《环境的改善与控制》PPT课件.ppt

第八章 环境的改善与控制,颜培实 南京农业大学,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。,第一节 畜舍的基本结构,一、基础和地基 保证畜舍坚固、耐久和安全。 足够的强度和稳定性 防止畜舍因沉降（下沉） 防不均匀沉降而引起裂缝和倾斜。,基础,畜舍地面以下承受畜舍的各种荷载并将其传给地基的构件。 自重、舍内固定在地面和墙上的设备、屋顶积雪等 碎砖三合土、灰土、毛石 总荷载、地基的承载力、土层的冻胀程度及地下水位高低,地基,地基是基础下面承受荷载的那部分土层，有天然地基和人工地基之分。 简易畜舍或小型畜舍可直接建在天然地基上。 足够的厚度，且组成一致、压缩性（下沉度）小而匀（不超过23cm）、抗冲刷力强、膨胀性小、地下水位在2m以下，且无侵蚀作用。 砂砾、碎石、岩性土层 粘土、黄土 富含植物有机质的土层、填土 在施工前经过人工处理加固的称为人工地基,二、墙,墙是基础以上露出地面的部分，将畜舍与外部空间隔开的外围护结构。 重量占畜舍建筑物总重量的4065% 造价占3040% 失热量占3540% 承重墙、隔断墙（或隔墙） 外墙、内墙。 纵墙或主墙，端墙或山墙。,功能,坚固、耐久、抗震、耐水、防火、抗冻；结构简单、便于清扫、消毒 保温与隔热性能 防潮、防水：抹面、散水（0.60.8m、坡度2%、勒脚高约为0.5m） 砖、石、土、混凝土等。双层钢板中间夹聚苯板或岩棉等保温材料的板块，即彩钢复合板作为墙体，效果较好。,三 屋顶和天棚,屋顶是畜舍顶部的承重构件和围护构件。 作用是承重、保温隔热和防水。 1单坡式屋顶 2双坡式屋顶 3联合式屋顶 4钟楼式和半钟楼式屋顶 5拱顶式屋顶 6平屋顶、哥德式、锯齿式、折板式,天棚，又名顶棚、天花板,天棚是将畜舍与屋顶下空间隔开的结构。 加强畜舍冬季的保温和夏季的防热，利于通风换气。天棚上屋顶下的空间称为阁楼，也叫做顶楼。 810m跨度：天棚：墙= 2：1 1820m：2.5：1 在天棚上铺设足够厚度的保温层（或隔热层） 结构严密（不透水、不透气）是保温隔热保证 胶合板、矿棉吸音板、草泥、芦苇、草席天棚。 净高指舍内地面至天棚的高，柁下高。,四 地面,地面也叫地平，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。畜床 1）坚实、致密、平坦、有弹性、不硬、不滑；2）有利于消毒排污； 3）保温、不冷、不渗水、不潮湿； 4）经济适用。 混凝土地面、土地面、三合土地面、砖地面、木地面等 奶牛50%的时间躺在牛床上 牛、马舍坡度为11.5%，猪舍为34%。,补救方案,1）畜舍不同部位采用不同材料的地面，如畜床部采用三合土、木板，而在通道采用混凝土； 2）采用特殊的构造，即地面的不同层次用不同材料，取长补短，达到良好的效果； 3）铺设厩垫，在畜床部位铺设橡皮或塑料厩垫在国外已用于地面的改善，并收到良好效果。铺木板、铺垫草也可视为厩垫。,五、门、窗,门主要作用是交通和分隔房间，有时兼有采光和通风作用； 窗户的主要作用是采光和通风，同时还具有分隔和围护作用。 外门与内门：高度为2.02.4m ；牛、马为1.21.5m；猪、羊0.81.2m，鸡为0.250.30m。 畜舍门应向外开，门上不应有尖锐突出物，不应有木槛，不应有台阶。 为了防止雨雪水淌入舍内，畜舍地面应高出舍外2030cm。舍内外以坡道相联系。,窗,木窗、钢窗和铝合金窗 外开平开窗、悬窗 窗的面积、位置、形状、和数量等，应根据不同的气候条件和家畜的要求，合理进行设计。 采光、通风与保温 无窗畜舍，目的是为了更有效地控制畜舍环境；但前提是必须保证可靠的人工照明和可靠的通风换气系统，要有充足可靠的电源。,第二节 畜舍类型和特点,墙：凉棚式（敞棚式）、开放式、半开放式、有窗式和无窗式畜舍 屋顶：单坡式、双坡式、联合式、半钟楼式、钟楼式和拱顶 调控：开放式和密闭式,北京农业大学简易节能开放型鸡舍,东北农业大学保温简易猪舍,中国畜舍建筑气候分区 张岫云,第三节 畜舍的保温和隔热 一、建筑材料的物理特性,1导热系数（） 是表示材料传导热量能力的热物理指标。其单位为W/mK（瓦米开）或kcal/mh（千卡米小时度） 2蓄热系数（S） 是表示建筑材料贮藏热量能力的热物理指标。单位为w/m2K（或kcalm2h）。 3容重（） 指材料在自然状态下单位体积的重量，单位为kg/m3。,4.水分特性,吸水性 指材料在水中能吸收水分，并当自水中取出时能保持这些水分的性质。 吸湿性 当周围空气的湿度变化时，材料的湿度也随着变化的性质，叫吸湿性。 透水性 材料在水压力作用下，能使水透过的性质，称为透水性。 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。,二、围护结构的传热,热阻（R） 指空气层或材料层阻止热传递能力的热物理特性指标。它的单位为m2K/W，即当结构两侧温差为1K时，通过每平方米面积，传出1W热量所需要的小时数。材料层的热阻等于材料的厚度与它的导热系数的比值，即： R = / 式中R为单一材料层的热阻（m2k/w）；为材料层的厚度（m）；为材料的导热系数（wmk）。多层材料的热阻等于各种材料的热阻值之和。,围护结构总热阻,若将围护结构内外表面空气层的热阻称为内表面热转移阻（Rn）和外表面热转移阻（Rw），材料层的热阻为R，则围护结构总热阻（R0）为： R0 = Rn+R + Rw 以总传热系数（K）表示，则为：,外围护结构内外表面换热阻 Rn和Rw,有天花板的平屋顶，若为通风良好的空气间层，其空气热阻可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取外气温度，表面换热阻（Re）为0.080K/（kJ/h）。 有天花板的坡屋面，其隔热层主要设计在天花板上，屋面多为波形瓦，这种空气间层的间层温度亦可取外气温度，其表面换热阻（Re）为0.023K/（kJ/h）。,三、畜舍的保温和供暖,外围护结构的保温 ：内表面温度比舍内露点温度高1。 工艺设计中 舍温要求的最低生产界限、相对湿度标准作为舍内计算温度和湿度， 提出墙和屋顶内表面温度n的最低允许值墙n tl，屋顶n （tl十1）,计算,Ro min = n（ti-to）Ri /t 式中，Ro min：围护结构最小总热阻，K/（kJ/h）；ti：冬季舍内计算温度，。肥育猪舍取ti13；to：围护结构冬季舍外计算温度，；n：温差修正系数，外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板等，1.00； 带通风间屋层的平屋顶，坡屋顶闷顶等 0.90；Ri：围护结构内表面换热阻，0.032K/（kJ/h）。t：室内空气与围护结构内表面之间的允许温差，通常取为7。,基本情况,哈尔滨地区-威斯康星 屋顶热阻为4.4m2K/W ，墙体热阻为2.64 m2K/W ； 加拿大-畜舍建筑的舍外设计温度为12.2的地区（相当京津地区）， 屋顶热阻要求为2.12 m2K/W ，墙体热阻为1.76 m2K/W ，比我国京津地区民用住房必要的热阻（屋顶0.63 m2K/W ，墙体0.49 m2K/W ）还要高出35倍。,建筑防寒措施,畜舍样式 畜舍的朝向 门窗设计 门窗的热阻值较小。单层木窗的Ro值为0.172m2K/W，仅为一砖厚(240mm)，内粉刷砖墙热阻值的13强。 减少外围护结构的面积 畜舍地面的保温 l.16wmK 畜舍的供暖,加强防寒管理,调整饲养密度 利用垫草 控制湿度 冬季通风占畜舍失热比重：不采暖舍40%以上 采暖舍高达80%。 控制气流、防止贼风 在冬季，舍内气流由0.1m/s增大到0.8m/s，相当于舍温降低6。冬季舍内气流速度应控制在0.10.2m/s。 利用温室效应,四、畜舍的防暑与降温,1夏季低限热阻（R0xd） 就是保障内表面温度不超过该允许值的热阻，称为“夏季低限热阻”，以R0xd表示，单位为m2KW。 屋顶传入的热，以及畜体产生的热量 在建筑热工设计规范中，规定一般房间的外围护结构内表面温度n，允许比舍内气温tn高2，而舍内气温tn允许比舍外气温tw高1。我国尚无畜牧建筑热工标准，确定内表面温度可以此为依据。,2.总延迟时间（0） 是指畜舍外围护结构内表面温度的峰值比舍外综合温度的峰值推迟的时间，以0表示，单位为小时。 总延迟时间0越长，人畜感到越舒适。建议畜舍的总延迟时间采用810小时。,建筑防暑与绿化,通风屋顶 建筑遮阳 采用浅色、光平外表面 深黑色、粗糙的油毡屋