В течение долгого времени единственным материалом, применяемым для покрытия теплиц, было стекло. Сегодня же все большую популярность завоевывает пленочное покрытие, хотя еще широко распространено и остекление. На остекление теплиц идет в основном листовое оконное стекло. Это строительное стекло с пределом прочности около 7,5 кг/м2. Наиболее ходовым размером рам для небольшой любительской теплицы считается 50X45 см. Голландские остекленные тепличные рамы, также широко применяемые англичанами, намного больше — 140Х72 см. Чем больше размер рам, тем больше светопроницаемость, хотя и потери тепла при этом возрастают.
Выбор стекла
Для теплиц лучше всего брать стекло кондиционное. Бракованные листы с неровной поверхностью и включениями пузырьков воздуха не подходят. Находящиеся в стекле пузырьки при соответствующем положении солнца начинают, как линзы, фокусировать свет в одной точке, вызывая точечные ожоги листьев растений. Подходящее для целей садовода стекло пропускает до 90% падающего солнечного света и задерживает ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовый свет необязателен для развития растений, а его излишек может быть даже вреден.
При избытке солнечного тепла ткани растений перегреваются и отмирают; чтобы этого избежать, ставят полупрозрачные стекла. Но они значительно снижают попадание света в теплицу, особенно зимой. В условиях умеренного климата в жаркую погоду теплицу желательно лишь затенять. Полупрозрачным стекло нетрудно сделать самому, нанеся на внутреннюю поверхность листов слой цветного лака.
Остекление
Остекление — это закрепление стекла в несущей конструкции теплицы. Существует несколько способов остекления. Согласно традиционному способу каждый лист стекла укладывают на замазку и закрепляют мелкими штифтами. Этот способ используют до сих пор, но в несколько измененной форме: вместо замазки применяют незатвердевающие герметизирующие средства. В металлических теплицах штифты заменяют различными зажимами.
Крепление стекла
Остекление крыши проводят последовательно, снизу вверх, от карниза к коньку, с перекрыванием каждого листа примерно на 0,6 см. В результате капли дождя полностью стекают вниз. Для улучшения стекания воды используют также алюминиевые полоски, которые к тому же замедляют естественное разрушение замазки или иного герметизирующего средства. Укрепление стекла замазкой или, например, мастикой создает прочный воздухонепроницаемый слой и снижает потери тепла. Тем не менее все более популярным становится без-замазочное уплотнение или применение уплотнителей. Беззамазочное уплотнение использовано в конструкциях голландских теплиц с рамами без переплетов и может применяться садоводами-любителями. Листы стекла вставляют в пазы шпросов специально подобранного сечения. При этом отпадает необходимость в регулярном уходе, включающем смену замазки.
Хотя такой способ крепления и допускает некоторые потери тепла по периметру, при плотном креплении они крайне незначительны. Кроме того, беззама-зочный способ крепления стекла облегчает воздухообмен с окружающей средой, предотвращает застой воздуха в теплице, что очень важно при выращивании высокоурожайных культур, цветов и других декоративных растений.
Двойное остекление
Двойное остекление с помощью полиэтиленовой пленки используют редко, в основном из-за недостаточного сохранения зимой искусственного тепла. Пленку в теплице укладывают так, чтобы между нею и стеклом оставалось воздушное пространство. Даже чистая полиэтиленовая пленка поглощает до 15% падающего света. На ней быстро конденсируется влага, а в холодную погоду образуются крупные капли, что также резко снижает светопроницаемость» Постоянно присутствующая влага на пленке приводит к появлению зеленых водорослей. Интенсивность проникания света в теплицу существенно уменьшается — как раз в то время, когда требуется его максимальное количество. Поэтому двойное остекление делают только на северной стороне теплицы или на стороне, подверженной действию сильных ветров.
Лучшим способом двойного остекления считается установка двойных рам со стеклом или с плотной поливинилхлоридной пленкой. Изготовленное на заказ прочное двойное остекление стоит дорого. Вместо поливинилхлоридной пленки можно использовать материал, состоящий из двух слоев полиэтиленовой пленки. Этим материалом укрывают теплицу снаружи, что к тому же снимает все проблемы, связанные с конденсацией влаги.
Пленочные материалы
К пленочным покрытиям относят прежде всего полиэтиленовую пленку и менее распространенные поливинилхлоридную и полипропиленовую пленки. Они имеют определенные преимущества: дешевле стекла и не бьются. Однако покрытия из полиэтиленовой пленки, в частности, разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. Даже специально обработанная пленка для защиты от ультрафиолетового излучения имеет ограниченный срок годности. Кроме того, за счет электростатического притяжения на пленке собираются мелкие частицы пыли, что снижает ее светопроницаемость. Исходно эластичная полиэтиленовая пленка под разрушительным действием ультрафиолетового света теряет свои свойства, растрескивается и легко рвется под порывами ветра. И все же ее применяют, и во все больших масштабах.
Очень важно, чтобы пленочное покрытие было плотно натянуто на каркас теплицы. Иначе во время сильного ветра оно, как парус, будет биться о конструкцию теплицы, что существенно сокращает срок его службы.
Солнечный свет и теплица
В солнечную погоду при отсутствии вентиляции или средств затенения температура внутри теплицы быстро возрастает, создавая губительные для растений условия. Солнечные свет и тепло достигают поверхности земли в виде коротковолнового излучения, легко проникающего через стекло и пленочное покрытие. Оно нагревает все находящиеся на пути объекты — пол, стеллажи, почву, горшки и растения. Предметы, в свою очередь, излучают часть поглощенного потока в виде длинноволновой части спектра. Стекло же препятствует выходу вновь образованного длинноволнового излучения. Именно за счет него и наблюдается нагрев воздуха в помещении. После захода солнца или как только теплица оказывается в тени, тепло из нее выходит с потоком воздуха через неизбежные трещины или в виде теплового излучения от прочных стен и каркаса.
Поступающее в теплицу с пленочным покрытием излучение рассеивается, образуя длинноволновые лучи, не задерживающиеся внутри. Поэтому после захода солнца сооружения с пленочным покрытием, включая парники и укрытия, охлаждаются быстрее остекленных конструкций. В принципе для большинства климатических зон эти различия незначительны. При нагреве воздуха внутри теплицы усиливаются конвекционные потоки и теплый воздух начинает циркулировать, меняя характер своего движения в зависимости от формы, размера теплицы и способа ее вентиляции. Теоретически конвекционные потоки нагревают все пространство, на деле же образуются места сосредоточения холодного и теплого воздуха.
Освещенность
Хорошее стекло пропускает, как мы уже говорили, около 90% падающего светового потока, который включает и свет, отраженный от различных поверхностей. Чтобы в теплицу проникло максимальное количество солнечного света, он должен падать под углом 90°. Если угол больше или меньше 90°, некоторая часть света рассеивается. Летом света для растений более чем достаточно, зимой он становится лимитирующим фактором. Для нахождения оптимальной формы теплиц, обеспечивающей должную светопроницаемость, проведено много исследований. Результатом их явились разработки теплиц округлой формы; немаловажен и угол наклона остекленной поверхности. Среди существующих конструкций оптимальными являются голландские теплицы шатрового типа с большими, ступенчато наклоненными остекленными панелями.
Зимой в средних широтах угол падения солнечного света составляет порядка 15°. Таким образом, слегка наклоненные стены теплицы находятся под прямым углом к световому потоку, обеспечивая его максимальное проникновение в теплицу. Летом угол наклона не играет существенной роли, поскольку интенсивность светового потока велика.
Положение солнца меняется в течение дня, описывая траекторию дуги примерно 60° зимой и 120° и более — летом. Поэтому на плоскую поверхность свет падает под оптимальным углом лишь в короткий промежуток времени. В конструкциях теплиц округлой формы эта проблема решается установкой остекленных рам под разными углами.
При выборе места и типа теплицы надо обязательно учитывать, что положение солнца меняется в зависимости от времени года. Зимой угол между точками восхода и захода солнца составляет 60°, летом — 120°. Зимой непосредственно под прямым углом получает солнечный свет только обращенная на юг стена теплицы, летом так обращены к солнцу утром и вечером и торцевые стены.
Журнал «САМ» №3, 1993 год
