Стационарная теплица

Стационарная теплица

Эта очень простая по своей конструкции теплица прослужила мне более десяти лет и была разобрана при очередной перепланировке очень тесного участка. А могла бы простоять еще не один год. Затраты на ее сооружение были невелики. Основные материалы — сосновые рейки 75x25 мм, оконное стекло толщиной 3...4 мм, раскроенное на листы шириной 400 мм, и небольшое количество листового металла для косынок и конька. 

Конструкция теплицы показана на рис. 1. Каркас собирается на основании (фундаменте) из совершенно одинаковых ферм, установленных на равном расстоянии друг от друга. Вдоль каркаса к фермам крепятся направляющие рейки для остекления. В них выбраны фальцы размером не менее 10x10 мм. Устанавливаются рейки параллельно друг другу с помощью специального шаблона, ширина которого равна ширине стекол. При этом надо учесть, что стекла в направляющие рейки должны вставляться с небольшим зазором.

Фермы каркаса (рис. 2) сконструированы таким образом, что нагрузка на стропила 3 через раскосы 2 передается на вертикальные стойки 1, сделанные из двух реек с установленными между ними вставками 10. Аналогичные вставки с той же целью установлены между двойными рейками стяжки 4. Все соединения реек фермы выполнены с помощью болтов и шпилек с гайками. Можно детали фермы между собой крепить с помощью шурупов, с обязательным сверлением отверстий под них. Использовать гвозди для изготовления ферм нежелательно.

Для обеспечения идентичности ферм надо сначала сделать одну из них, затем разобрать ее и, используя ее элементы в качестве шаблонов, изготовить детали всех остальных.

В торцах теплицы устанавливаются остекленные фермы с дверью (рис. 3). Основные детали у торцевых ферм такие же, как и у всех остальных. Дополнительно необходимо изготовить из спаренных реек две стойки 4, образующие дверной проем. Конструкция дверей показана на рис. 3 справа. Вертикальные стойки 15 и направляющие для стекол 12 — сосновые рейки 75x25 мм. Зашивка нижней части двери 17 — толстая фанера или ДСП, а вертикальные торцевые рейки 14 — 25x25 мм. Жесткость дверей обеспечивают раскосы 16, которые одновременно выполняют роль ручек. Навешиваются двери так, чтобы открывались внутрь. Это уменьшит вероятность их повреждения в ветреную погоду и позволит без труда войти в теплицу при любом уровне снега.

Заканчивается монтаж теплицы установкой стекол. Листы стекла вставляются в пазы направляющих реек, фиксируются мелкими гвоздиками или жестяными косячками и уплотняются оконной замазкой (рис. 3,А). Стекла ставятся встык друг к другу, но там где это невозможно сделать без резки, вполне допустимо ставить их и внахлест. Опыт многолетней эксплуатации теплицы показал, что через стыки стекол на крыше, даже если между ними остается зазор в 2...3 мм, вода не попадает внутрь теплицы, а стекает вниз по скату. Горизонтальные же пазы в направляющих рейках после установки в них стекол необходимо тщательно заделать оконной замазкой. Иначе течь здесь неизбежна, да и сами рейки могут прогнить раньше времени.

После установки всех стекол щели в углах теплицы и на скатах крыши закрываются торцевыми рейками 11 и 14, которые еще и фиксируют стекла от сдвига.

В нижней части теплицы на шарнирах навешиваются откидные боковины. Они обеспечивают необходимый простор при обработке почвы, позволяют легко убрать мусор и "заготовить" снег для накопления влаги весной.

"Конек" крыши сделан из листового кровельного железа, но можно использовать и любые другие доступные материалы. Его необходимо установить с небольшим зазором так, чтобы был обеспечен свободный отток теплого воздуха.

Деревянные рейки каркаса необходимо отстрогать обжечь паяльной лампой или пропитать противоплесневым препаратом и тщательно окрасить. Это обеспечит долгую многолетнюю эксплуатацию теплицы.

Теплица - это элегантно

Привычно утилитарная функция теплиц как бы изначально не предполагает их использования для эстетического оформления дачных или садовых участков. А между тем вполне возможно применение близких по форме к полусфере парников в качестве элементов архитектурного оформления участка. Поскольку размеры их могут быть весьма различны (тут и парники поменьше — для отдельных цветочных клумб, и теплицы солидных размеров — для выращивания овощных культур), то уже само их количество и взаимное расположение является средством художественного оформления территории.

С функциональной точки зрения "сферические" укрытия привлекают повышенным соотношением площадей, занятых растениями и необходимых для проходов. Они экономичны, так как на единицу объема требуют минимума площади ограждения, а значит, и минимума конструкционных материалов.

Почему же при таких преимуществах куполообразные постройки (в частности, теплицы) не получили сколько-нибудь широкого распространения в индивидуальных хозяйствах? Очевидно, потому, что до настоящего времени не известны простые конструкция и технология изготовления, которые позволили бы построить их в условиях домашней мастерской, то есть доступными умельцам средствами. Из правильных многогранников наилучшим образом приближаются к сфере додекаэдр и икосаэдр (рис. 1). Их характеристики, интересующие конструктора, приведены в таблице. Сравним эти характеристики. Интересно, что полное число ребер у этих двух многогранников одинаково. Конструктивно ребра могут быть сделаны каждым умельцем, исходя из собственных возможностей: это трубки из различных материалов (металл, пластик), деревянные стержни, уголок и т.п. Длина ребер, а значит и размеры всего сооружения могут быть разными.

При равных а* у додекаэдра — более, чем вдвое больше площадь полной поверхности и более, чем втрое — объем. Больше у него и число вершин (20 против 12 у икосаэдра), однако в каждой вершине додекаэдра сходится три ребра, в то время, как у икосаэдра — пять. Геометрия эта нужна нам для того, чтобы выбрать тип многогранника для изготовления конструкции.

Если с ребрами (см. выше) все ясно, то остается лишь найти приемлемую конструкцию вершины, которая объединяла бы их под нужными углами. Возможные варианты конструкции таких узлов обоих многогранников приведены на рис. 2 ("а" и "б" для икосаэдра и "в" и "г" для додекаэдра). Видно, что в основе конструкции лежат сварные пирамиды: с тремя боковыми гранями для додекаэдра и пятью — для икосаэдра. В основе определения геометрических характеристик этих пирамид лежат довольно громоздкие расчеты, которые за не имением места опустим, а сразу воспользуемся их результатами.

 

Пирамида с тремя боковыми гранями образована тремя же равнобедренными треугольниками с углом при вершине 108°, а пирамида с пятью боковыми гранями — пятью равносторонними треугольниками (рис. 3,а,б).

Учитывая, что число узлов велико и требуется высокая точность и идентичность их изготовления (иначе конструкция может не собраться в правильную фигуру), понадобятся соответствующие приспособления (рис. 4,а,б), сделать которые нетрудно. Для изготовления узлов-вершин додекаэдра необходимо отрезать три одинаковых куска металлического уголка длиной, равной 1,62х×L**.  Затем эти отрезки складываются на плоскости в треугольник, как показано на рис. 4,а и собираются в единое целое прихватками (сварными "клепками"). Высоту вертикальных полок уголков перед их сборкой следует довести до размера h=0,39×L. В полученный кондуктор вершинами к центру вкладываются заготовки граней пирамиды. Если с размерами все в порядке, заготовки (треугольники) сойдутся вершинами в центре и сомкнутся ребрами по всей длине без нахлестов  и зазоров. При необходимости высоту вертикальных полок уже собранного кондуктора можно увеличить подкладками под горизонтальные полки или уменьшить, например, на точильном станке (возможно и размещение регулировочных подкладок в центральной части плоскости, ограниченной кондуктором). Пирамиду нужно сваривать, не вынимая ее из кондуктора.

Технология изготовления узлов (вершин) для икосаэдров аналогична, с той лишь разницей, что кондуктор (правильный пятиугольник) составляется из пяти отрезков уголка длиной L с высотой вертикальной полки h=0,52×L (см. рис. 4,6). Заготовки же боковых граней (см. рис. 3,6) представляют собой равносторонние треугольники с длиной стороны L.

Для проверки правильности геометрии пирамид, полученных в результате сварки, можно воспользоваться угловыми шаблонами (рис. 5), с помощью которых контролируются углы между гранями пирамид.

Трубчатыми элементами узлы снабжаются по одному из двух вариантов (см. рис. 2). Сваривают их (по вариантам "а" и "в") в тех же кондукторах, что и пирамиды.

В процессе изготовления узлов и после окончательной их сборки сварные швы следует зачищать, а готовые узлы предохранить от коррозии атмосферостойким покрытием.

Сколько и каких узлов надо иметь для изготовления каркаса строения в каждом конкретном случае?

Если в основе купола лежит додекаэдр, то полным его имеет смысл делать лишь для небольших парников, то есть требуются табличные числа узлов (вершин) и ребер (см. таблицу). При строительстве теплиц "солидных" размеров резонно сделать купол в виде многогранника с отсеченной нижней частью. Тогда общее число необходимых узлов и ребер уменьшается на 5, еще пять узлов видоизменяются (в них соединяются по четыре ребра, два из которых длиной 1,62×а лежат в горизонтальной плоскости). Площадь парника = 4,5×a².

В случае использования икосаэдра в качестве купола общее- число узлов уменьшается на 1, число ребер — на 5, а 5 узлов видоизменяются наиболее простым способом — убирается одно из пяти соединений. Площадь парника = 1,72×а².

Для правильной сборки куполов очень желательно максимально точное изготовление узлов - вершин. Для компенсации погрешностей изготовления (в некоторых пределах) имеются следующие возможности. Во-первых, можно до известных пределов раззазорить соединение ребер в узлах, а во-вторых, желательно иметь некоторую зону осевого перемещения ребер в узлах, что позволит компенсировать погрешности всей конструкции путем удлинения ребер.

Соединить трубчатые рёбра с втулками узлов наиболее просто шплинтами или «морскими болтами» на сквозных отверстиях. Если это почему-либо нежелательно, можно обойтись одним, выполняемым во втулке узла, резьбовым отверстием с ввернутым в него винтом. В трубке-ребре сверлится соответствующее гладкое отверстие.

Размечать отверстия под фиксаторы следует в процессе пробной сборки одновременно с подгонкой элементов. Собранный каркас покрывают либо стеклом, либо полиэтиленовой плёнкой. Трубчатый каркас, который может быть лёгким (алюминиевые, пластиковые, деревянные рёбра), резонно покрывать полиэтиленом. И тут надо решить две проблемы: как раскроить плёнку и как закрепить её на рёбрах. Наиболее прост раскрой плёнки для икосаэдра. Его боковую поверхность легко закрыть одной полосой номинальной шириной 0,87× а. Верхняя часть покрытия купола может быть в худшем случае сделана из пяти кусков в форме равносторонних треугольников с номинальным значением стороны а. Для крепление плёнки на рёбрах используют цилиндрические шайбы, полученные из разрезанных по образующим на две-три части 30-40 мм отрезков тех же труб, что идут на изготовление рёбер (рис. 6). Резьбовое отверстие под винт делают в трубе, если позволяет толщина стенки. Для тонкостенных или пластмассовых труб может быть использован и винт с гайкой. Для полоски, на которую накручивается припуск плёнки, подойдут жесть, фанера, пластик и т.п. Главное, чтобы длина её равнялась длине трубки-ребра. Шайб и винтов на каждое ребро нужно три и более в зависимости от жесткости полоски и длины ребра. Для додекаэдра есть смысл нарезать куски сразу на две грани, тогда несколько рёбер освобождаются от крепёжных деталей. Крепление плёнки аналогичное.

Если парник-многогранник маленького размера, что исключает возможность входить внутрь, его можно сделать откидным. Для этого одно из нижних рёбер нужно закрепить на основании шарнирно. Тогда для обработки площади парника достаточно просто откинуть его на шарнирах. В больших теплицах входную дверцу можно выполнить в виде одной из граней (в додекаэдре — пятиугольник, в икосаэдре — треугольник), шарнирно закреплённой на ближайшем ребре. Всё, о чём говорилось выше, касается легких укрытий, которые, в частности, могут быть разборными и в межсезонье убираться.

А можно ли сделать стационарную теплицу-купол с остеклением? Оказалось, что не только можно, но во многом и проще. На рис. 7 приведен соединительный узел купола в виде додекаэдра. На пирамиде-вершине многогранника, сделанной как описано выше, закрепляются металлические уголки (сваркой, болтами, заклёпками). При этом полки уголка, прилегающие к граням пирамиды, образуют плоскость грани купола, которая может быть остеклена. Крепление стекла показано на рис. 8 и 9. В качестве крепёжных подойдут винты М4 с полукруглой головкой, которых достаточно 4-5 шт. по длине для каждого стекла при обязательном наличии прокладки. Для облегчения всей конструкции можно использовать алюминиевый уголок.

Такую конструкцию целесообразно собирать, начиная с верхней части, наращивая пояс за поясом и сразу окончательно скрепляя рёбра с вершинами.

Завершая тему о таких необычных, но вполне реальных парниках, упомянем о вентиляции, что очень важно. Для парников с шарнирным креплением одного из рёбер основания можно, например, организовать откидывание на некоторый угол купола, в котором температура повысилась. В больших теплицах легко реализуется схема с открыванием пары окон для обеспечения приточно-вытяжной вентиляции (рис. 10).

В заключение остаётся обратить внимание на весьма важное свойство описанных конструкций и технологии — их сравнительно низкую (по отношению к традиционным) трудоёмкость. Получается, что на пути реализации стольких очевидных преимуществ купольных укрытий лежит всего лишь барьер традиционности, преодолеть который, безусловно, стоит. В чём и желаем вам успеха!

О нас

Группа разработчиков по созданию не коммерческого проекта - инфо портала города Ессентуки.

Проекты в разработке

Транспорт- все маршруты, графики, время прибытия и убытия и т.д.

Здоровье- где и как восстановить здоровье свое и своих близких.

Уже на сайте

Вы уже можете просмотреть на нашем сайте.....

Яндекс.Метрика

Контакты

Вы можете связаться с нами ....