستان شرقی –غربی بوده و در تابستان شمالی –جنوبی می باشد ولی به علت ثابت بودن گلخانه ها تغییر جهت امکان پذیر نیست؛ بنابراین جهت انتخابی در گلخانه های یک طرفه تقریبا شرقی و غربی بوده و زیادی نور آفتاب در تابستان با ایجاد سایبان جبران می گردد.

به علت تقلیل نور در ماه های شهریور و مهر سایبان ضرورتی نخواهد داشت. در عرض های جغرافیایی بالای ۴۰ درجه شمالی جهت گلخانه ها به صورت شرقی –غربی است و در عرض های پایین ۴۰ درجه به صورت شمالی –جنوبی است. البته باد غالب منطقه را هم باید در نظر بگیریم پس در جهت احداث گلخانه توپوگرافی و بادهای غالب مهم است. بدین صورت که گلخانه عمود بر جهت وزش باد ساخته نشود.

نواحی سبز رنگ (شرق و غرب) تابش نور خورشید مناسب است. نواحی زرد رنگ (جنوب) بیشتر در معرض تابش نور آفتاب است و در تابستان نیاز به توری شید دارد. در بخش شمالی نور کمی به محصولات می رسد.

در ایران گلخانه ها را بصورت شمالی –جنوبی احداث می کنند. به دلیل ایجاد سایه توسط اسکلت گلخانه که میزان آن بستگی به زاویه تابش نور خورشید و فصل سال دارد گلخانه های تک واحدی که در عرض بالاتراز ۴۰ درجه شمال واقع است باید در امتداد شرق به غرب ساخته شوند تا بتوانند نور آفتاب زمستانی که زاویه تابش پایینی دارد را به نحو مناسبی دریافت کنند در عرض های کم تر از ۴۰ درجه زاویه تابش روی رشد گیاهان در زمستان که شدت نور کم است بیش تر می باشد. برای حداکثر استفاده از نور با توجه به فصل ز شمال تا مرکز ۴۵ درجه از مرکز تا جنوب ۴۰ درجه شیب را در نظر می گیرند.

تفاوت تابش نور خورشید در زمستان و تابستان

 

تقسیم بندی گلخانه ها

 

از نظر شکل:
 1- گلخانه های یک طرفه ۲- گلخانه های نیمه دوطرفه ۳- گلخانه آ شکل (A- shaped)  4-گلخانه های جوی پشته ای  5- گلخانه های نیم استوانه ای (کوانست  (Quonset  

از نظر ساختار جدا یا متصل بودن

۱- گلخانه های تک واحدی ۲- گلخانه های چند واحدی (متطل به هم ) 

از نظر دما:
۱- گلخانه سرد ۲- گلخانه نیمه گرم ۳- گلخانه گرم ۴- گلخانه گرم و مرطوب

تقسیم بندی از نظر شکل

 

گلخانه یک طرفه:

گلخانه یک طرفه معمولا در کنار دیوار ساخته می شود و دیوار شمالی با مصالح و دیوار شرقی و غربی آن تماما یا نصف آن از آجر ساخته می شود و دیواره جنوبی کوتاه تر از شمالی و رو به جنوب است . زاویه شیب سقف با زمین ۵۵تا ۳۰ درجه است که البته مقدار این زاویه بستگی به عرض جغرافیایی دارد . به این معنی که در نیمکره شمالی هر چه از خط استوا درو شویم سقف مایل تر  و هر چه به استوا نزذیک شویم زاویه سقف با سطح زمین باید کمتر باشد . چون حداکثر استفاده از نور در گلخانه موقعی است که نور به صورت عمودی بر سطح گلخانه بتابد و انعکاس نداشته باشد . بنابراین هر چه به طرف قطب نزدیک کی شویم اشعه خورشید مایل تر می تابد.

گلخانه نیمه دو طرفه:

که شبیه گلخانه دوطرفه است با این تفاوت که سقف آن از دو شیب نا مساوی پوشانیده شده است. زاویه شیب سقف ۵۵ تا ۳۵ درجه است که در این نوع گلخانه بهترین استفاده از نور به عمل می آید و نیاز به سقف به حداقل می رسد. در مناطقی که شدت نور در زمستان کم است گلخانه با دو شیب نامساوی(نیمه دوطرفه) که سطح جنوبی آن نسبت به شمال نور بیشتری دریافت می کند ساخته می شود اگر در این گلخانه سقف جنوبی با سطح افقی زاویه ۲۵ درجه و سطح شمالی با سطح افقی زاویه ۵۵ درجه تشکیل دهد ۱۱ درصد نور بیشتر توسط پوشش دریاغت می کند. و اگر زاویه سقف۹۰ درجه و زاویه سطح شمالی با سطح افقی ۶۵ درجه باشد نور بیشتری نسبت به حالت قبل دریافت می شود که دیوار شمال را می توان با موادی عایق منعکس کننده نور تعبیه کرد. در نتیجه مقدار نور رسیده به گیاهان بیشتر و گرمای از دست رفته از گلخانه کمتر می شود.

گلخانه آ شکل (A- shaped):

در این نوع گلخانه پهنای دو سقف مساوی است . ارتفاع گلخانه در بالاترین نقطه سقف  3.5 تا ۲.۵ متر و عرض آن ۶ تا ۳ متر است. زاویه شیب سقف ۵۵ تا ۳۵ درجه می باشد .


گلخانه نیمه استوانه ای یا کوانست (Quonset):

اسکلت آن توسط لوله های آب ساخته می شود که قوس ۱۸۰ درجه دارند (قطر لوله ها ۲.۵ تا ۱.۸۸ سانتی متر ). و توسط تیر های فرعی که در امتداد طولی گلخانه قرار دارند نگهداشته می شود. فاصله تیر های اصلی از هم ۴.۵ متر و فاصله تیر های فرعی از هم ۱.۲ تا ۹/۰ متر می باشد که به صورت مجزا از  هم قرار گرفته اند .

گلخانه جوی پشته ای (Furrow and Ridge or Guttr Connected):

در این نوع گلخانه ها دیوار بین گلخانه ها بر داشته می شود . بنابراین به اسکلت کمتری نیاز دارد و دارایی یک فضای داخلی واحد است . هزینه اتوماسیون کمتر , نیرویی کار کمتر , مدیریت پرسنل بهتر و مصرف سوخت کمتر (به علت کاهش سطوح تماس هدر دهنده گرما) از مزایای این نوع گلخانه است. تنها عیب این نوع گلخانه این است که برف نمی تواند ذوب شود و باید زیر ناودانها منبع حرارتی گذاشت و ناودانها باید دارایی شیب مناسب باشند تا انتقال آب به آسانی صورت گیرد. در کل طراحی گلخانه باید طوری باشد که واحد های گلخانه توسط کریدور مرکزی به هم وصل شوند در این صورت گیاهان در اثر انتقال از یک واحد به واحد دیگر صدمه کمتری می خورند.

تقسیم بندی از نظر جدا یا متصل بودن:

گلخانه های تک واحدی: در گلخانه های تک واحدی راحت تر می توان به دمای مورد نظر رسید و همچنین تهویه این نوع گلخانه ها (بدون صدمه به گیاه ) ساده تر است. نور وارد شده به گلخانه تک واحدی در منطقه  رشد گیاهان به صورت یکنواخت توزیع می شود. در حالی که در گلخانه های جوی پشتی محل های اتصال نور  ورودی را شکسته و روی گیاهان سایه می اندازد و منجر به کاهش رشد گیاهان می شود. داشتن فاصله مناسب اطراف گلخانه باعث ذوب سریع برف (بدون ایجاد خسارت) می شود. در نهایت گلخانه تک واحدی به دستگاهاهی تهویه کمتری نیاز دارد.

اما از معایب گلخانه های تک واحدی می توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱- ارتفاع زیاد گلخانه های تک واحدی باعث افزایش میزان سوخت مصرفی برای گرم کردن حجم هوای گلخانه می شود . همچنین بزرگ بودن حجم به این معنی است که سطح بیشتری از گلخانه در معرض باد زمستانی است . در نتیجه هدر رفت گرما از آن بیشتر است . گلخانه های بزرگ تک واحدی هزینه اولیه بیشتری دارند و زمین زیادی برای یک گلخانه تک واحدی مورد نیاز است.

گلخانه های متصل به هم یا چند واحدی : بسیاری از گلخانه ها می توانند به هم متصل شودند . گلخانه جوی پشته ای دارای یک قسمت برجسته (پشته)ویک قسکت فرورفته(جوی)می باشد و دیواره های میانی بین هر قسمت برداشته شده است و تعداد واحدهای که به هم متصل می شوند بستگی به نوع و تعداد گیاهان دارد که قرار است در آن کشت شود .

مزایای گلخانه های متصل به هم:

 1- نیاز به زمین کمتر جهت احداث ۲- نیاز به اسکلت کمتر (به علت نداشتن دیواره میانی) ۳- نیاز به گرمایی کمتر (چون دیوار های تبادل کننده گرما کمتر شده است)

معایب گلخانه های متصل به هم:

 1- برف به سختی از گلخانه های متصل به هم خارج می شود (قرار گرفتن برف در ناودان ها باعث شکستن اسکلت می شود ,ناودان ها باعث کاهش نور وارده به گلخانه می شود و اغلب باعث تاخیر گلدهی می شود) حجم کم هوا در بالای گیاهان مقدار دی اکسید کربن را محدود می کند . مقدار پوشش سقف در گلخانه های متصل به هم  و جدا از هم با مساحت یکسان برابر است.

تیپ های مختلف گلخانه ای

عیوب مهم مزایای مهم نوع دریچه مصالح تیپ گلخانه
تولید کم- آفات وبیماریهای زیاد و عمرکم ارزان بدون دریچه چوب-پلاستیک چوبی
افزایش مصرف سوخت آلودگی کم و عمر زیاد جانبی-سقفی لوله گالوانیزه-پلاستیک تونلی:تک واحدی
گران تهویه خوب, قابل اتوماتیک شدن جانبی-سقفی لوله گالوانیزه-پلاستیک پیوسته:چند واحدی
بسیار گران ، هزینه سوخت بالا استحکام بالا، عمرطولانی تهویه خوب –قابل اتوماتیک شدن جانبی- سقفی اسکلت فلزی-شیشه شیشه ای

 

تقسیم بندی از نظر دمایی

گلخانه سرد: گلخانه سرد جهت حفاظت گیاهان از سرما و یخبندان مورد استفاده قرار می گیرد.

گلخانه نیمه گرم:
 این نوع گلخانه برای نگهداری نباتات حساس به سرمای زمستان و آن هایی که دمای کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد برای آن ها مضر است کاربرد دارد.

گلخانه گرم
: گلخانه گرم مخصوص تولید سبزی در خارج از فصل است (در مناطق سردسیر به منظور کاهش تغییرات هوای خارج گلخانه , دما و رطوبت آن اغلب آن را به صورت گود و دیواره آن را سیمانی انتخاب می کنند).

گلخانه گرم و مرطوب:
 مشابه گلخانه گرم ولی رطوبت در حد اشباع است. (با آب پاشی راهروها گرم کردن و رطوبت مورد نیاز تامین می شود). 

بیشینه و کمینه دما در گلخانه های مختلف در زمستان و تابستان

نوع گلخانه زمستان تابستان  
کمینه دمای شب بیشینه  دمای روز کمینه دمای شب بیشینه  دمای روز  
سرد ۱۳- ۷ ۱۸ – ۱۳ ۱۸ ۲۴
نیمه گرم ۱۳ ۲۱ – ۱۸ ۲۴ ۳۰
گرم ۱۸ ۲۴ ۲۴ ۳۸ – ۳۰


اسکلت گلخانه باید چه خصوصیاتی داشته باشد؟

اسکلت گلخانه به سازه ای گفته می شود که پوشش های پلاستیکی، شیشه ای، پلی‌استر، پلی‌وینیل کلراید  (P.V.C)، پلی‌وینیل فلوراید (P.V.F)، پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس (F.R.P)، صفحات اکریلیک (P.M.M.A) و پلی‌کربنات  (P.C) بر روی آن نصب میشود.
جنس اسکلت گلخانه با توجه به قیمت مصالح، منطقه آب و هوایی و شکل کلی گلخانه دارد. در این بین  آهن، آلومینیوم یا چوب بیشترین استفاده را دارند.
اسکلت آهنی، محکمتر و با هزینه بیشتر در مقایسه با گلخانه چوبیست. به دلیل گرم و سرد شدن هوا، اگر گلخانه با اسکلت آهنی باشد، احتمال شکستن پوشش شیشه ای وجود دارد. در گلخانه های کوچک یا تزئینی بیشتر از آلومینیوم برای اسکلت استفاده میشود.
یک اسکلت گلخانه مناسب باید سبک، مقاوم، با قیمت مناسب، با دوام بالا و سایه انداز کم باشد. استفاده از فلزهای ضد زنگ یا پوشیده شده با لایه گالوانیزه برای اسکلت گلخانه بسیار مناسب است.

اسکلت گلخانه از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

الف) پایه، پی یا فنداسیون
ب) شاسی افقی به منظور حفظ سقف گلخانه
پ) قاب گلخانه یا چهارچوب اصلی گلخانه 
ج) ناودان برای جمع کردن آب باران و قطرات بوجود آمده بر روی سقف
د) پنجره تهویه 

برای احداث گلخانه باید به موارد زیر دقت شود:

جهت باد منطقهدر مناطق بادخیز باید از اسکلت با استحکام بالاتر استفاده شود یا استفاده از بادشکن در اطراف گلخانه امری ضروریست. 

عرض جغرافیاییطبق اصول کلی، گلخانه هایی که در عرض جغرافیایی بالاتر از ۴۰ درجه قرار گیرند، کمی متمایل به سمت جنوب ساخته شده تا از بیشترین تابش نور خورشید استفاده شود.

برای اتصالات بین لوله ها بهتر است از پیچ و مهره استفاده شود. جوشکاری خاصیت ضد زنگ یا پوشش گالوانیزه اسکلت را از بین برده، رطوبت موجود در گلخانه باعث زنگ زدگی و در نتیجه فرسودگی اسکلت در مدت زمان کوتاه خواهد شد.

برای ایجاد شیب طولی مناسب (حدود ۱ درصد)، میتوان پی یا فنداسیون را شیب بندی کرد تا ستون های گلخانه به یک اندازه باشند، یا اینکه فندانسیون ثابت و ستون ها شیب بندی شوند. در هر صورت این شیب بندی برای جریان پیدا کردن آب باران از سقف گلخانه ضروریست و در مناطق با بارش برف میتواند از ایجاد سنگینی برف بر اسکلت گلخانه بکاهد.

مساحت گلخانه

ارتفاع گلخانه: 
برای پیدا کردن ارتفاع مناسب باید به طول و عرض گلخانه، گیاه قابل کشت و بادخیز بودن منطقه و … دقت شود. اصولا ارتفاع بین ۵ تا ۶ متر به دلیل نگه داشت بیشتر انرژی خورشیدی و تهویه مناسب ایجاد شده در گلخانه باعث افزایش عملکرد میشود. البته با توجه به طول و عرض گلخانه باید به سیستم سرمایشی و گرمایشی مناسب توجه شود.

عرض گلخانه: 
برای داشتن توجیه اقتصادی عرض گلخانه را بین ۸ تا ۱۳ متر در نظر می گیرند. با افزایش عرض، استفاده از ادوات کشاورزی راحت تر و عملکرد محصول با افزایش مساحت افزایش می یابد.

طول گلخانه: 
بسته به مساحت گلخانه متفاوت میباشد. طول گلخانه ۴۰-۵۰ متری میتواند از لحاظ اقتصادی توجیه بیشتری داشته باشد و دوره برگشت سرمایه را کاهش دهد


رابطه بین ارتفاع و عرض گلخانه ها:

بطور تقریبی ارتفاع گلخانه حدود یک سوم عرض گلخانه است . به عنوان مثال در گلخانه ای با عرض ۶ متر ارتفاع گلخانه باید حدود ۲ متر باشد . ارتفاع زیاد از حد نه تنها شکل گلخانه را ناموزون میکند بلکه هزینه نگهداری را نیز افزایش می دهد زیرا مقداری از گرمایی حاصله در ارتفاع بالایی از سقف در محلی که قابل استفاده گیاه نیست منتشر شده و موجب بالا رفتن هزینه حرارتی گلخانه می شود مقدار حرارت گلخانه از کف تا سقف زیاد شده و با افزایش هر یک متر ارتفاع از کف گلخانه دمای هوا یک درجه سانتی گراد افزایش پیدا می کند و هوای بالاترین نقطه گلخانه همیشه چندین درجه گرم تری از سایر قسمت ها می باشد.

ارتفاع گلخانه های فلزی بین ۳ تا ۵ متر انتخاب می شود ولی ارتفاع داربستی که بوته ها به آن بسته می شود حدود ۲ متر است. اما در کل برای ارتفاع گلخانه ها نظرات مختلفی وجود دارداگر چه از نظر میزان مصرف سوخت و هدر رفت گرما ارتفاع کمتر توصیه می شود ولی از دیدگاه دیگر  شیوع آفات و بیماری ها در گلخانه با ارتفاع بیشتر  کمتر و برتری دارد چون حجم هوای گلخانه با افزایش ارتفاع افزایش می یابد و در نتیجه موجب کاهش گسترش بیماری ها می شود و همچنین تجربه نشان داده که گسترش بیماری در گلخانه با ارتفاع کمتر خیلی بیشتر از گلخانه با ارتفاع زیاد است.

از طرفی بسیاری از گلخانه داران به خاطر احتراز از گسترش بیماری ارتفاع گلخانه را زیاد در نظر می گیرند و در فصل زمستان برای صرفه جویی در مصرف سوخت و جلوگیری از هدر رفت گرما بین سقف  و گیاهان پوشش پلاستیکی نصب می کنند . که در گلخانه های مدرن پرده پلاستیکی یعنی سقف کاذب با سرد شدن هوا و تاریکی به طرف پایین حرکت کرده و فضا را کمتر می کند.

ابعاد گلخانه

در گلخانه های تک واحدی عرض گلخانه حدود ۸ – ۱۱ متر و طول آن حدود ۶۰ تا ۴۰ متر انتخاب می شود و در گلخانه های چند واحدی عرض هر دهانه حدود ۸ متر و طول هر دهانه ۳۰ تا ۴۰ متر است . مزیت گلخانه های بزرگ این است که تهویه در آ» به راحتی صورت می گیرد و مشکلات ناشی از بیماری ها در آ» کمتر است . اما هزینه گرم کردن آن بیشتر از گلخانه های کوچک است . از طرفی دیگر گلخانه های کوچک مقاوم به طوفان, باد شدید و برف سنگین هستند و نیز بادشکن ها هم نقش حفاظتی بهتری را دراین نوع گلخانه ها ایجاد می کنند.

در این مقاله سعی شده برای طراحی شیب بندی و طراحی گلخانه نکاتی در حد آموزش و آشنایی گردآوری شود و به اطلاع شما رسانده شود برای مشاوره گرفتن و طراحی با متخصصان گلخانه بازیار با شماره ها صفحه ارتباط با ما تماس حاصل فرمائید یا فرم مخصوص در صفحه  ارتباط با ما را پر کرده تا در اولین فرصت با شما تماس حاصل فرمائیم


این مقاله ترجمه و بر گرفته شده از

دکتر Dan Guida

https://nipgroup.com/greenhouse-location-orientation

chelseagreen.com/2022/how-to-build-greenhouse-on-slope