Цяпліца

Цяплі́ца — збудаванне ахованага грунту са светапразрыстым пакрыццём для вырошчвання раслін і грыбоў.

Гісторыя

Першыя цяпліцы-спекулярыі (лац.: specularia) узгадваюцца ў перыяд кіравання рымскага імператара Тыберыя^[1]. Яны былі створаны пры яго палацы на Капры для штодзённага спажывання агуркоў, знешне нагадвалі воз, які ўдзень вывозілі на сонца, а ў халодную пару зверху накрывалі рамкай з празрыстага лазурыту.

У эпоху позняга Адраджэння, што суправаджалася вялікімі геаграфічнымі адкрыццямі і з’яўленнем у Еўропе новых экзатычных раслін, у італьянскіх батанічных садах пачалі ўзводзіць пабудовы з шырокімі шклянымі вокнамі. Расліны ў кадках памяшчалі туды толькі ў зімовыя месяцы. Некаторыя з іх ацяпляліся. Асабісты праект такой пабудовы належаў знакамітаму вучонаму Г. Галілею^[2]. У Францыі ў такіх пабудовах вырошчвалі пераважна апельсіны (фр.: oranger), і там яны атрымалі назву аранжарэй. Фактычна, аранжарэя і цяпліца — словы-сінонімы^[3], іх пачалі адрозніваць па прызначэнню толькі на мяжы XVIII ст. і XIX ст. Адна з найбуйнейшых аранжарэй даўжынёй 150 м была пабудавана ў Версалі ў 1684—1686 гг. для зімавання 1000 апельсінавых дрэў і іншых субтрапічных культур. Яна ацяплялася вугальнымі пячамі, аднак такое ацяпленне не было збалансаваным^[4]. Некаторыя расліны замярзалі, іншыя згаралі, большасць хутка пакрывалася сажай, многія да вясны былі напалову мёртвымі.

У XIX ст. прамысловая вытворчасць шкла зрабіла яго болей дасяжным для пакупнікоў, што паўплывала на распаўсюджанасць цяпліц. Першую практычную цяпліцу з металічным каркасам і пераважна шкляным пакрыццём сканструяваў французскі біёлаг Шарль Люсьен Банапарт (1803—1857 гг.)^[5]. Яна прызначалася для вырошчвання лекавых раслін і месцілася ў галандскім горадзе Лейдэне. Будаўніцтвам буйных шкляных комплексаў праславіўся брытанскі інжынер Джозеф Пакстан (1803—1865 гг.)^[6]. Першапачаткова яны ўяўлялі сабою цяпліцы, аднак у выніку яму даручылі праектаванне і ўзвядзенне Крыштальнага палаца для Сусветнай выстаўкі 1851 г. З 1830-х гг. на паўднёвым захадзе Нідэрландаў пачалося будаўніцтва камерцыйных цяпліц для вырошчвання вінаграду^[7]. Яны мелі нахільныя паўднёвыя сцены, каб расліны маглі атрымоўваць максімум сонечнага свету і цяпла. З 1850 г. выкарыстоўвалі здымныя шкляныя панелі, каб каб дажджы маглі перыядычна змываць мінеральныя солі, што назапашваліся ў глебе. Пасля 1900 г. у гэтым рэгіёне вырошчванне вінаграду ў адкрытым грунце наогул спынілася. Росквіт цяплічнага вінаградарства адбыўся ўжо пасля I Сусветнай вайны, калі ў 1936 г. у Нідэрландах вырасцілі на продаж 22 тысячы кг вінаграду.

Істотныя змены ў канструяванні цяпліц адбыліся ў другой палове XX ст. У 1970 г. быў вынайдзены поліэтылен з абаронай ад ультрафіялетавага выпраменьвання^[8], значна болей лёгкі і танны, чым шкло. З 1990-х гг. для пакрыцця выкарыстоўваюцца пластмасы, асабліва полікарбанат^[9]. Дызайнеры эксперыментавалі з формамі каркасу, найбольш папулярнымі сталі тунэлі і геадэзічныя купалы. Развіццё НТР садзейнічала аўтаматызацыі, спалучэнню з гідрапонікай і аквапонікай, значнаму выбару матэрыялаў для будаўніцтва, эканоміі вады і энергетычных выдаткаў.

Аранжарэя ў сядзібе М. К. Агінскага ў Залессі, XIX ст.
Зімовы сад у Гомельскі палацава-паркавы комплексе, XIX ст.
Аматарская двухнахільная драўляная цяпліца, малюнак 1873 г.
Цяпліца з клімат-кантролем (Нідэрланды)
Сучасны цяплічны комплекс у Ждановічах

Функцыі

Асноўнае прызначэнне цяпліцы — стварэнне знутры яе штучнага мікраклімату, адрознага ад вонкавага асяроддзя, прыдатнага для вырошчвання сельскагаспадарчых культур. Звычайна іх выкарыстоўваюць для трымання раслін у цяпле, што асабліва актуальна на тэрыторыях з прахалодным кліматам. Светапразрыстае пакрыццё прапускае караткахвалевае інфрачырвонае выпраменьванне, якое награвае ўнутраную прастору, а аддача цяпла запаволена з-за скарачэння абмену паветрам з вонкавым асяроддзем. Апроч падвышэння ўнутранай тэмпературы адбываецца падвышэнне ўнутранай вільготнасці. Такім чынам знутры цяпліцы ствараецца парніковы эфект, які дзякуючы яго штучнасці можна кантраляваць^[10]. Так, дадатковыя ацяпленне і асвятленне дазваляюць не толькі доўжыць вегетацыйны перыяд, але і вырошчваць цеплалюбівыя расліны ў суровыя зімовыя месяцы.

Закрытасць цяпліцы ад вонкавых умоў дазваляе болей эфектыўна выкарыстоўваць яе ўнутраную прастору, суадносна павялічваць вытворчасць, мінімізаваць рызыкі, павялічваць прыбытак, праводзіць болей дзейсную прафілактыку хвароб і шкоднікаў^[11]. Дзякуючы магчымасці кантролю мікраклімату цяпліцы ўзводзяць у пустынях для абароны парасткаў ад абязвожвання і траваедных істот, эканоміі вады пры абрашэнні, паляпшэння апустыненых глебаў^[12]^[13]^[14], а таксама ў тропіках^[15], дзе цяпліцы ахоўваюць расліны ад вільгаці, залішніх ападкаў, патагенаў і г. д.

Класіфікацыя

Цяпліцы класіфікуюць адпаведна форме, матэрыялу каркаса і матэрыялу празрыстага пакрыцця. Найчасцей сустракаюцца аднанахільныя, двухнахільныя і аркавая формы. Аднанахільныя ладзяцца ўздоўж сцяны, звычайна з паўднёвага боку. Яны прыстасаваны для ўзвядзення ўздоўж жылых будынкаў і хлявоў, сцяна якіх не толькі з’яўляецца асновай для прымацавання каркаса, але таксама аддае дадатковае цяпло. У нашы дні яны рэдка выкарыстоўваюцца для камерцыйнай вытворчасці з-за абмежаваных унутраных плошчаў. Тым не меней, у Нідэрландах у XIX — першай палове XX стст. такія цяпліцы займалі значныя плошчы, іх ладзілі ўздоўж спецыяльна пабудаваных сцен для вырошчвання вінаграду^[7]. Празрыстае пакрыццё ўяўляла сабою простую шкляную раму, прыстаўленую да сцяны. У Кітаі таксама шырока выкарыстоўваюцца аднанахільныя цяпліцы з уцепленай капітальнай сцяной^[16]. Для лепшага рассейвання святла знутры яна пакрыта святлоадбівальнай фарбай. Акрамя празрыстых рам з паўднёвага боку прымацоўваюцца маты з саломы або іншых уцяпляльнікаў, іх разгортваюць уздоўж рам уначы, калі вонкавая тэмпература істотна падніжаецца.

Двухнахільныя цяпліцы могуць усталёўвацца самастойна або аб’ядноўвацца ў комплекс пры сняцці бакавых сценак. Яны маюць трывалыя тарцовыя сценкі, пры аб’яднанні дахі ўмацоўваюцца кроквамі. У сучасных цяплічных комплексах прастора паміж аб’яднанымі цяпліцамі і полыя кроквы выкарыстоўваюцца для збору атмасферных ападкаў, што дапамагае эканоміць ваду для абрашэння. Нахіл — важны элемент для пасіўнага атрымання сонечнага святла і цяпла. Яго вугал вызначаецца згодна са становішчам сонца ў найбольш светлы перыяд^[17]. Аднак у прамысловай вытворчасці цяпліц часцей прымаецца нахіл 45°.

Аркавыя цяпліцы адметны простай канструкцыяй, структурнай трываласцю, дазваляюць эканоміць матэрыялы пры ўзвядзенні, лягчэй усталёўваць празрыстае пакрыццё. Камерцыйныя аркавыя цяпліцы нагадваюць формай тунэлі. У комплексе яны складаюць політунэлі. Арка можа быць як паўкруглай, так і завостранай^[18].

У апошняй трэці XX ст. пашырылася праектаванне цяпліц у форме купалоў. Некаторыя з іх маюць аркавую аснову, але болей распаўсюджаны геадэзічныя купалы. Першая такая цяпліца «Кліматрон»^[19] была пабудавана ў батанічным садзе Сент-Луіса ў 1960 г. У апошнія гады свайго жыцця Рычард Бакмінстэр Фулер, уладальнік патэнта геадэзічнага купала, праектаваў буйную купальную цяпліцу для вытворчасці прадуктаў харчавання на працягу года толькі з дапамогай сонечнай энергіі^[20]. Геадэзічныя купалы з’яўляюцца вельмі ўстойлівымі і пры гэтым досыць лёгкімі, выкарыстоўваюць сонечнае святло больш эфектыўна, чым іншыя цяпліцы, але патрабуюць значных намаганняў для кантролю ўнутранага клімату.

У 2011 г. у Каліфорніі быў прадстаўлены дзейсны прататып цяпліцы з надзіманай канструкцыяй, які выкарыстоўваў энергію ветру^[21].

Для ўзвядзення каркасу цяпліц выкарыстоўваюцца самыя розныя матэрыялы. Іх выбар залежыць ад формы, прызначэння і рэгіянальных кліматычных асаблівасцей. З XIX ст. шырока выкарыстоўваюцца металічныя каркасы са сталі. Яны дастаткова трывалыя, могуць несці значную нагрузку, не прыцягваюць шкоднікаў, прыстасаваны для разборных форм, але пры гэтым цяжкія, патрабуюць спецыяльнае пакрыццё металічнай паверхні для абароны ад акіслення^[22]. Радзей выкарыстоўваюць алюмініевыя і пластыкавыя кампазітныя канструкцыі, паколькі яны не вытрымоўваюць вялікіх нагрузак. Для пабудовы адносна невялікіх цяпліц часцяком ужываецца драўніна. Драўляныя цяпліцы лягчэйшыя за стальныя, лепей зберагаюць унутраны тэмпературны рэжым, але маюць патрэбу ў сталай апрацоўцы інсектыцыднымі і фунгіцыднымі прэпаратамі, меней прыстасаваны для аркавай формы. Падчас II Сусветнай вайны і ў пасляваенны час будаваліся цяпліцы з бетону^[23]. Гэты матэрыял быў зноў выціснуты суцэльнаметалічнымі каркасамі у сувязі са зніжэннем сабекошту.

Асноўныя матэрыялы празрыстага пакрыцця — шкло, матэрыялы на аснове пластычных мас (поліэтылен, полівінілхларыд, полікарбанат, супалімеры і г. д.), радзей нятканыя матэрыялы. Яны адрозніваюцца па сваіх уласцівасцях і кошце. Шкло працягвае лічыцца адным з найбольш эфектыўных матэрыялаў для стварэння ўнутранага цяплічнага мікраклімату^[24]. Даследаванне матэрыялаў на аснове пластычных мас (поліэтылен і полікарбанат) дэманструе тое, што іх эфектыўнасць залежыць ад таўшчыні. Тоўстыя пакрыцці паглынаюць больш цяпла, чым тонкія^[25].

Аднанахільная цяпліца
Двухнахільная цяпліца
Аркавыя політунэлі
Цяпліца ў форме геадэзічнага купалу
Драўляны каркас
Поліэтыленавае пакрыццё

Зноскі

↑ H.S. Paris, J. Janick What the Roman emperor Tiberius grew in his greenhouses
↑ Friedman T. Galilei’s Greenhouse // Garden History. Vol. 7, No. 3 (Winter, 1979), pp. 19 — 28
↑ Бабровіч Т. Назвы гаспадарчых пабудоў у беларускай мове // Весці БДПУ. Серыя 1. № 4. 2008. С. 54 — 58
↑ The History of Greenhouses and How They are Built
↑ Baird C. The Complete Guide to Building Your Own Greenhouse: Everything You Need to Know Explained Simply. — Atlantic Publishing Company, 2011. P. 17
↑ John Kenworthy-Browne Paxton, Sir Joseph
↑ ^а ^б Westlandse druif (Westland table grapes) — Cookipedia
↑ The History of Greenhouses
↑ Krishna Nemali History of Controlled Environment Horticulture: Greenhouses
↑ The ideal greenhouse temperature and humidity settings for every season
↑ Benefits of Greenhouse Farming
↑ The potential of desert greenhouses — Agri
↑ Greenhouses in the desert: Are they useful? — Arizona Daily Star
↑ Desert Greenhouse — empowering people. Network
↑ Closed Greenhouses in Tropical Climate — DiVA Portal
↑ Chinese Greenhouse Construction
↑ How to site a greenhouse to receive the most sun
↑ DIY: Arched Greenhouses
↑ Climatron — Missouri Botanical Garden
↑ Buckminster Fuller and the Geodesic Dome
↑ Wind power makes greenhouses greener
↑ What’s a Better Greenhouse Frame — Galvanized Steel or Aluminum?
↑ Post-War Modern: A Concrete Greenhouse
↑ J. Seemann CLMATE UNDER GLASS (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 19 жніўня 2022. Праверана 19 жніўня 2022.
↑ Subin M. et al. Analysis of materials used for Greenhouse roof covering — structure using CFD 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng

Літаратура

Апанасенка, І. П. Ваш прысядзібны ўчастак. — Мінск: Полымя, 1993. — ISBN 5-345-00651-2.
Цяпліца // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 17: Хвінявічы — Шчытні / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2003. — Т. 17. — С. 195. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0279-2 (т. 17).
Беляев, Н. В. Самые урожайные теплицы по-умному. — Минск: Харвест, 2010. — ISBN 978-985-16-3405-3.
Казеко, В. Г. Эффективность овощеводства защищенного грунта. — Минск: Ураджай, 1990. — ISBN 5-7860-0366-3.
Smith, Sh. Greenhouse Gardener's Companion: Growing Food and Flowers in Your Greenhouse Or Sunspace. — Golden, Colorado: Fulcrum Publishing, 2000. — ISBN 1-55591-450-0.

Спасылкі

[1] H.S. Paris, J. Janick What the Roman emperor Tiberius grew in his greenhouses

[2] Friedman T. Galilei’s Greenhouse // Garden History. Vol. 7, No. 3 (Winter, 1979), pp. 19 — 28

[3] Бабровіч Т. Назвы гаспадарчых пабудоў у беларускай мове // Весці БДПУ. Серыя 1. № 4. 2008. С. 54 — 58

[4] The History of Greenhouses and How They are Built

[5] Baird C. The Complete Guide to Building Your Own Greenhouse: Everything You Need to Know Explained Simply. — Atlantic Publishing Company, 2011. P. 17

[6] John Kenworthy-Browne Paxton, Sir Joseph

[cookipedia.co.uk-7] а ^б Westlandse druif (Westland table grapes) — Cookipedia

[8] The History of Greenhouses

[9] Krishna Nemali History of Controlled Environment Horticulture: Greenhouses

[10] The ideal greenhouse temperature and humidity settings for every season

[11] Benefits of Greenhouse Farming

[12] The potential of desert greenhouses — Agri

[13] Greenhouses in the desert: Are they useful? — Arizona Daily Star

[14] Desert Greenhouse — empowering people. Network

[15] Closed Greenhouses in Tropical Climate — DiVA Portal

[16] Chinese Greenhouse Construction

[17] How to site a greenhouse to receive the most sun

[18] DIY: Arched Greenhouses

[19] Climatron — Missouri Botanical Garden

[20] Buckminster Fuller and the Geodesic Dome

[21] Wind power makes greenhouses greener

[22] What’s a Better Greenhouse Frame — Galvanized Steel or Aluminum?

[23] Post-War Modern: A Concrete Greenhouse

[24] J. Seemann CLMATE UNDER GLASS (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 19 жніўня 2022. Праверана 19 жніўня 2022.

[25] Subin M. et al. Analysis of materials used for Greenhouse roof covering — structure using CFD 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]