Теплицы нередко сооружают на дачном участке. Они позволяют получить ранние овощи и зелень, подготовить рассаду, вырастить цветы. Но, как правило, такие сооружения эксплуатируются только ранней весной, поскольку отапливать парник всю зиму оказывается слишком дорого. Вариант, который и «работает» круглый год, и не требует затратного отопления – подземная теплица.
- Принцип работы подземной теплицы
- Типы подземных теплиц
- Плюсы и минусы подземной теплицы
- Подготовительные работы
- Выбор места для теплицы
- Необходимые материалы и инструменты
- Чертежи и схемы подземной теплицы
- Как сделать теплицу под землей своими руками
- Котлован и фундамент подземной теплицы
- Установка стен
- Монтаж крыши
- Инженерные системы
- Вентиляция
- Отопление подземной теплицы
- Освещение теплицы
- Полив грядок в теплице под землей
- Лучшие идеи подземных теплиц
- Отзывы о теплице в земле
- Заключение
Принцип работы подземной теплицы
Грунт гораздо медленнее охлаждается, чем воздух. При температуре последнего в 0 градусов, температура почвы на глубине в 1 м сохраняется на уровне +10 градусов. При наступлении холодов грунт промерзает, однако ниже уровня промерзания температура остается довольно высокой. На разнице между температурой в глубине почвы и температурой воздуха сегодня создают системы отопления жилых зданий.
Теплица, заглубленная в землю, реализует именно этот принцип. Как правило, заглубляют сооружение на уровень, вдвое превышающий глубину промерзании грунта, так как такой вариант наиболее эффективен. В таком сооружении сохраняется температура, пригодная для высаживания и выращивания растений.
Над землей теплица возвышается не более чем на 1 м. Несмотря на мнение, что в таком парнике огурцы или помидоры недополучают солнце, неверно. Сквозь прозрачную крышу растения получают вполне достаточное количество ультрафиолета. При этом теплопотери через крышу невелики, так как площадь поверхности, соприкасающейся с воздухом, у подземной теплицы намного меньше.
Типы подземных теплиц
Теплица в земле без отопления сооружается по разным схемам и, соответственно, классифицируется по разным признакам.
По величине углубления различают 2 типа сооружений:
- Подземная теплица для круглогодичного использования – полностью помещается под землей, над уровнем почвы возвышается только крыша. Степень заглубленности определяется уровнем грунтовых вод.
- Заглубленная – обычно в почву погружены до 30–40 см стен, а над землей возвышается около 110 см. Построить такую подземную теплицу значительно проще, однако полноценно функционирует она лишь в относительно теплых районах.
Больший интерес представляют собой именно подземные конструкции, так как они более практичны, эффективны и экономичны. Различают несколько видов такого сооружения:
- Односкатная – крыша представляет собой наклонный скат. Угол подбирают исходя из дождевой и снеговой нагрузки. Годится такое решение только для небольшой подземной теплицы. Зато такой вариант может обойтись вовсе без отопления.
- Двускатная – универсальное решение для подземных теплиц любой величины. Такая конструкция прочнее, лучше выдерживает ветровые нагрузки и вес снега, проще очищается. При достаточной величине парника здесь выращивают не только овощи, но даже садовые культуры. Сооружение включает несколько обязательных зон: тамбур, необходимый для предотвращения попадания внутрь холодного воздуха, рабочая зона и оранжерея, где поддерживается самая высокая температура. Обычно оборудуют и место хранения для инструментов и материалов, нужных для подземной теплицы.
- Цилиндрическая – крыша представляет собой закругленную конструкцию, в виде части цилиндра. Такой вариант наиболее экономичен, так как на округлом скате снег и вода не задерживаются вовсе. Риск поломки кровли исключается. Кроме того, такая форма способствует лучшему сохранению и распределению тепла.
- Горизонтальная зимняя теплица под землей своими руками – включает опорные столбы одинаковой величины. Рассчитана на установку на ровном участке земли. Устройство крыши может быть любым.
- Наклонная – обычно односкатная конструкция, у которой величина одной стенки заметно отличается от размеров противоположной. Такую подземную теплицу устраивают на склонах. Здесь важно подобрать правильный угол наклона – около 40 градусов. Поверхность крыши должна быть обязательно обращена в солнечную сторону, иначе растения в подземном парнике не получают достаточно солнечного света.
Обустраивают теплицы самыми разными способами и из самых разных материалов. По этому признаку различают:
- сооружения с земляными стенами – наподобие землянки, бюджетный вариант, но вполне рабочий при плотном скалистом грунте;
- теплица с деревянными стенами – привлекает способностью дерева аккумулировать и сохранять тепло, такой парник меньше нуждается в отоплении;
- теплица в земле из природного камня или кирпича – вариант самый распространенный, так как пригоден для любого типа почвы, камень намного прочнее дерева, не подвергается гниению и служит дольше, но каменные стены не хранят тепло, такая теплица в холодные зимы нуждается в отоплении;
- бетонные стены – бетон позволяет соорудить капитальную постройку любого размера, однако такому варианту присущи все недостатки каменных стен.
Выбор типа подземного сооружения и материалов для нее осуществляется с учетом многих факторов: характера грунта, предполагаемых размеров сооружения, погодных условий, финансовых возможностей.
Плюсы и минусы подземной теплицы
Построить теплицу, углубленную в землю, вместо стандартной стоит вот по каким причинам:
- из-за возможности почвы лучше сохранять тепло, подземные сооружения не нуждаются в таком мощном отоплении, как наземные;
- в южных областях и даже в средней полосе России такая постройка может обходиться и вовсе без отопления, даже при самых сильных морозах температура здесь не опускается ниже +10 градусов;
- сооружение может эксплуатироваться круглый год, это особенно выгодно в регионах с коротким, хоть и жарким летом, так как позволяет и зимой выращивать овощи, и рассаду подготовить вовремя;
- меньше усилий требуется хозяевам и для обеспечения других функций, например, нет надобности защищать растения от избытка ультрафиолета, так как солнечный свет в подземную теплицу попадает только через крышу и легко регулируется;
- даже в самую жестокую жару почва не прогревается так сильно, так что нет нужды принимать меры по дополнительному охлаждению, кроме этого, испарение влаги происходит в таких условиях медленнее и позволяет сэкономить на поливе;
- в подземной теплице можно выращивать овощи и цветы круглый год, что гарантирует постоянный доход;
- сооружение отличается очень большой долговечностью и служит дольше наземной постройки.
У такого решения есть и минусы, связанные не столько с эксплуатацией, сколько с самим строительством:
- подземная теплица – сооружение капитальное, необходимо вырыть траншею достаточной глубины, укрепить стены, если грунт недостаточно плотный, соорудить прочный несущий каркас, сэкономить здесь удается только на фундаменте;
- для подземной теплицы в Сибири и других северных регионах глубину траншею приходится увеличивать, так как парник должен располагаться ниже уровня промерзания грунта, соответственно, расходы при этом увеличиваются;
- высокие грунтовые воды делают такое решение невозможным, в любом случае вокруг подземной теплицы устраивают хороший дренаж, чтобы предотвратить отопление, это главная опасность для подземной теплицы;
- так как парник находится под землей, необходимо оборудовать мощную вентиляцию, а из-за небольшой площади соприкосновения воздуха обычными открытыми «окнами» и дверями здесь не обойтись.
Подготовительные работы
Чтобы соорудить подземную теплицу для круглогодичного выращивания овощей или цветов, необходимо правильно спланировать проект. Для этого необходимо учесть следующие факторы:
- погодные условия;
- рельеф участка;
- форму теплицы;
- тип сооружения: характер стен, материал кровли, назначения и прочее.
Чертеж теплицы можно найти и использовать готовый, если подходят рекомендуемые размеры. В других случаях стоит проконсультироваться со специалистом.
Выбор места для теплицы
Устройство подземной теплицы предполагает тщательный выбор места. Учитывается следующее:
- Уровень грунтовых вод – в низине подземную теплицу построить нельзя. Ее сооружают на возвышенном или ровном месте. Если и при этом наблюдается высокий уровень грунтовых вод, лучше отказаться от проекта.
- Освещение – крыша парника не должна попадать в тень на протяжении солнечного дня. Рядом нельзя размещать ни высокие деревья, ни кусты, ни постройки.
- Расположение – лучшим вариантом является широтное размещение, то есть с востока на запад по направлению широты. При этом растения получают солнечное тепло весь световой день. Более того, дополнительная порция поступает именно в первой половине дня, когда фотосинтез особенно интенсивен.
- Наклон крыши – при любом расположении длина ската, обращенного на юг, должна быть максимально большой. При малой площади подземной теплицы лучше выбрать односкатную конструкцию с таким размещением.
- Рельеф – склоны холма или уступа выступают превосходным местом для теплицы, если есть возможность разместить ее с южной стороны. При этом можно сэкономить и на отоплении, и на сооружении стен.
- Стоит оценить направление ветра. Если парник окажется на продуваемом участке, отопить его будет намного сложнее.
Необходимые материалы и инструменты
Для строительства теплицы в земле понадобится следующее:
- лопата или специальное оборудование для рытья траншеи, потребуется сделать котлован глубиной не менее 2–2,5 м;
- молоток, саморезы, гвозди, пила, мастерок и другие простые строительные инструменты;
- для обустройства пола в любом случае нужен цемент и песок;
- необходимые материалы для установки и укрепления стен: бетон, деревянная вагонка, кирпич, а также штукатурка для отделки, если стены предполагаются земляные, они не потребуется;
- крышу в подземной теплице изготавливают из поликарбоната, это куда лучший вариант, чем стекло, так как оно имеет больший вес и отличается хрупкостью;
- для каркаса подземной теплицы используют полимерные трубы или алюминиевые, можно применять и стальные, но они более склонны к коррозии и требуют постоянного обновления защиты, допускается использовать и деревянный брус, но в условиях повышенной влажности срок его эксплуатации заметно снижается;
- из дополнительных материалов потребуется гидроизоляция, утеплитель – лучше всего фольгированный пенофол или другие теплоизоляторы на основе пенистых пластмасс, скотч, пленка.
Для сооружения вентиляции и отопления, систем подачи воды также потребуются материалы и оборудование.
Чертежи и схемы подземной теплицы
Строить теплицу в земле для рассады или для круглогодичного использования начинают с разработки проекта. Даже самая простая конструкция требует определенной схемы. Выполняют расчеты с учетом следующих параметров:
- длина земляного парника не ограничивается и определяется только предполагаемым объемом выращивания;
- ширину конструкции не стоит делать более 5 м, при этом значительно увеличивается площадь крыши, а постройка теряет свои преимущества: доля теплопотерь возрастает, защита от избытка солнечных лучей снижается;
- скаты крыши у подземных теплиц довольно пологие, увеличить угол наклона за счет высоты сооружения не имеет смысла, соответственно, каркас рассчитывают для крыши с углом наклона не более 40 градусов;
- обязательно конструкция должна предусматривать окна в крыше, проветривать подземную теплицу только с помощью искусственной вентиляции и дорого, и непрактично;
- при проектировании необходимо предусмотреть тамбур, теплицу углубляют в землю не меньше, чем на метр и без сооружения спуска или ступенек обеспечить свободный доступ в парник невозможно.
Как сделать теплицу под землей своими руками
Технология сооружения теплицы в земле своими руками относительно проста. Конечно, строительство потребует больше времени, расходов и усилий хотя бы потому, что площадь постройки заметно больше обычного парника для рассады. В одиночку такие работы не выполняют.
Котлован и фундамент подземной теплицы
Минимальная глубина котлована – 2 м. Лучше заглублять теплицу до 2,5 м, чтобы гарантировать сохранение плюсовой температуры даже при отключении отопления и при самых сильных морозах. Площадь подземной теплицы довольно велика – от 10 до 50 кв. м, поэтому для рытья траншеи в некоторых случаях потребуется оборудование – экскаватор и помощь рабочих.
- Начинают работы с разметки выбранного участка. Схему наносят с учетом всех особенностей проекта и рельефа местности. Роют котлован необходимого объема. При этом учитывают спуск к тамбуру, а также возможность подведения коммуникаций, например, подачи воды. Дно траншеи утрамбовывают, стенки котлована выравнивают лопатой.
- Подземную теплицу устанавливают на ленточный фундамент. При больших размерах может потребоваться и монолитный. Для ленточного по периметру выкапывают еще одну траншею – под фундамент, глубина ее составляет не менее 30, а лучше 50 см. Сооружают фундамент самым обычным способом. Изготавливают опалубку из досок или фанеры. На дно укладывают песок и гравий слоем не менее 10 см и утрамбовывают. Затем сваривают арматурный блок не менее чем из 4 прутков и устанавливают армопояс по площади фундамента. Обязательно выводят металлические выступы с тем, чтобы к ним позднее крепить термоблоки или каркас. Можно использовать готовые бетонные блоки.
- Изготавливают бетон – смешивают цемент, щебенку и песок в пропорции 1:3:5 и добавляют воду. Разрешается применять и готовую бетонную смесь. Ею заливают опалубку и армирующий пояс.
Бетон набирает необходимую прочность в течение 25–28 дней. В этом время работы в подземной теплице не ведутся.
Установка стен
Стенки подземной теплицы могут иметь самое разное устройство. При относительно небольшой площади и хорошем грунте возводят не стены, а каркас сооружения, а затем обшивают его при надобности. Если грунт прочный, а грунтовые воды залегают глубоко, можно оставить земляные стены.
Другой способ – возведение полноценных стен из кирпича, камня, бетона или термоблоков. В этом случае каркас тоже предусматривается, но несколько другого рода.
Начинают работы с удаления опалубки и обработки бетонной поверхности мастикой. Можно в качестве гидроизолятора использовать рубероид, но его эффективность ниже. Собирают торцы подземной теплицы. Они более сложны в монтаже, так как включают двери и фрамуги. Готовые конструкции из труб обрабатывают грунтовкой, красят и оставляют в стороне.
Первыми в подземной теплице фиксируют промежуточные опоры, приваривая их к предусмотрительно оставленным металлическим столбикам. Можно закрепить опоры на металлические уголки. Элементы каркаса перегрунтовывают.
Закрепляют торцы на свое место, затем монтируют центральную распорку и промежуточные дуги. При необходимости выполняют укрепление стен подземной теплицы с помощью дополнительных опор. Стены земляной теплицы утепляют. Использовать для этого рекомендуется пенопласт любого вида, поскольку такой материал не боится влаги и обеспечивает максимальное удержание тепла.
При использовании термоблоков поступают иначе. Стены из них буквально собирают, надевая на металлические прутья, закрепленные при возведении фундамента. Затем пустоты в блоках заливают бетоном и получают очень прочные стены. Укреплять такую теплицу из поликарбоната в земле нет никакой надобности.
Монтаж крыши
Монтаж крыши является продолжением выполнения каркаса. Последовательность работ определяется материалом стен.
В самом бюджетном варианте для каркаса используется деревянный брус, а в подземной теплице обустраивают земляные стены. В этом случае стропильная система имеет самую простую конструкцию и опирается на промежуточные опоры и центральную распорку. Края стропил упираются в землю, в доску, которая закрывает торцы стропильных ног.
Обязательно обрабатывают брус антисептиками и окрашивают, иначе кровля долго не прослужит.
При монтаже кровли на кирпичные или бетонные стены поступают иначе. Во время возведения стен предусматривается вмонтирование металлических штырей, выступающих над торцом готовой стены. К ним и приваривают стропильные ноги или фиксируют на уголки. Собственно конструкция крыши не изменяется.
В качестве кровельного материала используется поликарбонат толщиной в 3–5 см. Материал превосходно проводит свет, сохраняет тепло, не составляет нагрузки на каркас и фундамент. Кроме этого, он заметно прочнее силикатного стекла.
Инженерные системы
Для работы подземной теплицы требуется обустройство коммуникаций. Как бы правильно ни была расположена постройка, растения, особенно зимой, нуждаются в дополнительном освещении. Кроме этого, необходимо устроить полив огородных и садовых культур, а также оснастить подземную теплицу вентиляцией, так как по сравнению с обычным вариантом здесь возможность проветривать только за счет открытых окон исключена.
Вентиляция
Когда теплица размещается наполовину в земле, возможности естественной вентиляции уменьшаются. При большой площади парника обойтись без принудительного воздухообмена невозможно.
Из чего состоит вентиляция теплицы:
- Естественная – форточки и двери. Обязательно в крыше предусматривают обустройство окон с тем, чтобы обеспечить естественный воздухообмен. Количество форточек определяется их величиной и размерами парника. Располагать их следует на разном уровне, чтобы гарантировать проветривание на всей площади сооружения.
- Принудительная – предполагает наличие приточного и вытяжного отверстия, которые расположены на противоположных сторонах. Возле отверстий закрепляют вентиляторы: приточный втягивает воздушные массы с улицы, вытяжной – выводит нагревшийся воздух из подземной теплицы. Вытяжной вентилятор можно установить и на крыше. Устройство подбирают одинаковой мощности: если приточный вентилятор окажется слишком слабым, формируются сильные сквозняки.
Принудительную вентиляцию можно автоматизировать и оснастить термодатчиками. В этом случае вытяжка включается по мере повышения температуры. Естественная вентиляция регулируется только вручную.
Отопление подземной теплицы
Подземная теплица обычно не нуждается в потоплении. Однако правомерно это только для относительно теплых регионов. При очень холодных зимах и промерзании грунта на большую глубину без отопления не обойтись.
Существует несколько популярных вариантов теплицы в земле с отоплением:
- Теплый пол – чаще всего для этого используется греющий кабель, так как устройство водяного отопления в теплице существенно повышает ее стоимость.
- Газовая пушка – предусматривает устройство дымохода. Могут использоваться и газовые калориферы, если площадь подземной теплицы довольно велика.
- Безопасный, но довольно дорогостоящий вариант – инфракрасные обогреватели и конвекторы. Большой плюс такого решения – сходство излучаемого тепла с принципом действия солнечных лучей. Минус – стоимость электричества.
- Печное отопление – возможен вариант с водяным или воздушным контуром. Печь доступней по цене, да и топливо для нее куда меньше стоит. Однако такой метод требуют постоянного участия человека.
Освещение теплицы
Прокладка электропроводки в земляную теплицу особого труда не составляет и выполняется по обычной технологии. Сложность представляет собой организация освещения.
Дело в том, что для полноценного развития и созревания плодов растениям необходим весь солнечный спектр. Однако ламп, способных воспроизвести весь солнечный диапазон, попросту не существует. Соответственно, приходится комбинировать лампы с разным спектром с тем, чтобы добиться максимального сходства.
Разные растения нуждаются в разной длине светового дня и разной интенсивности. Для подземной теплицы разрабатывают схему размещения ламп с разной интенсивностью и на разной высоте.
В подземной теплице реализуют 2 световых режима:
- Дневной – световой поток организуется так, чтобы учесть потребности каждой культуры. Плотность потока в зависимости от этих требований колеблется от 400 до 1000 единиц. Освещение непрерывное. Рекомендуется, особенно в больших теплицах, обустроить автоматическое реле с тем, чтобы искусственное освещение включалось сразу же при снижении плотности естественного потока.
- Ночной – устраивается, когда требуется продлить световой день. Плотность потока заметно ниже – 5–10 единиц на 1 кв. м. Лампы работают короткое время, но включаются каждые полчаса. Такой режим стимулирует рост растений.
Полив грядок в теплице под землей
Практически все пригодные для наземных парников системы могут быть обустроены и в подземной теплице. Однако есть и одно существенное отличие: емкость для отстаивания и прогрева воды должна размещаться внутри сооружения. Водопроводная труба подводится от центральной системы водоснабжения, от скважины или колодца.
Чаще всего в подземных сооружениях реализуются следующие варианты:
- Дождевание – доступно только в крупных постройках. Система стационарная, состоит из труб, подающих воду и специальных насадок, имитирующих искусственный дождь. Достоинством такого решения является равномерность полива и возможность увлажнять не только почву, но и воздух, что очень важно для подземных теплиц. Минус – большой расход. Кроме этого, для работы системы требуется хороший напор воды, что не всегда доступно.
- Капельный – вода из емкости для хранения по центральной трубе подается к капельным лентам. Последние через равномерно расположенные маленькие отверстия подают воду в почву, прямо под корни растений. Такая система очень экономна, позволяет поливать только растения, предупреждает появление корки на земле. Минус капельного полива – воздух в теплице не увлажняется.
- Внутрипочвенное орошение – аналогично капельному, но в этом случае капельные ленты располагаются под слоем грунта, то есть подают воду в корни снизу. Эта система еще более экономна, а поскольку ленты находятся под землей, это не мешает прополке и другим работам. Недостаток такой же, как и у капельного полива: воздух в подземной теплице не увлажняется.
Лучшие идеи подземных теплиц
Устройство подземных теплиц может быть весьма разным. Зависит это и от выбранного способа освещения, и от конструкции самой теплицы, и от способа отделки, и от метода полива.
Отзывы о теплице в земле
Заключение
Подземная теплица позволяет выращивать садовые и огородные культуры круглый год вне зависимости от климатических условий региона. Однако сооружение это капитальное, требующее на этапе строительства больших затрат и немало времени.