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中图分类号:S815.9 文献标志码:C 文章编号:1001-0769(2017)10-0029-05
10 案例分析
10.1 传统的单斜面屋顶猪舍
10.1.1 猪舍和问题
在一排新建的单斜面屋顶猪舍中的猪并没有像老式猪舍中的猪那样快速生长,尽管新猪舍的保温隔热性能更好。
10.1.2 猪舍
这两排猪舍在前部的门上方都有一个大的通风口,后部有一个较小的通风口。新猪舍采用全板条式地面,后部高1.2 m,前部高2 m。老式猪舍采用部分板条式地面,后部高0.9 m,前部高1.8 m。新猪舍后部的通风口小得多 (图57、58)。
10.1.3 发现
新猪舍可能有两个问题:通风口的大小和通风控制的类型(人工或自动)。
在新猪舍,猪在全年中的生长速度下降明显,这表明该问题的主要原因可能是前部的通风活板缺乏自动控制;有些时候,活板开得太大,降温过度;而在其他时候,它们太封闭,导致猪感觉太热。
新猪舍中后部较小的通风口意味着在炎热天气下新猪舍会比老式猪舍更热,但在一定程度上,这可以通过全板条式地板、墙壁更高的保温隔热性能以及更大的空间来消除。
10.1.4 建议
前部的通風活板应安装自动控制仪,独立于后部活板。理想情况下,后部的通风口在新猪舍中可以建得更大,但是这将很困难,因为后墙是预制面板,而没有适合安装新通风口的必要支撑点。
新猪舍后部较小的通风口意味着室内气流比老式猪舍中的慢;
新猪舍前部的通风活板是人工控制的,而老式猪舍有一个自动调整系统。
10.2 现代单斜面屋顶猪舍实例1
10.2.1 猪舍和问题
持续暴发咬尾。
10.2.2 猪舍
这两栋猪舍采用早期的现代单斜面屋顶设计,屋顶前部高约3 m,后部高约2 m。前后墙壁的顶部有可以自动调节的自然通风口,可同时打开和关闭单促动器(图59)。猪舍建在一个无遮蔽的地方,彼此间相距5 m。
10.2.3 发现
无遮蔽的地方意味着风对两栋猪舍的通风有明显的影响。随着猪舍前后通风口一起开启,风可以直接穿过猪舍,导致室内温度迅速下降;然后,关闭通风口可以使室内温度升高。根据风向和活板打开的宽度,进入室内的凉爽空气可以吹落到猪舍内不同区域的地板上。这些快速流动的空气在室内发生变化,随后是一段时间的静止空气,对猪来说是不舒适的,并且可能会导致咬尾。
10.2.4 建议
通风系统需要改进,使猪始终能在猪舍的后部建立一个温暖的躺卧区域,不受通风口的位置和风向的影响。该通风系统应该被更换,这样可以通过前后通风活板各自的调整进行工作。
最初,前部活板应该是唯一的通风口,使猪舍后部成为一个温暖的地方,猪将在此建立一个躺卧区域。新鲜空气将可以通过前部活板的底部进入猪舍,并将吹落到猪舍的前部地面。当前部活板完全打开后而室内温度仍然上升时,后部活板才能打开。
实现此目的的最佳方法是将一台单促动器安装在后部通风口上,通常通过现有的控制器可以进行自动控制。控制器上的温度设置将需要调整,以使猪舍内大部分通风是通过前部通风口提供的,后部通风口只有在室内温度的上升超过了前部通风口所能控制的范围时才打开。
这通常意味着当内部温度高出前部通风口的设定值约3 ℃时后部通风口将会打开。
猪舍后部的每一个饮水器或料槽都需要朝猪舍的前部重新放置,从而使它们不会位于猪舍后部新的躺卧区域内(图60)。
10.3 现代单斜面屋顶猪舍实例1
10.3.1 猪舍和问题
猪舍通风不良。
10.3.2 猪舍
此类猪舍是现代单斜面屋顶猪舍的早期版本,前部高3 m,后部高2 m,顶部均安装了由单电促动器自动控制的通风口。
这栋猪舍是几年前建成的。另一栋猪舍位于其后面,用作仓库的二手卡车集装箱被安放在其前方(图61、62)。
10.3.3 发现
为了使猪舍在通风和温度控制方面能够按设计要求工作,因此猪舍应远离其他建筑物;目前采用自然通风的猪舍建议至少相距6 m。这栋猪舍距其后面一栋猪舍靠得太近了,因此通过猪舍后部通风口的气流非常少。此外,卡车车身挡在前部通风口6 m通风距离的地方。在较冷的天气情况下,在需要较少的通风时,有足够的通风口来提供充足的通风;但是,一旦环境温度升高,该通风系统就不能将猪舍内部温度保持在满意的水平上。
10.3.4 建议
卡车集装箱应该移走以让充足的空气通过前部通风口。不幸的是,没有切实可行的方法来改善后部通风口的气流。
猪舍应更换为风机式通风系统,风机抽出室内的空气,后部通风口变为进气口。风机可以安装在靠近单斜面屋顶的顶部或前壁顶部,并将前部通风口关闭并密封。后部进气口应改为料斗式进气口,以将进入的空气向上和向猪舍的前部引导。
天花板上任何障碍物(例如檩条、灯管等)的方向都应与进气口的气流平行,或被盖住以使天花板表面光滑。后部通风口需要设置成自动控制的方式,以便随着风扇转速的加快可进行调节。
老式猪舍要进行这些调整将花费大量的资金。一种更实用但不太有效的替代解决方案如下:
卡车集装箱应移走,并且通过除去灰尘、污垢和任何障碍物尽可能使通风口可以发挥作用。每逢外部温度变得过热(通常高于约20 ℃,但取决于各家猪场),启用安装在猪舍前部上方的喷雾制冷系统。喷雾制冷系统将使用蒸发冷却原理来使猪降温,并且可以将猪实际感受到的温度(有效温度)降低高达4 ℃。
作为最后一步,一系列的风机可以沿着猪舍后部安装,从后部通风口将空气吹入猪舍,可有效替代后部通风口非天然存在的自然气流。 10.4 横向自动可控式自然通风系统(Automatically Controlled Natural Ventilation,ACNV)猪舍
10.4.1 猪舍和问题
当室外没有风时会引起猪舍内通风不良。
10.4.2 猪舍
该猪舍是一个横向通风的ACNV猪舍,屋顶有一些小的人工控制的通风口。
无论何时有风,猪舍均通风良好,但无风时会变得闷热,并积满灰尘。
10.4.3 发现
计算表明,侧墙的通风进气口足以使横向通风系统运行良好。然而,屋顶的通风出口太小,每当风停止吹时不足以形成有效的烟囱式通风(图63、64)。
10.4.4 建议
现有的通风出口需要替换为具有更大横截面的烟囱或开放式屋脊。现成的圆柱形烟囱管道安装了可调节的活板(挡板),活板连接了计算机控制器,可以控制横向进气口。在现有通风口上使用该系统有几个优点:
● 烟囱较高的位置可以增強抽取和烟囱效应;
● 可控活板可以保持烟囱开放的横截面积相对于进气口的横截面不变,根据经验,进气口的横截开口面积应为出气口的2倍;
● 在寒冷天气期间,当动物散发的体热不足以使室内空气上升并离开猪舍时,该活板还可以防止冷空气下落进入猪舍内。
如果采用屋脊通风口,那么开口区的宽度必须几乎是猪舍整个长度的横向通风口宽度的一半,以产生足够的烟囱效应。最好为该通风口安装自动控制仪,再与横向进气口连接,以保持开口区的比例一致。
这将能够防止室内的热量通过通风口以较低的通风速率流失,并可防止在外部温度较低时冷空气吹入室内。
开放式屋脊和横向通风口需要在猪舍末端 3 m处终止。这些末端空间应关闭以防止猪舍末端周围的空气湍流在猪舍内形成不稳定的气流。
对现有的保温隔热结构进行这样的更换很可能相当困难,且费用昂贵。一种在任何天气条件下都能稳定发挥通风功能的替代方案,是在屋脊烟囱底部安装一系列风机和蝶形活板。风机的数量和大小取决于猪舍内猪的数量和最大体重。如果风机全部开启,风机的数量和大小应该是不变的。
风机应实行自动控制,使其只有当温度升高到猪舍预期温升时才开始工作。这意味着它们设定的温度应该比猪舍设定温度高约4 ℃。每当风机不运行时,风机烟囱底部的蝶形活板必须关闭,然后应以与风机转速提高相同的增幅自动打开。
当风机停止运行或以非常低的速度运行时,蝶形活板对阻止冷空气进入猪舍很重要。
10.5 厚垫料式猪舍
10.5.1 猪舍和问题
咬尾,特别是在冬季。
10.5.2 猪舍
此类猪舍是一种净跨度、门架式、无保温隔热结构的垫料式猪舍。来自猪栏前部区域的粪便被刮掉,所以重要的是猪要在猪栏前部排便,在后部躺卧。
猪舍后部的所有墙壁在混凝土墙壁上方都安装了“面板”,以防止猪进入(图65)。
10.5.3 发现
猪舍的这种布局有利于猪在猪舍前部排便、饮水和采食,在后部躺卧(图66)。在寒冷的天气中,室外的新鲜空气通过面板的空隙直接吹落在猪舍后部的垫料上。这使得靠后墙的区域风大且很冷,所以猪不会躺卧在那里,相反会被猪用作排便区。因此,猪被迫躺在猪舍中间,远离后墙,远离采食、饮水和排便区。
猪舍中间区域不够大,不能容纳所有的猪,随着它们的长大,其中一些猪会被迫躺卧在猪舍前部和后部较冷的地方,这会使猪产生应激,并开始咬尾。
此问题的严重程度将取决于猪舍内外之间的相对温度,这就解释了为什么这问题主要发生在冬季。
10.5.4 建议
在寒冷天气遮盖面板可能会阻止冷气吹入猪舍,但除非盖子可自动调整并能轻松安装,否则在问题出现后可能还没有安装好,并且可能被搁置很长时间。
在猪舍后部面板下方建一个窝,将会阻止贼风和冷空气直接吹入猪舍中。该窝不需要非常宽(1 m~1.5 m),但应该足够大,以使所有猪在首次转入猪舍时都能在窝下方休息。随着猪的生长,它们将挤满该区域,但是猪在窝下方散发出的热量将能够阻止任何较冷的空气吹向这些猪。使窝易于抬高和下降(最好根据下方的温度自动调节),也将有助于阻止猪在炎热天气在下方排便,因为它太热,此时它们不会躺在这下方。□□
未完,待续。
原题名:Ventilating pig buildings- Providing optimum living conditions for pigs(英文)
10 案例分析
10.1 传统的单斜面屋顶猪舍
10.1.1 猪舍和问题
在一排新建的单斜面屋顶猪舍中的猪并没有像老式猪舍中的猪那样快速生长,尽管新猪舍的保温隔热性能更好。
10.1.2 猪舍
这两排猪舍在前部的门上方都有一个大的通风口,后部有一个较小的通风口。新猪舍采用全板条式地面,后部高1.2 m,前部高2 m。老式猪舍采用部分板条式地面,后部高0.9 m,前部高1.8 m。新猪舍后部的通风口小得多 (图57、58)。
10.1.3 发现
新猪舍可能有两个问题:通风口的大小和通风控制的类型(人工或自动)。
在新猪舍,猪在全年中的生长速度下降明显,这表明该问题的主要原因可能是前部的通风活板缺乏自动控制;有些时候,活板开得太大,降温过度;而在其他时候,它们太封闭,导致猪感觉太热。
新猪舍中后部较小的通风口意味着在炎热天气下新猪舍会比老式猪舍更热,但在一定程度上,这可以通过全板条式地板、墙壁更高的保温隔热性能以及更大的空间来消除。
10.1.4 建议
前部的通風活板应安装自动控制仪,独立于后部活板。理想情况下,后部的通风口在新猪舍中可以建得更大,但是这将很困难,因为后墙是预制面板,而没有适合安装新通风口的必要支撑点。
新猪舍后部较小的通风口意味着室内气流比老式猪舍中的慢;
新猪舍前部的通风活板是人工控制的,而老式猪舍有一个自动调整系统。
10.2 现代单斜面屋顶猪舍实例1
10.2.1 猪舍和问题
持续暴发咬尾。
10.2.2 猪舍
这两栋猪舍采用早期的现代单斜面屋顶设计,屋顶前部高约3 m,后部高约2 m。前后墙壁的顶部有可以自动调节的自然通风口,可同时打开和关闭单促动器(图59)。猪舍建在一个无遮蔽的地方,彼此间相距5 m。
10.2.3 发现
无遮蔽的地方意味着风对两栋猪舍的通风有明显的影响。随着猪舍前后通风口一起开启,风可以直接穿过猪舍,导致室内温度迅速下降;然后,关闭通风口可以使室内温度升高。根据风向和活板打开的宽度,进入室内的凉爽空气可以吹落到猪舍内不同区域的地板上。这些快速流动的空气在室内发生变化,随后是一段时间的静止空气,对猪来说是不舒适的,并且可能会导致咬尾。
10.2.4 建议
通风系统需要改进,使猪始终能在猪舍的后部建立一个温暖的躺卧区域,不受通风口的位置和风向的影响。该通风系统应该被更换,这样可以通过前后通风活板各自的调整进行工作。
最初,前部活板应该是唯一的通风口,使猪舍后部成为一个温暖的地方,猪将在此建立一个躺卧区域。新鲜空气将可以通过前部活板的底部进入猪舍,并将吹落到猪舍的前部地面。当前部活板完全打开后而室内温度仍然上升时,后部活板才能打开。
实现此目的的最佳方法是将一台单促动器安装在后部通风口上,通常通过现有的控制器可以进行自动控制。控制器上的温度设置将需要调整,以使猪舍内大部分通风是通过前部通风口提供的,后部通风口只有在室内温度的上升超过了前部通风口所能控制的范围时才打开。
这通常意味着当内部温度高出前部通风口的设定值约3 ℃时后部通风口将会打开。
猪舍后部的每一个饮水器或料槽都需要朝猪舍的前部重新放置,从而使它们不会位于猪舍后部新的躺卧区域内(图60)。
10.3 现代单斜面屋顶猪舍实例1
10.3.1 猪舍和问题
猪舍通风不良。
10.3.2 猪舍
此类猪舍是现代单斜面屋顶猪舍的早期版本,前部高3 m,后部高2 m,顶部均安装了由单电促动器自动控制的通风口。
这栋猪舍是几年前建成的。另一栋猪舍位于其后面,用作仓库的二手卡车集装箱被安放在其前方(图61、62)。
10.3.3 发现
为了使猪舍在通风和温度控制方面能够按设计要求工作,因此猪舍应远离其他建筑物;目前采用自然通风的猪舍建议至少相距6 m。这栋猪舍距其后面一栋猪舍靠得太近了,因此通过猪舍后部通风口的气流非常少。此外,卡车车身挡在前部通风口6 m通风距离的地方。在较冷的天气情况下,在需要较少的通风时,有足够的通风口来提供充足的通风;但是,一旦环境温度升高,该通风系统就不能将猪舍内部温度保持在满意的水平上。
10.3.4 建议
卡车集装箱应该移走以让充足的空气通过前部通风口。不幸的是,没有切实可行的方法来改善后部通风口的气流。
猪舍应更换为风机式通风系统,风机抽出室内的空气,后部通风口变为进气口。风机可以安装在靠近单斜面屋顶的顶部或前壁顶部,并将前部通风口关闭并密封。后部进气口应改为料斗式进气口,以将进入的空气向上和向猪舍的前部引导。
天花板上任何障碍物(例如檩条、灯管等)的方向都应与进气口的气流平行,或被盖住以使天花板表面光滑。后部通风口需要设置成自动控制的方式,以便随着风扇转速的加快可进行调节。
老式猪舍要进行这些调整将花费大量的资金。一种更实用但不太有效的替代解决方案如下:
卡车集装箱应移走,并且通过除去灰尘、污垢和任何障碍物尽可能使通风口可以发挥作用。每逢外部温度变得过热(通常高于约20 ℃,但取决于各家猪场),启用安装在猪舍前部上方的喷雾制冷系统。喷雾制冷系统将使用蒸发冷却原理来使猪降温,并且可以将猪实际感受到的温度(有效温度)降低高达4 ℃。
作为最后一步,一系列的风机可以沿着猪舍后部安装,从后部通风口将空气吹入猪舍,可有效替代后部通风口非天然存在的自然气流。 10.4 横向自动可控式自然通风系统(Automatically Controlled Natural Ventilation,ACNV)猪舍
10.4.1 猪舍和问题
当室外没有风时会引起猪舍内通风不良。
10.4.2 猪舍
该猪舍是一个横向通风的ACNV猪舍,屋顶有一些小的人工控制的通风口。
无论何时有风,猪舍均通风良好,但无风时会变得闷热,并积满灰尘。
10.4.3 发现
计算表明,侧墙的通风进气口足以使横向通风系统运行良好。然而,屋顶的通风出口太小,每当风停止吹时不足以形成有效的烟囱式通风(图63、64)。
10.4.4 建议
现有的通风出口需要替换为具有更大横截面的烟囱或开放式屋脊。现成的圆柱形烟囱管道安装了可调节的活板(挡板),活板连接了计算机控制器,可以控制横向进气口。在现有通风口上使用该系统有几个优点:
● 烟囱较高的位置可以增強抽取和烟囱效应;
● 可控活板可以保持烟囱开放的横截面积相对于进气口的横截面不变,根据经验,进气口的横截开口面积应为出气口的2倍;
● 在寒冷天气期间,当动物散发的体热不足以使室内空气上升并离开猪舍时,该活板还可以防止冷空气下落进入猪舍内。
如果采用屋脊通风口,那么开口区的宽度必须几乎是猪舍整个长度的横向通风口宽度的一半,以产生足够的烟囱效应。最好为该通风口安装自动控制仪,再与横向进气口连接,以保持开口区的比例一致。
这将能够防止室内的热量通过通风口以较低的通风速率流失,并可防止在外部温度较低时冷空气吹入室内。
开放式屋脊和横向通风口需要在猪舍末端 3 m处终止。这些末端空间应关闭以防止猪舍末端周围的空气湍流在猪舍内形成不稳定的气流。
对现有的保温隔热结构进行这样的更换很可能相当困难,且费用昂贵。一种在任何天气条件下都能稳定发挥通风功能的替代方案,是在屋脊烟囱底部安装一系列风机和蝶形活板。风机的数量和大小取决于猪舍内猪的数量和最大体重。如果风机全部开启,风机的数量和大小应该是不变的。
风机应实行自动控制,使其只有当温度升高到猪舍预期温升时才开始工作。这意味着它们设定的温度应该比猪舍设定温度高约4 ℃。每当风机不运行时,风机烟囱底部的蝶形活板必须关闭,然后应以与风机转速提高相同的增幅自动打开。
当风机停止运行或以非常低的速度运行时,蝶形活板对阻止冷空气进入猪舍很重要。
10.5 厚垫料式猪舍
10.5.1 猪舍和问题
咬尾,特别是在冬季。
10.5.2 猪舍
此类猪舍是一种净跨度、门架式、无保温隔热结构的垫料式猪舍。来自猪栏前部区域的粪便被刮掉,所以重要的是猪要在猪栏前部排便,在后部躺卧。
猪舍后部的所有墙壁在混凝土墙壁上方都安装了“面板”,以防止猪进入(图65)。
10.5.3 发现
猪舍的这种布局有利于猪在猪舍前部排便、饮水和采食,在后部躺卧(图66)。在寒冷的天气中,室外的新鲜空气通过面板的空隙直接吹落在猪舍后部的垫料上。这使得靠后墙的区域风大且很冷,所以猪不会躺卧在那里,相反会被猪用作排便区。因此,猪被迫躺在猪舍中间,远离后墙,远离采食、饮水和排便区。
猪舍中间区域不够大,不能容纳所有的猪,随着它们的长大,其中一些猪会被迫躺卧在猪舍前部和后部较冷的地方,这会使猪产生应激,并开始咬尾。
此问题的严重程度将取决于猪舍内外之间的相对温度,这就解释了为什么这问题主要发生在冬季。
10.5.4 建议
在寒冷天气遮盖面板可能会阻止冷气吹入猪舍,但除非盖子可自动调整并能轻松安装,否则在问题出现后可能还没有安装好,并且可能被搁置很长时间。
在猪舍后部面板下方建一个窝,将会阻止贼风和冷空气直接吹入猪舍中。该窝不需要非常宽(1 m~1.5 m),但应该足够大,以使所有猪在首次转入猪舍时都能在窝下方休息。随着猪的生长,它们将挤满该区域,但是猪在窝下方散发出的热量将能够阻止任何较冷的空气吹向这些猪。使窝易于抬高和下降(最好根据下方的温度自动调节),也将有助于阻止猪在炎热天气在下方排便,因为它太热,此时它们不会躺在这下方。□□
未完,待续。
原题名:Ventilating pig buildings- Providing optimum living conditions for pigs(英文)