Cách xây dựng nhà kính: Bản vẽ, nền móng, dựng khung và chi phí

Tôi có thể xây dựng nhà kính như thế nào?

Để xây dựng nhà kính, hãy chọn địa điểm có nắng, bằng phẳng và thoát nước tốt, làm móng có neo chống gió, dựng khung bằng thép mạ kẽm, nhôm hoặc gỗ đã xử lý, sau đó lắp vật liệu che phủ, cửa thông gió, cửa ra vào và hệ thống điện nước. Bạn có thể xây theo bản thiết kế riêng, lắp ráp từ một bộ có sẵn hoặc nhờ nhà sản xuất cung cấp kết cấu theo yêu cầu để lắp đặt tại địa phương.

Mục đích của nhà kính là giữ năng lượng mặt trời và che chắn cây trồng để bạn có thể kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, nước và trồng trái vụ. Mọi quyết định thiết kế, từ hướng nhà đến vật liệu che phủ, đều cần phục vụ mục đích đó. Hướng dẫn này trình bày từng bước xây dựng nhà kính, từ lập kế hoạch và làm đế đến dựng khung, lắp vật liệu che phủ và trang bị bên trong, kèm lưu ý về thiết kế dùng quanh năm, thiết kế dưới mặt đất và các yếu tố quyết định chi phí nhà kính.

Cần lên kế hoạch những gì trước khi xây dựng nhà kính?

Lập kế hoạch tốt giúp ngăn ngừa phần lớn vấn đề mà người trồng gặp phải ở cả nhà kính tự xây và nhà kính thương mại. Hãy quyết định những điểm sau trước khi mua vật liệu:

• Trồng cây gì và vào thời điểm nào. Cây con vào mùa xuân cần bàn ươm và sưởi nhẹ. Cà chua trồng quanh năm cần chiều cao, hệ thống sưởi và có thể cả đèn chiếu sáng. Rau ăn lá mùa đông cần cách nhiệt hơn là sưởi ấm.
• Kích thước. Dự trù không gian rộng hơn mức bạn nghĩ là cần, đồng thời bố trí lối đi đủ rộng cho xe cút kít hoặc xe đẩy.
• Độc lập hay liền nhà. Nhà kính mái tựa xây sát tường nhà hoặc nhà kính xây bao quanh một phần ngôi nhà giúp tiết kiệm một vách và tận dụng nhiệt từ công trình. Thiết kế nhà ở có nhà kính liền kề phát huy hiệu quả tốt nhất khi bố trí tại bức tường đón nắng. Xem hướng dẫn về nhà kính mái tựa.
• Giấy phép và quy định. Kiểm tra quy hoạch, quy chuẩn xây dựng và quy định về khoảng lùi tại địa phương; nhà kính quy mô lớn và nhà kính kiên cố thường cần được phê duyệt và có móng được thiết kế kỹ thuật.
• Hạ tầng kỹ thuật. Cấp nước, thoát nước và cấp điện cho quạt, thiết bị sưởi và bộ điều khiển.

Nhà kính cần bao nhiêu ánh nắng?

Nhà kính cần nhận được càng nhiều ánh nắng trực tiếp càng tốt, trong đó nắng mùa đông quan trọng nhất vì đây là thời điểm thiếu ánh sáng. Theo nguyên tắc chung, nên bảo đảm ít nhất sáu giờ nắng trực tiếp vào mùa đông để trồng cây, và nhiều hơn đối với cây lấy quả. Tránh vị trí bị các công trình hoặc cây thường xanh ở phía nam che bóng (tại Bắc bán cầu; phía bắc tại Nam bán cầu).

Với một nhà kính độc lập ở vĩ độ trung bình đến cao, đường đỉnh mái chạy theo hướng đông–tây thường thu được nhiều ánh sáng mùa đông hơn. Các nhà kính lớn nối nhau bằng máng xối thường bố trí theo hướng bắc–nam để bóng của máng xối di chuyển qua cây trồng trong ngày, thay vì luôn đổ lên cùng những hàng cây.

Cách xây dựng nhà kính từng bước

1. Định vị mặt bằng. Dùng cọc và dây đánh dấu các góc, đồng thời kiểm tra hai đường chéo bằng nhau để bảo đảm mặt bằng vuông góc.
2. Chuẩn bị nền đất. Loại bỏ lớp cỏ, rễ cây và đất mặt tại vị trí đặt móng, san phẳng khu vực và cải thiện thoát nước nếu có hiện tượng đọng nước sau mưa.
3. Thi công móng nhà kính. Chọn loại móng trong bảng dưới đây và thi công bảo đảm bằng phẳng, vuông góc. Đây là bước quan trọng nhất: khung đặt trên nền không phẳng sẽ bị xô lệch, tấm che phủ sẽ nứt và cửa sẽ kẹt.
4. Neo khung đế. Cố định khung đế vào móng bằng bu lông neo hoặc neo đất có khả năng chịu lực nhổ do gió theo yêu cầu.
5. Dựng khung. Dựng vách đầu hồi và vách bên, sau đó lắp các cấu kiện mái theo bản vẽ. Lắp giằng trước khi siết chặt lần cuối.
6. Lắp vật liệu che phủ. Lắp tấm hoặc màng từ dưới lên vào ngày lặng gió, bảo đảm độ chồng mí, độ kín và các liên kết đúng yêu cầu.
7. Lắp cửa thông gió và cửa ra vào. Bố trí cửa thông gió mái, cửa thông gió bên hông hoặc cửa chớp, cùng cửa ra vào có kích thước phù hợp với thiết bị của bạn.
8. Đấu nối nước và điện. Đi đường ống nước và bố trí nguồn điện do thợ điện có chuyên môn lắp đặt theo quy chuẩn địa phương.
9. Trang bị bên trong. Bàn trồng, luống trồng, hệ thống tưới, sưởi, quạt và che nắng.
10. Kiểm tra và điều chỉnh. Kiểm tra cửa thông gió mở hết, cửa ra vào đóng được và hệ thống tưới cấp nước đến mọi cây trước khi bắt đầu vụ trồng.

Làm móng và đế nhà kính như thế nào?

Móng nhà kính phải chống được lực nhổ do gió và chịu được trọng lượng của kết cấu, vật liệu che phủ, tuyết và mọi cây trồng treo. Với công trình kiên cố, móng cần sâu xuống dưới độ sâu đóng băng của đất tại địa phương để không bị nâng lên do đất trương nở khi đóng băng. Hướng dẫn khuyến nông khuyến nghị dùng bê tông cho nhà kính kiên cố và đặc biệt khuyên nên tham khảo ý kiến của đơn vị thi công có kinh nghiệm ở giai đoạn này.

Với đế nhà kính bằng gỗ, hãy kê gỗ trên lớp sỏi hoặc bê tông để tránh tiếp xúc với đất, đồng thời tránh dùng gỗ đã xử lý bằng creosote hoặc pentachlorophenol vì các chất này phát thải hơi gây hại cho cây.

Loại khung nào tốt nhất cho nhà kính?

Khung nhà kính thường làm bằng thép mạ kẽm, nhôm hoặc gỗ:

• Thép mạ kẽm chắc chắn, có giá thành hợp lý cho khẩu độ rộng và nhà kính lớn, đồng thời là vật liệu tiêu chuẩn trong xây dựng nhà kính thương mại.
• Nhôm nhẹ, chống ăn mòn và ít cần bảo trì, thường được dùng trong nhà kính che phủ bằng kính, phòng kính (sunroom) và nhà kính lắp ghép.
• Gỗ dễ gia công, có tính thẩm mỹ và cách nhiệt tốt, nhưng cần dùng gỗ chống mục và bảo dưỡng thường xuyên. Nếu muốn dựng nhà kính bằng gỗ, lựa chọn phổ biến là gỗ tuyết tùng hoặc gỗ được xử lý đúng cách, kết hợp với phụ kiện liên kết bằng thép không gỉ hoặc thép mạ kẽm.

Bài viết của chúng tôi về khung nhà kính bằng nhôm, thép và gỗ so sánh độ bền chịu lực, tuổi thọ và yêu cầu bảo trì. Để lựa chọn vật liệu che phủ, xem bài so sánh tấm polycarbonate và kính cho nhà kính.

Có thể dựng nhà kính từ cửa sổ cũ không?

Dựng nhà kính từ cửa sổ cũ là một phương án chi phí thấp được nhiều người lựa chọn. Hãy dùng các cửa sổ có kích thước tương tự nhau khi có thể, dựng khung gỗ đủ chắc để chịu trọng lượng của chúng và kiểm tra xem lớp sơn trên khung cũ có chứa chì hay không trước khi cắt hoặc chà nhám. Kính ủ thông thường vỡ thành các mảnh sắc nhọn, vì vậy hãy bố trí cửa sổ cũ cách xa lối đi và tầm tiếp cận của trẻ em, đồng thời lắp cửa thông gió mái vì các vách ghép từ cửa sổ thường không đủ thông thoáng.

Xây dựng nhà kính sử dụng quanh năm như thế nào?

Nhà kính canh tác quanh năm được thiết kế để duy trì sản xuất suốt mùa đông bằng cách giữ nhiệt và đón ánh nắng ở góc thấp:

• Vật liệu che phủ cách nhiệt như polycarbonate hai lớp hoặc nhiều lớp, hay màng kép có lớp không khí bơm ở giữa.
• Vách phía bắc có cách nhiệt (tại Bắc bán cầu), kết hợp với khối tích nhiệt như thùng nước hoặc khối xây để lưu trữ nhiệt ban ngày.
• Mái dốc hơn hướng về phía nắng mùa đông, đồng thời giúp tuyết trượt xuống.
• Rèm giữ nhiệt để cách nhiệt vào ban đêm.
• Thiết bị sưởi dự phòng và hệ thống thông gió. Xem hướng dẫn thông gió và sưởi nhà kính để tính chọn công suất.

Nhà kính ngầm và nhà kính địa nhiệt

Nhà kính ngầm, thường gọi là walipini hoặc nhà kính dạng hố, được đào một phần vào lòng đất để lớp đất xung quanh điều hòa nhiệt độ. Thiết kế nhà kính ngầm này phổ biến ở các vùng khí hậu lục địa lạnh như phía bắc vùng Đại Bình nguyên và phía bắc vùng Trung Tây Hoa Kỳ. Các nguyên tắc chính là đặt sàn cao hơn đáng kể so với mực nước ngầm theo mùa, bố trí thoát nước, gia cố giữ vách đất đúng cách và đặt mái che phủ trong suốt nghiêng về phía nắng mùa đông.

Nhà kính địa nhiệt trao đổi nhiệt giữa nhà kính và đất bằng các ống dẫn khí chôn ngầm (đôi khi được gọi là ống trao đổi nhiệt với đất hoặc bộ tích trữ nhiệt khí hậu) hoặc bơm nhiệt nguồn đất. Các hệ thống này có thể giảm năng lượng dùng cho sưởi và làm mát, nhưng hiệu quả phụ thuộc nhiều vào đất, khí hậu và thiết kế; phần lớn vẫn duy trì thiết bị sưởi thông thường để dự phòng.

Xây dựng nhà kính tốn bao nhiêu chi phí?

Chi phí nhà kính phụ thuộc vào thông số kỹ thuật nhiều hơn rất nhiều so với chỉ riêng diện tích. Nhà kính giá rẻ làm từ PVC hoặc gỗ và màng phủ có thể có chi phí trên mỗi mét vuông rất thấp, trong khi nhà kính che phủ bằng kính đặt trên móng bê tông, có sưởi và tự động hóa, sẽ tốn kém hơn nhiều lần. Chi phí cho nhà kính 1 ac (khoảng 4,000 m²) cũng dao động trong phạm vi rất rộng vì lý do tương tự. Các yếu tố chính quyết định chi phí gồm:

• Vật liệu che phủ: màng, polycarbonate hoặc kính
• Vật liệu khung, khẩu độ và chiều cao máng xối
• Tải trọng gió và tuyết thiết kế tại địa điểm xây dựng
• Loại móng và công tác chuẩn bị mặt bằng
• Sưởi, làm mát, thông gió và chiếu sáng
• Tưới, tưới kết hợp bón phân và hệ thống trồng
• Nhân công: tự thi công, thuê nhà thầu địa phương hoặc đơn vị xây dựng trọn gói
• Giấy phép, đấu nối hạ tầng kỹ thuật và vận chuyển

Một bộ nhà kính lắp ghép thường rẻ hơn và thi công nhanh hơn so với tự xây từ đầu nếu tính cả giá trị thời gian của bạn, vì các bộ phận đã được cắt, khoan sẵn và thiết kế đã được tính toán kỹ thuật. Để biết những điểm cần kiểm tra trước khi mua, xem hướng dẫn chọn mua bộ nhà kính lắp ghép.

Vận hành nhà kính như thế nào sau khi xây xong?

Với người mới bắt đầu, cách sử dụng nhà kính xoay quanh một vài thói quen hằng ngày:

• Thông gió vào mọi ngày có nắng, kể cả mùa đông, và lắp bộ mở cửa thông gió tự động.
• Tưới đều đặn, tốt nhất bằng hệ thống tưới nhỏ giọt có hẹn giờ. Xem hướng dẫn về hệ thống tưới nhà kính.
• Theo dõi nhiệt độ bằng nhiệt kế ghi nhiệt độ cao nhất/thấp nhất đặt ngang tầm cây.
• Giữ sạch nhà kính: loại bỏ tàn dư thực vật, vệ sinh vật liệu che phủ vào mùa thu và kiểm tra sâu hại thường xuyên.
• Sưởi ấm nhà kính vào những đêm lạnh bằng thiết bị sưởi điều khiển qua bộ điều nhiệt, đồng thời đóng cửa thông gió và rèm trước khi mặt trời lặn.

Nên tự xây, mua bộ lắp ráp hay đặt kết cấu theo yêu cầu?

Với nhà kính sân vườn nhỏ, một bộ lắp ghép hoặc phương án tự thi công được lên kế hoạch kỹ đều phù hợp. Với dự án trang trại, trường học hoặc thương mại, kết cấu được tính toán theo tải trọng gió và tuyết tại địa phương sẽ an toàn hơn và thường hiệu quả hơn về chi phí trong suốt vòng đời. Các lựa chọn gồm nhà kính polycarbonate có cơ cấu bánh răng và IoT để sản xuất quanh năm, nhà kính liên hoàn khung thép phủ màng cho diện tích che phủ lớn hơn và nhà kính dạng phòng kính khung nhôm, kính hộp hai lớp cho nhà ở.

Mars Vertical Farm có hơn 20 năm kinh nghiệm sản xuất và chế tạo kết cấu nhà kính tại nhà máy rộng 2,000+ m² ở Thượng Hải, cung cấp bản vẽ và hướng dẫn lắp đặt cho từng dự án. Khám phá nhà kính và phòng kính (sunroom), hoặc gửi cho chúng tôi diện tích khu đất, địa điểm và kế hoạch cây trồng để nhận phương án bố trí nhà kính và báo giá.

Nguồn tham khảo

• Cơ quan Khuyến nông Hợp tác Oklahoma: Kết cấu và vật liệu bao che nhà kính (HLA-6700)