Современные теплицы и тепличные комбинаты характеризуются значительным разнообразием конструкций, инженерных систем, технологий выращивания, источников энергоресурсов и т.д.

Действующие нормативные документы рассматривают основные особенности непосредственно теплиц [1], а также технологий их эксплуатации [2, 3].

Разные типы теплиц рассматривали и пытались упорядочить ряд авторов. Так, профессор Брызгалов В. А. (1983) [4] отмечает, что культивационные сооружения, относимые к теплицам, могут иметь два типа кровли по светопропусканию. При непрозрачных кровлях рассматриваются здания шампиньонниц, а также другие специальные сооружения, которые не требуют света, например, для выращивания салатного цикория. В том числе камерные теплицы с электросветокультурой для районов Крайнего Севера. Второй тип кровли – прозрачные, и характерен он непосредственно для теплиц.

Номенклатура теплиц и тепличных комбинатов распределяется по назначению (овощные, рассадные, рассадно-овощные), срокам использования (круглогодичного и весенне-летне-осеннего), планировочному решению (однопролетные и многопролетные), а также соответствующим размерам и их площадей [5].

Названные выше материалы базируются в основном на опыте и знаниях в защищенном грунте периода конца 90-х – начала 2000-х годов.

Однако, известно, что в последние десятилетия в практику теплицестроения внедрены ряд новых оригинальных технологических и конструктивных решений. В этой связи целесообразно рассмотреть общие подходы к современному распределению по типам (типированию) теплиц.

рис.1

Предлагаемые нами критерии классификации теплиц приведены на рис.1, где рассмотрены основные блоки-условия, которые отражают особенности изготовления, проектирования и строительства теплиц. При этом первым основным вопросом рассматривается технология выращивания растений в теплицах (блок II). Эти вопросы напрямую определяют выбор архитектурных и объемно-планировочных решений (блок III) и конструктивных решений (блок IV). Также технология основного промышленного производства определяет наполнение (начинку) инженерными и технологическими системами (блок V), их параметры и характеристики.

Решение блоков II, III, IV, и V определяют основной состав проектно-сметной документации. На этапе проектирования также рассматриваются отдельные вопросы организации и технологии строительства. Значимость последних вопросов предопределило выделение их в отдельный блок VI.

Рассмотрим исполнение и состав отдельных блоков по классификационным признакам.

Блок I «Типы теплиц» предлагается в составе четырех основных составляющих (рис.2).

рис.2

По назначению рассматриваются теплицы производственные (основное назначение): это промышленные теплицы разной площади (обычно 3 га и более) для массового выращивания овощей, цветов и проч. и блок фермерских теплиц площадью 0,25-2,0 га. Причем, последние могут устраиваться на действующих промышленных площадках крупных производственных предприятий.

Отдельно выделены теплицы для проведения научно-исследовательских работ. Это селекционные и репродукционные теплицы, а также фитотронно-тепличные комплексы. Под руководством и непосредственном участии авторов (МНВП «Инжтехбуд»), созданы ряд таких комплексов для аграрных исследовательских центров Академии наук Республики Беларусь в Минской области (г. Несвиж, г. Жодино, пос. Самохваловичи).

К специальным (оригинальным) теплицам следует отнести оранжереи, вегетарии (Иванова А.В., био, китайский и др.), зимние сады, торговые центры (Greenshop), в том числе проекты авторов (МНВП «Инжтехбуд») в г. Минск (United Company) и в г. Киев (ООО «Эдельвейс») и др.

В настоящее время по времени разработки, конструктивным и технологическим решениям все теплицы относят к одному из шести поколений. Первые два типа (двускатные стеллажные, ангарные) представляют незначительный интерес. Практически выводят из обращения теплицы третьего поколения, так называемые антрацитовские (по названию г. Антрацит в Луганской области, где они производились).

Наиболее распространенными сегодня являются теплицы четвертого поколения (типа «Venlo»). За последние 15-20 лет именно такие теплицы массово строили и продолжают строить в странах Восточной Европы.

Теплицы пятого поколения можно назвать глубоко усовершенствованной разновидностью теплиц типа «Venlo» [6]. Фирмы-производители их называют каждый по-своему: UltraClima (Kubо), ModulAir (Van der Hoeven), Eco-Greenhouse (KGP), OptimAir (Richel), SuprimAir (Certhon) и др.

Такие теплицы (отдельные образцы) построены в Европе и Северной Америке, а также в России (ТК «Липецк-Агро», г. Данков, Липецкой области).

Из открытой печати также известно о теоретических проработках теплиц шестого поколения, так называемых полностью закрытых теплиц [7].

Активное развитие строительства новых теплиц и тепличных комбинатов не снимает с повестки дня совершенствование ранее построенных теплиц (подблок I.3). Это может быть реконструкция, капитальный ремонт и модернизация.

Отдельно рассматриваются теплицы для специфических районов и условий эксплуатации (подблок I.4). Это мобильные и сборно-разборные теплицы площадью до 3 га для работы в местах наличия локальных и, возможно, временных, возобновляемых запасов энергии – биогаз, дрова, термальные воды и др. [8].

Основная задача теплицы – создание условий эффективной жизнедеятельности растений. Эта цель достигается в том числе разными архитектурно-планировочными решениями (рис.3).

рис.3

По разрезу теплицы рассматриваем как отдельно-стоящие (укрытия, туннели и ангарные), а также теплицы, которые сформированы (объединены) в блоки.

При этом в составе блоков теплиц могут быть несколько отделений.

На площадке строительства блоки и отдельно-стоящие теплицы размещаются, как правило, на одном уровне (общей планировочной отметке). Допускается [1, 2] размещение теплиц в нескольких уровнях, в т. ч. с устройством террас. При этом разность высот (например, в проекте авторов (МНВП «Инжтехбуд») ТК «DF- Agro площадью 10 га» предварительный перепад высот площадки составлял по геодезической съемке 18,5 м) решается устройством откосов, подпорных стен разного конструктивного исполнения и др.

В состав тепличных комбинатов кроме непосредственно теплиц входят здания и сооружения системы жизнеобеспечения (котельные, энергетические центры (включая ГПУ), сервисные зоны и др.). Варианты их решений, в первую очередь, компоновка, представлена в подблоке III.6.

Наиболее широкими разновидностями характеризуются конструктивные решения теплиц (блок IV). Самым используемым материалом в настоящее время являются стальные оцинкованные конструкции. Встречаются также элементы из обработанной другими способами (покраска, анодирование и др.) стали, дерево и пластик.

Распространенным решением фундаментов теплиц под рядовые и связевые стойки-колонны являются буронабивные монолитные сваи с малоразмерной серийной микросваей (как правило, бетонные для стеклянных теплиц и бетонные или металлические для пленочных теплиц), которая «втапливается» в бетонную смесь [9].

Специфическими, реже применяемыми решениями могут быть винтовые сваи из металла, забивные (пирамидальные, прямоугольные и др.) сваи. Кроме того, для районов Крайнего Севера с вечной мерзлотой предусматривается устройство фундаментов на специальной плите-ростверке с вентилируемым подпольем [1].

Ленточный фундамент теплиц, или цоколь, выполняется, как правило, в монолитном бетоне с соответствующим армированием и утеплением. Опирается такой конструктив на буронабивные сваи, которые устраиваются ниже глубины промерзания грунта. Армирование сваи и цоколя совместное. В отдельных случаях, в зависимости от организационных, инженерно-геологических и других условий, применяют сборные железобетонные плиты, высокий ростверк (без свай) и т.д.

Тепличные двери и ворота (подблок IV.4) выполняются в едином блоке поставки в унификации с несущими и ограждающими конструкциями теплиц.

В зависимости от конструктивного исполнения (решения) теплицы решаются вопросы вентиляции в кровле и в боковых стенах. Для теплиц 5-го поколения предусматривают специальную вентиляционную камеру, располагаемую вдоль пролетов теплиц. Дополнительные системы вентиляторов забирают воздух из теплицы, доводят их до проектного качества (в том числе охлаждают с использованием так называемых «мокрых экранов») и возвращают в блок с растениями. При этом конструктив (количество) форточной вентиляции значительно меньше, чем у теплиц типа «Venlo».

Технологические особенности эксплуатации и строительства теплиц и тепличных комбинатов будут рассматриваться дополнительно.

Т.Л. ЧЕБАНОВ - инженер Киевского национального университета строительства и архитектуры;
В.Б. БЕРЕЗА - инженер МНВП «Инжтехбуд», Украина;
Л.С. ЧЕБАНОВ - ст. научн. сотрудник Киевского национального университета строительства и архитектуры, канд. техн. наук;
Д.А. РОМАНЬКОВ - доцент Белорусской государственной сельскохозяйственной академии , канд. с.-х. наук.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Свод правил СП 107.13330.2012. Теплицы и парники. Актуализированная редакция СНиП 2.10.04-85. – М.: Минрегионразвития РФ, 2012. – 18 с.
2. Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады. НТП 10-95. – М.: Минсельхозпрод РФ, 1995. – 85 с.
3. Нормы технологического проектирования селекционных комплексов и репродукционных теплиц. НТП-АПК 1.10.09.001 – 02. М.: Минсельхоз РФ, 2002. – 29 с.
4. Овощеводство защищенного грунта / В.А. Брызгалов, В.Е. Советкина, Н.И. Савинова; Под ред. В.А. Брызгалова. – Л.: Колос, 1983. – 352 с.
5. Г.Г. Шишко, В.А. Потапов, Л.Т. Сулима, Л.С. Чебанов. Теплицы и тепличные хозяйства: Справочник. Под ред. Г.Г Шишко – К.: Урожай, 1993. – 424 с.
6. Соколов Н.С. Технологии пятого поколения. – Теплицы России. – 2015, №1. – с.22-24.
7. П.В. Шишкин, В.О. Олейников. Полностью закрытая теплица с технологией поддержания параметров микроклимата на основе управления разделенными воздушными потоками (технология CODA- Control Of Devided Airflows). – Теплицы России. – 2016, №2. – с.15-20.
8. Чебанов Т.Л., Рябощук Ю.А., Малеванный В.Ю. Область рационального применения технологии строительства мобильных теплиц. – К.: Строительное производство, 2017, №62/1. – с. 121-127.
9. Чебанов С.Л., Береза В.Б., Чебанов Л.С. Технология монтажа свайного поля теплиц. – Теплицы России, 2014, №2. – с.21-27.