第二章 畜舍空气环境控制分析

第二章畜舍空气环境控制畜舍是家畜的重要环境条件和从事畜牧生产的场所。为了保证家畜的良好健康状况和高度的生产力，畜舍的建筑及其结构、设施都应符合卫生上的要求。这样有利于人为控制畜舍环境，为改进家畜的饲养管理创造条件，为提高劳动生产率提供方便。不符合基本卫生要求的畜舍环境，冬季不能防寒保暖，夏季不能防暑降温，空气污浊而潮湿，降低家畜的生产力，损害家畜健康，促使各种疾病的发生。随着畜牧业的发展，畜禽对养殖环境的要求也越来越高。一、畜舍基本结构畜舍环境控制很大程度上取决于畜舍结构,尤其是畜舍的外围护结构（屋顶和外墙组成畜舍的外围护结构）。（一）基础畜舍的地下部分，是墙的延伸与支撑。对基础的要求坚固、不透水、不吸湿、抗冻和抗震、尽量避免埋入地下水中。材料：石块、水泥、砖等。第一节畜舍基本结构与类型基础下面承受荷载的那部分土层称——地基。对地基的要求足够的强度、稳定性和厚度。适宜的地基砂砾(li)、碎石、岩性土壤等,且不受地下水冲刷的砂质土层都是良好的天然地基。富含有机物质的土壤，不宜作为天然地基。(二)墙畜舍总重量的40－65％，总造价的30－40％，总散热量的35－40％。据功能分承重墙、隔墙。据与外界是否接触分外墙、内墙。据外墙长度、走向分纵墙、端墙（山墙）。墙的厚度据所在地区的纬度不同而有所差异。北纬40℃以南地区：二五墙（一块砖）；北纬40－45℃地区：三七墙（一块半砖）；北纬45℃以北地区：五零墙（二块砖）。标准砖：24cm×11.5cm×5.3cm（二五墙：24cm＋1cm砂浆）对墙的具体要求：①选保温隔热性能好的材料，以保证最高绝热。②在舍外部分，墙身与地面接触处要加勒脚；外面还要做排水沟，以减少墙身与基础受浸泡的可能；舍内的墙身与地面交界处要设墙围（高达畜体高），对加强墙的坚固性，防止水汽渗入墙体，提高墙的保温性均具有重要意义。③隔栏（墙）应具有足够的高度。(三)屋顶和天棚1.屋顶：对防止风沙、风、雨、雪和太阳辐射有一定作用。通过屋顶散热占36－44％。屋顶材料：要保温性能良好,质量要轻，坚固,不透水，价格低。屋顶的基本形式有坡屋顶、平屋顶和拱形屋顶三种。坡屋顶又可分为单坡式、联合式、双坡式、半钟楼式、钟楼式单坡式屋顶跨度小，结构简单,利于采光,适用于单列畜舍。双坡式屋顶跨度大，易于修建，保温隔热性能好，适宜于各种规模的各种畜群的饲养。联合式屋顶跨度小，采光较单坡式屋顶差，但保温性能比单坡式屋顶好。钟楼式和半钟楼式屋顶是在双坡式屋顶单侧或双侧增设天窗以加强通风和采光。这种屋顶造价高，适用于温暖地区大跨度畜舍使用。拱式、平拱式弯度小，造价低，屋顶的保温性能差，适宜小规模饲养。2.天棚（天花板、顶棚）：主要功能：加强畜舍冬季保温和夏季防热，且有利于通风换气。对天棚的要求：不透水、不透气、隔热性能良好、结构简单、重量轻。在寒冷地区:可适当减少净高（屋高不变）,可起好的保温作用；在炎热地区:可适当增加净高（屋高不变）,可加强舍内通风作用。天棚上放一些质轻的保温隔热的材料（如锯末等）可以增强天棚的作用。(四)地面畜禽的采食、饮水、休息、排泄等生命活动和一切生产活动，均在地面上进行；畜舍必须经常冲洗、消毒；除家禽外，猪、牛、马等有蹄类家畜对地面有破坏作用，而坚硬的地面易造成蹄部伤病和滑跌。畜舍地面应具备下列基本要求：①坚固、保温、不滑，无造成外伤的隐患②有一定的抗机械能力，抗各种消毒液的能力。③防水，易于清扫和消毒。④有一定的坡度：马、牛：1－3％，猪：3－5％。(五)门和窗1.门：包括畜舍的门和运动场的门。对门的要求：①一律向外开。②门口不设门槛与台阶，而是设斜坡，舍内与舍外的高度差20－25cm。2.窗：与通风、采光有关。通过窗的散热占25－35％。在保证采光前提下，尽量少设窗户。既要有利于冬季的保温，有要有利于夏季通风。按畜舍与外界隔绝程度分封闭舍、开放舍和半开放舍、棚舍。畜舍小气候是指由于畜舍外围护结构及人畜的活动而形成的畜舍内空气的物理状况，主要指畜舍空气的温度、湿度、光照、气流、空气质量等状况。（一)封闭舍1.结构特点封闭舍是由屋顶、围墙以及地面构成的全封闭状态的畜舍，通风换气仅依赖于门、窗或通风设备，该种畜舍具有良好的隔热能力，便于人工控制舍内环境。二、畜舍类型2.小气候特点（1）封闭舍内的温度来源及分布舍内温度来源：①畜体的产热：最主要，畜体产热的多少与饲养密度、个体大小、家畜种类等有关。②太阳辐射热：阳光照射到物体，使物体温度升高。③舍外的热空气带入舍内（尤其是夏天）。④人工采暖：包括暖气、红外灯等。⑤人的活动和机械的运转也可产生少量热量。舍内温度分布：①垂直分布一般舍内上部温度高，下部低，因为热空气是往上升的。良好的畜舍上下部温差不大，若舍顶的结构、保温性能不好，大量热从屋顶散热，引起上低下高。冬天，要求舍内的高度每升高1米，垂直温差改变不超过0.5－1℃。②水平分布一般中央高，四周温度低，舍的跨度越大，则中央与四周的温差更明显。在冬季，要求墙壁内表面附近的温度与舍中央的温差不超过3℃。（2）封闭舍内的湿度来源及分布舍内湿度来源：①畜体的蒸发占舍内湿度总量的70－75％。包括皮肤和呼吸道蒸发出来的水。蒸发的水份多少与家畜数量的多少、畜体的大小、品种有关。②大气环境带入占总水汽量的10－15％。③墙壁、地面等处水分蒸发占总水汽量的10～25％。舍内湿度分布：①垂直分布因为水汽的比重比空气小，水汽往上升，故屋顶或天棚下湿度大，靠近地面处湿度也大。②水平分布在墙角处因温度低,易达到露点，所以此处湿度也大。（3）封闭舍内的气流来源及分布舍内气流的来源:①由于风压所致外界气体通过门、窗、孔隙而入舍内。②温差所致。③畜、人、机械运动产生。舍内气流分布和变化:①靠门、窗、通风管处气流较强；其它地方较弱。②白天气流大，晚上气流弱。（二）开放舍和半开放舍开放舍：上有屋顶，三面有墙的畜舍。半开放舍：上有屋顶,三面有墙,且另一面（南面）有半堵墙的舍。1.温热特点①挡风效果好，但舍内风的流动性很大，所以往往冬季的西北风、北风在舍内容易形成风的涡流。②舍内外温差不大，舍内的小气侯随天气昼夜、季节的变化而变化。总之，保温能力差，但通风防暑能力强。2.适用范围：南方多用它们能经改装,变为季节性组装舍,在北墙上多开窗，夏天可加强舍内空气的对流，起防暑作用，冬天封窗，以加强保温。在南面无墙部分挂起草帘，组成不严密的封闭舍，使防寒能力大大加强，且不影响夏天的通风。（三）棚舍棚舍只有屋顶，能防止强烈的太阳辐射，通风很好，防暑能力也很强，但防寒能力很差。此类畜舍适用于冬天寒流很弱，冬季时间很短，夏天很热的地区，多用于肉牛舍。第二节畜舍采光的控制一、畜舍朝向畜舍的方位直接影响畜舍的自然采光及防寒防暑，为增加舍内自然光照强度,畜舍的长轴方向应尽量与纬度平行。二、畜舍采光（一）自然采光1、采光系数是指窗户的有效采光面积与畜舍地面面积之比（以窗户的有效采光面积为1）。采光系数愈大，则舍内光照度愈大。畜舍的采光系数，因家畜种类不同而要求不同不同种类畜舍的采光系数畜舍种类采光系数畜舍种类采光系数乳牛舍肉牛舍犊牛舍羔羊舍成年绵羊舍1﹕121﹕161﹕10～141﹕15～201﹕15～25种猪舍肥育猪舍成禽舍雏禽舍1﹕10～121﹕12～151﹕10～121﹕7～92、入射角畜舍地面中央一点到窗户上缘（或屋檐）所引直线与地面水平线之间的夹角。入射角愈大，愈有利于采光。为了保证舍内得到适宜的光照，入射角应不小于25°。从防寒防暑的角度考虑，我国大多数地区夏季都不应有直射的阳光进入舍内，冬季则希望阳光能照射到畜床上。这些要求，可以通过合理设计窗户上、下缘和屋檐的高度而达到。当窗户上缘外侧（或屋檐）与窗台内侧所引的直线同地面水平线之间的夹角小于当地夏至的太阳高度角时，就可防止太阳光线进入畜舍内；当畜床后缘与窗户上缘（或屋檐）所引的直线同地面水平线之间的夹角大于当地冬至的太阳高度角时，就可使太阳光在冬至前后直射在畜床上。太阳的高度角，可用下式求得：h=90°-Φ+δ式中：h：太阳高度角；Φ：当地纬度；δ：赤纬，在夏至时为23°27ˊ,冬至时为-23°27ˊ，春分和秋分时为0。3、透光角畜舍地面中央一点向窗户上缘（或屋檐）和下缘引出两条直线所形成的夹角。如果窗外有树或其他建筑物等遮挡时，引向窗户下缘的直线应改向遮挡物的最高点，透光角大，透光性好。只有透光角不小于5°，才能保证畜舍内有适宜的光照强度。入射角（α）和透光角（β）示意图（二）人工光照利用人工光源发出的可见光进行的采光称为人工照明。除无窗封闭畜舍必须采用人工照明外，人工照明一般作为畜舍自然采光的补充。在通常情况下，对于封闭式畜舍，当自然光线不足时，需补充人工光照，夜间的饲养管理操作须靠人工照明。1．光源白炽灯或荧光灯皆可作为畜舍照明的光源。白炽灯发热量大而发光效率较低，安装方便，价格低廉，灯泡寿命短（约750～1000h）。荧光灯则发热量低而发光效率较高，灯光柔和，不刺眼睛，省电，但一次性设备投资较高,值得注意的是荧光灯启动时需要适宜的温度,环境温度过低，影响荧光灯启动。2、光照强度各种家畜需要的光照强度，因其种类、品种、地理与畜舍条件不同而有所差异。一般认为，如雏禽光照偏弱，易引起生长不良，死亡率增高；生长阶段光照较弱，可使性成熟推迟，并使禽类保持安静，能防止或减少啄羽、啄肛等恶癖。肉用畜禽育肥阶段光照弱，可使其活动减少，有利于提高增重和饲料转化率。1w光源为每平方米地面提供的照度白炽灯荧光灯卤钨灯自镇流高压水银灯照度3.5～5.012.0～17.05.0～7.08.0～10.0（lx）3、照明设备的安装(1)确定灯的高度：灯的高度直接影响地面的光照度。光源一定时，灯愈高，地面的照度就愈小，为在地面获得10lx照度，需要的白炽灯瓦数和安装高度为：15W灯泡时为1.1m，25W时1.4m，40W时2.0m，60W时3.1m，75W时3.2m，100W时4.1m。(2)确定灯的数量：灯数量=畜舍地面面积×a÷b÷c,其中a为畜舍所需的照度，b为1W光源为每平方米地面积所提供的照度，c为每只灯的功率，一般取40W或60W。(3)灯的分布：为使舍内的光照比较均匀,应适当降低每个灯的瓦数,增加舍内的总装灯数。鸡舍内装设白炽灯时，以40～60W为宜，不可过大。灯泡与灯泡之间的距离，应以灯泡距地面高度的1.5倍为宜。舍内如果装设两排以上灯泡，应交错排列，靠墙的灯泡，与墙的距离应为灯泡间距的一半。灯泡不可使用软线吊挂，以防被风吹动而使畜群受惊。4、人工控制光照制度一般来说，动物在产仔期、哺乳期、生长发育期及繁殖期需要较长时间光照，在肥育期需要较短时间光照，例如，肥育舍（牛、羊、猪）光照时间一般要求为8h/d，非肥育舍光照时间则为16～18h/d。常采用的人工控制光照制度有：①恒定光照制度恒定光照制度是培育小母鸡的一种光照制度，即自出雏后第2天起直到开产时为止，每日用恒定的8h光照；从开产之日起光照骤增到13h/d，以后每周延长1h，达到15～17h/d后，保持恒定。（1）种鸡和蛋鸡的光照制度2．渐减渐增光照制度递减光照制度是利用有窗鸡舍培育小母鸡的一种光照制度。雏鸡出壳后，每天给予23小时光照，从第4日起改为19小时，以后每周光照时间递减20min，到开产时恰为当时的自然光照时数，此后每周增加1h，直到光照时数达到15～17h/d后，保持恒定。（2）肉用仔鸡的光照制度①持续光照制度持续光照制度是在肉用仔鸡生产中采用的一种光照制度，在雏鸡出壳后数天（2～5天）光照时间为24h/d，此后每日黑暗1h，光照23h，直至肥育结束。②间歇光照制度是用人工光照来改变自然光照的节律，使光照与黑暗交替,其时数之比常用的为1﹕2,光照期供鸡采食和饮水,黑暗期供鸡休息。这种光照制度有利于提高肉鸡采食量、日增重、饲料利用率和节约电力，但饲槽饮水器的数量需要增加50%。蛋鸡舍光照管理方案商品蛋鸡父母代种鸡周龄光照时间（h/d）周龄光照时间（h/d）0～1232～17818919102011211222132313241525～681669