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第七章 畜舍环境的改善与控制. 辽宁医学院 畜牧兽医学院. 本章提要. 畜舍的基本结构 畜舍的类型和特点 畜舍的保温和隔热 通风与换气 畜舍采光 畜舍的给排水. 第一节 畜舍的基本结构. 辽宁医学院 畜牧兽医学院. 畜舍的外围护结构. 畜舍的 外墙、屋顶、门窗 和 地面 构成了畜舍的外壳,称为畜舍的 外围护结构 。. 一、地基与基础. (一)地基 1. 定义 支撑整个建筑物的土层,叫地基 2. 分类 天然地基 和 人工地基. 3. 要求. 天然地基的 土层 必须具备 足够的承载力 和足够的 厚度
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第七章 畜舍环境的改善与控制 辽宁医学院 畜牧兽医学院
本章提要 • 畜舍的基本结构 • 畜舍的类型和特点 • 畜舍的保温和隔热 • 通风与换气 • 畜舍采光 • 畜舍的给排水
第一节畜舍的基本结构 辽宁医学院 畜牧兽医学院
畜舍的外围护结构 • 畜舍的外墙、屋顶、门窗和地面构成了畜舍的外壳,称为畜舍的外围护结构。
一、地基与基础 (一)地基 • 1. 定义 支撑整个建筑物的土层,叫地基 • 2. 分类 天然地基和人工地基
3.要求 • 天然地基的土层必须具备足够的承载力和足够的厚度 • 土层组成一致、压缩性小而均匀 • 抗冲刷力强,膨胀性小 • 地下水位2m以下且无侵蚀作用
4.材料 • 沙砾 • 碎石 • 岩性土层以及 • 有足够厚度且不受地下水冲刷的沙质土层。
(二)基础 1.定义 • 畜舍地面以下承受各种荷载并将其传给地基的构件,即房舍的墙或柱埋入地下的部分称为基础。 • 基础建在地基上(天然土层或人工地基),一般包括基础墙及其以下的加宽部分(称“大放脚”)。
2.要求 • 具有坚固、耐久、抗机械作用力及防潮、抗震、抗冻能力 3.材料 • 砖、碎砖三合土、灰土、毛石
4.基础埋置深度 • 据荷载、地基承载力、当地冻土层厚度、相邻建筑物情况、地下水位及气候条件等经计算确定 • 为防止地下水通过毛细管作用浸湿墙体,在基础墙的顶部(舍内地平以下6cm )应设防潮层。北方地区在膨胀土层修建畜舍,一般在最大冻土层深度以下(1.2m)
二、墙 (一)定义 • 基础以上露出地面部分将畜舍与外部空间隔开的外围护结构,称为墙。 (二)作用 • 将屋顶和自身的荷载传给基础,同时又对房舍起围护作用。 • 有些建筑(如框架结构房舍和敞棚)用柱承重而不以墙承重或不设墙。
三、屋顶与天棚 (一)屋顶 1.定义 • 屋顶是房舍顶部的覆盖及承重构件。 2.作用 • 起避风挡雨遮阳和保温隔热作用
3.屋顶构造 指屋架桁条、山墙或梁、板等。 • 承重构件 • 面层 面层起防水作用,一般用瓦、油毡、沥青、水泥、草泥等。 屋顶保温层
4.屋顶要求 • 防水保温承重 • 不透气、光滑、耐久、耐火 • 结构轻便、简单、造价便宜
5.屋顶类型 • 单坡式 • 联合式 • 双坡式 • 半钟楼式 • 钟楼式 • 平顶式 • 拱顶式 • 哥德式等
四、 地面 1. 定义 • 又叫地平,指单层房舍的地表构造部分,多层房舍的水平分隔层称为楼面。 • 家畜直接在畜舍地面上生活,也叫畜床。 2.常见畜舍地面的类型 土地面、砖地面、木地面、三合土地面、混凝土地面、沥青混凝土地面等
3.基本要求 • 坚实、致密、平坦、不硬不滑、有弹性,稍有坡度 • 有利于消毒排污 • 保温,不冷、不渗水、不潮湿 • 经济适用 • 地面坡度 • 牛舍、马厩:1%~1.5% • 猪舍:3%~4%
五、门、窗 (一)门 1.分类 • 内门、外门 2.门尺寸 • 供人出入高2.0~2.4m,宽0.9~1.0m • 供人畜手推车等出入般高2.0~2.4m,宽1.4~2.0m • 供牛自动饲喂车门高度和宽度均约为3.2-4.0m • 供家畜出入的圈栏门,高度取决于隔栏高度 • 宽度一般为: 猪0.6~0.8m;牛、马1.2~1.5m 鸡0.25~0.3m 羊小群饲养为0.8-1.2m,大群饲养为2.5-3.0m
3.门的位置 • 一般设在纵墙或山墙上,根据需要可设在正中或偏一点的位置,寒冷地区为加强门的保温可加门斗 • 门斗:门斗的深度应不小于2m,宽度应比门大出1.0-1.2m 4.门要求 • 每栋畜舍至少有两个外门 • 门上不应有尖锐的突出物;不应设门槛、台阶 • 为防止雨雪水倒灌,畜舍地面应高出舍外20—30cm,舍外以坡道相连
(二)窗 • 作用:采光通风 • 类型:木窗、钢窗、铝合金窗。 • 形式:外开平开窗、悬窗(上中下) • 设置窗户的一般原则 在保证采光系数的前提下,尽量少设窗户,以能保证夏季通风为宜。依靠窗户通风的畜舍,最好采用小单扇、180°、立旋窗(中间为轴可转)
六、 其他结构和配件 (一)过梁和圈梁 1.过梁 • 定义:是设在门窗洞口上的构件。 • 作用:起承重洞口以上构件重量的作用 • 类型:平砌砖过梁、木板过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁
2.圈梁 • 定义:是加强房舍整体稳定性的构件。 • 位置 • 类型:钢筋砖圈梁 钢筋混凝土圈梁 高度标准 • 砖过梁高度为24cm • 钢筋砖过梁和钢筋砖圈梁高度为30~42cm • 钢筋混凝土圈梁高度为18~24cm • 过梁和圈梁宽度一般与墙等同
(二)吊顶 • 定义:是屋顶底部的附加构件,一般用于坡屋顶 • 作用:起保温、隔热、有利通风、提高舍内照度,缩小舍内空间等作用 • 材质:纤维板吊顶、苇箔抹灰吊顶
第二节 畜舍类型和特点
畜舍分类 • 按墙分 凉棚式(敞棚式)、开放式,半开放式、有窗式和无窗式 • 按畜舍屋顶形式 单坡式、双坡式、联合式、半钟楼钟楼式、拱顶式等 • 从环境控制和改善角度 开放式、密闭式
一、 开放式畜舍 • 开放式畜舍分类 按其封闭程度分为 • 完全开放式畜舍(敞棚式、凉亭式) • 半开放式 • 有窗式畜舍
一、 开放式畜舍 1、完全开放式畜舍(敞棚凉棚凉亭式) • 样式:上有屋顶,四周没有墙或只有端墙,仅有柱子支撑 • 特点:只能起到遮阳、避雨及部分挡风作用 • 优缺点:结构简单、用材少,易施工、造价低。自然通风和采光好,但保温性能差 • 适用地区:适用于炎热 及温暖地区
2、半开放式畜舍 • 样式:三面有墙,正面全部敞开或有半截墙的畜舍 • 特点:上有屋顶,四面墙中的三面有墙,另一面有半截墙或没墙。 • 适用范围:适用地区较广,比较适用于养各种成年家畜,特别是耐寒的牛、马、绵羊等 • 改建 • 冬季:附设卷帘、塑料薄膜、阳光板形成封闭状态,改善舍内小气候
3.有窗式畜舍 特点 • 舍内环境与舍外差异较大,具有较好的保温能力,防寒容易、防暑难,可以采用环境控制设施进行调控; • 舍内温度分布不均匀。上高下低,中央高四周低。 适用地区 • 全国各地
二 、密闭式畜舍 也称无窗畜舍,舍内环境完全靠人工调控 • 样式:只有门、进气口和排气口 • 特点:环境易控制,自动化、机械化程度高,省人工、生产效率高 • 适用地区:电能便宜,人力贵。我国相反
三、 畜舍式样的选择 • 气候条件 和家畜的种类及饲养阶段来确定 • 热带气候区域的选择:宜选用完全开放式畜舍 • 寒带气候区域的选择:宜选用有窗开放式畜舍 • 牛舍的选择:以防暑为主 • 幼畜舍的选择:以保温防寒为主 • P147中国畜舍建筑气候分区
复习思考题 • 1.设置窗户的一般原则。 • 2.地基、基础、门、窗、墙、地面等的建筑要求? • 3.畜舍还有哪些要求? • 4.畜舍有那几种类型?各自的特点。
第七章 畜舍环境的改善与控制 第三节 畜舍的保温和隔热
目的 • 通过确定维护结构的热阻值 • 建筑防寒与防暑措施 • 以及所采用的供暖、降温设备 • 达到防寒防暑的目的
一、建筑材料的物理特性 (一)建筑材料的温热特性 • 建筑材料由于其组成和结构上的差异,具有不同的热物理特性 • 表示建筑材料热物理特性的指标主要是导热系数和蓄热系数
(二)建筑材料的空气特性 1.容重(ρ) 材料在自然状态下单位体积的重量,单位kg/m3;空隙多,容重小。 2.透气性 • 衡量材料隔热能力的指标。 • 连通的、粗孔的材料隔热< 封闭的、微孔材料
(三)建筑材料的水分特性 材料水分特性主要表现在以下几方面 1. 吸水性 2. 吸湿性 3. 透水性 4. 耐水性
二、围护结构的传热 • 热量有温度较高的一侧传递到温度较低一侧的过程 • 冬季外围护结构的失热大 • 热阻R: 衡量维护结构的保温隔热能力, 空气层或材料层阻止热传递能力的热物理指标。 • 畜舍建筑:具备一定的热阻
三、 畜舍的保温与供暖 • 包括外围护结构的保温设计、建筑防寒设计和畜舍供暖设计以及加强管理措施。 (一)外围护结构的保温 • 适当的建筑材料和合理的畜舍外围护结构 • 使维护结构总热阻值达到基本要求 • 尽量选择导热系数小的材料做畜屋顶和墙壁 • 如空心砖、复合聚苯板、透明的阳光板、双层彩钢复合板等
(二)建筑防寒措施 1.选择适宜于防寒的畜舍建筑形式 • 选择畜舍样式,应考虑当地冬季寒冷程度和饲养畜禽的种类及饲养阶段。 2.畜舍朝向 • 确定畜舍朝向应根据本地区风向频率,结合防寒、防暑及光照要求确定适宜朝向。 • 选择畜舍纵墙与冬季主风向平行或形成0~45°角的朝向有利于畜舍保温 • 选择畜舍纵墙与夏季主风向形成30~45°角的朝向,有利于防暑,排污效果也好。
3. 门窗设计 • 寒冷地区在满足通风和采光的条件下,门窗少设 • 北墙和西墙应尽量不设门,必须设门时须加门斗 • 北侧窗面积应酌情减少,可按南窗面积的1/2~1/4设置,窗户可采用双层窗或单框双层玻璃
4. 减少外围护结构的面积 (1) 屋顶吊装天棚 (2)屋顶铺保温层(炉灰、锯末、玻璃棉、岩棉等) (3) 畜舍高度不宜过大,一般为2.7~3m,寒冷地区不宜低于2.4m;吊顶鸡笼舍:笼顶与吊顶1.0-1.3m (4)畜舍跨度:跨度越大,墙的面积越小,越有利于保温,但不利于自然通风和采光;一般不宜超过8m (5)修建多层畜舍、多层次式畜舍
5. 畜舍地面保温 • 可在地面铺设导热系数小的保温层。 • 如加装木板或塑料等。畜舍温度保持在10~13℃,地面失热不明显。
(三)建筑的供暖 1、集中供暖:锅炉房或其他热源,热风炉、暖气等 2、局部供暖:火炉、电热器、保温伞、红外线灯、热风炉等 (四)加强防寒管理 1、调整饲养密度 2、利用垫草 3、控制湿度 4、控制气流防止贼风 5、利用温室效应防寒 6、加强畜舍的保养和维修
二 、畜舍的防暑设计 • 包括外围护结构隔热设计、建筑防暑措施和畜舍降温设备设计。 (一)外围护结构的隔热 • 选择隔热性能好的材料做畜舍的外围护结构。也就是蓄热系数大的材料 • 适当加大衰减度和延迟时间
(二)建筑防暑与绿化措施 1. 建筑防暑 (1)通风屋顶:多层屋顶 (2)建筑遮阳:加长屋檐、水平或垂直遮阳板 (3)采用浅色、光平外表面 (4)加强舍内通风的建筑措施。如地窗、天窗等 2.设置凉棚:以长轴东西向设置较好 3.绿化防暑:利用植物吸收太阳辐射热
(三)畜舍的降温 1.蒸发降温 主要采取喷雾与喷淋、蒸发垫(湿帘)降温 (1)沐浴装置 • 在猪、牛舍粪沟或畜床上方设喷头或钻孔水管 • 酌情定时或不定时为家畜沐浴 • 水温低时,可直接从畜体及舍内空气中吸收热量 • 水分蒸发可加强畜体蒸发散热,并吸收空气中热量
(2) 喷雾装置 • 淋水水滴大,蒸发较快,高压喷嘴将水喷成雾状,则蒸发较快 • 可用于各种畜舍,特别是鸡舍 • 畜舍专用喷头,畜舍喷雾消毒,喷雾降温 (3)蒸发垫降温装置 • 主要部件:蒸发垫 • 装置运行:水管不断往蒸发垫上淋水,将蒸发垫置于机械通风的进风口,气流通过时,水分蒸发吸热,降低进舍气流温度。该装置不能用于自然通风畜舍
2.冷风设备 • 冷风机是一种喷雾和冷风相结合的新型设备 参数不同 • 喷雾雾滴直径可在30µm以下 • 喷雾量可达0.15~0.20m3/h • 通风量为6000~9000m3/h • 舍内风速可达1.0m/s以上 • 降温范围长度为15~18m,宽度8~12m
3.地能利用装置 • 在地下一定深度,一年四季波动很小,可以认为是相对恒定的。这对外界冬、夏季变化较大的气温来说,该处地层是一种能量贮存。用某种设备使外界空气与该处地层换热,可利用其能量使畜舍供暖或降温。 4.机械制冷 • 空调降温