Serra a campate multiple o serra a campata singola: quale è la migliore?

Esistono differenze tra le serre a campata multipla e quelle a campata singola, che dipendono da diversi fattori come la scala di produzione, la disponibilità di terreno, le attrezzature necessarie e le potenzialità di crescita futura. Nessuna delle due strutture è automaticamente migliore dell'altra, poiché ciascuna risponde a diverse esigenze di coltivazione commerciale.

La differenza sta nell'organizzazione dell'area di coltivazione. La serra a più campate è composta dal collegamento di diverse sezioni strutturali a formare un'unica grande struttura. Una serra a campata singola ha un'unica campata principale, mentre una serra a più campate collega diverse campate in un'unica struttura più grande.

Questa differenza organizzativa produce conseguenze misurabili. Una struttura connessa riduce il rapporto tra superficie muraria esposta e superficie coltivabile, motivo per cui disperde meno calore per metro quadro; inoltre, concentra il drenaggio in un sistema di grondaie condiviso, richiede percorsi di allacciamento più lunghi e si suddivide più facilmente in zone climatiche indipendenti. Ciascuno di questi effetti può essere espresso con un valore numerico, che è il modo più affidabile per scegliere tra le due soluzioni.

Principali differenze tra serre a campata multipla e serre a campata singola

La progettazione dell'edificio può influenzare l'utilizzo del terreno e la gestione dell'attività all'interno della serra. È importante essere consapevoli delle differenze tra una serra a più campate e una struttura a campata singola per garantire che le esigenze dell'acquirente siano compatibili con il progetto.

Area e capacità di produzione

Una serra a campata singola può essere utilizzata in situazioni in cui un'azienda necessita di uno spazio limitato o di una superficie coltivabile. Essendo strutturalmente indipendente, può essere facilmente programmata per una particolare coltura, un sistema di produzione specifico o un'area di produzione di dimensioni ridotte.

Per le aziende che necessitano di spazi di coltivazione più ampi e contigui, una serra a più campate è la soluzione ideale. La presenza di più campate consente di ottenere un impianto di produzione più esteso, fornendo al contempo una struttura coerente per le colture, i servizi, i percorsi e le attrezzature. I moduli a più campate tipici hanno campate di 6 o 8 metri nelle versioni con rivestimento in film, oppure di 6,4, 8 e 9,6 metri nelle versioni Venlo in vetro, con altezze delle grondaie da 3 a 6 metri. La scelta deve essere effettuata in base alla quantità di produzione prevista e non semplicemente in base alla dimensione maggiore tra le due opzioni.

Utilizzo del suolo

La disponibilità di terreno può avere un impatto significativo sulla scelta delle serre. La struttura a campata singola garantisce un ingombro ridotto e può essere posizionata singolarmente, il che può risultare vantaggioso se sul sito sono presenti diverse aree utilizzabili.

Un terreno lungo e continuo può essere sfruttato in modo più efficace realizzando una serra a più campate che riunisca diverse aree di coltivazione. Ciò può ridurre al minimo la necessità di inutili divisioni tra le aree di produzione e fornire un'unica struttura. È fondamentale che un'azienda esamini l'intera proprietà prima di decidere la struttura. Laddove il terreno sia irregolare o diviso da strade di accesso, diverse serre separate a campata unica spesso sfruttano meglio il sito rispetto a un unico grande blocco rettangolare, anche se la struttura collegata ha un rapporto perimetro-superficie inferiore.

Organizzazione interna

Le serre a campata singola sono molto semplici all'interno e possono essere suddivise per essere utilizzate in un'unica linea di produzione. È persino possibile destinare la struttura a una particolare coltura o fase di produzione.

Una serra a più campate offre maggiori possibilità di suddivisione in zone. Variazioni nelle colture, nelle date di semina e nell'irrigazione possono essere assegnate a sezioni diverse. Una varietà di colture, date di semina e sistemi di irrigazione differenti possono essere assegnati a sezioni diverse. Questo può essere utile quando un'attività commerciale gestisce più produzioni contemporaneamente. In una struttura connessa, i confini delle zone possono essere tracciati lungo le linee di grondaia del modulo strutturale, il che significa che ogni zona può avere il proprio programma di ventilazione, schermatura e irrigazione.

Integrazione delle apparecchiature

Entrambi i progetti possono includere sistemi di irrigazione, ventilazione, raffreddamento, riscaldamento e altre attrezzature di produzione. Tuttavia, con una superficie interconnessa più ampia come quella di una serra a più campate, è necessario un maggiore coordinamento tra i sistemi. Le attrezzature dovrebbero essere disposte intorno alle colture e lungo i percorsi previsti per il flusso d'aria o l'utilizzo delle attrezzature stesse.

Per entrambe le strutture si applicano due regole di dimensionamento, che però sono proporzionali alla superficie del pavimento, e quindi incidono maggiormente sul budget per le apparecchiature di una grande casa connessa. Il ricambio d'aria durante il picco di raffreddamento estivo è progettato per circa 40-60 ricambi d'aria all'ora, con un minimo controllabile di circa 1 ricambio d'aria all'ora in inverno; le aperture necessarie per garantire tale ricambio dovrebbero rappresentare almeno il 15%-20% della superficie del pavimento, considerando sia le aperture sul tetto che quelle laterali. La circolazione interna è un requisito separato, dimensionato in circa 2 CFM di capacità di ventilazione per piede quadrato di superficie del pavimento (circa 0,6 m³/min per m²).

Prima di finalizzare la configurazione strutturale, è meglio consentire un produttore di serre a campate multiple per definire i requisiti delle attrezzature. Per le operazioni di dimensioni ridotte, la configurazione più semplice di una struttura a campata singola potrebbe essere sufficiente. Le aziende dovrebbero definire i propri obiettivi di produzione prima di confrontare le strutture. I fattori importanti includono:

Volume del raccolto: stimare il fabbisogno produttivo attuale e previsto.

Terreno disponibile: Valutare se il sito si presta alla costruzione di edifici separati o collegati tra loro.

Attrezzature: Identificare le esigenze in termini di ventilazione, irrigazione, raffreddamento, riscaldamento e monitoraggio.

Flusso di lavoro: pianificare gli spostamenti dei lavoratori, la raccolta, lo stoccaggio e i percorsi di manutenzione.

Espansione: Valutare se in futuro potrebbe essere necessaria una maggiore capacità produttiva.

Confrontare i requisiti di utilità e di servizio

La scelta tra strutture a campata singola e a campate multiple influisce anche sulla distribuzione degli impianti all'interno dello stabilimento. Gli impianti idrici, elettrici, di drenaggio e di climatizzazione devono essere dimensionati in base all'area di produzione prevista.

Distribuzione dell'acqua e dell'irrigazione

Una serra a campata singola può avere un impianto di irrigazione più semplice perché la superficie di produzione è più piccola. Una struttura a più campate potrebbe invece richiedere diverse zone di irrigazione, tubazioni più lunghe, valvole aggiuntive e una maggiore capacità della pompa.

Il sistema dovrebbe essere progettato per la portata e la pressione richieste in ciascuna zona di produzione, anziché utilizzare la stessa configurazione per tutte le serre. Le perdite di carico delle tubazioni dovrebbero essere verificate nella zona più distante, non in corrispondenza della pompa, poiché la perdita di carico dovuta all'attrito su un lungo tratto di tubazione è la causa più comune di un'irrigazione non uniforme all'estremità opposta del sistema, anche se ben dimensionato.

Drenaggio e gestione delle acque piovane

Una serra a più campate può raccogliere l'acqua piovana da una superficie del tetto molto più ampia e interconnessa. Pertanto, è necessario pianificare grondaie, pluviali, drenaggio del terreno e sistemi di raccolta per l'intera struttura.

Dimensionate le grondaie in base all'intensità delle precipitazioni di progetto locali, applicata all'intera superficie del tetto, non alle singole campate. In una casa Venlo in vetro, la grondaia drena anche la condensa che scorre dall'interno del tetto, convogliandola in quel punto grazie alle scanalature dei profili di fissaggio del vetro, in modo che la condensa non goccioli sulle colture: un vantaggio che una serie di piccole case indipendenti non offre allo stesso modo.

Gli edifici separati a campata unica possono avere sistemi di drenaggio indipendenti, il che può semplificare alcuni interventi di manutenzione o modifica, ma richiede anche una pianificazione del drenaggio separata per ogni struttura.

Confronta le zone climatiche

Una serra a campata singola può essere adatta quando un'unica area di produzione può operare in condizioni simili. Una struttura a più campate può essere suddivisa in zone climatiche quando colture o fasi di crescita diverse richiedono impostazioni differenti.

Il numero di zone dovrebbe essere commisurato al piano di coltivazione e alla capacità dei sistemi di ventilazione, raffreddamento, riscaldamento, irrigazione e controllo. In questa fase è opportuno valutare esplicitamente l'installazione di schermi: uno schermo energetico riduce in genere il consumo energetico per il riscaldamento del 30%-50%, e uno schermo riflettente mantiene la serra 4-8 °C più fresca rispetto a uno schermo nero con la stessa percentuale di ombreggiatura. Pertanto, una serra progettata tenendo conto dell'installazione di schermi tende ad essere la struttura più economica da gestire.

Scegliere la struttura più adatta per un funzionamento a lungo termine

La serra migliore non è sempre la più spaziosa; è quella che meglio si adatta al modello di business. Per le grandi aziende con un processo produttivo integrato, una serra a più campate può offrire dei vantaggi, mentre per le imprese con esigenze produttive più ridotte o indipendenti, una serra a campata singola può essere più pratica.

Manutenzione e accessibilità

Le strutture a campata singola possono avere percorsi di servizio più brevi e un minor numero di sistemi collegati da manutenere. Un impianto a più campate può richiedere una pianificazione più complessa perché attrezzature, linee di irrigazione, grondaie, prese d'aria e sistemi di controllo sono distribuiti su un'area più ampia.

In entrambi i progetti, pompe, ventilatori, sfiati, filtri, pannelli di controllo e altre apparecchiature riparabili devono essere facilmente accessibili. I percorsi di manutenzione devono essere pianificati in modo da non interferire inutilmente con la produzione agricola.

Gestione ambientale

Temperatura, umidità, flusso d'aria, irrigazione e luce devono essere controllati in base alle specifiche esigenze delle colture. Potrebbe essere più semplice gestire una serra a campata singola se l'intera area viene gestita con un unico programma ambientale. Con una serra più grande a più campate, è possibile creare spazi separati, ma le dimensioni influenzano maggiormente la strategia di controllo ambientale.

La ventilazione e il monitoraggio devono essere effettuati in tutta l'area di produzione e non solo in una zona. Il motivo è geometrico: con l'aumentare dell'area interessata, aumenta anche la distanza che l'aria deve percorrere dall'ingresso all'uscita, quindi lo standard di distribuzione si innalza anche quando lo standard di ricambio d'aria totale è stato rispettato. Verificare sia il tasso di ricambio che l'uniformità di temperatura e umidità su ampie superfici.

Potenziale di espansione

Una serra a più campate può essere progettata come un impianto di produzione interconnesso, mentre le strutture a campata singola possono essere aggiunte separatamente man mano che la produzione aumenta.

L'opzione migliore dipende dalla disponibilità di terreno, dalla capacità delle infrastrutture, dalle strade di accesso, dal drenaggio e dall'aumento di produzione previsto. È opportuno valutare eventuali espansioni future prima della costruzione della prima struttura, in modo che le aggiunte successive non creino conflitti con le infrastrutture esistenti o le aree di produzione.

Le aziende devono consultare un produttore di serre a campate multiple per valutare la capacità necessaria in futuro. La questione fondamentale è se i sistemi originali di grondaie, drenaggio, ventilazione e reti di protezione fossero dimensionati per la maggiore superficie del tetto; in caso contrario, l'ampliamento implica la sostituzione di tali sistemi anziché il loro prolungamento.

Pianificazione dei costi e degli investimenti

Il prezzo dovrebbe essere solo una parte della valutazione dei costi. Diversi fattori, tra cui i requisiti di costruzione, le attrezzature, la manutenzione, le utenze, la manodopera, l'efficienza operativa e le future espansioni, possono influenzare il valore complessivo della serra.

Un sistema a campata singola potrebbe essere adatto se i volumi di produzione sono modesti e l'azienda desidera aumentare la capacità gradualmente. Se l'attività ha già un'elevata domanda di produzione e necessita di una serra collegata, una serra a più campate potrebbe essere una soluzione migliore.

Un utile confronto da effettuare durante la valutazione è il rapporto perimetro-superficie, poiché incide sulla dispersione termica. Consideriamo due configurazioni esemplificative con la stessa area coltivabile di 2.000 m²: cinque case indipendenti a campata singola di 8 m × 50 m ciascuna e una casa a campata multipla collegata di 40 m × 50 m. Le case separate presentano complessivamente circa 580 m di perimetro esterno, mentre il blocco collegato ne presenta circa 180 m. La soluzione collegata espone circa due terzi in meno di parete per metro quadrato di superficie coltivabile, che è la ragione strutturale per cui le case collegate sono più economiche da riscaldare, a condizione, ovviamente, che le specifiche di copertura e schermatura siano effettivamente previste.

Domande frequenti

Dipende dalle esigenze di produzione. Una serra a più campate è generalmente più appropriata quando un'azienda necessita di aree di coltivazione più ampie e collegate tra loro, mentre una struttura a campata singola può essere adatta a produzioni più piccole o dedicate. La forma a campata singola presenta un perimetro esposto inferiore per unità di superficie coltivabile e quindi una minore dispersione di calore, ma richiede anche percorsi di impianti più lunghi e una progettazione della ventilazione più accurata.

A parità di altre condizioni, la struttura connessa è più efficiente, poiché il rapporto perimetro-superficie diminuisce con l'unione delle campate. A titolo di esempio, a parità di superficie edificabile, cinque case a campata singola di 8 m × 50 m espongono circa 580 m di perimetro, mentre un blocco connesso di 40 m × 50 m ne espone circa 180 m. La scelta del tipo di schermo accentua ulteriormente la differenza: uno schermo termico consente in genere un risparmio energetico del 30%-50% per il riscaldamento, e uno schermo riflettente mantiene la casa 4-8 °C più fresca rispetto a uno schermo nero equivalente.

I valori di progetto sono gli stessi, ma sono più difficili da soddisfare in una struttura connessa. Prevedere una superficie di ventilazione combinata tra tetto e lati pari ad almeno il 15%-20% della superficie del pavimento, misurata come superficie libera effettiva dopo capriate, meccanismi e schermi, e progettare per 40-60 ricambi d'aria all'ora durante il picco di raffreddamento estivo con un minimo di circa 1 ricambio d'aria all'ora in inverno. Maggiore è la superficie connessa, maggiore è la distanza che l'aria deve percorrere dall'ingresso all'uscita, quindi la distribuzione e la circolazione interna — dimensionate a circa 2 CFM per piede quadrato di superficie del pavimento — diventano i fattori limitanti, piuttosto che la superficie di ventilazione totale.

Entrambi i tipi di edifici possono essere ampliati se il sito è progettato correttamente. I sistemi a più campate possono supportare espansioni collegate, mentre gli edifici a campata singola possono essere aggiunti come unità produttive separate. Il vincolo pratico in una casa collegata è se la capacità originale di drenaggio, grondaie, ventilazione e schermatura fosse dimensionata per la maggiore superficie del tetto; in caso contrario, tali sistemi vengono sostituiti anziché ampliati.

Una struttura a più campate richiede generalmente una pianificazione più accurata, poiché attrezzature, linee di irrigazione, grondaie, sfiati e sistemi di controllo sono distribuiti su un'area più ampia. Una serra a campata singola presenta percorsi di servizio più brevi e un minor numero di sistemi collegati. In entrambi i casi, pompe, ventilatori, sfiati, filtri e pannelli di controllo devono essere raggiungibili senza dover attraversare le aree coltivate.

Nelle case collegate, le grondaie e i pluviali vanno dimensionati in base all'intensità delle precipitazioni di progetto locali, applicata all'intera superficie del tetto collegato anziché per singola campata, e devono essere in grado di trasportare sia la condensa del tetto che l'acqua piovana. Le case indipendenti a campata singola richiedono ciascuna un proprio calcolo del drenaggio, ma un guasto in una non compromette le altre.

La scelta tra una serra a campate multiple e una serra a campata singola dovrebbe basarsi sulle esigenze di produzione, sulle condizioni del sito, sui processi operativi e sui piani di crescita a lungo termine. Una struttura collegata può offrire preziose opzioni di capacità e zonizzazione, mentre una struttura indipendente può risultare più semplice per aziende di dimensioni più ridotte o specializzate.

Prima di effettuare un investimento, le aziende dovrebbero valutare sia le esigenze attuali che quelle future. Collaborare con un produttore di serre a campate multiple di comprovata esperienza può contribuire ad allineare la struttura alla produzione agricola, al controllo ambientale, all'integrazione delle attrezzature, alla manutenzione e all'espansione pianificata.