第四章畜禽舍环境控制.ppt

1 农业设施环境控制 第四章畜禽舍环境调控 华中农业大学工学院 2 主要内容 4 0我国畜禽养殖业的发展 4 1畜禽舍环境调控的要求 4 2畜禽舍通风换气 4 3畜禽舍的光照 4 4畜禽舍的温度环境调控与节能 4 5畜禽舍环境调控系统设计要点 3 4 0我国畜禽养殖业的发展 一 我国畜禽业的发展二 畜禽舍建筑三 畜禽舍环境调控技术四 环境调控与动物福利五 环境调控与健康养殖六 畜禽养殖环境调控的研究方向 4 建筑形式开敞式 半开敞式 密闭式 连栋式 大棚式 结构形式砌体结构 钢结构 其他结构 板式 建筑材料砖石 混凝土 钢材 塑料 新型板材等 二 畜禽舍建筑 5 三 畜禽舍环境调控技术 空气温度土壤温度空气湿度物理环境热辐射气流光照噪声水份空气成份 O2 CO2 H2S NH3 化学环境根圈物质 各种肥份 有害物质成份同类生物群体 生物的社会环境 生物环境空气 土壤与水中的微生物其他生物 环境 6 畜禽舍空气温度调控 保温 隔热 加温 降温 畜禽舍常用保温措施 朝向 材料 构造 管理 畜禽舍常用隔热措施 材料 构造 7 空气温度调控 加温 1 加温 采暖 能源燃煤 燃油 天然气 电能 太阳能 地热能 风能 生物质能 2 加温 采暖 方式 1 根据采暖范围分类 全面采暖 局部采暖 2 根据采暖设备分类 热水采暖 蒸汽采暖 热风采暖 电热采暖 辐射采暖 火炉采暖 8 鸡舍降温 空气温度调控 降温 1 通风降温2 降温设备 9 畜禽舍气流调控 调控目标 流量 速度 分布调控措施 通风 通风 除湿 加湿 畜禽舍空气湿度调控 10 畜禽舍气体环境调控 调控目标 有害气体浓度 粉尘浓度调控措施 通风 生产管理 湿度调节 调控目标 光照度 光照时间调控措施 采光 遮光 畜禽舍光照调控 11 四 环境调控与动物福利 1976年开始人们提出动物福利的概念 将其定义为 动物与它的环境相协调一致的精神和生理完全健康的状态 1990年 台湾学者将动物福利概述为 善待活着的动物 减少动物死亡的痛苦 12 四 环境调控与动物福利 英国 畜禽福利协会 提出畜禽应享受以下权利 动物福利的标准 免受饥渴 避免过冷热和生理上的不适 防止疼痛 伤害和疾病 免除惊吓和精神打击 能够展示自然的生活习性 13 五 环境调控与健康养殖 健康养殖 包括动物养殖全过程的安全 健康和动物性产品的安全 健康两方面 安全 健康的动物性产品 是靠健康养殖 养 出来的 而不是靠检验检疫手段 检 出来的 健康养殖的关键控制点是动物 病原体和养殖环境 14 六 畜禽养殖环境调控的研究方向 基于节能减排的环境调控方向畜禽设施养殖的臭味控制 室外环境设施及通风等环控设备的节能技术基于动 植 物良好生产的环境控制模式 环境优化控制模型 良种场 基于动 植 物健康生长的环境控制模式 产品质量安全模型 商品场 基于动 植 物生产成本效益的环境控制模 生产效益管理模型 15 4 1畜禽舍环境调控的要求 一 畜禽环境因素及其影响二 各类畜禽舍环境调控要求 16 一 畜禽舍环境因素及其影响 温度 湿度 太阳辐射 气流 空气质量 噪声 17 一 畜禽舍环境因素及其影响 1 温度 体温调节 恒温动物在不同的环境中 根据环境温度的变化进行调节 来维持正常的体体温 有物理调节和化学调节 18 物理调节 散热调节 依靠皮肤血管舒缩来增减皮肤血液量 改变皮肤温度 如加强或减弱汗腺和呼吸活动 改变姿势等 化学调节 产热调节 通过增加或减少体内营养物质的氧化 来调节机体产热量 一 畜禽舍环境因素及其影响 1 温度 19 B 临界温度 B 过高温度 C 体温开始下降温度 C 体温开始上升温度 冷应激 热应激 一 畜禽舍环境因素及其影响 1 温度 20 繁殖 高温会降低公畜禽精液的数量和品质 抑制母畜禽的发情 影响排卵和受精 影响胎儿的生长 生长育肥 高温会使采食量下降 从而影响生长育肥率 低温会使采食量增加 但消化率和利用率下降 不经济 产乳产蛋 过高和过低的温度都会降低产乳和产蛋量 畜禽健康 温度过高或过低 会引起或诱发疾病 如肺炎 痢疾 肠痉挛 口蹄疫 乳房炎等疾病 降低动物的抗病能力 影响到病原体和媒介生物的存活和繁殖 一 畜禽舍环境因素及其影响 1 温度 21 常用指标的概念 用途 相对湿度 含湿量 kg kg DA 干球温度 湿球温度 露点温度 露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下 冷却到饱和时的温度 一 畜禽舍环境因素及其影响 2 湿度 22 低温高湿 低温环境中 对流 传导 辐射为主要散热方式 较湿空气以及含水量高的皮毛的导热性大 会导致非蒸发散热量增加 产生湿冷的感觉 高温高湿 各种散热均受到限制 为维持体温的恒定 代谢有可能下降 产热量减少 高湿 高湿环境也会促进病原性微生物的繁殖 感染和传播 一 畜禽舍环境因素及其影响 2 湿度 23 研究结果28 75 RH31 50 RH33 30 RH蛋鸡产蛋率相同说明蛋鸡耐受高温的程度随相对湿度的升高而下降 一 畜禽舍环境因素及其影响 2 湿度 24 太阳辐射是一种电磁波 具有光热效应 热辐射光强 光质 光照时间 光周期 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 25 辐射照度 能量 单位面积上所接受的光辐射强度 W m2 太阳常数大气层以外 距太阳的距离为太阳和地球平均距离处 正对太阳的平面即法线面1m2面积上所接受的太阳能 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 26 光照度 亮度 单位面积上所接受的光通量 lx 1lx 1lm m2 光照度的强弱对畜禽的生长和繁殖有着较大的影响 比如蛋鸡的产蛋率 肉鸡的生长率 母猪的繁殖力 奶牛的产奶量等 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 27 紫外线 380nm以下 约占9 可见光 380 760nm 约占46 红外线 760nm以上 约占45 光质 一般指太阳辐射中各种光谱的构成 太阳辐射的波长范围是200 4000nm 到达地表的太阳光中的各种波长的比例因地理位置 时间和天气情况等而不同 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 28 可见光对鸡生理的影响 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 29 光照时间 指接受太阳照射或人工光源照射的时间 一般是指可见光 光周期反应 指动 植物物根据光照时间长短及其变化所表现出来的生理机能的变化 一 畜禽舍环境因素及其影响 3 太阳辐射 30 气流会增加畜禽体表的蒸发散热和对流散热 气流会提高畜禽对高温的耐受力 低温环境中增大气流速度会增加机体产热量 畜禽舍的通风设计气流速度 通风量 气流分布 均匀性 一 畜禽舍环境因素及其影响 4 气流 31 一 畜禽舍环境因素及其影响 热环境因素综合评价指标 有效温度 实感温度 评价空气温度 相对湿度 气流速度 以及太阳热辐射综合作用下所产生的综合热感觉指标 用来表示对温热感觉的舒适度 32 一 畜禽舍环境因素及其影响 热环境因素综合评价指标 举例温度相同的房间 冬季的感觉要比夏天冷 这是由于墙体热辐射量的不同 17 8 100 RH 0m s的舒适感等同于23 5 80 RH 1 0m s 应用可以通过调节不同环境因素 为畜禽生产创造一个适宜生长的环境条件 33 CO2无色略显酸味 无毒 分子量44 密度1 977kg m3高浓度CO2会造成空气氧含量低下 引起慢性中毒 一头安静状态下的育肥猪每小时可呼出42L 笼养蛋鸡每小时可呼出1 7L 空气中CO2浓度达到4 时会使猪呼吸加快 10 时猪会昏迷 实际中很少能达到使家畜禽中毒的浓度 其卫生学意义在于用它表明畜禽舍通风状况和空气的污浊程度 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 34 NH3无色刺激性气味 分子量17 密度0 771kg m3 易溶于水 对眼睛 呼吸道 神经系统有刺激性作用 可引起结膜炎 气管炎 中枢神经系统麻痹等疾病 主要由粪 尿 饲料 垫草等含氮的有机物分解产生 鸡对氨气最敏感 猪次之 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 35 H2S无色 略挥发 有臭鸡蛋味的有毒气体 易溶于水 分子量34 密度1 539kg m3 长期低浓度H2S可使畜禽体质变弱 抗病力下降 容易发生肠胃炎 心脏衰竭等 高浓度H2S可使畜禽呼吸中枢麻痹 窒息死亡 来自含硫的有机物的分解 如粪便等 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 36 对眼睛 皮肤 呼吸道都有刺激性 且可能携带病原微生物或吸附有害气体 来自畜禽的活动 以及人为的日常管理活动 降尘 10 m以上 飘尘 1 10 m 烟 1 m以下 雾 10 m以下液体颗粒 微粒 粉尘 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 37 PM10 可吸入颗粒物 空气动力学当量直径 10 m TSP 总悬浮颗粒物 空气动力学当量直径 100 m 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 38 微生物高密度饲养的畜禽舍中具有微生物生存和繁殖的环境 如来源于粪便 病畜禽 垫料等 结核病 肺炎 流行性感冒 口蹄疫 猪瘟病 鸡新城疫等 一 畜禽舍环境因素及其影响 5 空气质量 39 噪声的危害会使畜禽受到惊吓 产生烦躁 消化不良等症状 严重的会影响到生长 如鸡的炸群 母鸡产蛋率下降 母猪流产 奶牛停止泌乳等 一 畜禽舍环境因素及其影响 6 噪声 40 除温度高低外 还应注意温度的分布性 管理上要注意观察鸡群的行为 鸡舍温度要求 一 鸡的生物学特性及鸡舍环境要求 41 注意点 育雏期温度高 要注意保证70 左右的湿度 防止雏鸡脱水 避免高温高湿 防止病原微生物的繁殖和疾病的传播避免低温高湿 减少冷应激和疾病 舍内适宜湿度 60 65 70 75 鸡舍湿度要求 一 鸡的生物学特性及鸡舍环境要求 42 一 鸡的生物学特性及鸡舍环境要求 鸡舍光照要求 43 二 各类畜禽舍环境调控要求 二 猪的生物学特性及猪舍环境要求 44 猪的生物学特性 胎生 高产 繁殖快 杂食 群居 爱清洁 好拱土 喜探究 听觉嗅觉灵敏 视觉不发达 皮下脂肪厚 汗腺不发达 皮肤散热能力差 小猪怕冷 大猪怕热 不同部位对环境温度要求不同 二 猪的生物学特性及猪舍环境要求 45 二 猪的生物学特性及猪舍环境要求 本表参考 家畜环境与设施 第二版 李保明 2004 猪群分类 空怀母猪 妊娠母猪 分娩母猪 种公猪 后备猪 哺乳仔猪 断奶仔猪 育成猪 育肥猪 46 三 牛的生物学特性及牛舍环境要求 二 各类畜禽舍环境调控要求 耐寒怕热 汗腺不发达 体温调节能力差 单位体重体表面积小 皮肤散热困难 采食量大 消化产生大量发酵热 47 三 牛的生物学特性及牛舍环境要求 48 以上猪 鸡 牛舍环境条件中未详尽的光照条件 有害气体以及噪声等控制要求 可参考标准NY T388 1999 二 各类畜禽舍环境调控要求 49 4 2畜禽舍通风换气 一 通风换气的作用二 畜禽舍的热湿平衡三 必要通风量的确定 主要内容 50 一 畜禽舍通风换气的作用 1 排除余热 2 调节湿度 3 更新空气 根据上述三方面要求确定的通风量即为畜禽舍的必要通风量 第2节畜禽舍通风换气 51 必要通风量根据设施内气温 湿度和空气成份等方面的控制需求所确定的通风量 设计通风量 设计换气量 设施的通风系统在单位时间内交换的室内外空气体积 设施的设计通风能力 一般应有 设计通风量 必要通风量 第2节畜禽舍通风换气 52 一 畜禽舍的显热平衡 畜禽产生的显热量 W 设备散发的热量 W 很小 可忽略 采暖设备补充热量 W 围护结构的散热量 W 通风排出的热量 W 室内蒸发消耗的热量 W 5 1 第2节畜禽舍通风换气 53 畜禽产生的潜热量和显热量 其他指标参见 农业生物环境工程 P240表5 5 第2节畜禽舍通风换气 54 围护结构散热量 外围护结构综合导热系数 W m2 外围护结构面积 m2 5 1 围护结构 屋顶 墙体 门窗 地面等 第2节畜禽舍通风换气 55 通风排除的热量 通风量 m3 s 空气密度 353 t 273 kg m3 空气定压比热 1030J kg 舍内温度 舍外温度 5 2 第2节畜禽舍通风换气 56 舍内蒸发所消耗的显热量 W 蒸发的水量 kg s 2450000 水的汽化热 J kg 5 3 第2节畜禽舍通风换气 57 二 畜禽舍的湿度平衡 进气含湿量 kg kg DA 排气含湿量 kg kg DA 畜禽散发水汽量 kg s 按表5 5计算 舍内各表面散发水汽量 kg s 估算 5 4 5 5 第2节畜禽舍通风换气 58 三 畜禽舍必要通风量的确定 最小通风量 冬季 冬季排除舍内多余水汽 有害气体和粉尘所需要的通风量 最大通风量 夏季 夏季排除舍内多余热量所需的通风量 第2节畜禽舍通风换气 59 一 畜禽舍的夏季最大通风量确定 畜禽舍最大通风量 m3 s 畜禽舍进气温度 畜禽舍排气温度 夏季最大通风量为 5 7 第2节畜禽舍通风换气 60 一 畜禽舍的夏季最大通风量确定 舍内需排除的多余热量 W 单位畜禽在舍内温度下散发的显热 W 头 饲养量 头或只 夏季最大通风量是以排出舍内余热为目的 舍内余热为 5 8 第2节畜禽舍通风换气 61 二 畜禽舍的冬季最小通风量确定 畜禽舍最小通风量 m3 s 舍内空气含湿量 kg kgDA 舍外空气含湿量 kg kgDA 舍内需排除的多余水汽量 Wa We kg s 冬季最小通风量以排出多余水汽为目的 在多余水汽量为W时 通风量为 5 11 第2节畜禽舍通风换气 62 三 按经验值确定通风量 在标准化饲养条件下获得通风参数 如表5 6的参数 具有一定的参考价值 但要注意实际条件 第2节畜禽舍通风换气 63 三 畜禽舍必要通风量的确定 必要通风量 最小 最大通风量 设计通风量 第2节畜禽舍通风换气 64 4 3畜禽舍的光照 主要内容 一 畜禽舍的自然采光二 畜禽舍的人工光照 65 第3节畜禽舍的光照 一 畜禽舍的自然采光 1 自然采光光源2 天然采光系数 3 窗地面积比 4 自然采光形式 5 畜禽舍的朝向 6 畜禽舍采光窗的设计 7 其他影响畜禽舍采光因素 66 第3节畜禽舍的光照 基本光源 太阳太阳光组成 直射阳光天空漫射光 天空扩散光或散射光 1 自然采光的基本光源 67 第3节畜禽舍的光照 直射阳光 透过大气层直达地面的那一部分太阳光 具有强烈的方向性 在物体的背阳面形成阴影 直射阳光在地面上形成的照度主要受太阳高度角和大气透明度的影响 其光照度变化甚大 如阴天时直射阳光照度为零 夏季晴天中午照度可高达105Lx以上 1 自然采光的基本光源 68 第3节畜禽舍的光照 天空漫射光 太阳光遇到大气中的空气分子 水气 粉尘等产生散射而形成的使天空具有一定亮度的光 没有方向性 不形成阴影 在地面上形成的照度受太阳高度角的影响较小 而受天空中的云量 云状和大气中杂质含量的影响较大 夏季晴天中午 天空漫射光照度可达 2 3 x104Lx左右 1 自然采光的基本光源 69 第3节畜禽舍的光照 基本概念 在室内给定平面上的一点 由直接或间接地接收来自假定已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比 引自 建筑采光设计标准 GB T50033 2001 2 天然采光系数 70 第3节畜禽舍的光照 窗地面积比 窗洞口面积与地面面积之比 可以表示建筑的天然采光程度 畜禽舍窗地面积比指标 参考教材P248表5 9 3 窗地面积比 71 第3节畜禽舍的光照 侧面采光 利用单侧或双侧纵墙上的侧窗采光 顶部采光 利用上部天窗采光 混合采光 以上二者的结合 4 自然采光形式 72 第3节畜禽舍的光照 非对称双侧采光 侧窗采光 造价较低 但舍内光照均匀性差 4 自然采光形式 73 第3节畜禽舍的光照 顶部天窗采光 舍内光照比较均匀 但天窗造价较高 4 自然采光形式 74 第3节畜禽舍的光照 侧面和顶部采光 4 自然采光形式 75 第3节畜禽舍的光照 朝向与光照 北京冬季 南偏东 西 30 以内 南墙可获得9h日照 东西墙4 5h日照 北京夏季 南偏东 西 60 以内 南 东 西墙均可获8h以上日照 5 畜禽舍的朝向 76 第3节畜禽舍的光照 朝向的选择 除考虑光照条件外 还应考虑当地主导风向影响 我国部分地区畜禽舍最佳朝向参考教材表5 13 5 畜禽舍的朝向 77 第3节畜禽舍的光照 1 窗的面积计算 2 窗的高度设计 3 窗的数量设计 4 窗的其他设计要求 6 畜禽舍采光窗设计 78 第3节畜禽舍的光照 计算方法 利用窗地面积比计算参考教材表5 9 利用采光系数计算 1 采光窗面积计算 79 第3节畜禽舍的光照 侧窗的采光特性 表5 10 畜禽舍的地面积 m2 总透光系数 表5 11 侧窗采光时墙和天棚对光反射影响系数 表5 12 采光系数最低值 表5 8 侧采光时 1 采光窗面积计算 80 第3节畜禽舍的光照 窗顶高度与房间采光深度有关 立式窗的透光效果优于卧式窗 窗台高度还应满足饲养及通风要求 如栓养牛舍或犊牛舍1 2 1 3m 散养牛舍1 8 2 4m 猪舍不低于1 2m等 2 窗的高度设计 81 第3节畜禽舍的光照 从采光和通风的角度 减少窗间距可改善舍内采光和通风的均匀性 从保温角度出发 北墙上窗的数量或面积可适当减少 3 窗的数量设计 82 第3节畜禽舍的光照 其他影响因素 1 舍内反射率 2 舍内设施设备 7 其他影响畜禽舍采光的因素 83 第3节畜禽舍的光照 1 舍内反射率墙面颜色及光洁度对反射率有很大影响 舍内各表面色深 粗糙则反射率低 舍内相对较暗 舍内各表面色浅 平整 光洁则反射率高 舍内相对明亮 7 其他影响畜禽舍采光的因素 84 第3节畜禽舍的光照 2 舍内设备舍内设备大小及布局对采光可能会产生影响 如鸡舍的笼架 猪舍的圈栏等 7 其他影响畜禽舍采光的因素 85 第3节畜禽舍的光照 引自 中华人民共和国农业行业标准 NY T388 1999 用于密闭式畜禽舍采光和有窗式畜禽舍补光可调控光照度和光照时间 畜禽舍的人工光照度 二 畜禽舍的人工光照 86 第3节畜禽舍的光照 照明灯具布置要求 按照度要求选择灯具大小和数量 均匀布置 设置位置应考虑使用要求 如采食 排粪 挤奶 上料 清粪等 避开舍内设备 二 畜禽舍的人工光照 87 4 4畜禽舍的温度环境调控与节能 88 一 畜禽舍加温与降温系统选择配置二 畜禽舍的节能措施 主要内容 89 一 畜禽舍环境温度调控与节能 一 加温系统整舍加温系统 二 降温系统1 冷水降温2 蒸发降温3 地道风降温 90 一 畜禽舍加温系统 整舍加温系统1 集中热水供暖2 暖风机供暖3 热风炉供暖4 烟道供暖 91 2 暖风机供暖 一 畜禽舍加温系统 92 2 暖风机供暖 一 畜禽舍加温系统 93 3 热风炉供暖 一 畜禽舍加温系统 94 暖风机与热风炉供暖系统的对比 热风炉设备简单 造价低 加热送热速度快 但送风温度高 对送风管道要求高 温度不易控制 设备耐久性差 暖风机要求有高效热交换器 锅炉房等设备 造价高 但温度易于控制 设备耐久性较好 一 畜禽舍加温系统 95 1 冷水降温2 蒸发降温 1 湿帘风机降温系统 2 喷淋降温系统 3 细雾降温系统3 地道风降温 二 畜禽舍降温系统 96 1 冷水降温水的比热是1Cal g 4 18J g 需要大量的地下水 地下水资源丰富地区以外不适用 二 畜禽舍降温系统 97 2 蒸发降温 1 湿帘风机降温系统 2 喷淋降温系统 3 细雾降温系统 二 畜禽舍降温系统 98 2 喷淋降温 喷头安装在猪栏或牛床上方 以保证对动物身体喷淋 温度控制在猪牛舍适宜温度范围内 根据温度情况开始或停止喷水 二 畜禽舍降温系统 99 3 喷雾降温 喷头方向向上均布安装 与墙壁 屋顶的距离要大于喷射距离 防止结露 雾粒直径小于100 m 保证降温效率 间歇运行 可自动可手动控制 二 畜禽舍降温系统 100 政府对农业生产节能的重视农业部提出我国农村节能减排工作的重点是 围绕转变农业增长方式 发展循环农业 以节肥 节药 节水 节地 节能技术推广为重点 构建农村节约型生产和生活方式 以农业生产生活废弃物能源转换为重点 优化农村能源结构 以发展能源作物为重点 增加商品能源供应 二 畜禽舍的节能措施 101 政府对农业生产节能的重视抓好能源节约 要抓好畜禽养殖节能 推广集约 高效 生态畜禽养殖技术 降低饲料和能源消耗 推广节能养殖模式 充分利用太阳能和地热资源调节畜禽舍温度 降低畜禽舍加温和保温能耗 开发农村可再生能源 一是大力发展农村沼气 在适宜地区大力普及户用沼气 发展集约化养殖场大中型沼气工程 推进人畜分离养殖小区的沼气集中供气工程建设 二是推进秸秆高效利用 推进农业清洁生产 加强畜禽养殖排泄物治理 在粪污相对集中的规模化养殖场或养殖小区 重点实施畜禽粪污能源利用工程 推广雨污分流 干湿分离和设施化处理技术 二 畜禽舍的节能措施 102 畜禽养殖耗能原因 建筑的保温隔热能力差 加温 降温 通风等环境调控方面能耗 二 畜禽舍的节能措施 103 一 节能建筑的开发 二 适当环境调控方式的选择 三 畜禽舍换气热能回收 四 新能源的开发利用 二 畜禽舍的节能措施 104 一 节能建筑的开发 1 节能建筑形式2 节能建筑构造3 节能建筑材料 105 1 节能建筑形式 密闭式畜禽舍被动式太阳房畜禽舍 节能建筑形式 106 图5 16被动式太阳房供热猪舍 1 节能建筑形式 107 2 节能建筑构造 节能建筑构造 措施 选择合适朝向 南侧开门 减少北窗 增加门窗密闭性 增加外门斗 缓冲 增加窗的保温性 如采用双层窗 增加墙体或屋顶厚度 采用保温墙体 保温屋顶构造 材料 提高地面的保温性能 108 2 节能建筑构造 109 节能建筑材料导热系数越小 热阻越大的建筑材料 其保温隔热性能越好 畜禽舍常用保温隔热材料加气混凝土 多孔砖 玻璃纤维 聚苯乙烯 膨胀珍珠岩 岩棉 3 节能建筑材料 110 彩钢岩棉夹芯屋面板 彩钢聚苯乙烯夹芯墙板 3 节能建筑材料 111 导热系数0 05W m k 以下的材料称为高效保温材料 3 节能建筑材料 112 3 节能建筑材料 113 二 适当环境调控方式的选择 加温 热能高效利用方式 如散热器布置 降温 通风 蒸发降温 通风 自然通风 适量机械通风 采光 自然采光 人工节能灯采光 114 三 畜禽舍换气热能回收 冬季通风换气过程中 排除空气带走了大量的热量 是采暖能耗被浪费的部分 因此 热能回收是一个很受关注的问题 115 三 畜禽舍换气热能回收 116 四 新能源开发利用 1 太阳能2 风能3 地热能4 生物质能 117 4 5畜禽舍环境调控系统设计要点 主要内容 一 开敞式畜禽舍环境调控系统设计要点二 半开敞式畜禽舍环境调控系统设计要点三 密闭式畜禽舍环境调控系统设计要点 118 开敞式环境下的调控 简单的遮阳 防风 防雨 防雪 什么是调控 一 开放畜禽舍环境调控系统设计要点 119 改进后应注意冬季的夜间保温和白天通风管理 开敞式猪舍的改进与调控 120 设计要点 一 保温隔热 二 通风 自然通风 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 121 自然通风系统 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 122 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 123 自然通风系统 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 124 自然通风系统利用窗的开启来调节气流大小和方向 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 125 自然通风系统利用窗的开启来调节气流大小和方向 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 126 自然通风设计 1 风压的作用大于热压 但无风时 仍要依靠温差作用进行通风 为避免有风时抵消温差作用 应根据当地主风向 在迎风面 上风向 的下方设置进气口 背风面 下风向 的上部设置排气口 2 进排气口均匀分布 以保证舍内气流均匀 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 127 自然通风下的冬季保温设计 1 冬季为加强畜禽舍的保温 可以减少进风面积 关闭北侧风口 减少冷风 2 冬季注意调整进风角度 避免冷风直接吹到畜禽身体 3 可采用风帽进行冬季通风 设计时风筒要高出屋顶60 100cm 其上应有遮雨风帽 风筒的舍内部分也不应小于60cm 为了便于调节 其内应安装保温调节板 便于随时启闭 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 128 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 129 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 130 二 半开放畜禽舍环境调控系统设计要点 131 一 风机的配置 二 风机调控模式 三 混合通风模式 三 密闭式畜禽舍环境调控系统设计要点 132 根据最小通风量和最大通风量选配风机 选配风机要考虑不同季节 不同生长阶段对通风的要求 1 使用变速风机调节风量 2 不同风量的风机搭配 分组调控 一 风机的配置 133 不同风量风机分组配置方案举例 第一组总风量 Q1 Q冬 2第二组总风量 Q2 Q冬 2第三组总风量 Q3 Q春秋 Q冬第四组总风量 Q4 Q夏 Q春秋 春夏秋冬季的运行控制方案 一 风机的配置 134 运行模式 寒冷期 运行最小通风量的风机 如前述第一和第二组 过渡期 运行过渡季节风量的风机 如前述第一至第三组 炎热期 运行最大风量的风机 如前述第一至第四组 一 风机的配置 135 一 风机的配置 136 仅靠通风调解仍不能维持舍内设定温度时 启动辅助加温或辅助降温系统 二 风机调控模式 137 某母猪分娩舍平面图 P269 1944m3 h 风机调控模式举例 138 漏缝地板 某母猪分娩舍 平面图见P269 风机调控模式举例 139 1 第一组风机 风量324m3 h 一台 单速 舍内温度22 以下时连续运转 2 第二组风机 风量324m3 h 一台 单速 舍内温度22 24 时启动 3 第三组风机 风量1944m3 h 一台 变速 温度24 26 7 时启动 4 第四组风机 风量4860m3 h 一台 单速 舍内温度达26 7 时启动 风机调控模式举例 140 混合通风系统根据季节及饲养需求采用不同的通风方式 纵向机械通风横向机械通风 三 通风方式选择 141 寒冷期或育雏期 横向通风 辅助加温 过渡期或育雏期 横向通风或混合通风 炎热期 纵向通风 辅助降温 混合通风方式 142 复习回顾 空气温度土壤温度空气湿度物理环境热辐射气流光照噪声水份空气成份 O2 CO2 H2S NH3 化学环境根圈物质 各种肥份 有害物质成份同类生物群体 生物的社会环境 生物环境空气 土壤与水中的微生物其他生物 环境 1 畜禽舍环境调控技术 143 1 温度 体温调节 恒温动物在不同的环境中 根据环境温度的变化进行调节 来维持正常的体体温 有物理调节和化学调节 物理调节 散热调节 依靠皮肤血管舒缩来增减皮肤血液量 改变皮肤温度 如加强或减弱汗腺和呼吸活动 改变姿势等 化学调节 产热调节 通过增加或减少体内营养物质的氧化 来调节机体产热量 2 畜禽舍环境因素及其影响 温度 湿度 太阳辐射 气流 空气质量 噪声 144 B 临界温度 B 过高温度 C 体温开始下降温度 C 体温开始上升温度 冷应激 热应激 1 温度 145 繁殖 高温会降低公畜禽精液的数量和品质 抑制母畜禽的发情 影响排卵和受精 影响胎儿的生长 生长育肥 高温会使采食量下降 从而影响生长育肥率 低温会使采食量增加 但消化率和利用率下降 不经济 产乳产蛋 过高和过低的温度都会降低产乳和产蛋量 畜禽健康 温度过高或过低 会引起或诱发疾病 如肺炎 痢疾 肠痉挛 口蹄疫 乳房炎等疾病 降低动物的抗病能力 影响到病原体和媒介生物的存活和繁殖 1 温度 146 常用指标的概念 用途 相对湿度 干球温度 湿球温度 露点温度 露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下 冷却到饱和时的温度 2 湿度 蒸发降温的极限是空气的湿球温度 干球湿球温度温度 147 低温高湿 低温环境中 对流 传导 辐射为主要散热方式 较湿空气以及含水量高的皮毛的导热性大 会导致非蒸发散热量增加 产生湿冷的感觉 高温高湿 各种散热均受到限制 为维持体温的恒定 代谢有可能下降 产热量减少 高湿 高湿环境也会促进病原性微生物的繁殖 感染和传播 2 湿度 148 太阳辐射是一种电磁波 具有光热效应 热辐射光强 光质 光照时间 光周期 3 太阳辐射 光照时间 指接受太阳照射或人工光源照射的时间 一般是指可见光 光周期反应 指动 植物物根据光照时间长短及其变化所表现出来的生理机能的变化 149 气流会增加畜禽体表的蒸发散热和对流散热 气流会提高畜禽对高温的耐受力 低温环境中增大气流速度会增加机体产热量 畜禽舍的通风设计气流速度 通风量 气流分布 均匀性 4 气流 热环境因素综合评价指标有效温度 实感温度 评价空气温度 相对湿度 气流速度 以及太阳热辐射综合作用下所产生的综合热感觉指标 用来表示对温热感觉的舒适度 150 CO2空气中CO2浓度达到4 时会使猪呼吸加快 10 时猪会昏迷 实际中很少能达到使家畜禽中毒的浓度 其卫生学意义在于用它表明畜禽舍通风状况和空气的污浊程度 5 空气质量 NH3无色刺激性气味 易溶于水 对眼睛 呼吸道 神经系统有刺激性作用 可引起结膜炎 气管炎 中枢神经系统麻痹等疾病 主要由粪 尿 饲料 垫草等含氮的有机物分解产生 鸡对氨气最敏感 猪次之 H2S无色 略挥发 有臭鸡蛋味的有毒气体 易溶于水 长期低浓度H2S可使畜禽体质变弱 抗病力下降 容易发生肠胃炎 心脏衰竭等 高浓度H2S可使畜禽呼吸中枢麻痹 窒息死亡 来自含硫的有机物的分解 如粪便等 151 对眼睛 皮肤 呼吸道都有刺激性 且可能携带病原微生物或吸附有害气体 来自畜禽的活动 以及人为的日常管理活动 降尘 10 m以上 飘尘 1 10 m 烟 1 m以下 雾 10 m以下液体颗粒 微粒 粉尘 5 空气质量 PM10 可吸入颗粒物 空气动力学当量直径 10 m TSP 总悬浮颗粒物 空气动力学当量直径 100 m 152 微生物高密度饲养的畜禽舍中具有微生物生存和繁殖的环境 如来源于粪便 病畜禽 垫料等 结核病 肺炎 流行性感冒 口蹄疫 猪瘟病 鸡新城疫等 5 空气质量 153 噪声的危害会使畜禽受到惊吓 产生烦躁 消化不良等症状 严重的会影响到生长 如鸡的炸群 母鸡产蛋率下降 母猪流产 奶牛停止泌乳等 6 噪声 154 3 鸡的生物学特性及鸡舍环境要求 鸡的生物学特性 鸡的身体矮小 活动空间有限 500mm以下 体温高 代谢旺盛 41 42 初生雏鸡体温调节能力差 39 6 要求环境温度高 35 36 怕热怕潮湿 呼吸调节体温 对环境变化敏感 胆小 任何突然响动都可能引起惊叫 炸群 跑 跳等行为 喜群居 好争斗 爱模仿 啄肛 啄羽 抗病能力差 生理结构有关 155 注意点 育雏期温度高 要注意保证70 左右的湿度 防止雏鸡脱水 避免高温高湿 防止病原微生物的繁殖和疾病的传播避免低温高湿 减少冷应激和疾病 舍内适宜湿度 60 65 70 75 鸡舍湿度要求 鸡舍光照要求 156 猪的生物学特性 胎生 高产 繁殖快 杂食 群居 爱清洁 好拱土 喜探究