راهنمای انتخاب سازه گلخانه؛ بررسی انواع اسکلت و پوشش گلخانه‌ای

1405/8/13 آهن برکت 0 دیدگاه
راهنمای انتخاب سازه گلخانه؛ بررسی انواع اسکلت و پوشش گلخانه‌ای

نتخاب سازه مناسب یکی از مهم‌ترین مراحل احداث گلخانه است؛ زیرا شکل اسکلت، نوع پوشش و نحوه طراحی آن بر میزان نور دریافتی گیاهان، تهویه، کنترل دما، فضای قابل استفاده و هزینه‌های ساخت تأثیر می‌گذارد. سازه‌های گلخانه‌ای در مدل‌های مختلفی طراحی می‌شوند تا بتوان از آن‌ها در شرایط آب‌وهوایی متفاوت و برای پرورش محصولات گوناگون استفاده کرد.

برخی گلخانه‌ها با هدف تولید محصولات کشاورزی در مقیاس محدود ساخته می‌شوند و برخی دیگر به‌عنوان مجموعه‌های صنعتی و تجاری، به تجهیزات پیشرفته گرمایش، سرمایش، آبیاری و کنترل شرایط محیطی نیاز دارند. به همین دلیل، انتخاب یک مدل مشخص برای تمام پروژه‌ها امکان‌پذیر نیست.

در این مقاله با انواع سازه‌های گلخانه‌ای، ویژگی‌های اسکلت و پوشش آن‌ها و کاربرد هر مدل آشنا می‌شویم تا بتوانید با شناخت دقیق‌تری برای احداث گلخانه تصمیم بگیرید.

سازه گلخانه‌ای چیست و از چه اجزایی تشکیل می‌شود؟

سازه گلخانه‌ای مجموعه‌ای از اجزای مهندسی‌شده است که فضای موردنیاز برای پرورش گیاهان را ایجاد می‌کند. این سازه باید بتواند پوشش گلخانه را نگه دارد، تجهیزات مختلف را پشتیبانی کند و در برابر نیروهای محیطی مانند باد، بارش برف و وزن تجهیزات مقاومت کافی داشته باشد.

اسکلت گلخانه معمولاً از لوله‌ها و پروفیل‌های فولادی، آلومینیومی یا در برخی مدل‌های ساده‌تر از PVC ساخته می‌شود. در پروژه‌های تجاری و صنعتی، استفاده از فولاد گالوانیزه به دلیل استحکام و مقاومت مناسب در برابر خوردگی رایج است.

مهم‌ترین اجزای یک سازه گلخانه‌ای عبارت‌اند از:

ابعاد و مشخصات این اجزا باید با توجه به مساحت گلخانه، نوع پوشش، شرایط اقلیمی و بارهای واردشده محاسبه شوند.

انواع سازه گلخانه‌ای براساس شکل و ساختار اسکلت

یکی از روش‌های اصلی دسته‌بندی گلخانه‌ها، توجه به شکل سقف و طراحی اسکلت آن‌هاست. هر مدل از نظر ارتفاع، فضای داخلی، نحوه تهویه و امکان نصب تجهیزات ویژگی‌های متفاوتی دارد.

۱. گلخانه تونلی؛ سازه‌ای ساده و اقتصادی

گلخانه تونلی یکی از رایج‌ترین مدل‌های سازه گلخانه‌ای است که معمولاً با استفاده از قوس‌های فلزی و پوشش پلاستیکی ساخته می‌شود. در این مدل، سقف به شکل یک نیم‌دایره یا قوس پیوسته طراحی می‌شود و بسیاری از نمونه‌ها دارای یک دهانه مستقل و فضای داخلی بدون ستون میانی هستند.

سادگی طراحی و تعداد نسبتاً کم اجزای اصلی، اجرای این سازه را در بسیاری از پروژه‌ها آسان‌تر می‌کند. همچنین می‌توان با استفاده از بازشوهای جانبی یا انتهایی، امکان تهویه طبیعی را فراهم کرد.

مزایای گلخانه تونلی:

محدودیت‌های گلخانه تونلی:

این مدل برای پرورش محصولاتی مانند خیار، گوجه‌فرنگی، سبزیجات و برخی گل‌های فصلی کاربرد دارد.

۲. گلخانه اسپانیایی؛ در دو مدل گاتیک و سیرکولار

سازه اسپانیایی از مدل‌های پرکاربرد گلخانه‌های تجاری است که معمولاً با اسکلت فولادی گالوانیزه و به شکل چنددهانه ساخته می‌شود. فضای داخلی وسیع و امکان نصب تجهیزات مختلف، این سازه را به گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌های بزرگ کشاورزی تبدیل کرده است.

گلخانه‌های اسپانیایی از نظر شکل سقف به دو مدل اصلی گاتیک و سیرکولار تقسیم می‌شوند.

گلخانه اسپانیایی گاتیک

در مدل گاتیک، سقف دارای قوسی با تاج نسبتاً نوک‌تیز است. این طراحی به هدایت بهتر آب باران و کاهش احتمال تجمع برف روی پوشش کمک می‌کند. همچنین می‌توان با افزایش ارتفاع سازه، فضای مناسبی برای رشد عمودی گیاهان و نصب تجهیزات فراهم کرد.

از ویژگی‌های این مدل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

گلخانه اسپانیایی سیرکولار

در مدل سیرکولار، سقف به شکل قوسی گرد و پیوسته طراحی می‌شود. این فرم امکان استفاده از پوشش‌های پلاستیکی را فراهم می‌کند و در صورت طراحی مناسب، می‌توان تجهیزات تهویه و کنترل شرایط محیطی را نیز در آن نصب کرد.

ویژگی‌های مهم گلخانه سیرکولار عبارت‌اند از:

تفاوت اصلی مدل گاتیک و سیرکولار در شکل سقف است. این تفاوت می‌تواند بر ارتفاع مفید، نحوه خروج آب و برف و فضای داخلی گلخانه تأثیر بگذارد.

۳. گلخانه قله‌ای یا شیروانی؛ سقفی با دو سطح شیب‌دار

گلخانه قله‌ای یا شیروانی دارای سقفی متشکل از دو سطح شیب‌دار است که در بالاترین نقطه به یکدیگر متصل می‌شوند. این مدل می‌تواند با اسکلت فولادی یا آلومینیومی ساخته شود و پوشش آن نیز بسته به طراحی پروژه از شیشه، پلی‌کربنات یا پلاستیک انتخاب می‌شود.

یکی از ویژگی‌های این سازه، امکان ایجاد دیواره‌های جانبی مرتفع و استفاده مناسب از فضای داخلی است. سقف شیب‌دار نیز به هدایت آب باران کمک می‌کند و می‌توان در بخش بالایی آن بازشوهایی برای تهویه طبیعی در نظر گرفت.

مزایای سازه قله‌ای:

میزان شیب سقف، فاصله ستون‌ها و ابعاد اعضای سازه باید براساس شرایط آب‌وهوایی، نوع پوشش و بارهای واردشده تعیین شود.

۴. گلخانه دندان‌اره‌ای؛ مناسب برای تهویه طبیعی

گلخانه دندان‌اره‌ای نوعی سازه چنددهانه است که سقف آن از بخش‌های تکرارشونده با شیب نامتقارن تشکیل می‌شود. شکل خاص سقف امکان ایجاد بازشوهای مرتفع را فراهم می‌کند و از این طریق می‌توان هوای گرم جمع‌شده در بخش بالایی گلخانه را به بیرون هدایت کرد.

این ویژگی باعث شده است که گلخانه دندان‌اره‌ای در پروژه‌هایی که تهویه طبیعی اهمیت زیادی دارد، مورد توجه قرار بگیرد.

مهم‌ترین ویژگی‌های گلخانه دندان‌اره‌ای:

البته عملکرد تهویه در این مدل به ابعاد و محل بازشوها، جهت وزش باد و اختلاف دمای داخل و خارج گلخانه وابسته است. همچنین طراحی مناسب ناودان‌ها و آب‌بندی اتصالات سقف برای جلوگیری از نفوذ آب اهمیت زیادی دارد.

۵. گلخانه ونلو؛ سازه شیشه‌ای با طراحی هلندی

گلخانه ونلو (Venlo) یکی از مدل‌های شناخته‌شده سازه‌های گلخانه‌ای با طراحی هلندی است که معمولاً به شکل چنددهانه و با سقف‌های شیب‌دار تکرارشونده ساخته می‌شود.

در بسیاری از گلخانه‌های ونلو از اسکلت فلزی و پوشش شیشه‌ای استفاده می‌شود. طراحی این سازه به گونه‌ای است که می‌توان فضای تولیدی وسیع و یکپارچه‌ای ایجاد کرد و تجهیزات پیشرفته کنترل شرایط محیطی را در آن به کار گرفت.

ویژگی‌های گلخانه ونلو:

این سازه برای پرورش محصولاتی مانند گوجه‌فرنگی، خیار، فلفل و برخی گیاهان زینتی کاربرد دارد. با توجه به نوع پوشش و تجهیزات موردنیاز، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه آن ممکن است نسبت به سازه‌های ساده‌تر بیشتر باشد.

انواع گلخانه براساس جنس پوشش

علاوه بر شکل اسکلت، جنس پوشش نیز یکی از معیارهای مهم در دسته‌بندی سازه‌های گلخانه‌ای است. پوشش گلخانه بر میزان عبور نور، انتقال حرارت، مقاومت در برابر ضربه و هزینه نگهداری تأثیر می‌گذارد.

سه نوع پوشش رایج عبارت‌اند از:

۱. گلخانه شیشه‌ای

در گلخانه‌های شیشه‌ای، سقف و دیواره‌ها با شیشه پوشانده می‌شوند. این پوشش به دلیل شفافیت مناسب، امکان ورود نور طبیعی را فراهم می‌کند و در بسیاری از گلخانه‌های تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مهم‌ترین ویژگی‌های پوشش شیشه‌ای عبارت‌اند از:

میزان عبور نور در این پوشش به نوع شیشه، ضخامت و شرایط سطح آن بستگی دارد.

۲. گلخانه با پوشش پلاستیکی

در این مدل از فیلم‌های پلاستیکی مخصوص گلخانه، معمولاً از جنس پلی‌اتیلن، استفاده می‌شود. وزن کم و هزینه اولیه نسبتاً پایین، از مهم‌ترین دلایل کاربرد گسترده این پوشش هستند.

پوشش پلاستیکی را می‌توان در سازه‌های تونلی، گاتیک و سیرکولار به کار برد.

مزایای پوشش پلاستیکی:

محدودیت‌ها:

عمر مفید این پوشش به ضخامت، کیفیت مواد اولیه، افزودنی‌های مقاوم در برابر اشعه فرابنفش و شرایط آب‌وهوایی بستگی دارد.

۳. گلخانه پلی‌کربناتی

در این نوع گلخانه از صفحات پلی‌کربنات برای پوشاندن سقف یا دیواره‌ها استفاده می‌شود. صفحات چندجداره پلی‌کربنات به دلیل ساختار داخلی خود می‌توانند انتقال حرارت را کاهش دهند و در عین حال، مقاومت ضربه‌ای مناسبی داشته باشند.

ویژگی‌های پوشش پلی‌کربنات:

عملکرد حرارتی و میزان عبور نور در این پوشش به ضخامت، تعداد جداره‌ها و کیفیت صفحه بستگی دارد. همچنین نصب صحیح و آب‌بندی اتصالات برای جلوگیری از نفوذ رطوبت ضروری است.

انواع سازه گلخانه براساس کاربرد

هدف از احداث گلخانه نیز در انتخاب نوع سازه تأثیرگذار است. گلخانه‌ها ممکن است برای تولید تجاری محصولات کشاورزی، فعالیت‌های تحقیقاتی، تکثیر گیاهان یا حتی استفاده‌های خانگی و تفریحی ساخته شوند.

۱. گلخانه خانگی

گلخانه‌های خانگی معمولاً در ابعاد کوچک ساخته می‌شوند و برای نگهداری گیاهان زینتی، سبزیجات و سایر گیاهان موردعلاقه افراد کاربرد دارند. سازه‌های سیرکولار و سقف‌شیب‌دار می‌توانند برای این نوع گلخانه‌ها مناسب باشند.

۲. گلخانه صنعتی

گلخانه‌های صنعتی با هدف تولید محصولات کشاورزی در مقیاس متوسط تا بزرگ احداث می‌شوند. این مجموعه‌ها معمولاً به سیستم‌های آبیاری، تهویه، گرمایش و سرمایش مجهز هستند.

مدل‌های تونلی، سیرکولار، گاتیک و قله‌ای از گزینه‌های قابل استفاده در پروژه‌های صنعتی هستند. انتخاب نهایی به شرایط اقلیمی، نوع محصول و ظرفیت تولید بستگی دارد.

۳. گلخانه هیدروپونیک

در گلخانه هیدروپونیک، گیاهان بدون استفاده از خاک و با کمک محلول غذایی پرورش داده می‌شوند. این روش به تجهیزات و سیستم‌های کنترل محیطی نیاز دارد؛ بنابراین طراحی سازه باید فضای کافی برای نصب تجهیزات و رشد گیاهان فراهم کند.

سازه‌های چنددهانه گاتیک با ارتفاع مناسب می‌توانند یکی از گزینه‌های قابل بررسی برای این نوع گلخانه‌ها باشند.

۴. گلخانه تحقیقاتی

این گلخانه‌ها برای انجام آزمایش‌های علمی، بررسی شرایط رشد گیاهان و مطالعه تأثیر عوامل محیطی در مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها ساخته می‌شوند.

در طراحی آن‌ها ممکن است به بخش‌های مستقل، تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و سیستم‌های کنترل دما، رطوبت و نور نیاز باشد. سازه‌های شیشه‌ای و پلی‌کربناتی از گزینه‌های قابل استفاده در این پروژه‌ها هستند.

۵. گلخانه تولید نشا و تکثیر گیاه

این گلخانه‌ها برای جوانه‌زنی بذر، ریشه‌دار کردن قلمه‌ها و پرورش نشا و نهال‌های جوان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کنترل دقیق دما، رطوبت، نور و تهویه در این مجموعه‌ها اهمیت زیادی دارد. بسته به نوع گیاه و ظرفیت تولید، می‌توان از سازه‌های تونلی، قله‌ای یا چنددهانه استفاده کرد. سیستم‌های مه‌پاش، آبیاری و میزهای کشت نیز از تجهیزات رایج این گلخانه‌ها هستند.

۶. گلخانه نمایشگاهی و فروشگاهی

هدف از احداث این گلخانه‌ها نمایش، نگهداری و فروش مستقیم گل‌ها و گیاهان است. علاوه بر فراهم‌کردن شرایط مناسب برای رشد گیاهان، عواملی مانند نورگیری، زیبایی فضای داخلی و مسیر رفت‌وآمد مشتریان نیز اهمیت دارند.

سازه‌های شیشه‌ای و پلی‌کربناتی می‌توانند برای این کاربرد مناسب باشند.

۷. گلخانه آموزشی

گلخانه‌های آموزشی در مدارس، دانشگاه‌ها و مراکز آموزش کشاورزی برای یادگیری اصول کاشت و پرورش گیاهان ساخته می‌شوند. ابعاد سازه و تجهیزات موردنیاز به تعداد کاربران، نوع آموزش و فعالیت‌های موردنظر بستگی دارد.

۸. گلخانه تفریحی و گردشگری

این گلخانه‌ها با هدف ایجاد فضای سبز سرپوشیده، نمایش مجموعه‌های گیاهی و فراهم‌کردن محیطی مناسب برای بازدیدکنندگان طراحی می‌شوند. در ساخت آن‌ها علاوه بر شرایط رشد گیاهان، زیبایی معماری، نور طبیعی، تهویه و ایمنی نیز اهمیت دارد.

برای انتخاب سازه گلخانه به چه عواملی باید توجه کرد؟

انتخاب سازه مناسب فقط به قیمت اولیه یا شکل ظاهری آن محدود نمی‌شود. یک سازه استاندارد باید با شرایط محیطی و نیازهای تولید هماهنگ باشد تا در طول بهره‌برداری عملکرد مناسبی داشته باشد.

مهم‌ترین عوامل مؤثر در انتخاب سازه عبارت‌اند از:

۱. شرایط اقلیمی منطقه

میزان بارش برف، سرعت باد، دمای هوا و رطوبت محیط از عوامل مهم در طراحی سازه هستند. در مناطق برف‌گیر، شکل سقف و ظرفیت باربری اعضای سازه اهمیت بیشتری دارد. در مناطق بادخیز نیز مهاربندی و اتصالات باید متناسب با نیروهای جانبی طراحی شوند.

۲. نوع محصول و روش کشت

ارتفاع گیاه، نیاز آن به نور، فضای رشد و نوع سیستم کشت در انتخاب سازه مؤثر هستند. برای مثال، محصولاتی مانند گوجه‌فرنگی و خیار به فضای عمودی بیشتری نیاز دارند؛ بنابراین ارتفاع مفید گلخانه اهمیت پیدا می‌کند.

۳. نوع پوشش گلخانه

شیشه، پلاستیک و پلی‌کربنات از نظر وزن، میزان عبور نور، عایق‌بودن و هزینه با یکدیگر تفاوت دارند. اسکلت باید متناسب با وزن و نحوه اتصال پوشش انتخاب شود.

۴. سیستم تهویه و کنترل شرایط محیطی

امکان نصب بازشوهای جانبی و سقفی، فن‌ها، پدهای خنک‌کننده و تجهیزات گرمایشی باید از مرحله طراحی سازه در نظر گرفته شود.

۵. مساحت زمین و ظرفیت تولید

ابعاد زمین، تعداد دهانه‌ها و فضای موردنیاز برای تجهیزات و مسیرهای دسترسی بر نوع سازه تأثیر می‌گذارند.

۶. هزینه ساخت و نگهداری

هزینه اولیه ساخت تنها بخشی از هزینه‌های گلخانه است. تعویض پوشش، تعمیر اسکلت، نگهداری تجهیزات و مصرف انرژی نیز باید در تصمیم‌گیری لحاظ شوند.

مقایسه انواع سازه‌های گلخانه‌ای

جدول زیر ویژگی‌های کلی مدل‌های مختلف را از نظر ساختار و کاربرد نشان می‌دهد. انتخاب نهایی هر مدل به طراحی مهندسی و شرایط پروژه وابسته است.

نوع سازهویژگی اصلیکاربرد متداول
تونلیسقف قوسی و طراحی سادهکشت سبزیجات و صیفی‌جات
اسپانیایی گاتیکسقف قوسی با تاج نوک‌تیزگلخانه‌های تجاری و کشت محصولات بلند
اسپانیایی سیرکولارسقف قوسی گردکشت محصولات متنوع گلخانه‌ای
قله‌ای یا شیروانیسقف دوشیبکشت محصولات کشاورزی و گیاهان زینتی
دندان‌اره‌ایسقف نامتقارن با بازشوهای مرتفعپروژه‌های چنددهانه با اولویت تهویه طبیعی
ونلوسقف‌های شیب‌دار تکرارشوندهتولید تجاری و صنعتی پیشرفته

کدام سازه گلخانه‌ای برای اقلیم‌های مختلف ایران مناسب است؟

ایران به دلیل تنوع آب‌وهوایی، از مناطق گرم و خشک تا نواحی سردسیر و پربارش، به طراحی‌های متفاوت گلخانه‌ای نیاز دارد. به همین دلیل نمی‌توان یک مدل سازه را برای تمام مناطق کشور مناسب دانست.

در مناطق گرم، توجه به تهویه، امکان استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده و کنترل تابش خورشید اهمیت زیادی دارد. در مناطق سردسیر، ظرفیت باربری سازه در برابر برف، عملکرد پوشش از نظر انتقال حرارت و امکان نصب سیستم گرمایشی باید بررسی شود.

در مناطق بادخیز نیز طراحی مهاربندها، اتصالات و فونداسیون اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

سازه‌های تونلی، سیرکولار، گاتیک و قله‌ای از مدل‌های پرکاربرد در پروژه‌های گلخانه‌ای ایران هستند؛ اما انتخاب هرکدام باید با توجه به شرایط اقلیمی محل احداث، نوع کشت و محاسبات فنی انجام شود.

جمع‌بندی

سازه‌های گلخانه‌ای در مدل‌های مختلفی مانند تونلی، اسپانیایی گاتیک و سیرکولار، قله‌ای، دندان‌اره‌ای و ونلو طراحی می‌شوند. علاوه بر شکل اسکلت، جنس پوشش نیز یکی از عوامل مهم در عملکرد گلخانه است و پوشش‌های شیشه‌ای، پلاستیکی و پلی‌کربناتی هرکدام ویژگی‌ها و محدودیت‌های خاص خود را دارند.

برای انتخاب مناسب‌ترین سازه باید شرایط اقلیمی، نوع محصول، روش کشت، مساحت زمین، سیستم تهویه و بودجه پروژه را در نظر گرفت. همچنین استفاده از لوله‌ها و پروفیل‌های فولادی مناسب و طراحی اصولی اتصالات و مهاربندی، نقش مهمی در استحکام و دوام سازه گلخانه دارد.

برای مشاهده جدیدترین اخبار و مقالات بازار ورق سیاه، به وبسایت رسمی آهن برکت سر بزنید.

دستیار هوشمند صنعت آهن و فولاد کشور