第五章牧场的建筑设计

1、第五章第五章. .畜舍设计畜舍设计o 重点：重点：（1）畜舍的基本结构和要求畜舍的基本结构和要求（2）畜舍保温隔热、通风、采光设计）畜舍保温隔热、通风、采光设计o 难点：难点：（1）保温隔热、通风设计方法）保温隔热、通风设计方法（2）设计图的绘制）设计图的绘制 第一节第一节.畜舍的主要结构及其作用畜舍的主要结构及其作用o 外围护结构：外围护结构： 屋顶和外墙组成畜舍的外壳，将畜舍的空间与外部隔开，屋顶和外墙组成畜舍的外壳，将畜舍的空间与外部隔开，称外围护结构。称外围护结构。 屋顶屋顶 墙体墙体一、基础一、基础1.概念概念o 指墙突入土层的部分，是墙的延续和支撑指墙突入土层的部分，是墙的延续和支

2、撑（决定了墙和决定了墙和畜舍的坚固和稳定性畜舍的坚固和稳定性）。）。2.作用作用o 承载重量。承载重量。3.要求要求o （1）坚固、耐久。）坚固、耐久。 o （2）防潮、抗震、抗冻。）防潮、抗震、抗冻。o （3）具有一定的宽度和深度。）具有一定的宽度和深度。n一般基础应比墙宽一般基础应比墙宽10-15厘米；基础的深度应据畜舍的厘米；基础的深度应据畜舍的总荷重、地基的承载力、土层的冻胀程度及地下水而定。总荷重、地基的承载力、土层的冻胀程度及地下水而定。2地基：基础下承载荷重的那部分土层 冻账层基基础础墙注意：基础要大放脚，加大其底面积以使压强不超过地基的承重力。地基具有足够的强度和稳定性防止墙的

3、裂缝和倾斜屋顶屋顶地面二、墙二、墙o 是畜舍的主要结构。是畜舍的主要结构。对舍内的温湿度状况保对舍内的温湿度状况保持起重要作用（散热量占持起重要作用（散热量占35-40%）。）。1.功能：功能：o 承重；隔离；保温隔热。承重；隔离；保温隔热。2.形式形式o 凉亭式；开放式；有窗式；无窗式凉亭式；开放式；有窗式；无窗式4 凉亭式 开放式畜舍 有窗式3.要求：要求：o （1）坚固耐久、抗震防火、耐水。）坚固耐久、抗震防火、耐水。o （2）结构简单，便于清扫消毒。）结构简单，便于清扫消毒。o （3）良好的保温隔热性能。）良好的保温隔热性能。o （4）防水防潮处理。）防水防潮处理。n 防潮措施防潮措施

4、：o 用防水耐久材料抹面，保护墙面不受雨雪用防水耐久材料抹面，保护墙面不受雨雪侵蚀；侵蚀；o 做好散水和排水沟；做好散水和排水沟；o 设防潮层和墙围。设防潮层和墙围。三、屋顶三、屋顶1.作用：作用：o （1）承重）承重（屋架承重或硬山搁檩不设屋架）。（屋架承重或硬山搁檩不设屋架）。o （2）防水、防风沙。）防水、防风沙。o （3）保温隔热）保温隔热（其意义大于墙体）。（其意义大于墙体）。102.形式形式o （1）坡屋顶。）坡屋顶。o （2）平屋顶。）平屋顶。o （3）拱形屋顶。）拱形屋顶。o （4）钟楼或半钟楼屋顶。）钟楼或半钟楼屋顶。o （5）歌德式屋顶）歌德式屋顶3.要求要求o （1）耐久

5、、耐火、防水、保温、光滑、不透）耐久、耐火、防水、保温、光滑、不透气（最好设置天棚）。气（最好设置天棚）。o （2）承重。）承重。o （3）结构简便，造价便宜。）结构简便，造价便宜。4.屋顶高度（畜舍内的高度以净高来表示）屋顶高度（畜舍内的高度以净高来表示）o 指地面到天棚高度。一般地区净高指地面到天棚高度。一般地区净高3-3.5米，米，严寒地区为严寒地区为2.4-2.7米。米。12 上玄 腹杆 下玄 人字形屋顶的屋架人字形屋顶的屋架木屋架木屋架 （ 瓦、木檩条）瓦、木檩条）钢筋混泥土（木或钢檩条钢筋混泥土（木或钢檩条 、瓦）、瓦）钢屋架钢屋架 （ 钢檩条、轻质瓦）钢檩条、轻质瓦）四、地面1.

6、意义意义o 影响畜舍内的小气候影响畜舍内的小气候o 影响卫生状况影响卫生状况o 影响畜体及产品的清洁影响畜体及产品的清洁o 影响家畜的健康及生产力。影响家畜的健康及生产力。2.要求要求o （1）坚实、致密、平坦、有弹性、不硬不）坚实、致密、平坦、有弹性、不硬不滑。滑。稍有坡度，牛舍稍有坡度，牛舍1-1.5%；猪舍；猪舍3-4%。o （2）有足够的抗机械能力和各种消毒液和）有足够的抗机械能力和各种消毒液和消毒方式的能力。消毒方式的能力。o （3）温暖、不透水。）温暖、不透水。o （4）粪尿及污水及时排出）粪尿及污水及时排出。五、门窗五、门窗1.门门o （1）外门）外门（家畜进入；生产过程；意外情

7、（家畜进入；生产过程；意外情况将家畜搬出）：宽况将家畜搬出）：宽1.5-2米（羊舍米（羊舍2.5-3米）、米）、 高高2-2.4米米o （2）内门：）内门：宽宽0.7-1米；高米；高1.8-2米。米。o 寒冷地区设置门斗。寒冷地区设置门斗。附：建筑材料的基本特性附：建筑材料的基本特性o热工特性热工特性n 温热特性温热特性n 空气特性空气特性n 水分特性水分特性一、温热特性一、温热特性1.导热性导热性：表示热从物体（材料）的一侧通过本身厚度向另一侧传递的能力。o 表示导热性的指标： o （1）导热系数（）导热系数（ ）：表示当物体厚度）：表示当物体厚度1m，两表面温差两表面温差1 C 时，时，1

8、h内内1 m2面面积传导的热量。常用的一个指标。（积传导的热量。常用的一个指标。（w/ m.h. C ）o 导热系数在导热系数在0.12以下的材料称为隔热材料以下的材料称为隔热材料。如稻草如稻草0.09；建筑毛毡；建筑毛毡0.06；加气混凝；加气混凝土土0.12；封闭的空气；封闭的空气间层间层0.06，半封，半封闭的闭的0.07。o 材料的导热性决定于材料的成分、构造、材料的导热性决定于材料的成分、构造、空隙率、含水量及发生热传导时的温差。空隙率、含水量及发生热传导时的温差。总传热系数（总传热系数（K）：）：表示当舍内外温差表示当舍内外温差1度时，每度时，每1h内通过内通过1平米面积的畜舍外围

9、护结构传导的热量。是平米面积的畜舍外围护结构传导的热量。是设计或判断畜舍结构保温隔热性能的好坏的一个指标。设计或判断畜舍结构保温隔热性能的好坏的一个指标。20（2）热阻（）热阻（R0）：）：当热通过畜舍外围护结构当热通过畜舍外围护结构传递时受到的阻力。即当结构两侧温差传递时受到的阻力。即当结构两侧温差1度，度，通过每平方米面积传出通过每平方米面积传出1J热量所需要的小热量所需要的小时数时数。21o 热阻是总传热系数的倒数热阻是总传热系数的倒数o 材料的厚度同他的导热系数的比值就是材材料的厚度同他的导热系数的比值就是材料层的热阻。料层的热阻。 o R0 热阻热阻（ m2 .c/w）o 材料的厚度

10、（材料的厚度（m）o 材料的导热系数（材料的导热系数（w/m. h. C ）0Ro 外围护结构由多种材料组成，其热阻为各外围护结构由多种材料组成，其热阻为各层材料的热阻之和。层材料的热阻之和。iiiRRRRR.332211321 24o 外围护结构的总热阻：o Rn内表面换热阻（内表面的换热系数内表面换热阻（内表面的换热系数an）o Rw外表面换热阻（外表面的换热系数外表面换热阻（外表面的换热系数aw）o 层流边界层的热阻称为表面换热阻。表面换热阻层流边界层的热阻称为表面换热阻。表面换热阻受季节、风速、壁面光滑情况等多种因素影响，受季节、风速、壁面光滑情况等多种因素影响，一般采用经验值。一般采

11、用经验值。wnRRRR025围护围护结构结构 冬季冬季 夏季夏季anawRnRw anawRnRw外墙外墙屋顶屋顶吊顶吊顶8.78.75.823.323.35.80.1150.1150.1720.0430.0430.1728.77.05.818.618.65.80.1150.1430.1720.0540.0540.172262.蓄热性；贮藏热的能力。蓄热性；贮藏热的能力。o 蓄热系数：是指当表面温度波动蓄热系数：是指当表面温度波动1c ，1外外围护结构在围护结构在24h内吸入和散发的热量。单位内吸入和散发的热量。单位是是w/ m2. c o 材料蓄热系数越大，吸收和容纳的热量越多，材料蓄热系数

12、越大，吸收和容纳的热量越多，外围护结构内表面温度波动小，舍内最高温外围护结构内表面温度波动小，舍内最高温度出现的时间迟。度出现的时间迟。27（二）空气特性（二）空气特性o 建材的保温性能与强度在很大程度上取决于建材的保温性能与强度在很大程度上取决于空气特性。空气特性。o 指标：指标：（1）容重（）容重（）：）：指材料在自然状态下单位体指材料在自然状态下单位体积的重量（积的重量（kg/m3）。）。（2）空隙率：材料中空隙所占的百分率。）空隙率：材料中空隙所占的百分率。28o 选择材料注意：选择材料注意：n 容重小、空隙多的材料，导热系数小（因充满容重小、空隙多的材料，导热系数小（因充满空气，空气

13、空气，空气只有只有0.0230.023）。）。n 多孔的、轻质的材料保温隔热性能好。多孔的、轻质的材料保温隔热性能好。n 封闭的、微孔的材料保温性能好于连同的、粗封闭的、微孔的材料保温性能好于连同的、粗孔的材料（因为空气只有处于相对稳定状态时孔的材料（因为空气只有处于相对稳定状态时才能表现出隔热性能）。才能表现出隔热性能）。29（三）水分特性（三）水分特性o 影响材料的保温隔热和材料的强度。影响材料的保温隔热和材料的强度。n 1.1.吸水性。吸水性。n 2.2.吸湿性。吸湿性。n 3.3.透水性。透水性。n 4.4.耐水性。耐水性。o 选材注意：选材注意：n 地面材料不透水；地面材料不透水；n

14、 基础材料要耐水；基础材料要耐水；n 墙体材料吸湿性要小墙体材料吸湿性要小30（四）几种材料的评价（四）几种材料的评价1.1.天然石料天然石料o 用途不太广泛用途不太广泛o 注意：注意：o （1）导热性好，蓄热性好。）导热性好，蓄热性好。o （2）寒冷地区不宜使用。）寒冷地区不宜使用。o （3）炎热地区如能达到一定厚度具有较好的隔热作用，）炎热地区如能达到一定厚度具有较好的隔热作用，舍内温度上升迟。舍内温度上升迟。o （4）铺地：冷地面、硬地面。）铺地：冷地面、硬地面。312.砖砖o 用途广泛。一定强度，较好的耐火和耐久性，空用途广泛。一定强度，较好的耐火和耐久性，空隙率高，导热性小。但毛细管

15、作用大，吸湿能力隙率高，导热性小。但毛细管作用大，吸湿能力强。强。o 注意：注意：o （1）不宜作基础材料）不宜作基础材料o （2）注意防潮处理）注意防潮处理o （3）砖墙厚，承重大，可使用空心砖、多孔砖。）砖墙厚，承重大，可使用空心砖、多孔砖。o （4）砖地面冷地面、硬地面，但优于石料。）砖地面冷地面、硬地面，但优于石料。3.加气混泥土块、土呸等。加气混泥土块、土呸等。32第二节、畜舍的保温隔热第二节、畜舍的保温隔热 我国畜舍简陋，保温隔热性能不良是影响我国畜舍简陋，保温隔热性能不良是影响畜舍环境及控制的主要原因。畜舍环境及控制的主要原因。一、畜舍的保温一、畜舍的保温o （一）畜舍的防寒设计

16、（一）畜舍的防寒设计o 防寒必须从饲养管理、围护结构的保温设计、其它防寒必须从饲养管理、围护结构的保温设计、其它建筑防寒措施等多方面采取措施，仍不能满足要求，建筑防寒措施等多方面采取措施，仍不能满足要求，还需考虑供暖还需考虑供暖 。1.设计指标设计指标o围护结构的保温设计指标一般采用冬季低限热阻（围护结构的保温设计指标一般采用冬季低限热阻（R 0. min），它是指畜舍在冬季正常使用并在必要时供暖的情况），它是指畜舍在冬季正常使用并在必要时供暖的情况下，保证围护结构非透明部分的内表面温度不低于允许值的下，保证围护结构非透明部分的内表面温度不低于允许值的总热阻。经计算确定的围护结构构造方案的总热

17、阻，必须大总热阻。经计算确定的围护结构构造方案的总热阻，必须大于或等于其冬季低限热阻。于或等于其冬季低限热阻。o （1）计算）计算 冬季低限热阻按下式计算：冬季低限热阻按下式计算：o （2）直接查表。查附表畜舍外围护结构冬季）直接查表。查附表畜舍外围护结构冬季低限热阻选用表可得。低限热阻选用表可得。oR 0. min冬季低限热阻冬季低限热阻(m2/W）。）。o tn一冬季舍内计算温度（一冬季舍内计算温度（），此温度与不同种或同种不同类），此温度与不同种或同种不同类群的畜禽对环境温度要求有关。查附表舍内计算温度。群的畜禽对环境温度要求有关。查附表舍内计算温度。o tw冬季舍外计算温度（冬季舍外计

18、算温度（），查附表采暖室外计算温度。），查附表采暖室外计算温度。on温差修正系数，与舍外直接接触的外围护结构取温差修正系数，与舍外直接接触的外围护结构取1；有吊顶的；有吊顶的无望板或有望板的瓦、石棉瓦和瓦楞铁的坡屋面取无望板或有望板的瓦、石棉瓦和瓦楞铁的坡屋面取0.9或或0.8;与与不供暖房间相邻的隔墙取不供暖房间相邻的隔墙取0.7。oA考虑材料变形及热惰性（考虑材料变形及热惰性（D）的系数，采用各种易压实和变）的系数，采用各种易压实和变形的保温材料的结构取形的保温材料的结构取1.2；D小于等于小于等于3.0的轻结构（除前者）的轻结构（除前者）取取1.1;其他围护结构均取其他围护结构均取1.0

19、。oRn围护结构内表面换热阻（围护结构内表面换热阻（m2W）ot舍内气温与外围护结构内表面温度的允许温差。建议畜舍内气温与外围护结构内表面温度的允许温差。建议畜舍采用舍内计算温度和相对湿度（舍采用舍内计算温度和相对湿度（RH， 70%）情况下，舍内）情况下，舍内计算温度与露点温度（计算温度与露点温度（tl）之差（即）之差（即tn t1）作为墙的）作为墙的t，而屋顶的而屋顶的t则取则取tn t1 1。min.0tnARttRnwn）（o 举例：哈尔滨某育成鸡舍采用砖墙白灰水泥砂浆内举例：哈尔滨某育成鸡舍采用砖墙白灰水泥砂浆内粉刷，屋顶为石棉瓦顶，瓦下设容重粉刷，屋顶为石棉瓦顶，瓦下设容重l00k

20、g/m3的聚乙烯泡沫塑料保温层，保温层下贴的聚乙烯泡沫塑料保温层，保温层下贴10mm厚厚石膏板。试确定砖墙和屋顶保温层的厚度（如求得石膏板。试确定砖墙和屋顶保温层的厚度（如求得砖墙厚度大于砖墙厚度大于0.37m时，可考虑设保温层）。时，可考虑设保温层）。o 解：绘墙和屋顶的简图，由附表可查出各层材绘墙和屋顶的简图，由附表可查出各层材料的导热系数料的导热系数并列出其厚度并列出其厚度。 墙的结构 屋顶的结构o 查出所需参数：查出所需参数：o 育成鸡舍冬季舍内计算温度育成鸡舍冬季舍内计算温度16；o 查附表得哈尔滨冬季舍外计算温度查附表得哈尔滨冬季舍外计算温度=-26；、墙和；、墙和屋顶的温差修正系

21、数屋顶的温差修正系数n均取均取1；o A值分别取值分别取1.0和和1.2；o 查表墙和屋顶冬季内表面换热阻查表墙和屋顶冬季内表面换热阻Rn均为均为0.115m2./W；o t按温度按温度16和相对湿度和相对湿度70%计，得露点温度计，得露点温度tl为为10.6，则墙的，则墙的t= 1610.6=5.4，屋顶的屋顶的t=5.41=4.4将有关参数代入上式分别计算墙和屋顶的将有关参数代入上式分别计算墙和屋顶的冬季低限热阻值。冬季低限热阻值。WCmR/.89. 04 . 5115. 01126162min.0）（墙WCmR/.32. 14 . 4115. 01126162min.0）（屋顶o 确定墙

22、的砖砌厚度确定墙的砖砌厚度22：以求得的墙的：以求得的墙的R 0. R 0. minmin值作为墙的总热阻值，查表墙的冬季内、值作为墙的总热阻值，查表墙的冬季内、外表面换热阻外表面换热阻an =0.115an =0.115和和aw=0.043aw=0.043，将其与，将其与图图1 1的有关值代入式，得：的有关值代入式，得：mRwRnR57. 05698. 081. 0)1866. 089. 0(043. 081. 07 . 002. 0115. 089. 0222211min.0墙o 砖墙计算的厚度已超过砖墙计算的厚度已超过0.5m，可采用，可采用0.24m墙，墙，内表面加聚乙烯泡抹塑料、钢丝

23、网抹灰的构造方案。内表面加聚乙烯泡抹塑料、钢丝网抹灰的构造方案。o 0.24m砖墙的热阻值为砖墙的热阻值为0.24/0.81=0.2963 m2./W，则聚乙烯泡抹塑料（，则聚乙烯泡抹塑料（=0.047）层）层厚 度 应 为 （厚 度 应 为 （ 0 . 8 9 - 0 . 1 8 6 6 - 0 . 2 9 6 3 ）0.0470.02 m o 确定屋顶保温层厚度确定屋顶保温层厚度2：以求得的屋顶：以求得的屋顶的的R 0. min值作为屋顶的总热阻值，查值作为屋顶的总热阻值，查表屋顶的冬季内、外表面换热阻表屋顶的冬季内、外表面换热阻an=0.115和和aw=0.043，将图的有关，将图的有关

24、值代入式，得：值代入式，得：mRwRnR060. 00551. 047. 0)2075. 032. 1 (043. 033. 001. 0047. 052. 001. 0115. 032. 122332211min.0?（二）其它建筑设计防寒（二）其它建筑设计防寒o 1.注重门窗设计，用隔热材料封闭门窗注重门窗设计，用隔热材料封闭门窗o 2.减少冷风渗透减少冷风渗透o 3.防护林设置防护林设置o 4.利用温室效应利用温室效应（三）畜舍采暖。（三）畜舍采暖。（四）其它饲养管理措施。（四）其它饲养管理措施。 1.提高日粮能量含量提高日粮能量含量 2.改变饲喂制度改变饲喂制度 3.饮用温水饮用温水

25、4.使用垫草垫料使用垫草垫料 5.保持舍内干燥保持舍内干燥 二、隔热二、隔热（一）隔热设计（一）隔热设计o 围护结构的隔热指标围护结构的隔热指标 围护结构的隔热指标，一般围护结构的隔热指标，一般是以夏季低限热阻是以夏季低限热阻(Rx 0. min）控制围护结构内）控制围护结构内表面昼夜平均温度不超过允许值，以防止舍内过表面昼夜平均温度不超过允许值，以防止舍内过热热 。o 1.夏季低限限热阻（夏季低限限热阻（Rxo.min ）可以）可以通过下式计算：通过下式计算：npnpzxRtttR1.min. 0)(wpwpzaJtt.o式中：式中： Rxo.min夏季低限热阻。夏季低限热阻。o 舍外综合温

26、度昼夜平均值，按上式计算。舍外综合温度昼夜平均值，按上式计算。o舍内综合温度昼夜平均值，舍内综合温度昼夜平均值，查表取室外计算温度夏季空，查表取室外计算温度夏季空气调节日平均温度（气调节日平均温度（tw,p）加）加1，即，即 = tw,p +1。o 标准差值，如鸡舍取标准差值，如鸡舍取2。o Rn围护结构内表面换热阻。围护结构内表面换热阻。o围护结构外表面对太阳辐射的吸收系数，与外表面颜色和围护结构外表面对太阳辐射的吸收系数，与外表面颜色和光滑度有关。查表围护结构外表面吸收系数可得。光滑度有关。查表围护结构外表面吸收系数可得。oJ水平面辐射强度昼夜平均值。水平面辐射强度昼夜平均值。oaw屋顶外

27、表面换热系数。屋顶外表面换热系数。o夏季低限热阻（夏季低限热阻（Rxo.min ）也可以利用附表）也可以利用附表4查得。查得。pzt.pnt.1t（2）围护结构构造方案的确定）围护结构构造方案的确定o 例例计算上例育成鸡舍屋顶夏季隔热所需保温层计算上例育成鸡舍屋顶夏季隔热所需保温层厚度。厚度。o 查出有关数据查出有关数据o tn,p：查表：查表33得得tw,p =25C，则，则 tn,p =25+1=26Co查有关哈尔滨市太阳辐射强度的资料（本鸡舍为坡屋顶，可查有关哈尔滨市太阳辐射强度的资料（本鸡舍为坡屋顶，可按水平计以简化计算）得水平面辐射强度昼夜平均值按水平计以简化计算）得水平面辐射强度昼

28、夜平均值Jp为为277W/m2；查表得石棉瓦外表面吸收系数户为；查表得石棉瓦外表面吸收系数户为0.75；查；查表得夏季屋顶外表面换热系数表得夏季屋顶外表面换热系数aw为为18.6、 o =25+0.75277/18.6=36.17Co t1一标准差值，鸡舍取一标准差值，鸡舍取2；o Rn查表得夏季屋顶内表面换热阻为查表得夏季屋顶内表面换热阻为0. 143m2 C/Wo 计算该鸡舍屋顶夏季低限热阻 将以上数据代入式，得：o Rxo.min= m2 C/Wpzt.7272. 0143. 022617.36o（3）校核并调整按冬季低限热阻确定的屋顶构造）校核并调整按冬季低限热阻确定的屋顶构造 按该例

29、冬按该例冬季低限热阻确定的屋顶构造及有关参数为：石棉瓦、聚乙烯季低限热阻确定的屋顶构造及有关参数为：石棉瓦、聚乙烯泡沫塑料石膏板的厚度泡沫塑料石膏板的厚度和导热系数和导热系数见图见图; 屋顶内、外表而屋顶内、外表而夏季换热阻查表夏季换热阻查表32得得Rn 0. 143m2./w，Rw 0. 054 m2./w,代入式得屋顶夏季总热阻。代入式得屋顶夏季总热阻。 WCmRRRRRRwn/.5231.1054.033.001.0047.006.052.001.0143.023210o （二）其他建筑设计防暑措施（二）其他建筑设计防暑措施 o 1.通风间层屋顶通风间层屋顶 o 2.围护结构外表面处理围

30、护结构外表面处理 o 3.遮阳措施遮阳措施 o 4.其他建筑措施其他建筑措施 如钟楼式（两侧天窗）、如钟楼式（两侧天窗）、半钟楼式半钟楼式 。o （三）畜舍的降温（三）畜舍的降温o 畜舍的降温一般是利用水的蒸发吸收空气中的畜舍的降温一般是利用水的蒸发吸收空气中的热量而达到降温或防暑目的，常用方法有冲水、喷热量而达到降温或防暑目的，常用方法有冲水、喷淋、喷雾、湿垫，通风等。淋、喷雾、湿垫，通风等。（四）其他饲养管理措施（四）其他饲养管理措施 1.提高日粮营养浓度，适当使用脂肪提高日粮营养浓度，适当使用脂肪 2.改变饲喂制度改变饲喂制度 3.降低饮水温度，充足供水降低饮水温度，充足供水 4.使用抗

31、热应激使用抗热应激 5.保持舍内清洁卫生和设备用具卫生保持舍内清洁卫生和设备用具卫生 第三节、畜舍的通风换气第三节、畜舍的通风换气o 是畜舍设计一个重要内容，也是环境控制的一个重要手段。o 通风：气温高时，加大气流流动，使动物通风：气温高时，加大气流流动，使动物体感到舒适，以缓和高温对家畜的不良影体感到舒适，以缓和高温对家畜的不良影响；响；o 换气：在密闭舍内，引进舍外的新新鲜空换气：在密闭舍内，引进舍外的新新鲜空气，排出舍内的污浊气体，以改善舍内空气，排出舍内的污浊气体，以改善舍内空气环境（排出舍内水汽、有害气体、尘埃气环境（排出舍内水汽、有害气体、尘埃和微生物等）。和微生物等）。一一 舍内

32、的自然通风舍内的自然通风o 自然通风是指不需要机械设备，而借助于自然通风是指不需要机械设备，而借助于自然界的风压和热压产生空气流动，通过自然界的风压和热压产生空气流动，通过畜舍的外围护结构而形成的空气交换。畜舍的外围护结构而形成的空气交换。o 无管道通风o 有管道通风。 （一）自然通风的原理（一）自然通风的原理o 动力是风压和热压。动力是风压和热压。o 风压：风压：指大气流动（过风）时，作用于建筑物表指大气流动（过风）时，作用于建筑物表面有一个压力。当风吹向建筑物时，迎风面形成面有一个压力。当风吹向建筑物时，迎风面形成正压，背风面形成负压。正压，背风面形成负压。o气流从正压流入，由负压流出，形

33、成自然通风气流从正压流入，由负压流出，形成自然通风。+ o 热压：当舍内不同部位的热压：当舍内不同部位的空气因温热不匀而发生比空气因温热不匀而发生比重差异时，产生的空气压重差异时，产生的空气压力。力。o即当舍外温度较低的空气进入舍内，即当舍外温度较低的空气进入舍内，遇到由畜体放散的热量或其他热源，遇到由畜体放散的热量或其他热源，受热变轻而上升，于是在舍内进屋顶受热变轻而上升，于是在舍内进屋顶天棚处形成较高的压力区，接近地面天棚处形成较高的压力区，接近地面和畜舍下部形成一个空气稀薄区（低和畜舍下部形成一个空气稀薄区（低压区）。压区）。+_自然通风原理得出如下结论：自然通风原理得出如下结论：o 1

34、自然通风效率既决定于建筑物结构、材自然通风效率既决定于建筑物结构、材料的空气渗透性和施工质量，也决定于风料的空气渗透性和施工质量，也决定于风力的大小；力的大小；o 2寒冷地区封闭严密需要设置通风管道；寒冷地区封闭严密需要设置通风管道；o 3寒冷地区舍内余热愈多，换入的新鲜空寒冷地区舍内余热愈多，换入的新鲜空气愈多；气愈多；o 4 舍内外温差愈大，热压通风效率愈强。舍内外温差愈大，热压通风效率愈强。（二）自然通风的设计风压通风风压通风 风量大小取决于风速、风与开口的夹角、进风口和风量大小取决于风速、风与开口的夹角、进风口和排风口的面积；气流的分布取决于进风口和排风口排风口的面积；气流的分布取决于

35、进风口和排风口的形状、位置及分布。的形状、位置及分布。热压通风热压通风 通风量大小取决于舍内外的温差、进排气口面积及通风量大小取决于舍内外的温差、进排气口面积及中心垂直距离（只有一个开口时中心垂直距离（只有一个开口时H为开口高度的为开口高度的1/2。气流分布决定于进排气口的形状、位置和分。气流分布决定于进排气口的形状、位置和分布。布。o 设计时按热压进行计算。设计时按热压进行计算。 o设计计算公式：设计计算公式：o 畜舍通风量畜舍通风量L=L排排=L进进o 2)273()(23600wwntttgHuFL2)273()(9 .7968wwntttHFo 3600：1h变换秒数；变换秒数；o 排

36、风口的流量系数（小于排风口的流量系数（小于1）；）；o F排风口面积（排风口面积（m）；）；o g重力加速度重力加速度9.8m/s；o H进排气口垂直距离（进排气口垂直距离（m）；）；o tn舍内通风计算温度（冬季查表，夏季舍内通风计算温度（冬季查表，夏季tn = tw +3）o tw外通风计算温度（查表）。外通风计算温度（查表）。上式作用：o 可用于计算设计方案；可用于计算设计方案；o 检验已建成畜舍的通风量是否满足要求；检验已建成畜舍的通风量是否满足要求；o 也可根据通风量计算所需要的排气口面积。也可根据通风量计算所需要的排气口面积。o 设计方法与步骤设计方法与步骤o 可根据平均每间畜舍所

37、需要的通风量来进可根据平均每间畜舍所需要的通风量来进行计算和设计。行计算和设计。1.确定所需要的通风量：确定所需要的通风量：o 按畜舍容纳的畜禽种类和数量，查表计算按畜舍容纳的畜禽种类和数量，查表计算冬夏季所需要的通风量，再按容纳畜禽的冬夏季所需要的通风量，再按容纳畜禽的畜舍间数，求得每间畜舍夏季或冬季所需畜舍间数，求得每间畜舍夏季或冬季所需要的通风量要的通风量L。2 检验采光窗能否满足夏季通风量的需要检验采光窗能否满足夏季通风量的需要o 如果南北窗面积和位置不同，应分别计算如果南北窗面积和位置不同，应分别计算各自的通风量。代入上式，求其和即得出各自的通风量。代入上式，求其和即得出该间畜舍总通

38、风量。该间畜舍总通风量。o F排气口面积为窗面积的排气口面积为窗面积的1/2;o H为窗高的为窗高的1/2；o 如能满足夏季要求，可进行冬季通风设计；如能满足夏季要求，可进行冬季通风设计；如不能满足需要设置地窗、天窗或通风屋如不能满足需要设置地窗、天窗或通风屋脊、屋顶风管等。脊、屋顶风管等。3 地窗、天窗、屋顶通风管道设计地窗、天窗、屋顶通风管道设计o 地窗可设置在南北墙采光窗下，按采光窗地窗可设置在南北墙采光窗下，按采光窗的面积的面积50-70%设计成卧式保温窗。设置设计成卧式保温窗。设置地窗后再计算能否满足夏季通风需要。地窗后再计算能否满足夏季通风需要。o 计算时排风口面积按采光窗面积，垂

39、直距计算时排风口面积按采光窗面积，垂直距离按采光窗中心至地窗中心的垂直距离。离按采光窗中心至地窗中心的垂直距离。 冬季通风设计冬季通风设计o （1）小跨度（）小跨度（8米以内）：米以内）：冬季所需通冬季所需通风量较小，冷风渗透较多，可在南窗上部风量较小，冷风渗透较多，可在南窗上部设置外开口下悬窗排风口，每窗设一个，设置外开口下悬窗排风口，每窗设一个，最多隔窗一个，酌情控制开启角度以调节最多隔窗一个，酌情控制开启角度以调节通风量，面积不必计算。通风量，面积不必计算。o （2）大跨度（）大跨度（8米以上）：米以上）：结合夏季通风结合夏季通风设置屋顶风管作排气口。无天棚时，风管高设置屋顶风管作排气口

40、。无天棚时，风管高出屋面不少于出屋面不少于1米，下端进入舍内不宜少于米，下端进入舍内不宜少于0.6米；进风口设在背风侧墙的上部，使冷米；进风口设在背风侧墙的上部，使冷空气预热后再降到地面。空气预热后再降到地面。风管设置注意风管设置注意: :o (1)(1)风管面积可根据该栋畜舍冬季所需要的通风量查风管面积可根据该栋畜舍冬季所需要的通风量查表所得。表所得。然后按所需要的总面积可求得风管数量。跨然后按所需要的总面积可求得风管数量。跨度小时安装一排，跨度大时设置两排，交错布置。度小时安装一排，跨度大时设置两排，交错布置。 o (2)(2)风管最好作成圆管，以便于安装风机。风管最好作成圆管，以便于安装

41、风机。顶端有风顶端有风帽，寒冷地区风管外加保温层，为控制通风量管内应帽，寒冷地区风管外加保温层，为控制通风量管内应设调节阀。设调节阀。o (3)(3)进风口的面积为排风口面积的进风口的面积为排风口面积的70%70%设计设计，如只在背，如只在背风的一侧墙上设进风口，屋顶风管宜靠对侧墙近一些，风的一侧墙上设进风口，屋顶风管宜靠对侧墙近一些，以保证通风均匀。进气口设置导向控制板，以控制风以保证通风均匀。进气口设置导向控制板，以控制风量和风向。量和风向。o 举例：北京某肥猪场双列式肥猪舍，全舍举例：北京某肥猪场双列式肥猪舍，全舍共共28个圈，每间个圈，每间2个圈，每圈容猪个圈，每圈容猪8头，头，按自然

42、采光设计，南窗高按自然采光设计，南窗高1.5米，宽米，宽1.2米，米，每间每间2个；北窗高宽各个；北窗高宽各1米，每间米，每间1个，试个，试求夏季通风标准检验该舍采光窗能否满足求夏季通风标准检验该舍采光窗能否满足通风要求，并设计冬季通风系统。（风管通风要求，并设计冬季通风系统。（风管上口距地面上口距地面6.5米）米）o 解解 （1 ）求夏季每间通风量。）求夏季每间通风量。查表育肥猪查表育肥猪（90 公斤）所需要的通风量公斤）所需要的通风量0.65m3/h.kg， 每间容猪每间容猪16 头，则头，则L=16 90 0.65=936 m3/h。（2） 求采光窗夏季热压通风量。求采光窗夏季热压通风量

43、。 南北窗均为单开口通风，上排下进，进排气口垂南北窗均为单开口通风，上排下进，进排气口垂直距离直距离H 是高的是高的1/2 ，则：，则： o 南窗南窗H1 是是0.75 米；北米；北 窗窗H2 是是0.5 米米 o 南窗排风口面积南窗排风口面积o F1=1.5 1.2 2/2=3.6/2=1.8m2；o 北窗排风口北窗排风口 面积面积 o F2=1 1/2=1/2=0.5m2；o 查表北京的舍外计算温度查表北京的舍外计算温度tw=30Co ， 则舍内则舍内tn=30+3Co 把以上数据代入公式得出把以上数据代入公式得出L=1516.42 m3/h（3）冬季通风设计）冬季通风设计o查表知冬季查表

44、知冬季0.35m3/h.kg， 则每间猪舍需则每间猪舍需16 90 0.35=504 m3/h o 查表肥猪舍冬季查表肥猪舍冬季tn=13C，o 舍外冬季计算舍外冬季计算tw= -5Cotn-tw=13-（-5）=18Co查表得知风管上口距地面查表得知风管上口距地面6.5米时，米时，1000 m3/h 通风量在通风量在该猪舍情况下需要的风管面积该猪舍情况下需要的风管面积0.19m2， 则则504m3/h 需需0.096m2。o 一间一个，设成圆形，风管半径一间一个，设成圆形，风管半径= 0.096/3.14= 0.18米。米。o进气口面积进气口面积=0.096 70%=0.067 m2。o 在

45、南北窗上设置高为在南北窗上设置高为0.12m 的进气口各一个则宽度为的进气口各一个则宽度为0.067/2/0.12=0.3m。 实验作业实验作业 河南某蛋鸡场蛋鸡舍，总长河南某蛋鸡场蛋鸡舍，总长66米，米，宽宽10.5米，共米，共20间，容纳蛋鸡间，容纳蛋鸡10000只只（体重（体重2公斤）。南北各设置两个高公斤）。南北各设置两个高1.8米，米，宽宽1.2米的窗户。检验采光窗能否满足夏米的窗户。检验采光窗能否满足夏季通风要求？设计冬季通风系统（风管距季通风要求？设计冬季通风系统（风管距地面高度按地面高度按6米计）。米计）。二二.畜舍的机械通风畜舍的机械通风 强制通风:动力是电动风机。（一）常用

46、的风机类型（一）常用的风机类型o 轴流式风机轴流式风机 o 离心式风机离心式风机（二）机械通风方式（二）机械通风方式1.正压通风（送风）：正压通风（送风）：o通过风机将舍外的新鲜空气强制输入舍内，使舍内气压增高，通过风机将舍外的新鲜空气强制输入舍内，使舍内气压增高，舍内污浊空气经风口或风管自然排出的换气方式舍内污浊空气经风口或风管自然排出的换气方式。2.负压通风（排风）：负压通风（排风）：o通过风机抽出舍内空气，造成舍内空气气压小于舍外，舍外通过风机抽出舍内空气，造成舍内空气气压小于舍外，舍外空气通过进气口或进气管流入舍内。空气通过进气口或进气管流入舍内。纵向通风设计纵向通风设计1.优点：优点

47、： （1）提高风速。平均风速比横向通风风速提高）提高风速。平均风速比横向通风风速提高5倍以上。纵向倍以上。纵向通风的气流断面（畜舍净宽）仅为横向通风（畜舍长度）的通风的气流断面（畜舍净宽）仅为横向通风（畜舍长度）的1/5-1/10。纵向通风风速可达。纵向通风风速可达0.7米米/秒，夏季可达秒，夏季可达1.0-2.0米米/秒。秒。（2）气流分布均匀，无死角。）气流分布均匀，无死角。（3）节能。风机数量少，总功率低。）节能。风机数量少，总功率低。（4）运行费用低。）运行费用低。（5）场区小气候环境好。）场区小气候环境好。（6）提高生产性能。）提高生产性能。2.风机的布置：风机的布置：o根据畜舍的长

48、短设置风机位置。根据畜舍的长短设置风机位置。o布置时注意：布置时注意：o风机安装在污道一侧的山墙或靠近山墙的侧墙上；风机距地风机安装在污道一侧的山墙或靠近山墙的侧墙上；风机距地面高度面高度0.4-0.5米或高于饲养层；纵墙上安装风机，排风方米或高于饲养层；纵墙上安装风机，排风方向与屋脊成向与屋脊成30-60度角；度角； 风机可以大小组合，分组安置，风机可以大小组合，分组安置，满足不同季节需要。满足不同季节需要。3.通风设计：通风设计：o排风量排风量=风速（风速（m/s）畜舍横断面（畜舍横断面（m2）。）。o根据总排风量选择风机和计算风机台数。根据总排风量选择风机和计算风机台数。o进气口面积与横

49、断面相等或为风机面积的进气口面积与横断面相等或为风机面积的2倍。或按倍。或按1000m3排风量需要排风量需要0.15 m2。表3-7 鸡舍冬季通风量每1000m3/h所需要排风口面积（m2）舍内外温差（）风管上口至舍内地面的高度（m）4567891068101214161820222426283032343638400.430.360.330.300.280.250.240.230.220.210.200.190.180.170.170.160.160.140.380.330.290.260.250.230.220.200.190.180.180.170.160.160.150.150.140

50、.140.350.300.280.240.220.210.200.190.180.170.160.160.150.150.140.130.130.130.320.280.250.220.210.190.180.170.160.160.150.140.140.130.130.120.120.120.300.260.230.210.190.180.170.160.150.150.140.130.130.120.120.120.110.110.280.240.220.200.180.170.160.150.140.140.130.130.120.120.110.110.110.100.270.230

51、.210.190.170.160.150.140.140.130.120.120.110.110.110.100.100.10畜舍常用风机性能参数型号HRJ-71型HRJ-90型HRJ-100型HRJ-125型HRJ-140型风叶直径（mm）710900100125140风叶转速（r/min）560560560360360风量（m3/min）295445540670925全压（pa）5560625560噪音（分贝）7070707070输入功率（kw）0.550.550.750.751.1额定电压（v）380380380380380电机转速（r/min）13501350135013501350安

52、装外形尺寸长宽厚（mm）81081037010001000370110011003701400140040015501550400o 例例3333：河南某蛋鸡场蛋鸡舍，三列四走道，总长：河南某蛋鸡场蛋鸡舍，三列四走道，总长6666米，宽米，宽10.510.5米，共米，共2222间，容纳蛋鸡间，容纳蛋鸡1000010000只（体重只（体重2 2公斤）。南北各设置两个高公斤）。南北各设置两个高1.81.8米，宽米，宽1.21.2米的窗户。米的窗户。检验采光窗能否满足夏季通风要求？设计冬季通风系检验采光窗能否满足夏季通风要求？设计冬季通风系统（风管距地面高度按统（风管距地面高度按6 6米计）。米计）

53、。o 解：求夏季每间通风量。某一端留一间工作间（放解：求夏季每间通风量。某一端留一间工作间（放o 置饲料和饲养人员值班），蛋鸡占的间数为置饲料和饲养人员值班），蛋鸡占的间数为2020间。查间。查表蛋鸡所需要通风量为表蛋鸡所需要通风量为4m3/h.kg4m3/h.kg，则每间需要的通风，则每间需要的通风量为：量为：L=10000L=100002 24/20=4000 m3/h4/20=4000 m3/ho 求采光窗夏季热压通风量。求采光窗夏季热压通风量。 o 南北窗均为单开口通风，上排下进，进排南北窗均为单开口通风，上排下进，进排气口垂直距气口垂直距o 离离H是高的是高的1/2 ，则：，则： o

54、 南北窗南北窗H是是0.9 米；米；o 南窗排风口面积南窗排风口面积F1=1.8 1.22/2=3.6/2=2.18m2；o 北窗排风口面积北窗排风口面积F2=1.8 1.22/2=3.6/2=2.18m2；o 冬季通风设计查表知冬季冬季通风设计查表知冬季0.70m3/h.kg， 则每间鸡舍需则每间鸡舍需1000020.70/20=700m3/h；查表鸡；查表鸡舍冬季舍冬季tn=13C，o 舍外冬季计算舍外冬季计算tw= 0C ，则，则 tn-tw=13-0=13C。o 查表得知风管上口距地面查表得知风管上口距地面6.0米时，米时，1000 m3/h 通风量在该鸡舍情况下需要的风管面积通风量在

55、该鸡舍情况下需要的风管面积0.23m2， 则则700 m3/h 需需0.161m2。o 一间一个，设成圆形，风管半径一间一个，设成圆形，风管半径=0.161/3.14= 0.24米。米。o 进气口面积进气口面积=0.16170%=0.113 m2。o 在南北窗上设置高为在南北窗上设置高为0.12m 的进气口各的进气口各一个则宽度为一个则宽度为0.067/2/0.12=0.3m。o机械通风设计机械通风设计o 鸡舍净宽鸡舍净宽10米，天花板距地面高度米，天花板距地面高度2.8米，设计负压米，设计负压纵向通风系统（夏季风速按纵向通风系统（夏季风速按4m/s）。）。o （1）通风量确定）通风量确定 o

56、 排风量排风量=风速（风速（m/s） 鸡舍横断面（鸡舍横断面（m2）= 4102.860=6720m3/mino （2）风机数量确定）风机数量确定o 如果选择如果选择HRJ140型风机，需要的风机数量为：型风机，需要的风机数量为：o 风机台数风机台数=6720 925 =7.3台台o 可以选择可以选择6台台HRJ140型风机，型风机，2台台HRJ125型型风机。其通风量为风机。其通风量为9256+6702=6890 m3/min，可以满足需要。，可以满足需要。o （4）进气口的确定）进气口的确定 进气口面积可以与鸡舍进气口面积可以与鸡舍的横断面面积相等，所以进气口面积为的横断面面积相等，所以进

57、气口面积为28 m2。o 光照是构成畜舍环境的重要因素,需要保持舍内适宜光照.o 开放舍通常通过自然光照和人工照明来实现。o 无窗舍通过人工照明来实现。 第四节第四节.畜舍的采光和照明畜舍的采光和照明一一.自然采光自然采光o 自然采光取决于窗户的面积，窗户面积越自然采光取决于窗户的面积，窗户面积越大进入舍内的光线越多。采光面积要兼顾大进入舍内的光线越多。采光面积要兼顾通风、光照、保温隔热因素合理确定。生通风、光照、保温隔热因素合理确定。生产中常用采光系数衡量与设计畜舍采光产中常用采光系数衡量与设计畜舍采光。o 采光系数：是指窗户的有效面积与畜舍地采光系数：是指窗户的有效面积与畜舍地面面积之比，

58、即面面积之比，即1：X。（一）影响畜舍自然采光的因素（一）影响畜舍自然采光的因素o 1.畜舍的方位：畜舍的方位：o 2.舍外情况：舍外情况：有否高大建筑物（如有建筑物距畜舍距离为建筑物高度的2倍）；植树选择高大的落叶乔木，减少遮光；舍外地面的反射能力。o 3.入射角：入射角：是畜舍地面中央一点到窗户上缘（或屋檐）所引的直线与地面水平线之间的夹角。为保证舍内得到适宜照度，入射角一般不少于25C。a窗户o 4.透光角：透光角：畜舍地面中央一点向窗户上缘畜舍地面中央一点向窗户上缘（或屋檐）和下缘引出的两条直线所形成（或屋檐）和下缘引出的两条直线所形成的夹角。为保证舍内得到适宜照度，透光的夹角。为保证

59、舍内得到适宜照度，透光角一般不少于角一般不少于5C。o 立式窗比卧式窗散热多。提高屋檐和窗户立式窗比卧式窗散热多。提高屋檐和窗户上缘高度，降低窗台高度有利于采光。上缘高度，降低窗台高度有利于采光。o 5.玻璃：玻璃：可以阻止大部分的紫外线；脏玻可以阻止大部分的紫外线；脏玻璃可以阻止璃可以阻止15-50%可见光。结冰的玻璃可见光。结冰的玻璃可以阻止可以阻止80%的可见光。的可见光。o 6.舍内反光面：舍内反光面：白色白色85%；黄色；黄色40%；灰色灰色35%；深色；深色20%。o 7.舍内设施及畜栏构造与布局。舍内设施及畜栏构造与布局。（二）自然光照的设计（二）自然光照的设计o 其任务是合理设

60、计采光窗的位置、形状、数量、面积，保证畜舍的自然采光标准，并尽量使其照度均匀。o 1.确定窗口位置：确定窗口位置： 一般可以按照入射角和透光角来计算窗口一般可以按照入射角和透光角来计算窗口上下缘的高度。上下缘的高度。o H1 =tg. S1 ，H2 =tg（）S2o 要求要求25 C ， 5 C ， 即即20 C ，o 则：则： H1 0.4663 S1 ；H2 于于0.364 S2 。o 2.窗口面积：窗口面积： 窗口面积按采光系数计算：窗口面积按采光系数计算： o 2.窗的数量、形状和布置窗的数量、形状和布置 窗的数量应首先根据当地气候确定南北窗的比例，然后再考虑光照均匀和房屋结构对窗间墙