Cele mai bune tipuri de structuri de seră comerciale pentru diferite climate
Tipul de structură de seră comercială pe care îl alegeți depinde în mare măsură de clima în care va fi utilizată. Așadar, designul potrivit depinde de mai mulți factori de mediu, inclusiv temperatura, precipitațiile, vântul, umiditatea, lumina soarelui și variațiile sezoniere.
Clima ar trebui convertită în valori de proiectare, mai degrabă decât tratată ca o impresie generală. Patru seturi de numere fac cea mai mare parte a efortului într-un proiect comercial: rata maximă de schimb de aer pe care trebuie să o atingă casa, suprafața de ventilație necesară pentru a o atinge, încărcările structurale impuse de amplasament și transmisia luminii pe care o poate oferi învelișul. Odată ce acestea sunt cunoscute, urmează în mare măsură alegerea structurii.
Potriviți structura cu clima
Clima ar trebui să afecteze structura serei în sine, nu doar echipamentele instalate în interiorul acesteia. Principalele puncte de verificat sunt zona de ventilație, designul acoperișului, rezistența structurală, învelitoarea, izolația, umbrirea și drenajul.
Verificați capacitatea de ventilație
În climatele calde, sera are nevoie de suficient spațiu de ventilație pentru a elimina căldura. Gurile de ventilație de pe acoperiș sunt deosebit de importante deoarece aerul cald poate ieși prin deschideri înalte. În zonele umede, ventilația ajută, de asemenea, la eliminarea umezelii atunci când condițiile exterioare o permit.
Două cifre definesc adecvarea. În timpul răcirii maxime de vară, o casă comercială ar trebui proiectată pentru a realiza aproximativ 40-60 de schimbări de aer pe oră, cu un minim controlabil de aproximativ 1 schimbare de aer pe oră iarna pentru gestionarea umidității și a CO2. Pentru a face acest lucru posibil cu ventilație naturală, deschiderile combinate ale acoperișului și lateralelor ar trebui să însumeze cel puțin 15%-20% din suprafața podelei, măsurată ca suprafață liberă efectivă după grinzi, mecanisme de ventilație și plase antiinsecte. Înălțimea jgheaburilor contează și aici: înălțimile jgheaburilor de 4-6 m tipice structurilor comerciale Venlo și înălțimile stâlpilor de peste 10 m în deschiderile mari cresc coloana de flotabilitate care elimină aerul cald prin coamă.
Verificarea încărcărilor structurale
Expunerea la vânt afectează cadrul, conexiunile, fundațiile și fixarea învelișului. Producătorul ar trebui să calculeze structura pentru încărcările locale de proiectare necesare, în loc să utilizeze aceleași specificații structurale la fiecare șantier.
Pentru serele comerciale de producție, referința adecvată este un standard structural specific serelor, cum ar fi EN 13031-1, care acoperă sarcina din vânt, încărcările controlate ale zăpezii pe placajele transparente și greutatea echipamentelor de acoperire și suspendate - tocmai pentru că structurile serelor sunt ușoare și sensibile la sarcină. Pentru a oferi o idee despre scară, cadrele comerciale tipice sunt proiectate pentru viteze ale vântului de aproximativ 137 km/h și încărcări de zăpadă de aproximativ 1,4 km/h, existând modele îmbunătățite disponibile până la aproximativ 225 km/h. Înălțimea jgheabului interacționează cu aceste încărcări: stâlpii mai înalți cresc momentul vântului la fundație, astfel încât cadrul, conexiunile, fundațiile și ancorarea trebuie proiectate împreună.
Luați în considerare acoperirea și reținerea căldurii
Climatele reci pun mai multă importanță pe reducerea pierderilor de căldură. Sistemul de acoperire, ecranele termice și sistemul de încălzire ar trebui luate în considerare împreună. Unele modele comerciale pot utiliza acoperiri mai izolante acolo unde clima și cultura justifică costul suplimentar.
Două decizii poartă cea mai mare greutate. În primul rând, transmisia luminii prin învelitoare, deoarece un ansamblu de acoperiș Venlo din sticlă oferă de obicei o transmisie totală de aproximativ 75%-85%, iar designul nu ar trebui să sacrifice lumina pe care nu o poate recupera. În al doilea rând, ecranul, deoarece un ecran termic economisește de obicei 30%-50% din energia de încălzire, iar un ecran reflectorizant menține casa cu 4-8 °C mai rece decât un ecran negru cu același procent de umbrire - ceea ce înseamnă că o singură specificație de ecran poate servi atât sezonului de încălzire, cât și vârfului de vară.
Plan pentru ploaie și drenaj
Ploile abundente necesită mai mult decât o învelitoare adecvată pentru acoperiș. Jgheaburile, burlanele, drenajul solului și zonele fundației ar trebui planificate împreună, astfel încât apa să se poată îndepărta de seră.
Dimensionarea jgheaburilor în funcție de intensitatea precipitațiilor de proiectare locală, aplicată suprafeței totale conectate la planul acoperișului, nu pe deschidere. La o casă cu mai multe deschideri, jgheabul transportă și condensul care se scurge din interiorul acoperișului, ghidat acolo de canelurile barelor de geam, astfel încât condensul să nu picure pe cultură.
Luați în considerare radiația solară
Lumina puternică a soarelui poate crește rapid temperatura serei. Umbrirea poate reduce încărcătura solară, dar umbrirea excesivă poate reduce și lumina disponibilă culturii. Prin urmare, sistemul de umbrire ar trebui să se potrivească culturii și condițiilor locale de lumină solară.
Specificați umbrirea ca procent față de radiația măsurată și rețineți că ecranul reduce lumina care a fost deja filtrată de înveliș. Materialele ecranului în sine diferă în ceea ce privește opacitatea și reflexia, așadar comparația utilă este lumina totală transmisă baldachinului, mai degrabă decât procentul de umbrire imprimat pe material.
Alegeți o structură pentru climate calde și umede
În climatele calde și umede, clădirile trebuie să fie capabile să elibereze căldură și umiditate. Proiectarea ar trebui să asigure o bună ventilație naturală și să permită umbrirea, răcirea și ventilația controlată.
Seră cu mai multe deschideri pentru suprafețe mari de creștere
Serele comerciale cu deschideri multiple pot fi potrivite pentru operațiuni comerciale calde dacă sistemele de ventilație și răcire sunt adaptate la mediul local. Deschiderile conectate oferă numeroase zone de creștere și pot fi configurate în întreaga unitate. Ventilația acoperișului, deschiderile laterale, circulația aerului și gestionarea căldurii ar trebui să fie toate aspecte cheie în proiectare.
În condiții de căldură, constrângerea nu este de obicei suprafața totală a orificiului de ventilație, ci independența fiecărei deschideri. Într-o casă mare, conectată, aerul trebuie să circule mai departe de la intrare la ieșire, astfel încât circulația internă - dimensionată la aproximativ 2 CFM de capacitate a ventilatorului pe metru pătrat de suprafață a podelei, aproximativ 0,6 m³/min pe m² - devine la fel de importantă ca și calculul deschiderii. Configurația deschiderii contează și ea: o intrare laterală combinată cu orificii de ventilație de pe acoperiș, orientate spre vânt, realizează cel mai mare debit natural, în jur de 12,3 schimbări de aer pe oră la o viteză a vântului de numai 0,5 m/s, în timp ce amenajările doar pe acoperiș sunt insuficiente.
Un adevărat producător de sere cu deschideri multiple se poate personaliza designul serei și al elementelor sale structurale în funcție de nevoile climatice specifice ale proiectului. Acest lucru este benefic dacă întreprinderile necesită un spațiu de producție semnificativ, dar fără a fi nevoie să construiască clădiri separate de creștere.
Seră gotică pentru o eliberare îmbunătățită a aerului
Utilizarea unui design gotic oferă o suprafață suplimentară a acoperișului, care poate fi și spațiu pentru ca aerul cald să iasă din zona cultivată. Profilul curbat elimină, de asemenea, zăpada mai ușor decât o pantă mică, motiv pentru care forma este adesea aleasă în regiunile cu înzăpezire. Se recomandă totuși ca ventilația, umbrirea, acoperirea și răcirea să fie alese în funcție de condițiile locale actuale. Doar pentru că arată gotic nu înseamnă neapărat că este așa. Configurația sa completă de control al climei determină eficiența sa în climatele calde.
Compromisul merită enunțat clar: un volum interior mai mare necesită mai multă energie pentru încălzire și ventilare la cele 40-60 de schimbări de aer pe oră necesare în perioadele de vârf și necesită o suprafață mai mare a ecranului pentru a acoperi aceeași podea. Un acoperiș curbat este o geometrie, nu o sarcină nominală — calculul structural trebuie totuși efectuat.
Integrarea umbririi și răcirii
Climatele calde pot înregistra o creștere rapidă a temperaturii interne în timpul expansiunii solare puternice. Sistemele de umbrire pot ajuta la reducerea radiației solare directe; echipamentele de răcire pot fi utilizate pentru a controla temperatura în cazurile în care ventilația naturală este inadecvată.
Umbrirea și răcirea ar trebui dimensionate în funcție de cantități diferite. Umbrirea elimină o parte din sarcina solară incidentă, în timp ce răcirea prin evaporare este limitată de depresiunea becului umed: plăcuțele sunt proiectate pentru o eficiență de 70%-80% în stare udă, care, la o eficiență totală a sistemului de aproximativ 80%, produce o scădere de temperatură de aproximativ 5 °C, aerul de alimentare ajungând cu 10-20 °F sub temperatura ambiantă. În zilele cu umiditate ridicată, depresiunea se îngustează, astfel încât un design de răcire validat doar în funcție de vârful becului uscat va avea performanțe mai slabe atunci când este cea mai mare nevoie.
Aceste sisteme sunt integrate în clădire în etapa de proiectare, nu în mod complicat după ce clădirea este construită. Ar trebui să fie amplasate în sera comercială, dimensionate corespunzător dimensiunii serii și nevoilor culturilor și să aibă implementate controale.
Temperaturi ridicate: Acordați prioritate ventilației acoperișului, fluxului de aer, umbririi și capacității adecvate de răcire.
Umiditate ridicată: Asigură eliminarea eficientă a umidității și circulația continuă a aerului în interior.
Lumină puternică a soarelui: Folosiți umbrire controlabilă fără a reduce inutil lumina utilă a culturilor.
Operațiuni mari: Coordonați echipamentele climatice în zonele de producție conectate.
Selectați structuri pentru climate reci, vântuoase sau variabile
Când temperatura scade și există expunere, se acordă prioritate structurii altor elemente. Proiectarea unei sere comerciale ar trebui să ia în considerare proprietățile de reținere a căldurii, rezistența structurală, alegerea învelișului, posibilitatea de a controla ventilația și protecția împotriva condițiilor meteorologice severe încă de la început.
Seră Venlo pentru producție controlată
Un sistem de mediu integrat și bine conceput permite unui design Venlo să ofere un mediu structurat pentru cultivarea comercială. Acesta poate fi configurat cu ușurință pentru a găzdui toate echipamentele esențiale ale unei sere comerciale, cum ar fi ventilatoare, umbrire, irigații și altele.
Pentru zonele mai reci, trebuie luate în considerare retenția căldurii și ventilația controlată. Scopul este de a menține condiții optime pentru culturi cu pierderi minime de căldură. Modulul Venlo ajută în acest sens: deschideri standard de 6,4 m, 8,0 m sau 9,6 m, cu travei de 4,0 m, 4,5 m sau 5,0 m și înălțimi ale jgheaburilor de 4-6 m permit specificarea ecranelor, a sistemelor de ventilație și a altor echipamente dintr-o gamă standard, astfel încât se poate adăuga un ecran energetic fără a fi nevoie de o încadrare personalizată. Un producător de sere Venlo poate avea capacitatea de a personaliza dimensiunea, acoperirea și sistemele de control al mediului pentru proiect, pentru a satisface nevoile de funcționare ale sistemului.
Structuri puternice pentru zone cu vânt puternic
Selectarea structurilor, planificarea fundațiilor, conexiunile cadrelor și instalarea învelișului trebuie luate în considerare având în vedere expunerea la vânt. Acești factori vor fi mai importanți în amplasamentele deschise, unde este posibil să fie nevoie să li se acorde mai multă atenție decât este necesar în amplasamentele protejate.
Sera nu trebuie neapărat să fie aceeași peste tot; aceasta ar trebui proiectată pentru condițiile așteptate. Producătorul de sere comerciale trebuie să ia în considerare expunerea amplasamentului înainte de proiectarea structurală. Acest lucru va ajuta la asigurarea faptului că designul ales este potrivit pentru mediul de operare. Ca punct de referință, cadrele comerciale standard sunt proiectate pentru viteze ale vântului de aproximativ 137 km/h, cu specificații îmbunătățite disponibile până la aproximativ 225 km/h pentru amplasamentele expuse de coastă sau de munte.
Structuri pentru precipitații abundente
Este foarte important să existe un drenaj bun al acoperișului și al șantierului în zonele ploioase. Apa nu trebuie să stagneze în zonele din jurul punctelor de acces, al zonelor de producție sau al fundațiilor. Forma acoperișului, jgheaburile, căile de drenaj și terenul din jurul clădirii trebuie luate în considerare. Umiditatea relativă din interior trebuie, de asemenea, reglată printr-o ventilație adecvată.
Chiar dacă structura unei sere comerciale este intactă, problemele de drenaj pot împiedica funcționarea normală. Aceste sisteme pot fi planificate de la început pentru a evita modificările inutile în timpul funcționării sistemului.
Managementul căldurii în climat rece
Pierderea de căldură trebuie monitorizată cu atenție în regiunile reci, dar trebuie să existe o ventilație suficientă pentru bunăstarea culturilor. Selectarea materialului de acoperire, a sistemului de încălzire, a ventilatoarelor de circulație și a controalelor de ventilație trebuie coordonate.
Două cifre ilustrează acest compromis. Ecranele recuperează 30%-50% din energia de încălzire, în timp ce ventilația trebuie să asigure cel puțin aproximativ o schimbare de aer pe oră în timpul iernii pentru controlul umidității. Sarcina de proiectare este de a realiza acest schimb cu o pierdere minimă de căldură - motiv pentru care grilajele de ventilație cu ecran și controlul în trepte sunt atât de valoroase în climatele reci.
Dacă se folosește căldură, aceasta ar trebui aplicată în general zonei de creștere, mai degrabă decât în zone specifice. O altă utilizare a senzorilor este de a detecta temperaturile și de a ajuta la un control mai bun. Cerințele de încălzire ar trebui luate în considerare în primele etape la proiectarea unei sere cu mai multe deschideri. Ar putea fi mai dificil să se modernizeze echipamentele mari de încălzire după instalare.
Proiecte pentru vreme extrem de variabilă
Pot exista fluctuații semnificative în cadrul regiunilor între anotimpuri sau chiar între zi și noapte. Clădirile de aici trebuie să poată alterna între aceste funcții: încălzire, ventilație, umbrire și răcire.
Controalele mobile de mediu sunt importante în acest sens. Echipamentele ar trebui să fie capabile să se adapteze la condiții variabile fără a genera o cerere inutilă. În practică, aceasta înseamnă un control etapizat, mai degrabă decât unul pornit/oprit: deschiderea progresivă a orificiilor de ventilație, apoi închiderea ecranelor, apoi pornirea răcirii, astfel încât un volum mare de aer să nu fie solicitat să răspundă la un singur punct de referință. Întreprinderile pot colabora cu un producător de sere comerciale adecvat, care va putea integra nevoile structurale și de mediu într-un design coordonat.
Regiuni reci: Accentul este pus pe reținerea căldurii, capacitatea de încălzire, ventilația controlată și acoperirea adecvată.
Regiuni cu vânt: Prioritarizați rezistența structurală, fundațiile sigure și conexiunile fiabile ale componentelor.
Regiuni ploioase: Planificați împreună drenajul acoperișului, drenajul solului și gestionarea umidității.
Climate variabile: Folosiți controale flexibile care pot răspunde la schimbările de temperatură și la lumina soarelui.
Întrebări frecvente
Structurile cu opțiuni eficiente de ventilație, umbrire și răcire sunt, în general, mai potrivite pentru condiții de căldură. Alegerea finală ar trebui să ia în considerare și umiditatea, tipul de cultură și expunerea amplasamentului. Cantitativ, căutați un design care poate atinge 40-60 de schimbări de aer pe oră la răcire maximă, oferă o suprafață combinată a acoperișului și a ventilației laterale de cel puțin 15%-20% din suprafața podelei și include un sistem de răcire evaluat la o eficiență a plăcuței de 70%-80%.
Permiteți o deschidere combinată a acoperișului și a părții laterale de cel puțin 15%-20% din suprafața podelei, măsurată ca suprafață liberă efectivă după grinzi, mecanisme și plase anti-insecte. Rețineți că penalizarea plasei este reală: o plasă anti-insecte standard costă aproximativ 10%-20% din debitul de aer al unei deschideri neobstrucționate, o plasă de 75 de ochiuri reduce ventilația naturală cu aproximativ 25% comparativ cu una de 40 de ochiuri, iar o plasă de 50 de ochiuri cu un raport suprafață deschisă de 55% pe o deschidere de 100 m² trece aer echivalent cu doar aproximativ 55-60 m².
Structura ar trebui să permită reținerea căldurii, ventilația controlată, încălzirea și materiale de acoperire adecvate. Cerințele de proiectare depind de severitatea și durata condițiilor locale de frig. Un modul Venlo cu ecran termic este de obicei răspunsul practic, deoarece un ecran economisește de obicei 30%-50% din energia de încălzire, în timp ce structura permite în continuare un minim controlabil de aproximativ o schimbare de aer pe oră pentru controlul umidității.
Acestea sunt calculate în funcție de expunerea amplasamentului, nu sunt alese dintr-un catalog. Pentru serele comerciale de producție, referința este în mod normal un standard structural specific serei, cum ar fi EN 13031-1, care acoperă încărcarea vântului și încărcările controlate ale zăpezii pe placajul transparent. Cadrele comerciale tipice sunt proiectate pentru viteze ale vântului de aproximativ 137 km/h și încărcări ale zăpezii de aproximativ 1,4 km/h, cu upgrade-uri la aproximativ 225 km/h acolo unde amplasamentul o cere. Înălțimile mai mari ale jgheaburilor cresc momentul vântului la fundație, astfel încât cadrul și fundația trebuie proiectate ca un singur sistem.
Profilul gotic curbat elimină zăpada mai ușor decât o pantă mică, ceea ce este cu adevărat util în regiunile cu înzăpezire. Acesta este un avantaj al formei acoperișului, nu o caracteristică structurală. Cadrul trebuie calculat în continuare la aceleași încărcări de proiectare, iar un volum intern mai mare crește energia necesară pentru a atinge 40-60 de schimbări de aer pe oră la ventilație maximă.
Clima determină rezistența structurală, capacitatea de ventilație, cerințele de acoperire, drenajul, încălzirea, răcirea și nevoile de umbrire. Acești factori ar trebui evaluați înainte de selectarea unui tip de seră. Reducerea lor la patru valori de proiectare - rata de schimb de aer necesară, suprafața de ventilație necesară ca procent din suprafața podelei, încărcăturile de vânt și zăpadă ale amplasamentului și transmisia așteptată a luminii - face ca comparația dintre structurile candidate să fie concretă.
Discutați condițiile meteorologice locale, culturile, dimensiunile serei, ventilația, acoperirea, irigațiile, controlul climatic, cerințele structurale, instalarea și întreținerea. Întrebați în mod specific ce rată de schimb de aer va atinge proiectul în perioada de vârf, care este suprafața efectivă de ventilație ca proporție din suprafața podelei după ecrane, pentru ce încărcări de vânt și zăpadă este proiectat cadrul și ce eficiență a plăcuțelor este specificată pentru sistemul de răcire.
Nu există o structură de seră ideală pentru orice climat. Alegerea corectă depinde de cât de eficient poate structura să gestioneze temperatura, umiditatea, lumina soarelui, vântul și condițiile sezoniere specifice locului de creștere.
Întreprinderile ar trebui să evalueze atât structura, cât și sistemele sale de susținere înainte de a lua o decizie. Conversia climei în valori de proiectare — 40-60 de schimbări de aer pe oră în perioadele de vârf, cu un minim de aproximativ 1 iarna, 15%-20% din suprafața podelei în deschidere efectivă de ventilație, încărcări specifice amplasamentului din vânt și zăpadă conform EN 13031-1, 75%-85% transmisie a luminii de ansamblu și 70%-80% eficiență a plăcii de răcire — transformă o discuție generală despre climă într-un set de cerințe în raport cu care structura poate fi efectiv verificată.
Colaborarea cu un producător de sere comerciale cu experiență poate ajuta la alinierea designului serii la condițiile climatice locale și la cerințele de producție pe termen lung.
