簡易溫室

訂定農業用溫室標準圖樣及其結構計算書簡介

壹、前言

  農業溫室設施係利用各種材料以人為力量所建構的栽培設施,藉以改善作物生長環境,增加產量或提高品質。國內作物栽培開始應用溫室設施已歷經20多年,初期以學校及研究單位為主,發展至今已廣泛使用於蔬菜、花卉及特作等園藝作物,另中草藥等高經濟價值之農藝作物也逐漸採用。目前以蝴蝶蘭及育苗業者設置較多,依據調查結果蝴蝶蘭溫室面積為229,457坪,育苗場溫室面積為59,634坪(2002年)。近年來由於生物科技園區的建立,及農民為安定生產、提高產品品質及調節產期等因素,溫室設施面積發展快速。

  國內溫室設施建築依建築法相關規定,須建築師設計及簽章,業主須承擔設計及簽章費用,導致增加設備成本。惟依農業發展條例第八條之一第四項規定:「對於農民需求較多且可提高農業經營附加價值之農業設施,主管機關得訂定農業設施標準圖樣。採用該標準圖樣於農業用地施設者,得免由建築師設計監造或營造廠承建。」。鑒於荷蘭、美國、瑞典及日本等農業先進國家,已針對溫室等農業生產設施,制定較寬鬆的設計規範,以降低生產成本提昇農產品競爭力。因此以目前國內廠商所研發之各種溫室型式中,選擇數種通用性之規格化溫室,設計製作溫室標準圖樣及建築規範,俾依農業發展條例規定得以免由建築師設計監造,實為當務之急。

貳、國外相關農業設施規範

  目前先進農業生產國家,對農業設施建築大部分採較一般建築為寬鬆之規範,其採用狀況及考量因素歸納如表1 Word 檔下載(36.50KB) 將另開新視窗 / pdf 檔下載(75.92KB) 將另開新視窗

  一般而言,國外農業設施建築大部分仍屬該國建築法規範,惟使用材料與構造方式、用途等不同於一般建築物,下列國家個別針對溫室訂定規範。

1. 美國:美國國家溫室廠商協會(NGMA,National Greenhouse Manufacturers Association)結構設計手冊依據美國建築法規(IBC,International Building Code)及美國土木工程學會(ASCE ,American Society of Civil Engineers)標準ASCE 7,提供溫室結構的設計規範及方法,其中農業設施與一般基本建築物之不同載重係數如表2 Word 檔下載(25.00KB) 將另開新視窗 / pdf 檔下載(42.76KB) 將另開新視窗

2. 歐洲:歐洲HCM(Human Capital and Mobility)於1994年集合歐洲多國學者進行溫室設計之網路計畫,並於1997年由歐洲標準化技術委員會(CEN/TC-284)訂立溫室結構與設計標準(prEN13031-1)。

3. 日本:日本施設園藝協會於1997年出版園藝用施設安全構造基準(暫定基準),其中施設之風壓力及地震力仍依據日本建築基準法施行令計算。

參、目前國內各種型式之農業溫室

  溫室為一具特定機能的建築物,以栽培植物為目的,構造上必須能夠提供植物適宜的生育環境,並以安全性、耐久性及經濟性為主要條件,且不妨害植物生育不可或缺的日照。在結構安全的前提下,溫室採用斷面較細的構件組成,以柱、橫樑及屋頂主樑為骨架模組,依建造規模往四周延伸後,再利用脊樑、眮緣、斜撐等構件連結,屋頂面及四周壁面外側再覆蓋玻璃或塑膠布等透光性材料,構成模組化建築物。目前國內所使用的溫室依型號編碼分類如下:

一、依其屋頂之幾何形狀,分成下列W、V、U、S等系列型態:

  (一) W系列:Venlo型溫室,柱間具2~3個屋頂單位,採用較細構材採光良好,簷高較高減少夏季的高溫障害,適合大規模栽培。

  (二) V系列:大跨距山形溫室,屋頂左右對稱,受光量均一通氣性良好,單棟溫室常採用。

  (三) U系列:圓屋頂溫室,屋頂構材由錏管組成,覆蓋塑膠布,簡便且造價便宜,為目前國內較常使用的形式。

  (四) S系列:單斜頂屋頂溫室,僅具單面之屋頂,另面為開放之通風口,利用煙突效應,充分發揮自然通風性能。

二、溫室構造以水平樑為主要形式,另有利用力霸樑取代,或於樑柱間加裝斜撐,以加強結構者分別以T、B表示。

  T:力霸粱

  B:樑柱斜撐

三、依據溫室外表被覆材料的材質,分別以G、C、B表示。

  G:玻璃

  C:硬質塑膠,包括PET、FETE等

  P:塑膠布,包括EVA、PE、PEP、PO及其他機能性軟質塑膠布等

肆、我國農業溫室標準圖樣研訂經過

  為依農業發展條例第八條之一第四項規定訂定農業設施標準圖樣,農糧署委託國立中興大學辦理「農業溫室建築規範及溫室標準圖樣製作之研究」,就國內具規格化且通用性之溫室型式,利用結構力學分析計算各型式溫室之抗風強度區間及可承受地震力,完成10種溫室型式標準圖樣(草圖)(UTP、UBP、UP、 SUP、VBP、VTP、WTG(兩種)、STP、SP)。

  俟經農糧署邀集內政部營建署、建築研究所及相關建築師公會召開「農業溫室建築規範及溫室標準圖樣製作」執行成果審查暨後續作業會議,選定UTP、 UBP、VTP、VBP、WTG及SP等6種適合台灣地區生產使用溫室標準圖樣草案,並為結構安全和工程設計認證之需要,參採內政部營建署推薦,洽由中華民國建築師公會全國聯合會審定及簽證後,依農業發展條例規定於96年12月21日以農糧字第0961062406號令發布訂定「6種農業溫室標準圖樣及其結構計算書」。同時「6種農業溫室標準圖樣」之型式、平面結構圖及結構計算書刊登於農糧署網站(www、afa、gov、tw)農民專區項下之農業機械及自動化欄內,供農民參考選用,得免由建築師設計監造或營造廠承建。其型式與特性如下:

1. 圓頂力霸塑膠型溫室(UTP)(圖1):
(1)跨距:9、6公尺、10、4公尺及11、4公尺
(2)柱高:4公尺,多連棟
(3)被覆材料:PE、PO、PVC、EVA等軟質塑膠布
(4)抗風級數:11級

2. 圓頂塑膠型溫室(UBP)(圖2)
(1)跨距:5、2公尺、6、2公尺及6、8公尺
(2)柱高:3公尺,多連棟
(3)被覆材料:PE、PO、PVC、EVA等軟質塑膠布及PET等硬質板。
(4)抗風級數:11級

3. 山型力霸塑膠型溫室(VTP)(圖3)
(1)跨距:8公尺
(2)柱高:4公尺,多連棟
(3)被覆材料:PE、PO、PVC、EVA等軟質塑膠布及PET等硬質板。
(4)抗風級數:11級

4. 山型塑膠型溫室(VBP)(圖4)
(1)跨距:8、2公尺、8、6公尺
(2)柱高:3公尺,多連棟
(3)被覆材料:PE、PO、PVC、EVA等軟質塑膠布及PET等硬質板。
(4)抗風級數:11級

5. Venlo力霸玻璃型溫室(WTG)(圖5)
(1)跨距:6、4公尺、9、6公尺
(2)柱高:3、5公尺,多連棟
(3)被覆材料: 5mm透明玻璃(含框件)
(4)抗風級數:11級、13級

6. 單斜背塑膠型溫室(SP)(圖6)
(1)跨距:7、5公尺
(2)柱高:3公尺,多連棟
(3)被覆材料:PE、PO、PVC、EVA等軟質塑膠布或內側固定防蟲網,外層農用膜捲。
(4)抗風級數:11級

伍、結語

  溫室設施因農地大小而有不同面積規模,此次所發布6種溫室標準圖樣,其結構應力分析係以單棟溫室計算,即單一跨距之結構耐風計算,如採多連棟建造,隨著棟數增加其結構將能負荷較大之風力,耐風強度也隨之增加,故可以本標準圖樣為基準延伸為多連棟溫室。各型溫室所須架設環境控制裝置,如水牆、風扇或外壁塑膠布等,對於溫室結構體的強度並不產生影響,農民選用標準圖樣時可依其需要之環控設備於圖樣上直接繪製。

  6種農業標準溫室設施適用於蔬菜、花卉等作物,栽培作物種類乃依據選用之溫室型式、附加之環控裝置、披覆材料透光性及其作物經濟效益而異,農民可依其種植作物自行選用適合之溫室標準圖樣。惟隨著溫室設施建築的發展,對於溫室建造業者研發或引進國外之新型溫室,且經建築師簽證者,可透過相關公會或協會送農糧署作為後續發布溫室標準圖樣之參考,俾讓農民有更多的選擇,並減輕設施成本。 農糧署 林明仁․洪東奇


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