实验 畜舍的通风换气

畜舍的通风换气•空气自身和其污染物质（主要是家畜自身或生产过程中产生的气体）•二氧化碳是畜舍中的常在气体，其浓度高低代表了空气的污浊程度•降低二氧化碳浓度意味着改善了空气卫生环境•通常畜舍设计最关心的不是空气环境而是温热环境。•冬季换气量是增加生产成本的重要因素，在能量成本高的时候，人们往往把换气量降低到危害畜禽健康和安乐的水平。通风换气的重要性通风换气的目的•畜舍内环境控制的一个重要手段•目的：•1、在气温高的情况下，通过空气流动使动物感到舒适，以缓解高温对家畜的不良影响；•2、在畜舍密闭的情况下，引进舍外的新鲜空气，排除舍内的污浊空气，既能防止舍内潮湿，又可提高空气质量。通风换气的原则排除过多水汽，使舍内空气的相对湿度保持适宜状态；维持适中的舍内气温；气流稳定，均匀，不形成“贼风”，无气流死角；清除舍内有害气体；防止水汽在墙、天棚内表面凝结。畜舍通风方式•自然通风•利用进、排风口(如门、窗等)，依靠风压和热压为动力的通风•机械通风•依靠机械动力实行强制通风自然通风•利用舍内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压，来实现换气的一种通风方式。•不需要任何机械设备，利用这种通风方式常常可以达到巨大的通风换气量，是一种最经济的通风方式。机械通风•也叫强制通风•按畜舍内气压变化分类，机械通风可分为：负压通风、正压通风和联合通风三种方式。•1．负压通风：亦称排气式通风或排风。它是利用风机将舍内污浊空气抽出。•2．正压通风：亦称进气式通风或送风，是指通过风机将舍外新鲜空气强制送入舍内，使舍内气压升高，舍内污浊空气经风口或风管自然排除的换气方式。其优点在于可对进入空气进行各种处理，保证舍内有适宜的温湿状况和清洁的空气环境。•3．联合通风：亦称混合式通风，是一种将负压通风和正压通风那个同时使用的通风方式，因可保持舍内外压差接近于零，故又称为等压通风。•机械通风除按舍内外气压差进行分类外，也可按舍内气流方向分为横向通风、纵向通风等。•横向通风：是指舍内气流方向与畜舍长轴垂直的机械通风。•其最大的不足在于舍内气流分布不均，气流速度偏低，死角多，换气质量不高。•纵向通风：是指舍内气流方向与畜舍长轴平行的机械通风。•它克服了横向通风舍内流有死角、气流分布不均、气流速度偏低等缺陷，可确保畜舍获得新鲜空气。•但由于纵向通风的风机直径大，一般不能兼作冬季换气之用。畜舍通风设计注意的问题•合理的通风设计，可以保证畜舍的通风量和风速，并合理组织气流，使之在舍内分布均匀。通风系统的设计必须遵循空气动力学的原理，从送风口尺寸、构造、送风速度与建筑形式、舍内圈栏笼架等设备的布置、排风口的排布等综合考虑。（一）确定畜舍通风换气量（二）检验采光窗夏季通风量能否满足要求（三）地窗、天窗、通风屋脊及屋顶风管的设计（四）机械辅助通风（五）冬季通风实验意义及目的•要保证有效通风，设计出合理的通风系统，必须首先确定适宜的通风量。•掌握最低换气量（冬季）、最大换气量（夏季）的计算方法及实效换气量估测方法，为评价畜舍通风换气状态和设计畜舍通风系统提供依据。通风换气量的计算方法•（一）根据舍内二氧化碳含量计算通风量•只适用于温暖干燥地区，在潮湿地区，尤其是寒冷地区应根据水汽和热量来计算通风量。•（二）根据舍内水汽含量计算通风量•在潮湿寒冷地区用水汽计算通风换气量较为合理。•（三）根据热量计算通风换气量•只能用于排除多余的热能，不能保证在冬季排除多余的水汽和污浊空气。•在生产中，以夏季通风量为畜舍最大通风量，冬季通风量为畜舍最小通风量。•畜舍采用自然通风系统时，在北方寒冷地区应以最小通风量，即冬季通风量为依据确定通风口面积；•采用机械通风时，必须根据最大通风量即夏季通风量确定总的风机风量。•因为在最冷时期，通风系统应尽可能多地排除产生的水汽，而尽可能少的带走热量，所以应按最小通风量计算；在最热时期，应尽可能排除热量，并能在家畜周围造成一个舒适的气流环境，故应按最大通风量计算。•此外，还可根据换气次数来确定通风量。换气次数是指1h换入新鲜空气的体积为畜体容积的倍数。一般规定，畜舍冬季换气应保持3~4次，不超过5次。这种方法只能做粗略估计，不太准确。一、通风换气量的计算•按CO2产生量计算•所需数据：1）畜舍内家畜的种类、头数、体重、生产力；2）畜舍的容积•每小时由舍内向舍外排除的空气量（m3/h）•L—每小时由舍内排除的空气量（m3/h）•mK—舍内所有家畜每小时排除的CO2量（L）•C1—舍内空气CO2最大允许量•C2—舍外大气中CO2含量（0.3L/m3）•C1和C2可以作为常数，因各种畜舍内CO2的标准含量已经形成标准，如•肥育·育成舍应低于0.3%（3L/m3），挤乳·哺乳·育雏舍低于0.2%，短时间容忍值，肥育·育成舍0.5%，榨乳·哺乳·育雏舍低于0.3%。•而大气中的CO2的含量是稳定的，0.3L/m3，即0.03%左右。作业一：•在一栋容纳100头空怀及妊娠前期的母猪舍中，其中体重100kg的母猪30头，体重150kg的母猪40头及体重200kg的母猪30头。猪舍的尺寸为：长52.0m，宽9.7m，高2.2m。按照CO2的含量计算通风量及换气次数。•在用通风换气参数进行猪舍冬季通风换气设计时，通风换气量应按冬季正常值计算。当舍外气温低于15℃时，猪舍的通风换气量控制在冬季最小值，当气温高于15℃时控制在冬季正常值，夏季应采用最大通风换气量。•通常，根据二氧化碳算得的通风量，往往不足以排除舍内产生的水汽，故只适用于温暖、干燥地区。在潮湿地区，尤其是寒冷地区应根据水汽和热量来计算通风量。按舍内水汽含量计算•家畜在舍内不断地产生大量水汽，并且从潮湿物体也有水分蒸发。所以，这些水汽如不排除就会聚积下来，导致舍内潮湿，故需借通风换气系统不断将水汽排除。•用水汽计算通风换气量的依据，就是通过由舍外导入比较干燥的新鲜空气，以置换舍内的潮湿空气，根据舍内外空气中所含水分之差异而求得排除舍内所产的水汽所需要的通风换气量。所需数据1.畜舍中容纳家畜的种类、数目、体重及生产力2.测定畜舍的容积，排气管的面积及高度3.当地最冷月份（1月）空气湿度及畜舍湿度卫生要求计算步骤1.查表求出各种家畜每小时排除的水汽总量2.计算自地面蒸发至空气中的水汽量（牛舍和马舍按其排除水汽量的10%计算，猪舍按25%计算）3.计算舍外空气的绝对湿度及畜舍内容许的绝对湿度4.公式：•每小时的通风量（m3）：•L—畜舍内相对湿度保持在卫生要求范围内，每小时的通风量（m3/h）•Q—舍内家畜排除及地面蒸发的水汽总量（g/h）•q1—畜舍空气中的相对湿度在卫生要求范围内的绝对湿度（g/m3）•q2—进入畜舍内新鲜空气的绝对湿度（g/m3）水汽压换算公式q---水汽量（个/m3）e—水汽压（hPa）a—气体膨胀系数（1/273）t—温度（℃）通常情况下，q和e值相近似，16.4℃时，1+at=0.975温度较低，水汽饱和时，以g/m3表示比毫米汞柱表示的值高0.1-0.2，可不必换算。检验通风设备是否合要求•L=V×A•L—通风量（m3/h或m3/s）•V—排气管的气流速度（m/s）•A—排气管的总横断面积（m2）V可用风速计直接测定，或根据以下公式计算作业二•一栋可容100头乳牛的牛舍中，有30头乳牛平均体重为400kg，平均日产乳10L；50头体重为600kg，平均日产乳15L；20头干乳牛平均体重为600kg。牛舍尺寸为：长69.13m，宽9.9m，天棚高度为2.7m。舍内温度保持8℃时，相对湿度不超过75%，一月份舍外平均气温为-5℃，水汽压为2.4hPa。试计算该牛舍通风量及换气次数。•该牛舍有8个排气管，管高4.6m，每个排气管的面积为0.36m2，舍内温度保持在8℃以上。试检验该牛舍通风设备是否合乎卫生要求。体重（kg）乳量（L）每小时水汽量（g）泌乳牛40010404泌乳牛60015549干乳牛60004871、舍温8℃时饱和水汽压为10.7hPa。2、q2为2.4二、最大换气量•夏季•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1~3℃即视为适宜。Vmax—最大换气量（m3/h）ΔT—舍内外温差（℃），1-3℃Qa—家畜显热散热量K—外围护结构的平均总传热系数F—外围护结构的总面积v—舍内外气温平均值时的空气比容积（m3/kg(DA)）三、实效换气量•Vo—实效换气量（m3/h）•Gw—水汽产生量，（g/h）•Xi—排气的绝对湿度（g/kg）•Xo—入气的绝对湿度（g/kg）•v—排气的比容积（m3/kg）畜舍换气量曲线