第七章畜舍建筑与环境控制

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1、第七章 畜舍环境的改善和控制,学习目的和要求,了解建筑材料的基本特性、畜舍的基本结构和家畜环境控制与畜舍类型的选择。 2. 掌握畜舍的保暖与采暖的设计与管理措施、畜舍的防暑与降温的设计与管理措施。 3. 掌握畜舍的通风换气方法及畜舍的采光与照明设计和安排。 4. 了解畜舍的排水与粪尿清除方法。,1 为什么要改善和控制畜舍环境,（1）家畜的生产和生活要求一定的适宜的温热环境； （2）实际生产中家畜所处的环境不能满足家畜的需求； （3）通过畜舍环境的控制和改善可以充分发挥家畜的生产潜力，取得更好的经济效益。,2 改善和控制畜舍环境的目的 （1）低限度的目的 缓和极端气候的影响，降低畜禽应激程度，减

2、少应激所带来的损失。 （2）高限度的目的 对温度、湿度、气流和光照进行全面控制，为家畜生产创造适宜环境，以获取最高的生产效率。,3、畜舍设计与环境管理措施的制订要遵循以下原则： (1)、畜舍或有关设备、设施是否合理，首先看它是否能改善家畜环境，及最终对家畜的生活和生产能否产生有利影响，而不应片面追求劳动生产率和机械水平。 (2)、根据气候条件，因地制宜，不生搬硬套（南北方、饲料料条件等） (3)、注意饲料和能源的节省 充分利用有利的自然条件和家畜自身对环境的适应能力来改善环境。 (4)、改善和控制环境的工程措施和技术措施，必须考虑经济效益。,第一节 建筑材料的主要特性,畜舍的环境控制与畜舍各部

3、的结构有关，而各部位的结构又与建筑材料的特性有关，要解决畜舍环境控制，必须了解一般建筑材料的特性。,一 建筑材料的温热特性,1、导热性 热由物体（材料）的一侧表面通过本身厚度向另一侧传递的能力。 导热性强的材料，保温隔热能力差。,表示导热性的指标： 导热系数： 当物体厚度为1m时，两表面温差为1，1小时内通过1m2面积传导的热量（W/m2）。 导热系数是畜舍外维护结构的厚度确定的主要依据：导热系数小，保温隔热性能强。 导热系数在0.12以下的材料为隔热材料。 材料导热性决定于材料的成分、构造、孔隙率、含水量及发生传导时的温差，畜舍是以多种材料组成（导热性要用总传热系数表示）。, 总传热系数（K

4、） 是通过各种材料的导热系数求得，舍内外温差1时，每小时通过1m2面积畜舍外维护结构所传导的热量W/m2。 传热系数越大，表明材料的保温隔热能力越小。 热阻（R） 舍内外温差1时，每平方米面积传出1W热量所需要的小时数m2。 R=/ R单一材料热阻 材料厚度 材料的导热系数,当有多种材料时： R0=Rn+R+RW R0总热阻 Rn内层热阻 R中间热阻 RW外层热阻 由此看来，外维护结构的总传热系数与热阻成反比，与墙厚度成反比，热阻值与墙厚度成正比，畜舍建筑要有一定的厚度。,2、蓄热性 各种建筑材料贮藏热的能力。 蓄热系数（S）：当表面温度波动1时，1m2外围护结构在24小时内吸入或散发的热量，

5、单位W/ m2。 蓄热系数是表示材料吸收和容纳热量的能力，材料的蓄热系数大，吸收和容纳的热量多，材料围护结构的表面温度波动小，最高温度出现的时间迟，在炎热地区一般选择蓄热系数大的材料有利于畜舍的防暑。,二 建筑材料的空气特性,建筑材料的保温性在很大程度上取决于其空气特性，也就是材料的孔隙多少和其中所含空气的数量。 1、容重（Kg/m3） 指材料在自然状态下单位体积的重量。 反映了材料内的孔隙状况，有孔隙才可能存在空气。容重小的材料，孔隙多，其中充满空气，而空气的导热系数仅为0.023，所以多孔轻质的材料保温隔热性能好。,2、孔隙率 材料中孔隙所中的百分率（%） 材料与孔隙、容量之间的关系（保温

6、、隔热） 如是纤维材料：与纤维的横截面积有关，横面积小，保温好，也就是越细，保温越好。 如是颗料材料：导热性与单位面积颗粒的多少有关，颗粒多导热性低，保温隔热好。 3、透气性 连通或粗孔材料力保温能力不如封闭的。 但是材料的孔隙虽然有利于保温，但却与材料的强度相矛盾。,三 建筑材料的水份特性,材料中的孔隙如被水份代替，其导热性增加（水导热系数0.58是空气的24倍），材料的水分特性表现在： 1、吸水性 材料在水中能吸收水份，并当从水中取出时能保持水份的性质。 吸水性与材料的孔隙率和孔隙的特征有关。孔隙率大吸水性强；但与孔隙的封闭程度及保留水份的能力有关。,2、吸湿性 当周围空气湿度变化时，材料

7、的湿度也随着变化的性质叫吸湿性。 吸湿性决定于材料本身的组织构造和化学成分。当组织构造化学成分一定时，决定于周围空气的相对湿度和温度。 3、透水性 材料在水压力作用下，能使水透过的性质，叫透水性。 透水性与材料的组成、结构、孔隙率、开口、封闭程度有关。,4、耐水性 材料在长期饱和水作用下，强度不降低或不严重降低的性质，称为耐水性。 一般材料：含水量增加，强度降低。主要由于水降低了材料微粒之间的联结力、软化不耐水成分导致。 材料的水份特性，不仅影响材料的保温隔热，而且影响材料的强度、硬度等指标。,材料的温热特性、空气特性、水份特性是相互影响、相互制约的，在选择材料时要综合考虑（如：强度、硬度、弹

8、性、耐压等） 一般同一种材料，孔隙大、疏松、容重小、导热性低，而强度、硬度、耐磨、耐压、抗冻性差。,四 几种常用建筑材料的评价,1、天然石料 特点：容重大、抗压强度、硬度、耐磨、耐久、抗冻、防水和耐火。 缺点：导热性大，蓄热系数高。 寒冷地区：不宜用作保温结构（墙壁） 炎热地区：（蓄热系数大）可以砌墙，但必须保证一定的厚度。主要宜用于畜舍的基础（地基），坚实、强度高、不易损坏、抗盐碱。,2、砖 特点：强度、耐久性、耐火性良好、导热性较小、规格一致 缺点：毛细管大、吸湿力强，要有较好的防潮、隔潮措施，否则，吸潮后冻融，可引起砖块砾裂，造成损害。 在寒冷和炎热地区都比较适用，主要用于墙体建筑，由于

9、砖的抗压力强，墙的厚度往往超过承重所要求的厚度，为减轻墙体重量，提高保温性，节约砖料，有时采用空心砖、多孔砖或空心墙、空心填充墙壁等，可以有效地提高保温、隔热效果，但坚固性有降低。,注意要使空心墙、空心砖提高保湿隔热能力。 主要有两个方面： （1）防止空心墙吸潮，特别是填充料受潮； （2）空心墙壁、灰浆饱满、防止通风、透气。 一般空心墙、填充墙内外要用水泥抹墙（效果较好）。 砖砌地面： 优：导热性小，不滑，也便于清扫、消毒； 缺：易磨损出坑凹、吸水受潮、易损坏（拱起）。立砖地面为猪、牛、马配种室采用）,3、土料 包括：土坯、草泥、夯实土结构、三合土等。 优点：造价低、干燥时导热性小，冬暖夏凉

10、缺点：耐久性差，不便于消毒、清扫、易吸水分，强度差，成泥（对猪、牛水分排泄量大的家畜不适应） 一般作为短期畜舍、经济条件差的畜舍是可以的。由于其造价低、保温隔热性能好，对于经济条件有限的企业适宜采用，但要注意防潮、防水。,在建筑材料中，仅使用某一种材料达到理想是不太可能的，要采用多种材料发挥各种材料的特点。 畜舍骨架：钢筋混凝土骨架、钢结构骨架、钢木结构骨架 外围及屋顶、天棚等：高效轻质、隔热材料、玻璃棉、石棉瓦、聚胺脂板、石棉纤维板、各种泡沫材料等，铁皮、铝箔、镀锌板、塑料板、木制胶合板。 各种新型材料的使用，不仅缩小结构的厚度和重量，而且可以提高畜舍的保温隔热能力。,石棉瓦，胶合板， 苯板

11、,第二节 畜舍的基本结构 主要包括屋顶、天棚、墙、地面、地基、基础、门和窗等。其中屋顶和外墙将畜舍与外部空间分隔开来，故称为外围护结构。 畜舍环境的控制，很大程度上取决于畜舍结构，尤其是外围护结构的好坏。,一、地基和基础 1 地基 地基，分为天然地基与人工地基。利用天然土层称为天然地基；土层在施工前经人工处理加固的称为人工地基。根据畜舍总重（规模大小）来选择地基。,2 基础 是畜舍地下的承重部分，要求有足够的强度和稳定性。 一般基础要比墙宽10-15cm。 基础受潮是引起墙壁潮湿及舍内湿度大的原因之一，因此应注意基础防潮。常用1:2水泥沙浆，内掺5%的防水剂，在基础墙上粉20mm厚。,基础的设

12、计应考虑问题,1、畜舍的总荷载量（包括积雪等）； 2、地基的承载力（土质结构）； 3、土层的冻胀程度和冻结深度； 4、地下水位（对于盐碱土质更注意）； 5、基础材料的防潮、隔热性能。,二、墙 是畜舍主要结构，重量占畜舍建筑物总重的4065%，造价占3040%。冬季外墙体的失热量占畜舍总失热量的35-40%。 1 分类 （1）根据用途可分为承重墙和非承重墙； （2）根据与外界关系可分为外墙和内墙； 外墙体的两长墙称为纵墙或主墙，两短墙称为端墙或山墙。,2 建筑要求 （1）坚固耐久；耐水、防潮、抗冻、结构简单，便于清扫，消毒等。 （2）保温隔热； 对外墙，要有防雨、雪、防潮，还要有墙基护坡以利于水

13、排走（排水沟）。 对内墙，要光滑、防潮，还要有一定强度、有利消毒、清扫，在基础与墙之间一般要设防潮层。 3 跨度 一般6m、9m、12m，是3的倍数，也称为建筑模数。,4 与墙有关的结构 （1）勒脚 畜舍外墙墙脚部分，又称墙裙。可保护墙脚不受地面水和雨雪水的浸湿。 （2）散水 建于畜舍舍外四周，有一定坡度（5%），可将雨雪水排离墙脚。,三、屋顶 1 功能 （1）防止雨、雪、风、沙侵袭； （2）保温隔热。 2 畜舍屋顶的基本样式 包括单坡式、双坡式、联合式、钟楼式、半钟楼式、平顶和拱式屋顶等。,（1）单坡式：跨度小、采光好，保温差。 （2）联合式：跨度小、采光略差，保温较好。 （3）双坡式：跨度

14、大，适合各种规模畜禽舍，有利于保温。,（4）钟楼式：屋顶一侧或两侧设天窗，加强通风防暑，不利防寒，结构复杂，投资大，多用于南方牛舍。 （5）拱顶：隔热、保温差，尤其是夏季。 （6）平顶：注意保温、隔热及防水层，坡度2%。,四、门 可分为内门和外门两种。门的开设位置要考虑风向和使用方便。寒冷地区要避风、保温、炎热地区门也有利于通风换气。外门的大小应充分考虑家畜出入和运料清粪以及发生意外的需要。,五、窗 主要功能在于保证畜舍的自然通风和自然光照。但在冬季应考虑窗户失热对畜舍保温的影响。 在保证采光的条件下，应适当少设窗；北墙应少设窗；窗的面积也不宜过大，以窗的总面积占墙总面积的1/3-1/2为宜。

15、 无窗舍必须保证人工光照、舍内的温度调节及通风换气能力。,六、地面 要求：坚实、有一定弹性、不滑、保温、耐水、易清洗消毒、经济适用，此外要求有23%坡度。 水泥地面：坚实耐久，有利于消毒排污，比较经济，但其导热性强，无弹性，易损伤家畜肢蹄。目前常用于猪舍、牛舍、鸡舍，羊舍不用。,第三节 畜舍的基本类型 一、开放舍 指正面无墙或四面均无墙的畜舍。可分为前敞舍和棚舍两种。 1 前敞舍 敞开部分向南，在冬季可保证阳光照入舍内。缺点是该类型舍的御寒能力差。据测定，舍外温度是1C时，前敞舍可维持在3C，而封闭舍可达13C。,外界温度是-2.212C，养有1200只蛋鸡条件下，不同类型畜舍的生产情况：,2

16、 棚舍 四周无墙的畜舍称为棚舍。其四周敞开可使空气流通，利于防暑，常用于养牛。,二、半开放舍 指三面有墙，正面仅半截墙的畜舍。 这类畜舍空气流动性大，舍内外气温相差不大，御寒能力低。 不适于饲养不耐寒的家畜及仔畜，可用于饲养耐寒性较好的家畜如肉牛和奶牛等。,不同类型牛舍中活重和日增重的变化,三、封闭舍 指通过屋顶和墙体等外围护结构形成全封闭状态的畜舍形式。 其特点是抵御外界不良环境因素影响的能力较强，其通风和采光主要通过门窗或完全依靠人工调节。可分为无窗封闭舍和有窗封闭舍两种形式。,1 无窗封闭舍 又称“环境控制舍”，舍内依据畜禽饲养的要求，完全通过人工来控制光照、通风等环境因素。造价昂贵，应用较少。 2 有窗封闭舍 其通风、采光主要依靠门、窗来实现，部分通过人工控制来实现。防寒易，防暑难。主要通过畜舍的朝向、窗的大小、位置外围护结构的保温隔热措施、通风措施等来实现。多见于仔畜、禽舍。,第四节 畜舍的保温与隔热 一、畜舍的保温、隔热设计 1 屋顶的设计