《畜禽舍环境控制》PPT课件.ppt

第八章,畜禽舍环境控制,第一节 畜舍建筑结构组成,畜舍建筑结构组成,1 基础 即地基，分为天然地基和人工地基。天然地基以坚固地面（一般为岩石等）为基础，人工地基以砖砌，石砌，或挖掘后以混凝土钢筋结构构筑。地基类型应该根据实际承重确定。,2 墙体 占建筑物总重的，占建筑物总造价的。 2.1 墙的作用 （）建筑结构支撑 （）保温、隔热防暑、防太阳辐射,2.2 墙体的类型 (1) 墙体类型根据用途分 A.承重墙-纵墙 B.非承重墙-山墙 C.内墙-隔墙 (2) 根据墙体建筑材料类型分 砖墙 石墙 土墙 混凝土墙（内隔墙）,2.3 墙厚 对砖墙而言： (1)半砖墙（又称12墙，实际厚度115mm） (2) 3/4砖墙（又称18墙，实际厚度178mm） (3)一砖墙（又称24墙，实际厚度240mm） (4)一砖半墙（又称为37墙，实际厚度365mm） (5)二砖墙（又称49墙，实际厚度为490mm）,3 屋顶 3.1 屋顶的作用及结构 (1) 保温、隔热、防太阳辐射 (2) 遮风避雨 (3) 由几层建筑材料构成,3.2 屋顶类型,平屋顶 屋面坡度在以下的屋顶, 优点是可以充分利用屋顶平台作其它使用, 如堆放草料, 种植花卉, 内顶面清扫消毒方便。缺点是要求防水材料好，建筑施工质量好，否则容易渗漏，保温隔热性能差。 坡屋顶 屋面坡度大于以上的屋顶 。又分多种形式。屋面材料多用黏土瓦，水泥石棉瓦。单坡顶使用于跨度小的畜禽舍，有利于获得较多光照，保温隔热性能差。双坡顶的优点是保温隔热性能好，适合大跨度集约化饲养畜禽舍，适宜多种类畜禽，采光性能不如单坡顶。,钟楼式和半钟楼式顶在双坡顶上增设双侧或单侧天窗，有利于采光和通风。适用于跨度大，气候炎热的地区。 圆拱形屋顶建筑施工要求高，保温性能较差，不便于安装天窗，适宜于小规模饲养畜禽。 4 天棚 又称顶棚，天花板。具有保温隔热作用。,. 畜禽舍地面和漏缝地板 5.1 畜禽舍地面的基本要求 a.坚实、致密、平坦、有弹性、不硬、不滑 b.耐磨、耐压及符合各种消毒液和消毒方式要求 c.温暖、不透水，粪尿不潴留和渗透 d.经济、实用。 5.2 畜舍地面类型 a. 实体地面，漏缝地板 b. 黏土地面和黏土碎石地面、三合土地面,石料地面、砖地面、混凝土地面、木地面、沥青地面 c. 冷地面和暖地面 d. 供热地面和不供热地面 水平地面和斜坡地面 5.3 完整实体地面的组成和做法 完整实体地面由面层、垫层和基础层组成。 面层材料有灰土，水泥沙浆，细石混凝土，水磨石木地板等。,垫层承受面层荷载，并将荷载均匀传到基础层的作用，采用，低标号混凝土，碎砖三和土等。 基础层通常是夯实的素土层。 几种常用畜舍地面的评定如下表 畜禽每天产生的粪尿量大，畜禽舍地面必须有利于排水排粪便，因此，畜禽舍地面必须有一定的倾斜度，畜舍地面及排尿沟的倾斜度见表,表 几种常用畜舍地面的评定,表8-2 畜舍地面及粪尿沟的倾斜度,5.4 漏缝地面 由漏缝地板和地下粪尿沟两部分组成。家畜排出的粪尿和生产污水能自由落入地下沟中。 能减轻劳动强度，提高劳动生产率，有利于卫生条件的改善。实体地面与漏缝地面的小气候状态有所不同，见表及表,表 不同气候类型地面牛舍的小气候状态,表 温度不同时牛舍的环境状况,5.4.1 漏缝地板的设计要求 * 建造材料：木制，混凝土，金属制，塑料。 各种畜禽舍漏缝地板板条间隙见表,表 几种畜舍漏缝地面之板条及缝隙,5.4.2 粪沟设计要求 粪沟的尺寸由漏缝地板的长宽决定。全漏缝地板，粪沟尺寸比较大，局部漏缝地板，粪沟较窄。常见漏缝地板及粪沟做法见图,畜舍门窗 6.1 窗的作用和开启方式 主要功能保证畜舍自然采光和自然通风 窗的开启方式：平开窗、悬窗、推拉窗 6.2 一般畜舍窗户结构尺寸设计 尺寸结构如表及表,表 畜舍窗的大小高低的标准,表 畜舍采光面积标准,6.3 畜舍门的种类和要求 从材料上看有金属门和木结构门 门的通向上看有外门和内门 从门的用途上看有墙门，栏门，圈门和运动场门 从门的严密程度上看有实体门和栅栏门，卷帘门等,第二节 畜禽舍的热平衡及防暑、保温设计 一、畜舍的热平衡概念 即满足在畜禽要求的温度前提下的畜舍得热和散热的平衡： （一）舍内热量的来源 .舍内家畜排出的可感热 产生量因家畜品种、年龄、性别、生产水平和体重而不同。 .额外供热量,幼小畜禽和某些特种饲养需要额外在舍内供热，其热量计算如下式： ii（i-t） 公式中：为额外供热量（h） Ki为散热器传热系数（j/m3.h. ） i为散热器表面积（m2） i为散热器的内部温度 t为舍内要求的温度,当舍外气温高于舍内气温时，通过通风换气的得热量用下式计算 ,t,T外,公式中：为通风换气得热量（h） 840为换算系数 为当地当时大气压（mmHg） S为开窗面积（m2）,当舍外气温高于舍内气温时，通过畜舍外围护的得热量用下式计算： t 公式中为通过外围护的得热量（h） 为总和 为外围护结构的总传热系数（m .h. ） F为外围护结果的总面积（m2）,当舍外气温高于舍内气温时，通过门窗渗入和开启门的得热量，一般通过门的得热量的两倍计算 t 公式中，为门的传热系数（m2.h. ） M为门的面积 （二）畜舍内热量的散失 当舍内温度高于舍外温度时候, 热量会散失, 主要通过以下几种方式散热:,通风换气散热 指自然通风情况下, 依靠舍内外风压差所形成的散热方式, 其计算公式为: q =,t,T+273,q为通风换气散热量(KJ/h) 840为换算常数 B为大气压 S开窗户面积 V为舍外风速 t 为舍内外温差, t为舍内温度,通过畜舍外围护结构散热量用下式表示: q = KFt 公式中: q为通过舍外围护结构的失热量(KJ/h) 为求合 K为外围护结构的总传热系数(KJ/m2.h. ) F为外围护结构的面积(m2) t舍内外温差,3. 舍内水份蒸发散热的热量用下列经验公式计算: q = 2.49NY q为舍内水份蒸发散热量(KJ/h) 2.49为蒸发1克水的失热量(KJ/g) N为家畜头数 Y为每头家畜排出水汽量 为修正系数, 猪舍为0.25, 其他畜禽舍为0.10,通过畜舍门窗缝隙和开启门的散热, 以通过门的失热量的2倍计算, 公式为: q = 2KMt 二、畜舍外围护结构的防暑、保温设计 畜禽舍屋顶散热量最大，其次是墙体和地面。门窗的散热量不足总散热量的，因此要加强屋顶和墙的保温隔热。,（一）屋顶和天棚的保温隔热 使用石棉瓦与钢筋混凝土。 石棉瓦的导热系数为.26KJ/m.h. ; 钢筋的导热系数为.KJ/m.h. ; 加天棚，可以加大屋顶的热阻。天棚加上保温材料的值在1.632.68KJ/m2.h. 之间，比纯钢筋和石棉瓦的值小得多。 对平屋顶，可将屋顶点设计成双层，其空气层厚度在cm之间。空气层的状态？,（二）墙体的保温隔热设计 通常用标准黏土砖砌筑，其厚度在250500mm之间，各种厚度类型砖墙的传热系数如表,通过控制墙的面积可以增加或减少散热量，通过采用新型砖，如空心砖，可以降低墙体的值。例如同是墙厚为mm，内抹面mm的空斗墙，外层壁厚mm，内层壁加抹面厚为mm，空气间层厚mm，其传热系数值为6.60, 比实心mm厚的砖墙值7.49, 减少了0.89。 采用空心砖建筑墙也能有效降低传热系数，规格为300300100的空心砖，内抹面mm，其传热系数为5.03KJ/m.h. 。,外围护结构的其他保温隔热设计，还可以使用空心砖与混凝土结合的地面结构实施，在地面上加用热阻大，防水、耐磨的垫层或垫草。 加大门的厚度等。,第三节 畜舍通风设计 作用：1、排除污浊空气 2、保证舍内空气均匀一致 3、调节舍内温湿状况、排热、排湿 一、通风换气量的确定 根据舍内温湿度、CO2浓度计算（见教材） 二、畜舍自然通风 1、风压通风 在畜舍迎风面气压大于舍内气压，气流通过,开口流进舍内，而畜舍背风面气压小于舍内气压，则舍内气流从背风面流出，周而复始形成风压通风。,迎风面,背风面,图1 畜舍风压通风,2、热压通风 当无风时进行热压通风，当从室外进入或舍内地面附近空气被加热时，空气受热变轻上升如果畜舍的上部有开口，则热空气从开口流出，周而复始形成热压通风。同时，由于舍内外空气压力差，在畜舍内垂直方向形成一个等气压面，在等压面的上部，舍内气压大于舍外气压，舍内空气从开口的上部分流出，而在等压面的下部，舍内气压小于舍外气压，则舍外气流从开口的下部流入，形成热压通风。如图,冷空气受热变轻上升,图2,如果在畜舍的墙壁上开窗，则开窗的位置对热压力通风有显著影响。有以下三种情况：,图3 窗开在墙中间 则等压面处于窗中间,（1）如果窗户开在墙壁的中间，则等压面处于窗中间，进入舍内的冷空气和从舍内排出的热空气流动比较顺畅，有利于通风和防热。如图3。,图 当开窗在墙壁上部时等压下移,（2）如果窗开设在墙壁靠上，则等压面下移，则舍内热空气容易从窗口的上部流出，但舍外空气进入舍内不畅，对热压通风也有影响。如图。,图 当窗开在墙下部时，等压面上移。,（3）当窗开在墙壁靠下时，等压面上移，则舍内热空气和污浊空气排出不畅，则对热压通风同样不利。如图。,3、畜舍自然通风设计注意事项 （1）畜舍类型：跨度不宜大，在9m以内，最大不超过 12m； （2）门窗管理； （3）进排风口位置适当，防止短路； （4）利用机械通风作为辅助。,三、畜舍机械通风 1、横向通风 舍内气流方向与长轴垂直，必须缩短进、排气体口的间距，防止舍内死角。（1）横向负压 一侧进风，一侧排风：跨度在12m以内 两侧进风，屋顶排风：跨度在1218m,屋顶进风，两侧排风：高床平养 两侧进风，一侧排风：金属网养,（2）横向正压 可对进入空气加热，冷却及预过滤 运行、管理费用大，维护不易，较少使用,（3）穿堂风式和斜横向式通风,（4）吊扇式通风,2、纵向通风 可使舍内产生均匀气流，气流沿纵向移动，风机设在对侧墙下部。 特点： （1）大量空气沿一个方向平稳流动，舍内气流均匀； （2）风速比横向通风高510倍，平均0.7m/s以上，夏季可达11.5m/s； （3）在冬季为避免一端进气气温太低，进风口可沿畜舍纵向均匀布置；,（4）风机排风量大，台数减少，节省设备投资、安装、维修管理费用2035%，节电4060%； （5）进气口设在净道侧，排气口设在污道侧，避免交叉传染，保持空气清新。 （6）纵向通风图示,第四节 采光设计 一、自然采光 1、朝向：冬天尽可能多（考虑太阳方位角） 2、窗的位置： （1）太阳高度角 （2）入射角（p.183.）不低于25度 （3）透光角（开角）不低于5度 要求，北方冬季尽可能多的太阳光进入舍内，夏天尽可能少的太阳光进入舍内。,太阳高度角,地面,入射角,透光角,舍内水平面上散射光照度与同一时刻舍外空旷无遮光物地点散射光的水平照度之比，用百分数表示：e%=En/Ew，要求不低于0.5%。 二、人工照明