第五章-畜舍设计及畜舍环境控制与管理

1第五章畜舍设计及畜舍环境控制与管理环境是动物赖以生存的基础，它同饲料、品种、疫病一样，对动物生长、发育、繁殖和健康产生重要影响。优良动物品种只有在适宜环境中，才能充分发挥其遗传潜力，取得较好的经济效益。我国地域辽阔，气候类型多样，大多数地区环境变化剧烈，难以满足动物生产要求。为了提高畜牧业生产水平，提高畜产品质量和畜牧业经济效益，必须对畜舍环境进行控制与管理。畜舍的设计则是畜舍环境控制与管理的基础。畜舍的设计必须符合家畜生物学特性的需要，满足动物生产工艺和饲养管理的要求。畜舍设计、建造和管理的目的是为家畜创造既符合畜禽生理要求又可进行高效生产的环境。畜舍既不同于工业厂房，也有别于民用住房，其特点是：在畜舍内活动的对象是饲养密度大的动物，这些动物不仅在舍内饮水、采食、生产，而且还在舍内排泄。因此，由于动物的活动和畜舍外围护结构的封闭作用使畜舍内温度、水汽、灰尘、有害气体和噪声等显著的高于舍外环境，而畜舍内的风速和光照则低于舍外环境。这样，就增加了畜舍空气环境改善和控制的难度。但是，只要我们根据家畜的生物学特点，结合当地自然气候条件，选择适用的材料建筑，确定适宜的畜舍形式与结构，进行科学设计、合理施工、采用舍内环境控制设备和科学的管理，就能够为动物生产和活动创造良好的环境。第一节畜舍设计的概念及原则一、畜舍设计的概念畜舍设计是根据畜牧场生产工艺的要求，制订的畜舍建设的蓝图，包括建筑设计和技术设计。（1）建筑设计：建筑设计是以工艺设计为依据，在选定的场址上进行合理的分区规划和建筑物、构筑物以及道路等的布局，绘制牧场总平面图；在牧场总体设计的基础上，根据工艺设计的要求，设计各种房舍的式样、尺寸、材料及内部布置等，绘制各种房舍的平面图、立面图和剖面图，必要时绘制用于表达房舍局部构造、材料、尺寸和做法的建筑详图。建筑设计的全部图纸包括牧场总平面图和各种房舍的平面、立面、剖面图以及建筑详图，统称为建筑施工图。建筑设计也涉及畜牧专业知识，因此，也需要有畜牧技术人员参与。（2）技术设计：包括结构设计和设备设计。结构设计就是根据建筑设计的要求，设计和绘制每种房舍的基础、屋面、梁、柱等承重构件的平面图和构造详图，这些图纸统称为结构施工图；设备设计则是根据工艺设计、建筑设计和结构设计的要求，设计和绘制场区及各种房舍的给水、供暖、通风、电气等管线的平面布置图、立体布置图以及各种设备和配件的详图，这些图纸统称为设备施工图。技术设计必须由工程设计人员承担。二、畜舍设计的原则2设计和建造畜舍，必须为家畜创造适宜的环境，以提高家畜的健康和生产力。设计畜舍时，应遵循下列原则：（1）应根据当地气候特点和生产要求选择畜舍类型和构造方案。（2）应尽可能的采用科学合理的生产工艺，并注意节约用地。（3）在满足生产要求的情况下，应注意降低生产成本。在设计畜舍时，一方面要反对那种追求形式、华而不实的铺张浪费现象，另一方面也要反对片面强调因陋就简的错误认识。因为将畜舍建造的过于简陋，起不到保温和隔热的作用，在冬季，畜舍温度过低，家畜吃进去的饲料全被用于维持体温，没有生长发育的余力，有的反而掉膘，形成了“一年养半年长”的现象，甚至发生严重的冻伤。在夏季，畜舍过于简陋，舍温过高，家畜处于热应激状态，难以进行正常的生产。第二节畜舍类型及其小气候特点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。舍饲动物与畜舍环境的关系更为密切。畜舍的结构和畜舍外围护结构是指由畜舍外墙、门、窗、屋顶和地面构成的畜舍外壳。按畜舍外围护结构封闭的程度大小，可将畜舍分为开放式畜舍，半开放式畜舍和封闭式畜舍三大类型,如图11-1a所示。一、封闭式畜舍1.封闭式畜舍的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/和通风设备，该种畜舍具有良好的隔热能力，便于人工控制舍内环境。根据封闭畜舍有无窗户，可以将封闭畜舍分为有窗封闭舍和无窗封闭舍。有窗封闭畜舍四面有墙，纵墙上设窗，跨度可大可小。跨度小于10m时，可开窗进行自然通风和光照，或进行正压机械通风，亦可关窗进行负压机械通风。由于关窗后封闭较好，采取供暖降温措施的效果较半开放式好，耗能也较少。无窗封闭畜舍也称“环境控制舍”，四面设墙，墙上无窗，进一步提高了畜舍的密封性和与外界的隔绝程度，但通风、光照、供暖、降温、排污、除湿等，均需靠设备调控。无窗式畜舍在国外应用较多，且多为复合板组装式，它能创造较适宜的舍内环境，但土建和设备投资较大，耗能较多。2.封闭式畜舍小气候特点封闭畜舍外围护结构具有较强的隔热能力，可以有效地阻止外部热量的传入和畜舍内部热量的散失，由于家畜的产热，机械和人类的活动，封闭舍空气温度往往高于舍外。空气中3尘埃、微3.封闭式畜舍使用范围无窗封闭舍主要用作北方寒冷地区(1月份平均气温为15℃～28℃)的猪舍和禽舍。有窗封闭舍主要适用于温暖地区(1月份平均气温-5～15℃)猪、禽生产和寒冷地区牛和羊生产。二、半开式放畜舍1.半开放式畜舍结构特点半开放舍是三面有墙，一面仅有半截墙的畜舍，多用于单列的小跨度畜舍。这类畜舍的开敞部分在冬天可加以遮挡形成封闭舍。半开放式畜舍外围护结构具有一定的隔热能力。由于一面墙为半截墙、跨度小，因而通风换气良好，白天光照充足，一般不需人工照明、人工通风和人工采暖设备，基建投资小，运转费用小，但通风又不如开放舍。所以这类畜舍适用于冬季不太冷而夏季又不太热的地区使用。为了提高使用效果，可在半开放式畜舍的后墙开窗，夏季加强空气对流，提高畜舍防暑能力，冬季除将后墙上的窗子关闭外，还可在南墙的开露部分挂草帘或加塑料窗，以提高其保温性能。2.半开放式畜舍小气候特点半开放式畜舍外围护结构具有一定的防寒防暑能力，冬季可以避免寒流的直接侵袭，防寒能力强于开放舍和棚舍，但空气温度与舍外差别不很大。3.半开放式畜舍使用范围开放式和半开放式畜舍跨度较小，仅适用于小型牧场，温暖地区可用作成年畜禽舍，炎热地区可用作产房、幼畜舍。三、开放式畜舍1.开放式畜舍结构特点开放舍是指一面(正面)或四面无墙的畜舍，后者也称为棚舍。其特点是独立柱承重，不设墙或只设栅栏或矮墙，其结构简单，造价低廉，自然通风和采光好，但保温性能差。2.开放式畜舍小气候特点开放舍可以起到防风雨、防日晒作用，小气候与舍外空气相差不大。前敞舍在冬季对无墙部分加以遮挡，可有效地提高畜舍外围护结构的防寒能力。3.开放式畜舍使用范围开放舍适用于炎热地区各种动物生产和温暖地区的成年猪、鸡、牛、羊生产，但需作好棚顶的隔热设计。也可用作遮阳棚、物料堆棚。畜舍样式的选择须综合考虑牧场性质和规模、当地气候、机械化程度、投资能力等，不可照搬套用别场图纸。4图11-1a开放式畜舍、半开方式畜舍以及封闭畜舍结构示意图1.温度不同种类的动物，适宜温度和生产温度的范围不同。适宜温度是指对家畜生活和生产有利的环境温度。在适宜温度范围内，动物的生产性能最高，饲料能量和物质的转化率也最高。但是，要将畜舍环境控制在适宜温度范围内，需要较多的设备和基建投资，经济上往往是不行的。因此，在适宜温度条件下，虽然动物生产力高，但经济效益并不高。而生产环境温度是指在生产中尚不至于导致家畜生产力明显下降以及健康状况明显变化的温度。在一般的条件下，生产环境温度通过科学的畜舍设计及设备和管理措施是可以达到的。因而，生产环境温度应该是畜牧业生产中环境控制依据的参数。主要家畜所需的环境温度参数见表11-1。52.相对湿度无论何种家畜，畜舍环境相对湿度都不可过高或过低，一般情况下，畜舍环境的相对湿度应在65～75%之间，某些种类或用途的畜禽（如水禽、肥猪等），可以放宽到80%。3.气流畜舍气流应分布均匀，不留死角，低温(小于10℃)时，气流速度应为0.1～0.25m/s，高温(30℃以上)时，气流速度应为0.5m/s～1.0m/s。表11-1家畜适宜温度生产环境温度光照时间光照强度空气微生物含量（℃）（℃）（小时）（lx）（千个/m3）猪妊娠母猪分娩母猪带仔母猪初生仔猪后备母猪肥育猪13～2010～2514～1875小于10015～2510～3014～1875小于6017～2015～2514～1875小于5032～3427～3214～1875小于5015～2710～2514～1875小于5015～2010～308～1250小于80牛成年公牛肉用母牛乳用母牛犊牛青年牛肉牛小阉牛0～205～3016～1875小于708～15～3016～1875小于705～25-5～3016～1875小于7012～1812～2516～18100小于505～200～3014～1850小于7010～245～306～850小于7015～2410～306～850小于70马成年马马驹137～3012～1475小于702520～3012～1475小于50绵羊成年绵羊初生绵羊羔哺乳绵羊羔-3～23-5～258～1075小于7027～3027～308～10100小于5015～2010～258～10100小于50山羊成年山羊初生山羊羔哺乳山羊羔5～250～308～1075小于7027～3027～308～10100小于5015～2510～308～1075小于506鸡成年鸡雏鸡（1）1～30日龄（2）31～60日龄青年鸡（31～60日龄）肉用仔鸡火鸡（1～21日龄平养）火鸡（21～120日龄平养）成年火鸡（平养）13～2010～3014～1720～250～3日龄23h2531～2031～20以后逐渐减至8h5～1020～1820～1885～1018～1618～1685～1018～2318～253L：1D5～1027～2227～2214～165～1020～1820～1814～165～1012～1610～2014～165～10鹌鹑1周龄2～5周龄（蛋用）2～6周龄（肉用）31～3431～34245～1024～3017～32205～1024～3017～3285～10鸭鹅1～30日龄（平养）大于31日龄（平养）30～2030～1814～165～1015～2515～2514～165～10第三节畜舍结构和作用畜舍构造是指畜舍构件或配件的组成和相互结合的方式和方法。畜舍构造的主要部分包括墙体（或柱子）、基础、地面（或楼板）、屋顶、门窗及内外装修（散水、勒脚、踢脚、墙裙、吊顶、内外墙面粉刷等），如图11-1所示。7图11-1b畜舍结构的主要组成部分（李震钟主编.畜牧场生产工艺与畜舍设计.北京：中国农业出版社，2000年5月）1.屋面2.屋架3.砖墙4.地窗5.基础垫层6.室内地坪7.风机8.鸡笼9.基础10.室外地坪11.散水、12.窗13.吊顶畜舍的墙、屋顶、门、窗和地面构了畜舍的外壳，称为“畜舍外围护结构”，为畜舍构造的一部分。畜舍以其外围护结构而使舍内空间不同程度的与外部隔开，形成不同于舍外环境状况的畜舍小气候。因而，畜舍内小气候状况在很大程度上取决于畜舍外围护结构状况。畜舍构造各部分根据其功能可以分为承重部分和围护、分割部分。畜舍承重部分有两种形式，第一种是墙体承重，依靠内外墙承载屋顶、楼板层、风雪和墙身自重等各种荷载，并将其传递到基础和基地上，该承重方式坚固、稳定、结构简单、施工方便、造价低，在畜舍建筑中经常使用，如图11-2（a）所示；第二种是立贴式梁架承重，即由梁、柱承载屋顶重量，墙体起围护作用，如图11-2（b）所示。采用立贴式梁架承重的墙体可以选用保温隔热性能好，价格低但强度差的材料，这种承重方式一般用于单层畜舍建筑。图11-2a墙体承重图11-2b立贴式梁架承重（李震钟主编.畜牧场生产工艺与畜舍设计.北京：中国农业出版社，2000年5月）8选择确定畜舍构造方案，要求构造坚固、符合畜牧生产要求、形体和构造简单、整齐、经济美观，适用。在畜舍构造方案选择过程中，应该根据气候因素、畜牧业生产特点、建筑材料、建筑习惯和投资能力等因素综合考虑，切不可生搬硬套，盲目模仿。一、基础、地基房舍的墙或柱埋入地下的部分称为基础，它是畜舍承载的构件之一，它承担通过墙、柱传递