第八章环境的改善与控制.ppt

第三节 畜舍的保温和隔热一、建筑材料的物理特性 u1导热系数 W/mK瓦米开或kcal/mh千卡米小时度 u2蓄热系数S w/m2K或kcalm2h u3容重 kg/m3 4.水分特性 u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u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u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u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、围护构造的传热u热阻R指空气层或材料层阻止热传递才能的热物理特性指标它的单位为m2K/W，即当构造两侧温差为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：uR=/u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构造总热阻u假设将围护构造内外外表空气层的热阻称为内外表热转移阻Rn和外外表热转移阻Rw，材料层的热阻为R，那么围护构造总热阻R0为：uR0=Rn+R+Rwu以总传热系数K表示，那么为：外围护构造内外外表换热阻Rn和Rw季 节单 位墙屋 顶吊 顶RnRwRnRwRnRw冬季夏季m2k/wm2k/w0.1150.1150.0430.05370.1150.14330.0430.05370.1150.1720.0860.172有天花板的平屋顶，假设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，外表换热阻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，其外表换热阻Re为0.023K/kJ/h三、畜舍的保温和供暖u外围护构造的保温 ：内外表温度比舍内露点温度高1 u工艺设计中u舍温要求的最低消费界限、相对湿度标准作为舍内计算温度和湿度，u提出墙和屋顶内外表温度n的最低允许值墙n tl，屋顶n tl十1 围护构造最小总热阻uF(tn-tw)/R0=tF/Rnut=7uttd(露点温度)utn:设计舍内温度uHR:设计相对湿度utw：设计舍外温度RnRwR1R2R3R0计算uRomin=nti-toRi/tu式中，Romin：围护构造最小总热阻，K/kJ/h；ti：冬季舍内计算温度，肥育猪舍取ti13；to：围护构造冬季舍外计算温度，；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：围护构造内外表换热阻，0.032K/kJ/ht：室内空气与围护构造内外表之间的允许温差，通常取为7城市名称舍外计算温度平均相对湿度城市名称舍外计算温度平均相对湿度城市名称舍外计算温度平均相对湿度呼玛3969银川1557南京374哈尔滨2666西宁1350合肥373长春2363兰州1160庐山870沈阳1958太原1253郑州559石家庄 856北京950武汉277阿坝1257天津957泰山1652海拉尔3469济南752潍坊853通辽2048南岳780康定765乌鲁木齐-2275西安566拉萨635根本情况u哈尔滨地区-威斯康星u屋顶热阻为4.4m2K/W，墙体热阻为2.64m2K/W；u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，u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u畜舍款式 u畜舍的朝向 u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 u 减少外围护构造的面积 u畜舍地面的保温 l.16wmKu畜舍的供暖 加强防寒管理 u调整饲养密度u利用垫草u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%u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/su利用温室效应四、畜舍的防暑与降温u 1夏季低限热阻R0 xd 就是保障内外表温度不超过该允许值的热阻，称为“夏季低限热阻，以R0 xd表示，单位为m2KWu屋顶传入的热，以及畜体产生的热量u在建筑热工设计标准中，规定一般房间的外围护构造内外表温度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，确定内外表温度可以此为根据 R0 xd = n tn- tw Rn /t u2.总延迟时间0 是指畜舍外围护构造内外表温度的峰值比舍外综合温度的峰值推延的时间，以0表示，单位为小时u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 u通风屋顶u建筑遮阳u采用浅色、光平外外表u 深黑色、粗糙的油毡屋面，对太阳辐射热的吸收系数为0.86，红瓦屋面和水泥粉刷的浅灰色光平墙面均为0.56，白色石膏粉刷的光平外表为0.26u加强舍内通风的建筑措施 u设置凉棚：辐射热负荷减少3050%，769W/m2减弱到526 W/m2，相当于使平均辐射温度从67.2降低到36.7u绿化遮阳遮荫通风畜舍的降温u喷淋与喷雾u蒸发垫湿帘也叫湿帘通风系统u冷风设备u地能利用装置第四节 畜舍通风与换气u畜舍通风换气是畜舍环境控制的第一要素u1在夏季加大气流促进畜体的散热使其感到舒适，缓和高温影响；通风u2排除畜舍中的污浊空气尘埃、微生物和有毒有害气体，防止畜舍内潮湿，改善畜舍空气环境质量 换气畜舍通风方式u自然通风是设进、排风口主要指门窗，靠风压和热压为动力的通风开放舍可采用自然通风u机械通风是靠通风机械为动力的通风封闭舍必须采用机械通风物质平衡方程uGdt=Vd+VedtuG：二氧化碳产生量m3/s；uV：畜舍的容积m3；uVe：换气量m3/s；u：舍内外二氧化碳浓度差m3/m3；ut：时间 s最低换气量u在初始条件t=0时=0，积分系数为Ve/G，在t时间后舍内二氧化碳浓度积聚至Ct，舍外二氧化碳浓度Co，那么=Ct Co；经过充分长时间后，二氧化碳浓度到达安定值Ci时，那么下面的关系成立：uVe=G/(Ci-Co)u我们把舍外二氧化碳浓度视为定值Co=0.034%，舍内二氧化碳浓度Ci为设定值，Ci=0.3%或Ci=0.2%，只要知道二氧化碳的产生量，那么可以计算保持空气卫生环境之最低换气量。

实用公式u1945年Brody推断动物平均每产生24.6kJ热量就会呼出0.001m3的二氧化碳，1981年Bruce换算为4.510-8m3/sW，1983年Scott试验证实其可行性u保证Ci为0.2%，0.3%，0.5%之换气量计算式：uV0.2 = 2.7110-2QHP； V0.3 =1.6910-2QHP；V0.5=9.6610-3QHPu其中，V0.2、V0.3、V0.5 ：舍内二氧化碳浓度保持0.2%、0.3%、0.5%程度时的换气量m3/huQHP：舍内所有家畜的产热量之和kJ/h畜舍的热平衡uQa+Qe+Qs+Qw+Qvo=Qb+Qviu 式中：Qa ：家畜的显热 散热量；Qe：舍内电器的散热量；Qs：采暖热量；Qw：结露释放出的显热 量+或水汽蒸发消耗的显热 量-；Qvo：入气的显热 量；Qb：畜舍外围护 构造的失热量；Qvi：排气的显热 量uQb=Qa+Qs+QvoQvi换气失热和围护传热uQviQvo=CpVe/ti-tou式中：Cp：空气的定压比热1.005kJ/kgDA；Ve：换气量m3/h；ti：舍内气温，to：舍外气温，：舍内外气温平均值时的空气比容积m3/kgDA。

uuQb=FKtti-tou式中：F：外围护构造的总面积；Kt：外围护构造的平均总传热 系数不采暖条件下热平衡方程uFKt=Qa/(ti-to)-1.005Ve/u 外围护构造主要包括：屋顶、墙壁、窗、门、根底5部分，FKt 为各围护构造面积和总传热 系数的乘积和FiKi,一般说来畜牧科技人员，提出设计参数包括最低换气量Ve，畜栏及平面布局及相应面积、提出门、窗、墙壁、屋顶的各部分的尺寸，因此，围护构造各部分的面积F也就被确定了，余下来的工作就是选材、根据导热系数、确立围护构造的材料层厚度、复合，试算出各部分传热系数K，使之符合根据上式计算之FKt值的要求采暖热量u当仅仅依赖围护构造隔热不能满足要求时候FKt为负值，或者隔热要求过高，技术经济上难以承受情况下，补充采暖那么成为必要环境调节手段补充采暖热量可用下式计算：u Qs = FKt+1.005Ve/ti-to- QHP 最大换气量的计算u在不使用制冷系统的条件下，企图将舍内气温降到舍外气温以下很困难，人们期待着提供最大换气量带走家畜产生的水汽和热量，并且有利于在家畜周围形成较大气流促进家畜散热以减少热应激之危害u舍内外气温之差越少，换气量需求越大，相应引起与运转费用和设备费关联的经济问题，通常温差13即视为适宜。

uVmax=QHP/tKFt/1.005u式中，Vmax：最大换气量m3/h；t：舍内外温差，13非典平安隔离病房u一个20平方米左右的全封闭房间，内有一间独立的卫生间，头顶的空调送风口清风徐来，紫外线消毒灯投射出荧荧的蓝光环顾四周，清一色的浅象牙塑钢墙壁，同色系的地板，小小的床头灯与背景音乐按钮传递 出温馨的人性化气息这间20平方米左右的病房可用4天时间建成一负压运行，u二引入清新空气u三通风代替敞开式通风u四空调环境第五节 畜舍的采光 自然光照人工照明入射角和透光角u入射角 25u透光角5u Htg Slu htg( - )S2u故上两式可改写为：u H0.466 Sl u h0.364 S2 HhS1S2h 90- (-)为当地的地理纬度；为赤纬(太阳光线垂直照射地点与地球 赤道所夹的圆心角第六节 畜舍的给排水 粪尿量u据统计，每头家畜一天的粪尿量与其体重之比，牛为79%，猪为59%，鸡为10%；消费1kg牛奶所排出的污水约为12kg，消费1kg猪肉所排出的污水约为25kg 家 畜 种 类产粪量（kg/头天）产尿量（kg/头天）乳用牛肉用牛猪25153643鸡肉用仔鸡0.160.050.06家 畜 种 类污 水 排 放 量 （L /头天）成 年 牛1520青 年 牛79犊 牛46种 公 牛59带仔母猪814后 备 猪2.54育 肥 猪39畜牧场粪污：家畜粪尿、垫料及清扫用水新颖的羊、鸡粪含水量约为75%马粪79%，呈固态，易于去除，少用或不用垫料也易保持舍内清洁与枯燥。

牛、猪粪便含水量较高，不含垫料一般分别高达88%及91% 家 畜 种 类缝 隙 宽板 条 宽牛：10天4月龄 25305058月龄3540801009月龄以上4045100150猪： 哺乳仔猪1040育 成 猪124070中 猪2070100育 肥 猪2570100种 猪2570100绵羊：羔 羊152580120肥 育 羊2025100120母 羊25100120种 鸡2540一、地形图u地形图是地图的一种，它可表示地物的平面位置，地势上下起伏等地理状况为了合理地利用地形和改造地形，以适应畜牧场的环境卫生要求，需要在地形图上对地形进展详细地分析研究u地形图上均绘制有等高线，可将地面坡度划分出0-0.5，0.5-2.0，2-5等地区范围u地形图上标明有分水线、地面水流方向、居民区、建筑用池、耕地、沼泽、河滩等要经过野外实地调查后才能填绘u在调查过程中，不但要查清土壤的类型、分布，还要查清土壤的理化性状建筑施工图u建筑施工图是建筑施工上用的一种可以准确地表达出建筑物的外形轮廓、大小、尺寸、构造构造和材料做法的图样它是根据科学的制图原理用一定的形象和图例，能将一个构筑物的形状、尺寸、材料和细部构造等方面细致准确而又简洁地描绘出来。