Строительство теплицы своими руками – вполне посильная задача, с которой смогут справиться даже люди с минимальными навыками в строительстве. Однако, чтобы сооружение получилось технологически правильным и симметричным, еще до начала его возведения необходимо провести некоторые расчеты.
Подсчет количества нужного материала и расчет размеров будущей постройки – достаточно сложный процесс, требующий предельной внимательности. От этого будет зависеть надежность постройки и ее удобство для использования. В этой статье мы рассмотрим основные расчеты, которые необходимо провести перед строительством арочных и купольных теплиц из различных материалов.
Расчет теплицы
У некоторых дачников возникает вопрос, зачем вообще нужно проводить расчет теплицы, ведь достаточно просто построить основание необходимой формы и размера, установить опоры и покрыть сооружение пленкой или поликарбонатом.
На самом деле, правильно проведенный расчет – залог успешного строительства. От этого будет зависеть не только надежность готовой конструкции, но и финансовая сторона вопроса. При правильно проведенном расчете вы сможете точно узнать, какой материал для возведения вам понадобится, и сколько его следует купить.
В интернете есть множество сервисов, предоставляющих онлайн-подсчет всех необходимых материалов. Такие онлайн-калькуляторы действительно очень удобны и экономят много сил и энергии тем, кто не уверен в собственных математических знаниях. Однако, для полной уверенности в правильности подсчета, полученные данные лучше проверить, проведя расчет вручную. Далее мы расскажем, как это правильно делать.
Расчет материала для теплиц
В первую очередь расчет понадобится для того, чтобы точно подсчитать необходимое количество материала для строительства. Этот процесс включает подсчет материалов для возведения фундамента, установки опор и монтажа покрытия.
Подсчет напрямую зависит от того, какие материалы вы планируете использовать для строительства. К примеру, для возведения опор часто используют деревянные брусья, но более практичным и финансово выгодным материалом считается профильная труба. Она недорогая, но достаточно прочная и долговечная. Кроме того, материал самой трубы практически не поддается воздействию грибков и плесени, поэтому каркасу постройки понадобится минимум ухода.
Также расчет должен включать кровельный материал: пленку, стекло или поликарбонат. Мы рассмотрим расчет последнего вида кровельного материала, так как именно поликарбонат считается самым надежным и современным вариантом тепличного покрытия.
Теплица из профильной трубы
Профильная труба – это изделие из металла квадратного, прямоугольного или овального сечения. Самыми недорогими считаются трубы из необработанного металла, но для влажной среды больше подходит оцинкованная или окрашенная труба. Однако, если вы планируете соединять элементы конструкции методом сварки, лучше покупать трубы без покрытия, так как под воздействие тепла сварки защитный слой в любом случае разрушится, и трубу придется заново окрашивать.
Примечание: Как правило, для строительства конструкций закрытого грунта используются трубы квадратного или прямоугольного сечения, размером 20 х 20 или 20 х 40 мм.
Если вы будете соединять опоры болтами или другой крепежной фурнитурой, можете смело покупать оцинкованную трубу. Однако преимущество следует отдавать максимально качественным изделиям, оцинковка у которых не потрескается со временем. При повреждении защитного слоя все свойства таких оцинкованных труб теряются, и каркас начнет покрываться ржавчиной во влажной тепличной среде.
Перед началом расчета теплицы из профильной трубы следует определиться с типом конструкции. Традиционным вариантом считается «домик» - постройка с двухскатной крышей, но более современными считаются арочные и купольные конструкции. Их преимущество в том, что на крыше не скапливается снег, который может повредить покрытие, а внутри остается достаточно пространства для ухода за растениями (рисунок 1).
Примечание: Вне зависимости от выбранного типа конструкции, высоту здания лучше делать сразу немного больше высоты человеческого роста. Более низкая конструкция, конечно, сэкономит вам немного денег, но работать в полусогнутом состоянии в ней будет не слишком удобно.
Приведем примеры расчета для самых популярных типов теплиц – двухскатной и арочной:
- Арочная: обычно имеет в высоту порядка 1900-2400 мм. Исходя из этого можно сделать вывод, что арка – это половина полного круга. Соответственно, нам нужно рассчитать длину окружности по формуле L=п*D. Число п (Пи) – это постоянная величина, которая равняется 3,14, а D (диаметр) равен двум радиусам. В нашем случае высота конструкции и является радиусом. Предположим, что высота здания будет составлять два метра. Соответственно, длина окружности L будет равна 3,14*4, или 12,56 м. Этот показатель нужно поделить пополам. Получится показатель 6,28 м, который и будет соответствовать длине изогнутой арки. В данном случае есть только одна проблема: стандартная длина профильной трубы составляет 6 метров, соответственно к ней придется каким-то образом прикрепить небольшой кусочек. Чтобы упростить себе задачу, лучше делать высоту порядка 1850-1900 мм. В таком случае длина одной изогнутой арки будет составлять как раз 6 метров.
- Двухскатная: более сложная в расчетах. В первую очередь необходимо учесть угол наклона крыши, который колеблется в зависимости от снеговой и ветровой нагрузки. Стандартным считается показатель 30-45 градусов, а оптимальная высота постройки с двухскатной крышей – 170-200 см. Чтобы узнать высоту крыши, нужно воспользоваться теоремой Пифагора, согласно которой квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Предположим, что ширина нашей теплицы будет 2 метра, а угол наклона крыши – 30 градусов. В данном случае гипотенузой будет считаться длина ската, а катеты – это показатель ширины постройки. Пользуясь все той же теоремой Пифагора, узнаем, что катет, лежащий напротив угла в 30 градусов, должен равняться половине гипотенузы. Составив квадратное уравнение, получится, что длина гипотенузы равна 1,154 м, соответственно длина катета – 0,58 м. Приняв в расчет, что высота стенки равна двум метрам, можно сделать вывод, что высота этой же конструкции по коньку равняется 2,58 метра.
Пользуясь этими расчетами, вы сможете рассчитать необходимое количество опор и арок. При этом нужно обязательно делать запас, так как дополнительно в каждой теплице есть двери и форточки, которые также делают из профильной трубы.
Теплица из поликарбоната
Поликарбонат – это кровельный материал, который пропускает внутрь достаточно света для нормального развития растения, но при этом обладает повышенной прочностью. Именно поэтому его чаще всего используют вместо хрупкого стекла или недолговечной пленки.
Как и в случае с профильной трубой для строительства каркаса, необходимо провести расчет количества листов поликарбоната, необходимых для покрытия каркаса (рисунок 2). В первую очередь следует принимать во внимание толщину листов. Этот показатель зависит от сезона использования постройки. Если вы планируете проводить в ней работы в теплое время года, то есть с весны по осень, будет достаточно листов, толщиной 5-10 мм. Если же вы планируете построить круглогодичную отапливаемую теплицу, лучше отдавать предпочтение листам, толщиной минимум 15 мм.
Есть ряд факторов, которые обязательно следует учитывать при проведении расчетов:
- Размер листов: нужно заранее составить чертеж будущей постройки и спланировать раскрой кровельного материала, чтобы количество отходов было минимальным.
- Свойства поликарбоната: под действием тепла этот материал имеет свойство расширяться. Эту особенность нужно обязательно учитывать при расчете количества листов и их раскрое.
- Возможность изгиба: несмотря на то, что поликарбонат легко гнется, некоторым моделям материала достаточно сложно придать необходимую форму. Поэтому при покупке обязательно интересуйте, можно ли согнуть лист. Это требования играет ключевую роль при покрытии арочных и купольных моделей.
Также следует учитывать, что для крепления поликарбоната понадобится специальная фурнитура: торцевые профили, перфирированные ленты и специальные саморезы.
Расчет необходимого количества поликарбоната для покрытия достаточно простой. Стандартная ширина листа составляет 2,1 метра. При этом ребра жесткости располагаются вдоль листа, а при монтаже его край должен фиксироваться на опорах из металлического профиля. Кроме того, нужно помнить, что стандартное расстояние между опорными стойками составляет 0,7 или 1,05 метра, а листы крепятся встык с помощью специальных соединительных планок и саморезов с термошайбами. Зная ширину листа и количество стоек в вашей постройке, вы сможете с легкостью рассчитать необходимое количество кровельного материала.
Расчет дуги
Данный тип расчета понадобится вам в том случае, если вы планируете возвести теплицу арочного типа (рисунок 3).
Примечание: Ключевую роль при проведении расчетов играет общая высота постройки и стандартный размер листов поликарбоната.
Стандартный лист поликарбоната имеет ширину 2,1 метра и длину 6 метров. Соответственно, именно длина будет выступать решающим фактором при определении высоты постройки.
Для того, чтобы придать листу дугообразную форму, его укладывают поперек каркаса. В данном случае ширина всей конструкции будет составлять порядка 3,80 метра, а радиус полукруга – 1,90 метра. Если ориентироваться на геометрические формулы и расчеты, приведенные в предыдущих разделах, можно сделать вывод, что высота постройки будет равняться радиусу, то есть будет составлять 1,90 метра. К сожалению, такая высота теплицы подходит далеко не всем, поэтому для увеличения высоты рекомендуется обустраивать для постройки цоколь.
Расчет размеров теплицы разных типов
Существует несколько типов теплиц, которые пользуются особенно высоким спросом. Первой считается арочная конструкция, которую легко возвести своими руками. Кроме того, в такой конструкции легко работать, а благодаря конструктивным особенностям постройки внутри оптимально распределяются свет и тепло и растения развиваются более равномерно.
Вторым популярным типом теплицы считается купольная. Это сравнительно новый вид постройки, но благодаря своему необычному виду она пользуется широкой популярностью у тех, кто не только хочет своими руками выращивать овощи, ягоды и зелень, но и сделать такую постройку оригинальным украшением участка.
Купольная
Купольную теплицу также называют геокуполом. Это постройка, которая внешне напоминает большую полусферу. Для ее постройки понадобится много треугольных и шестиугольных элементов каркаса, которые соединяются между собой (рисунок 4).
Примечание: Для покрытия купольной постройки можно использовать практически любой материал. Недорогой вариант конструкции – из дерева и пленки, а более современным, прочным и надежным считается вариант из профильной трубы и поликарбоната.
Поскольку купольная теплица существенно отличается от других конструкций закрытого грунта, ее расчет также следует проводить с учетом подобных особенностей.
В первую очередь вам понадобятся определенные материалы для строительства. Каркас можно сделать из профильной трубы или деревянных брусьев, а в качестве покрытия использовать любой доступный материал (стекло, пленку или поликарбонат). Также вам понадобятся специальные лепестковые коннекторы, которые соединяют треугольные элементы каркаса между собой, и фурнитура (саморезы, гайки, болты, навесы и ручки), которая пондобится для крепления кровельного материала и изготовления дверей и форточек.
Основной расчет, который понадобится при строительстве купольной модели – это определение площади сферического купола. К счастью, в интернете есть специальные геодезические онлайн-калькуляторы, которые помогут не только рассчитать объем купола, но и количество необходимых элементов каркаса для его строительства. Вам достаточно просто ввести желаемый диаметр и высоту постройки, и система автоматически подсчитает все нужные данные. К примеру, если диаметр теплицы составляет 4 метра, а высота 2 метра, вам понадобится 35 и 30 треугольников с длиной ребра 1,23 и 1,09 метра соответственно.
Расчет можно провести и вручную, воспользовавшись формулой S=2П*r2, причем идеальной считается теплица, в которой высота составляет половину диаметра.
Арочная
Арочная конструкция считается самой простой и удобной, а построить ее смогут даже новички с минимальными знаниями в строительном деле. Главное – правильно рассчитать длину дуги, высоту и ширину постройки (рисунок 5).
Для определения ширины в первую очередь определитесь, какое количество грядок будет в ней находиться. Оптимальной считается ширина в 1 метр, а проходы между грядками должны составлять порядка 50 см.
Чтобы упростить процесс расчетов, предположим, что мы будем возводить небольшую теплицу, шириной всего в 1 метр. В данном случае ширина конструкции равняется диаметру половины дуги, а высота постройки будет равняться радиусу. В формульном виде это будет выглядеть так: R=D/2=1м/2=0,5 м. Далее нужно высчитать длину дуги, которая составляет половину полной окружности с диаметром в 1 метр. Подобный расчет проводится по формуле: L=0.5x*пD=1,57 м.
Расчет освещения теплицы
Кроме непосредственного строительства теплицы, определенные расчеты требуются и при ее внутреннем обустройстве. Поскольку ключевую роль в выращивании растений в открытом грунте играет свет и тепло, мы рассмотрим, как правильно рассчитать освещение и отопление конструкций закрытого грунта.
Важность расчета освещения объясняется тем, что растениям требуется определенное количество света для полноценного развития. Если свет будет слишком тусклым, культуры просто не будут расти, а если слишком ярким – могут сгореть.
При проведении расчета освещения ориентируются на площадь помещения и мощность ламп, которые используются для подсветки. К примеру, лампа с мощностью 150 Вт способна осветить площадь 60*60 см, что отлично подходит для небольших домашних теплиц. В промышленных конструкциях, как правило, используют лампы мощностью 1000 Вт, так как они способны освещать участок 250*250 см. Расчеты, необходимые для монтажа освещения теплицы, приведены в таблице 1.
Зная площадь теплицы, вы сможете рассчитать необходимое количество ламп определенной мощности. При этом в небольших постройках не рекомендуют использовать слишком мощные осветительные приборы, так как от них растения могут сгореть. Кроме того, следует учитывать, что лампы должны находиться на определенном расстоянии от растений, и чем выше мощность лампы, тем большим должно быть расстояние. Поэтому в домашних теплицах не рекомендуется использовать мощные лампы, от которых растения могут просто сгореть, а определять оптимальное расстояние от лампы до грядок нужно постепенно: сначала подвесить осветительные приборы на максимальную высоту, а при обнаружении признаков недостатков света расстояние можно сократить.
Расчет отопления теплицы
Правильное отопление теплицы играет важную роль при круглогодичном выращивании растений. Способов обогрева теплицы существует достаточно много: паровое, водное, электрическое и инфракрасное. В большинстве случаев обогрев подразумевает установку определенного количества радиаторов. Именно для определения их количества и понадобятся расчеты.
В целом, можно сказать, что система обогрева должна обладать определенной мощностью, которая будет не только обеспечивать растения необходимым количеством тепла, но и компенсировать теплопотери.
Примечание: Общий уровень тепловой мощности состоит из суммированной мощности отдельных радиаторов.
Для подсчета необходимого количества отопительных приборов следует учитывать такие факторы:
- Площадь остекления постройки: чем меньше этот показатель, тем меньшее количество тепла будет теряться при обогреве.
- Соотношение температур внутри и снаружи: чем больше разница температур, тем выше потери тепла. Этот показатель особенно важен при зимнем обогреве.
- Уровень теплопроводности: этот показатель зависит от материала покрытия. Чем ниже его теплопроводность, тем медленнее тепло будет выходить наружу.
- Герметичность конструкции: если в постройке есть щели, через которые холодный воздух может проникать внутрь, будет теряться больше тепла.
Приняв в расчет все эти показатели, и умножив их, можно получить требуемую мощность одного радиатора, а в зависимости от общей площади теплицы – рассчитать необходимое количество отопительных приборов.
Более детально необходимые расчеты и их применение на практике показаны в видео.
