МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ АПК СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТОВАРОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАИБОЛЕЕ ПЕРЕДОВЫХ ПРОЕКТОВ СОВРЕМЕННЫХ ТЕПЛИЦ ДЛЯ РАЗНЫХ ЗОН С МАКСИМАЛЬНЫМ ЗАМЕЩЕНИЕМ ИМПОРТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ

Москва ФГБНУ "Росинформагротех" 2015

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ АПК СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТОВАРОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАИБОЛЕЕ ПЕРЕДОВЫХ ПРОЕКТОВ СОВРЕМЕННЫХ ТЕПЛИЦ ДЛЯ РАЗНЫХ ЗОН С МАКСИМАЛЬНЫМ ЗАМЕЩЕНИЕМ ИМПОРТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ

Москва 2015

желее пленки той же площади. Для теплиц применяют стекло толщиной 3-5 мм, а для парников - 2-3 мм. Прозрачность стекол 70-90%.

3. Сравнительная характеристика материалов для остекления теплиц

Показатели Стекло (4- 6 мм) Сотовый поликарбонат (6 мм) Пленка (200 мкм) 1 2 3 4 Ударная стойкость, Дж 0,05 2,1 Очень низкая Срок службы До 50 лет Не менее 10 лет До 5 лет Масса 1 м2 10 1,3 0,19 Степень прозрачности, % 89-92 86 89-93 (одинарный полиэтилен), 79- 87 (двойной полиэтилен) Теплоизоляция, Вт/ м2*°С 185 8 4 000 Коэффициент теплопередачи, Вт/м2х°С 5,8 3,7 3,6 Теплопроводность, Вт/м2х°С 0,72-0,9 0,14 - Диапазон температуры применения От - 70 до +25°С От - 45 до +120 От-40 до +90 Пожаро безопасность Низкая пожаро- устойчивость Трудно воспламеняется, не поддерживает горение Низкая пожаро- устойчивость

1	2	3	4
Безопасность	Закаленное стекло механически более прочное (в 5 раз по сравнению с обычным). В случае разрушений распадается на мелкие безопасные фракции	Прочный, разбить практически нельзя, при разбивании распадается на мелкие безопасные фракции	Не опасна
Химическая стойкость	Высокая	Средняя	Низкая
1	2	3	4
Наличие эффекта «линзы»	Да	Нет	Нет
Цена 1 м2, руб.	600 (6 мм) 450 (4 мм) (закаленное стекло)	210 (6 мм)	54 (армированная 200 мкм), 34 (одинарная 150 мкм)
Удобство в строительстве, условия монтажа	Требует осторож ности, трудоемкая обработка	Легок в резке и вырубке, сверлении и штамповке	Имеет особенности

Полимерные прозрачные пленки отличаются легкостью и гибкостью, но быстро меняют свои физико-механические свойства, менее прозрачны, теплопотери выше, чем через

стекло, недолговечны (срок службы-один сезон). Конструкции каркасов пленочных теплиц легки и просты. Пленку используют в основном в южных районах страны. Для утепленного грунта применяют пленку толщиной 0,08-0,12 мм, а для теплиц - 0,12-0,25 мм. Промышленность выпускает пленку в виде рулонов шириной 1,2-6 м. Помимо обычной полиэтиленовой пленки выпускается несколько улучшенных разновидностей: стабилизированная, армированная, теплоудерживающая и др. Одной из улучшенных пленок является поливинилхлоридная, сочетающая оптические свойства стекла и лучшие качества полиэтиленовой пленки. Такая пленка служит три-четыре года, но имеет пониженную морозостойкость (до -15° С).

ПРОЕКТЫ ТЕПЛИЦ

Проекты теплиц разрабатывают применительно к географическим условиям. На севере строят теплицы с более высокими и утепленными цоколями, утепленным северным торцом, увеличенным комплектом тепловых приборов, меньшей площадью вентиляционных устройств. Используют утолщенное стекло, а в отдельных случаях применяют двойное остекление боковых ограждений.

На юге России теплицы строят с учетом более высоких температур наружного воздуха. В них предусматривают хорошую вентиляцию и возможность механического притенения кровли для предотвращения перегрева растений.

При расчете строительных конструкций теплиц учитывают воздействие ветровых и снеговых нагрузок, массу шпалер с подвязанными к ним растениями, массу установленного на каркасе технологического оборудования, собственную массу конструкции, нагрузки в процессе перевозок и монтажа, а также воздействие наружных и внутренних температур воздуха и почвогрунта, а в отдельных случаях и сейсмические воздействия. Технико-экономические показатели теплиц зависят от климатических условий районов строительства, схем компо-12

новки тепличных блоков, объемно-планировочного и конструктивного решения теплицы.

Все здания и сооружения проектируют в соответствии с действующими на них нагрузками, учет которых зависит от класса сооружений и особенностей технологии. От правильного выбора расчетных нагрузок зависит расход материалов и средств, затрачиваемых на строительство, а также долговечность сооружения, его прочность и безопасность обслуживающего персонала.

Для обеспечения прочности при минимальных затратах средств для каждого класса сооружений разработаны соответствующие нормативы, опубликованные в строительных нормах и правилах (СНиП), их применение обязательно при проектировании всех сооружений. В соответствии с нормами проектирования принимают следующие действующие на теплицы нагрузки: снеговую, ветровую, от технологического оборудования и растений, собственной массы конструкций.

Снеговая нагрузка зависит от района строительства и определяется возможным снежным накоплением на кровле. В культивационных сооружениях длительное накопление снега на покрытии не допускается, поэтому при проектировании теплиц учитывают суточное накопление снеговой шубы, а систему отопления рассчитывают так, чтобы можно было растопить объем снега, скопившегося за одни сутки.

В результате статистической обработки метеоданных вся территория Российской Федерации была разделена на четыре района. Нормативная снеговая нагрузка при проектировании зимних теплиц принимается равной в I районе 10 кг/м², во II - 15, в III -20, в IV-40 кг/м². При проектировании весенних пленочных теплиц во всех районах нормативная снеговая нагрузка принимается равной 10 кг/м².

Районирование территории по ветровой нагрузке для теплиц, как и для обычных сооружений, регламентировано в СНиП. Выделено семь районов. Нормативные скоростные напоры ветра для высоты 10 м над поверхностью земли состав-

13

ляют: для I района - 27 кг/м², II - 35, III - 45, IV - 55, V - 70, VI-85, для VII-100 кг/м².

Нагрузки от технологического оборудования (установки электрооблучения, трубопроводы и т.д.) принимают по данным проекта.

Нормативную нагрузку на несущие конструкции от растений принимают равной 15 кг на 1 м² площади теплицы.

Лотки для сбора воды в зимних блочных теплицах рассчитывают на сосредоточенную вертикальную нагрузку 100 кг. Лотки для весенних пленочных теплиц рассчитывают на две сосредоточенные вертикальные нагрузки до 100 кг каждая, расположенные на расстоянии 1 м одна от другой.

Кроме ветровой и снеговой нагрузок, определяющих прочность сооружений защищенного грунта, при проектировании систем отопления учитывают расчетную температуру наружного воздуха. Система отопления должна быть рассчитана так, чтобы обеспечить в сооружении температуру 15 °С. За расчетную наружную температуру принимают среднюю температуру самых холодных суток по многолетним наблюдениям.

Тепличные комплексы производственного назначения, как и большинство промышленных и гражданских сооружений, строят по проектам, обеспечивающим единство технических решений и конструкций заводского изготовления, предназначенных для определенного класса сооружений в районах с одинаковыми климатическими условиями.

В настоящее время наиболее распространенными являются:

теплицы блочные многопролетные со стеклянным двухслойным ограхедением. Рекомендуется применение практически во всех климатических зонах Российской Федерации, кроме районов севернее 65° с.ш. Наиболее оптимально применение данного типа теплиц в климатических районах, близких по характеристикам к климату средней полосы России;

теплицы блочные многопролетные с пленочным двухслойным ограждением. Рекомендуется применение южнее

14

55°С с.ш. Наиболее оптимально применение данного типа теплиц в районах южных областей и республик России;

теплицы однопролетные туннельного типа с пленочным покрытием - сезонного назначения. Рекомендуются для применения в климатических районах с благоприятным климатом: побережье Северного Кавказа, республики Северного Кавказа, Краснодарский край, Республика Адыгея, Ставропольский край.

Для оптимизации логических потоков рекомендуется при застройке объединять отдельные теплицы и хозяйства в производственно-хозяйственные кластеры.

СТРОИТЕЛЬСТВО И РЕКОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛИЦ

В настоящее время перед тепличными комбинатами России и других стран возникают одинаковые проблемы, связанные с переоснащением старых теплиц.

Например, теплицы типового проекта 810-1-13.86, по паспортным данным, потребляют 5 Гкал/ч тепла при расчетной температуре наружного воздуха - 20°С. Учитывая возраст и состояние этих теплиц, эту цифру можно смело увеличить в 1,5-2 раза, те. в указанных температурных условиях в среднем потребляется 7,5-10 Гкал/ч.

Проблема энергопотребления особенно обострилась в последние годы из-за повышения цен на энергоресурсы со стороны естественных монополий. В результате доля энергоресурсов в себестоимости продукции доходит до 40% и более, а рентабельность тепличных хозяйств снизилась с 45-60% до 9-15%.

Тем не менее в ряде случаев реконструкция теплиц позволяет вывести их на удовлетворительные показатели окупаемости при относительно низких затратах на реконструкцию при существующей транспортной и инженерной инфраструктуре. Например, перепрофилирование теплиц под выращивание зеленных культур с одновременным внедрением современных инновационных технологий выращивания.

15

УДК 631.234 ББК 40.8 Р 36

Авторы:

A. Л. Тарасов, канд. с.-х. наук, доц.; В.И. Ащеулов, д-р биол. наук;

А.А. Борин, канд. с.-х. наук, проф.; Г.В. Ефремова, канд. с.-х. наук;

B. А. Пономарев, д-р биол. наук (Ивановская ГСХА им. академика

Д.К. Беляева)

Рецензент -

И.Я. Пигорев, д-р с.-х. наук, проф. (Курская ГСХА им. проф. И И. Иванова) Ответственный за выпуск-Л.А. Ушакова, консультант Депнаучтехполитики Минсельхоза России

Рекомендации для органов управления АПК субъектов Р 36 Российской Федерации и сельскохозяйственных товаропроизводителей по использованию наиболее передовых проектов современных теплиц для разных зон с максимальным замещением импортных материалов и оборудования отечественными: инструктивно-метод. издание. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех, 2015.-92 с.

ISBN 978-5-7367-1089-8

Описаны отечественные проекты теплиц, инженерно-технические системы промышленных теплиц, энергосбережение, даны риски при строительстве теплиц. Рекомендации позволят получить оперативную информацию об отечественных производителях теплиц и необходимом инженерном оборудовании при их строительстве.

Предназначены для органов управления АПК субъектов Российской Федерации. Рекомендовано к изданию Научно-техническим советом Минсельхоза России (протокол № 5 от 17 февраля 2015 г.)

Recommendations for Managerial Bodies of The Russian Federation’s Agro-Industrial Complex (AIC) and Agricultural Producers on Use of the Most Advanced Projects of Modern Greenhouses for Different Zones with Maximal Substitution of Imported Materials and Equipment with Domestic Ones: instructional and methodical publication. - Moscow: FGBNU «Rosinformagrotekh», 2015.-92 pp.

The publication presents the projects of greenhouses, engineering systems of industrial greenhouses and energy saving systyems developed by national experts. The information on the manufacturers of greenhouses and necessary engineering equipment for their construction is presented.

The publication is intended for experts of the AIC managerial bodies of the Russian Federation and agricultural producers. It is recommended for publication by the Scientific and Technical Council of the Ministry of Agriculture of Russia (minutes No. 5 of 17 February 2015).

УДК 631.234 ББК 40.8

© Минсельхоз России, 2015

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в Российской Федерации в эксплуатации находится (по разным оценкам) от 1890 до 2170 га теплиц промышленного типа круглогодичной эксплуатации. Кроме этого, в сезонном варианте эксплуатируется более 2 тыс. га в основном для выращивания рассады капусты для овощеводческих хозяйств, цветов для благоустройства городов, поселков, и частично, для выращивания огурцов, томатов, перца, зеленных и др.

Тепличное овощеводство России имеет богатую историю. Первые крупные промышленные теплицы были построены в СССР еще в 1930-х годах вблизи многих крупных городов для обеспечения жителей свежими овощами. В 1960-е годы к строительству теплиц приступили особенно быстрыми темпами. Были разработаны типовые проекты, по которым строились тепличные комбинаты, не уступающие зарубежным аналогам того времени.

В начале 1970-х годов осуществлялась программа строительства тепличных комплексов вокруг Москвы, Санкт-Петербурга, крупных индустриальных и областных центров. В 1980-е годы тепличная отрасль достигла максимального уровня развития. Было построено почти 5 тыс. га тепличных комплексов круглогодичной эксплуатации. Многие из них стали градообразующими предприятиями. Рентабельность тепличных хозяйств доходила до 70-200%.

В 1990-е годы в «перестроечный» и «приватизационный» периоды тепличные комплексы пришли в упадок, а некоторые по разным причинам перестали функционировать. Одной из причин этого стало массовое поступление овощей из южных стран по дотационным программам стран-поставщиков с одновременным удорожанием энергоресурсов для отечественных овощеводов. За этот период было потеряно (по разным оценкам) около 50% площадей промышленных теплиц.

К началу нового столетия тепличная отрасль страны подошла с 2 тыс. га промышленных теплиц круглогодичной экс-

3

плуатации, 60% из которых морально и физически изношено. Износ основных фондов теплиц, построенных в 1980-е годы, составляет 70-90%. Уменьшение объёмов производства отечественной тепличной продукции на фоне растущего потребительского спроса привело к резкому росту (до 50%) импорта межсезонных овощей, а в зимний период он доходит до 85%.

Тепличных овощей в соответствии с медицинской нормой (12-15 кг на человека в год) необходимо производить не менее 2 млн т.

Данные о производстве овощей защищенного грунта в Российской Федерации за 2009-2013 гг. приведены в табл. 1 и на рисунке.

1. Производство овощей защищенного грунта в сельскохозяйственных предприятиях Российской Федерации (2009-2013 гг.)

Показатели 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г 2013 г. к 2012 г.,+/- Площадь теплиц, га 2546,7 2730,5 2463,0 2550,3 2532,2 - 18,1 В том числе зимних 1866,2 1840.4 1780,1 1817,5 1887,4 + 69,9 Валовой сбор всего, тыс. т 571,5 545,0 541,4 577,3 615,0 + 37,8 В том числе в зимних 512,3 485,0 483,1 510,8 528,0 + 17,2 Урожайность, кг/м2 22,4 20,0 22,0 22,6 24,3 + 1,7 В том числе в зимних 27,4 26,4 27,1 28,1 28,0 -0,1

2009 г. 2010 г. 2011г.    2012    г.    2013    г. и - площадь теплиц, га; ■ - валовой сбор. тыс. т

Производство овощей защищенного грунта в Российской Федерации в сельскохозяйственных предприятиях за последние пять лет

По данным Росстата, в 2013 г. общая площадь теплиц в сельскохозяйственных организациях составила 2,53 тыс. га, или 99,3 % к 2012 г. (2,55 тыс. га), сокращение общей площади теплиц в 2013 г. по сравнению с 2012 г. произошло за счет уменьшения площади весенних пленочных теплиц. Вместе с тем площадь зимних остекленных теплиц увеличилась на 70 га и составила 1,887 тыс. га, или 103,8% к уровню 2012 г. (1,82 тыс. га). Увеличение площади зимних теплиц произошло за счет строительства новых современных тепличных комплексов, что и привело к росту производства овощей.

Крупнейшим тепличным комбинатом России является ООО «Тепличный комбинат «Майский» Республики Татарстан (генеральный директор Ганиев Ильшат Газимович, гл. агроном Музафаров Искандер Шайхиевич), где применяются современные технологии производства, и в 2013 г. при средней урожайности 76 кг/м², а по светокультуре 135 кг/м² получили 32,3 тыс. т овощей.

5

В сельхозорганизациях в 2013 г овощей защищенного грунта произведено 615,0 тыс. т, или 106,5% к уровню 2012 г (577,3 тыс. т).

Рейтинг тепличных комбинатов, достигших высоких результатов в 2013 г. в производстве овощей защищенного грунта, представлен в табл. 2.

2. Рейтинг хозяйств Российской Федерации по производству овощей защищенного грунта в 2013 г.

Мес то Субъект Российской Федерации Наименование хозяйства, ф.и.о. руководителя, главного агронома Средняя урожай ность, кг/м2 Валовой сбор, тыс. т 1 2 3 4 5 1 Республика Татарстан ООО «Тепличный комбинат «Майский», генеральный директор Ганиев Ильшат Газимович, Музафаров Искандер Шайхиевич 76 (по свето куль туре 135) 32,30 2 Республика Мордовия ГУП «Тепличное» РМ, директор Живаев Александр Михайлович, Водогреева Марина Александровна 45,78 11,45 3 Красно дарский край ОАО «Тепличный комбинат «Прогресс», генеральный директор Меркулов Валерий Егорович, Пожидаева Светлана Михайловна 43,4 11,45 4 Саратов ская область ОАО «Совхоз «Весна», генеральный директор Решетов Александр Александрович, Критский Илья Юрьевич 45,1 10,83

1	2	3	4	5
5	Новоси бирская область	ООО «Тепличный комбинат «Новосибирский», генеральный директор Хардин Андрей Владимирович	67 (по свето куль туре 92,0)	10,72
6	Влади мирская область	ГУП «Тепличный», директор Утехин Сергей Николаевич, заместитель директора по производству Мышенков Николай Павлович	42,3	8,50
7	Новго родская область	ОАО «Трубичино», генеральный директор Клементьева Наталья Рудольфовна, Федорова Наталья Александровна	40,1	5,89
8	Ставро польский край	ЗАО «Нежинское», генеральный директор Коломыцев Василий Григорьевич, Фартуков Владимир Николаевич	44,3	5,80
9	Костром ская область	ОАО «Высоковский», генеральный директор Ситников Алексей Владимирович, заместитель главного агронома Корнилов Алексей Владимирович	39,34	4,72
10	Ярос лавская область	ООО «ТК «Ярославский», генеральный директор Вороненков Владимир Федорович, Крылова Наталья Юрьевна	46,4 (по свето культуре 101,0)	2,53

7

Производство конечного продукта питания, направленное на внутреннего потребителя со сложившимися менталитетом и объёмом спроса, выгодно отличает тепличный бизнес от экспортно-ориентированных, банковских или торгово-закупочных операций, напрямую зависящих от состояния экономики, курса валют и снижения покупательского спроса в целом.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛИЦ

Теплицы классифицируют по эксплуатационным и строительным признакам: назначению, сезонности, технологии выращивания растений, видам светопрозрачного ограждения, способам обогрева, конструктивно-планировочным решениям, профилю поперечного сечения.

По назначению теплицы делят на овощные, рассадные и цветочные, по периоду эксплуатации - на зимние, которые можно использовать в течение года, и весенние, которые эксплуатируют весной, летом, осенью, по виду светопрозрачного ограждения - на стеклянные, пленочные и с покрытием из жестких полимерных материалов.

Системы отопления культивационных сооружений различают по степени централизации, виду и параметрам теплоносителя и первичной энергии, типу нагревательных приборов.

По конструктивно-планировочным решениям теплицы делятся на ангарные и блочные, по профилю поперечного сечения - на односкатные и двускатные, двускатные с равными и неравными, плоскими и цилиндрическими скатами. Кроме указанных типов, существуют также вантовые (подвесные), воздухоопорные и башенные (высотные) конвейерные теплицы.

Блочные теплицы относят к многопролетным, а двускатные -к однопролетным. Однопролетные теплицы, называемые ангарными, не имеют внутренних опор.

Блочный тип является основным в районах южнее 55° северной широты, где сильные снегопады крайне редки. Его преимущества перед ангарным: уменьшение теплопотерь и стоимости строительства, более рациональное использование коммуникаций. Многопролетная блочная теплица по срав-8

нению с ангарной характеризуется меньшим коэффициентом ограждения, что обеспечивает снижение затрат средств и материалов на единицу площади при строительстве и экономию тепла за счет уменьшения теплопотерь. По сравнению с ангарной теплицей (пролет 12 м) коэффициент ограждения двухпролетной теплицы на 10,5% меньше, а четырехпролетной - на 15,5%. Для двухпролетной теплицы требуется на 15% меньше тепла, чем для двух ангарных теплиц с одинаковой общей площадью.

По типу несущих конструкций различают каркасные и бескаркасные теплицы. Широкое практическое применение получили каркасные теплицы.

Башенные теплицы отличаются высоким уровнем автоматизации технологических процессов. Устройство таких теплиц не требует большой земельной площади, но капитальные затраты на их строительство во много раз выше, чем на сооружение обычных ангарных и блочных теплиц.

Высоту теплиц определяют под коньком и в карнизе (карниз - выступ в соединении верхнего и бокового ограждений, предохраняющий стены от затекания воды). Расстояние между боковыми стенами называют пролетом, а между стойками и некоторыми другими элементами конструкции - шагом.

Коэффициент ограждения - отношение площади всех ограждающих поверхностей (кровли, стен) к инвентарной площади. Инвентарная площадь - произведение внутренней ширины на длину теплицы. Кроме инвентарной, существуют строительная и полезная площади теплиц. Строительная площадь - произведение наружной ширины на длину теплицы, полезная - площадь, на которой непосредственно размещены растения, включая проходы между грядками.

По материалу ограждения теплицы разделяются на остекленные (листовое и профильное стекло) и пластмассовые (полимерные пленки, различные пластики). Как стекло, так и прозрачная пленка имеют свои достоинства и недостатки (табл. 3). Стекло по сравнению с другими материалами долговечнее, не меняет свою прозрачность, хотя в 60-150 раз тя-

9