第四章-畜禽舍環(huán)境控制.ppt

1 農(nóng)業(yè)設施環(huán)境控制 第四章畜禽舍環(huán)境調(diào)控 華中農(nóng)業(yè)大學工學院 2 主要內(nèi)容 4 0我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展 4 1畜禽舍環(huán)境調(diào)控的要求 4 2畜禽舍通風換氣 4 3畜禽舍的光照 4 4畜禽舍的溫度環(huán)境調(diào)控與節(jié)能 4 5畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 3 4 0我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展 一 我國畜禽業(yè)的發(fā)展二 畜禽舍建筑三 畜禽舍環(huán)境調(diào)控技術四 環(huán)境調(diào)控與動物福利五 環(huán)境調(diào)控與健康養(yǎng)殖六 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控的研究方向 4 建筑形式開敞式 半開敞式 密閉式 連棟式 大棚式 結構形式砌體結構 鋼結構 其他結構 板式 建筑材料磚石 混凝土 鋼材 塑料 新型板材等 二 畜禽舍建筑 5 三 畜禽舍環(huán)境調(diào)控技術 空氣溫度土壤溫度空氣濕度物理環(huán)境熱輻射氣流光照噪聲水份空氣成份 O2 CO2 H2S NH3 化學環(huán)境根圈物質(zhì) 各種肥份 有害物質(zhì)成份同類生物群體 生物的社會環(huán)境 生物環(huán)境空氣 土壤與水中的微生物其他生物 環(huán)境 6 畜禽舍空氣溫度調(diào)控 保溫 隔熱 加溫 降溫 畜禽舍常用保溫措施 朝向 材料 構造 管理 畜禽舍常用隔熱措施 材料 構造 7 空氣溫度調(diào)控 加溫 1 加溫 采暖 能源燃煤 燃油 天然氣 電能 太陽能 地熱能 風能 生物質(zhì)能 2 加溫 采暖 方式 1 根據(jù)采暖范圍分類 全面采暖 局部采暖 2 根據(jù)采暖設備分類 熱水采暖 蒸汽采暖 熱風采暖 電熱采暖 輻射采暖 火爐采暖 8 雞舍降溫 空氣溫度調(diào)控 降溫 1 通風降溫2 降溫設備 9 畜禽舍氣流調(diào)控 調(diào)控目標 流量 速度 分布調(diào)控措施 通風 通風 除濕 加濕 畜禽舍空氣濕度調(diào)控 10 畜禽舍氣體環(huán)境調(diào)控 調(diào)控目標 有害氣體濃度 粉塵濃度調(diào)控措施 通風 生產(chǎn)管理 濕度調(diào)節(jié) 調(diào)控目標 光照度 光照時間調(diào)控措施 采光 遮光 畜禽舍光照調(diào)控 11 四 環(huán)境調(diào)控與動物福利 1976年開始人們提出動物福利的概念 將其定義為 動物與它的環(huán)境相協(xié)調(diào)一致的精神和生理完全健康的狀態(tài) 1990年 臺灣學者將動物福利概述為 善待活著的動物 減少動物死亡的痛苦 12 四 環(huán)境調(diào)控與動物福利 英國 畜禽福利協(xié)會 提出畜禽應享受以下權利 動物福利的標準 免受饑渴 避免過冷熱和生理上的不適 防止疼痛 傷害和疾病 免除驚嚇和精神打擊 能夠展示自然的生活習性 13 五 環(huán)境調(diào)控與健康養(yǎng)殖 健康養(yǎng)殖 包括動物養(yǎng)殖全過程的安全 健康和動物性產(chǎn)品的安全 健康兩方面 安全 健康的動物性產(chǎn)品 是靠健康養(yǎng)殖 養(yǎng) 出來的 而不是靠檢驗檢疫手段 檢 出來的 健康養(yǎng)殖的關鍵控制點是動物 病原體和養(yǎng)殖環(huán)境 14 六 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控的研究方向 基于節(jié)能減排的環(huán)境調(diào)控方向畜禽設施養(yǎng)殖的臭味控制 室外環(huán)境設施及通風等環(huán)控設備的節(jié)能技術基于動 植 物良好生產(chǎn)的環(huán)境控制模式 環(huán)境優(yōu)化控制模型 良種場 基于動 植 物健康生長的環(huán)境控制模式 產(chǎn)品質(zhì)量安全模型 商品場 基于動 植 物生產(chǎn)成本效益的環(huán)境控制模 生產(chǎn)效益管理模型 15 4 1畜禽舍環(huán)境調(diào)控的要求 一 畜禽環(huán)境因素及其影響二 各類畜禽舍環(huán)境調(diào)控要求 16 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 溫度 濕度 太陽輻射 氣流 空氣質(zhì)量 噪聲 17 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 1 溫度 體溫調(diào)節(jié) 恒溫動物在不同的環(huán)境中 根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行調(diào)節(jié) 來維持正常的體體溫 有物理調(diào)節(jié)和化學調(diào)節(jié) 18 物理調(diào)節(jié) 散熱調(diào)節(jié) 依靠皮膚血管舒縮來增減皮膚血液量 改變皮膚溫度 如加強或減弱汗腺和呼吸活動 改變姿勢等 化學調(diào)節(jié) 產(chǎn)熱調(diào)節(jié) 通過增加或減少體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化 來調(diào)節(jié)機體產(chǎn)熱量 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 1 溫度 19 B 臨界溫度 B 過高溫度 C 體溫開始下降溫度 C 體溫開始上升溫度 冷應激 熱應激 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 1 溫度 20 繁殖 高溫會降低公畜禽精液的數(shù)量和品質(zhì) 抑制母畜禽的發(fā)情 影響排卵和受精 影響胎兒的生長 生長育肥 高溫會使采食量下降 從而影響生長育肥率 低溫會使采食量增加 但消化率和利用率下降 不經(jīng)濟 產(chǎn)乳產(chǎn)蛋 過高和過低的溫度都會降低產(chǎn)乳和產(chǎn)蛋量 畜禽健康 溫度過高或過低 會引起或誘發(fā)疾病 如肺炎 痢疾 腸痙攣 口蹄疫 乳房炎等疾病 降低動物的抗病能力 影響到病原體和媒介生物的存活和繁殖 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 1 溫度 21 常用指標的概念 用途 相對濕度 含濕量 kg kg DA 干球溫度 濕球溫度 露點溫度 露點溫度指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下 冷卻到飽和時的溫度 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 2 濕度 22 低溫高濕 低溫環(huán)境中 對流 傳導 輻射為主要散熱方式 較濕空氣以及含水量高的皮毛的導熱性大 會導致非蒸發(fā)散熱量增加 產(chǎn)生濕冷的感覺 高溫高濕 各種散熱均受到限制 為維持體溫的恒定 代謝有可能下降 產(chǎn)熱量減少 高濕 高濕環(huán)境也會促進病原性微生物的繁殖 感染和傳播 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 2 濕度 23 研究結果28 75 RH31 50 RH33 30 RH蛋雞產(chǎn)蛋率相同說明蛋雞耐受高溫的程度隨相對濕度的升高而下降 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 2 濕度 24 太陽輻射是一種電磁波 具有光熱效應 熱輻射光強 光質(zhì) 光照時間 光周期 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 25 輻射照度 能量 單位面積上所接受的光輻射強度 W m2 太陽常數(shù)大氣層以外 距太陽的距離為太陽和地球平均距離處 正對太陽的平面即法線面1m2面積上所接受的太陽能 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 26 光照度 亮度 單位面積上所接受的光通量 lx 1lx 1lm m2 光照度的強弱對畜禽的生長和繁殖有著較大的影響 比如蛋雞的產(chǎn)蛋率 肉雞的生長率 母豬的繁殖力 奶牛的產(chǎn)奶量等 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 27 紫外線 380nm以下 約占9 可見光 380 760nm 約占46 紅外線 760nm以上 約占45 光質(zhì) 一般指太陽輻射中各種光譜的構成 太陽輻射的波長范圍是200 4000nm 到達地表的太陽光中的各種波長的比例因地理位置 時間和天氣情況等而不同 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 28 可見光對雞生理的影響 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 29 光照時間 指接受太陽照射或人工光源照射的時間 一般是指可見光 光周期反應 指動 植物物根據(jù)光照時間長短及其變化所表現(xiàn)出來的生理機能的變化 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 3 太陽輻射 30 氣流會增加畜禽體表的蒸發(fā)散熱和對流散熱 氣流會提高畜禽對高溫的耐受力 低溫環(huán)境中增大氣流速度會增加機體產(chǎn)熱量 畜禽舍的通風設計氣流速度 通風量 氣流分布 均勻性 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 4 氣流 31 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 熱環(huán)境因素綜合評價指標 有效溫度 實感溫度 評價空氣溫度 相對濕度 氣流速度 以及太陽熱輻射綜合作用下所產(chǎn)生的綜合熱感覺指標 用來表示對溫熱感覺的舒適度 32 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 熱環(huán)境因素綜合評價指標 舉例溫度相同的房間 冬季的感覺要比夏天冷 這是由于墻體熱輻射量的不同 17 8 100 RH 0m s的舒適感等同于23 5 80 RH 1 0m s 應用可以通過調(diào)節(jié)不同環(huán)境因素 為畜禽生產(chǎn)創(chuàng)造一個適宜生長的環(huán)境條件 33 CO2無色略顯酸味 無毒 分子量44 密度1 977kg m3高濃度CO2會造成空氣氧含量低下 引起慢性中毒 一頭安靜狀態(tài)下的育肥豬每小時可呼出42L 籠養(yǎng)蛋雞每小時可呼出1 7L 空氣中CO2濃度達到4 時會使豬呼吸加快 10 時豬會昏迷 實際中很少能達到使家畜禽中毒的濃度 其衛(wèi)生學意義在于用它表明畜禽舍通風狀況和空氣的污濁程度 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 34 NH3無色刺激性氣味 分子量17 密度0 771kg m3 易溶于水 對眼睛 呼吸道 神經(jīng)系統(tǒng)有刺激性作用 可引起結膜炎 氣管炎 中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等疾病 主要由糞 尿 飼料 墊草等含氮的有機物分解產(chǎn)生 雞對氨氣最敏感 豬次之 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 35 H2S無色 略揮發(fā) 有臭雞蛋味的有毒氣體 易溶于水 分子量34 密度1 539kg m3 長期低濃度H2S可使畜禽體質(zhì)變?nèi)?抗病力下降 容易發(fā)生腸胃炎 心臟衰竭等 高濃度H2S可使畜禽呼吸中樞麻痹 窒息死亡 來自含硫的有機物的分解 如糞便等 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 36 對眼睛 皮膚 呼吸道都有刺激性 且可能攜帶病原微生物或吸附有害氣體 來自畜禽的活動 以及人為的日常管理活動 降塵 10 m以上 飄塵 1 10 m 煙 1 m以下 霧 10 m以下液體顆粒 微粒 粉塵 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 37 PM10 可吸入顆粒物 空氣動力學當量直徑 10 m TSP 總懸浮顆粒物 空氣動力學當量直徑 100 m 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 38 微生物高密度飼養(yǎng)的畜禽舍中具有微生物生存和繁殖的環(huán)境 如來源于糞便 病畜禽 墊料等 結核病 肺炎 流行性感冒 口蹄疫 豬瘟病 雞新城疫等 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 5 空氣質(zhì)量 39 噪聲的危害會使畜禽受到驚嚇 產(chǎn)生煩躁 消化不良等癥狀 嚴重的會影響到生長 如雞的炸群 母雞產(chǎn)蛋率下降 母豬流產(chǎn) 奶牛停止泌乳等 一 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 6 噪聲 40 除溫度高低外 還應注意溫度的分布性 管理上要注意觀察雞群的行為 雞舍溫度要求 一 雞的生物學特性及雞舍環(huán)境要求 41 注意點 育雛期溫度高 要注意保證70 左右的濕度 防止雛雞脫水 避免高溫高濕 防止病原微生物的繁殖和疾病的傳播避免低溫高濕 減少冷應激和疾病 舍內(nèi)適宜濕度 60 65 70 75 雞舍濕度要求 一 雞的生物學特性及雞舍環(huán)境要求 42 一 雞的生物學特性及雞舍環(huán)境要求 雞舍光照要求 43 二 各類畜禽舍環(huán)境調(diào)控要求 二 豬的生物學特性及豬舍環(huán)境要求 44 豬的生物學特性 胎生 高產(chǎn) 繁殖快 雜食 群居 愛清潔 好拱土 喜探究 聽覺嗅覺靈敏 視覺不發(fā)達 皮下脂肪厚 汗腺不發(fā)達 皮膚散熱能力差 小豬怕冷 大豬怕熱 不同部位對環(huán)境溫度要求不同 二 豬的生物學特性及豬舍環(huán)境要求 45 二 豬的生物學特性及豬舍環(huán)境要求 本表參考 家畜環(huán)境與設施 第二版 李保明 2004 豬群分類 空懷母豬 妊娠母豬 分娩母豬 種公豬 后備豬 哺乳仔豬 斷奶仔豬 育成豬 育肥豬 46 三 牛的生物學特性及牛舍環(huán)境要求 二 各類畜禽舍環(huán)境調(diào)控要求 耐寒怕熱 汗腺不發(fā)達 體溫調(diào)節(jié)能力差 單位體重體表面積小 皮膚散熱困難 采食量大 消化產(chǎn)生大量發(fā)酵熱 47 三 牛的生物學特性及牛舍環(huán)境要求 48 以上豬 雞 牛舍環(huán)境條件中未詳盡的光照條件 有害氣體以及噪聲等控制要求 可參考標準NY T388 1999 二 各類畜禽舍環(huán)境調(diào)控要求 49 4 2畜禽舍通風換氣 一 通風換氣的作用二 畜禽舍的熱濕平衡三 必要通風量的確定 主要內(nèi)容 50 一 畜禽舍通風換氣的作用 1 排除余熱 2 調(diào)節(jié)濕度 3 更新空氣 根據(jù)上述三方面要求確定的通風量即為畜禽舍的必要通風量 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 51 必要通風量根據(jù)設施內(nèi)氣溫 濕度和空氣成份等方面的控制需求所確定的通風量 設計通風量 設計換氣量 設施的通風系統(tǒng)在單位時間內(nèi)交換的室內(nèi)外空氣體積 設施的設計通風能力 一般應有 設計通風量 必要通風量 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 52 一 畜禽舍的顯熱平衡 畜禽產(chǎn)生的顯熱量 W 設備散發(fā)的熱量 W 很小 可忽略 采暖設備補充熱量 W 圍護結構的散熱量 W 通風排出的熱量 W 室內(nèi)蒸發(fā)消耗的熱量 W 5 1 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 53 畜禽產(chǎn)生的潛熱量和顯熱量 其他指標參見 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程 P240表5 5 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 54 圍護結構散熱量 外圍護結構綜合導熱系數(shù) W m2 外圍護結構面積 m2 5 1 圍護結構 屋頂 墻體 門窗 地面等 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 55 通風排除的熱量 通風量 m3 s 空氣密度 353 t 273 kg m3 空氣定壓比熱 1030J kg 舍內(nèi)溫度 舍外溫度 5 2 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 56 舍內(nèi)蒸發(fā)所消耗的顯熱量 W 蒸發(fā)的水量 kg s 2450000 水的汽化熱 J kg 5 3 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 57 二 畜禽舍的濕度平衡 進氣含濕量 kg kg DA 排氣含濕量 kg kg DA 畜禽散發(fā)水汽量 kg s 按表5 5計算 舍內(nèi)各表面散發(fā)水汽量 kg s 估算 5 4 5 5 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 58 三 畜禽舍必要通風量的確定 最小通風量 冬季 冬季排除舍內(nèi)多余水汽 有害氣體和粉塵所需要的通風量 最大通風量 夏季 夏季排除舍內(nèi)多余熱量所需的通風量 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 59 一 畜禽舍的夏季最大通風量確定 畜禽舍最大通風量 m3 s 畜禽舍進氣溫度 畜禽舍排氣溫度 夏季最大通風量為 5 7 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 60 一 畜禽舍的夏季最大通風量確定 舍內(nèi)需排除的多余熱量 W 單位畜禽在舍內(nèi)溫度下散發(fā)的顯熱 W 頭 飼養(yǎng)量 頭或只 夏季最大通風量是以排出舍內(nèi)余熱為目的 舍內(nèi)余熱為 5 8 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 61 二 畜禽舍的冬季最小通風量確定 畜禽舍最小通風量 m3 s 舍內(nèi)空氣含濕量 kg kgDA 舍外空氣含濕量 kg kgDA 舍內(nèi)需排除的多余水汽量 Wa We kg s 冬季最小通風量以排出多余水汽為目的 在多余水汽量為W時 通風量為 5 11 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 62 三 按經(jīng)驗值確定通風量 在標準化飼養(yǎng)條件下獲得通風參數(shù) 如表5 6的參數(shù) 具有一定的參考價值 但要注意實際條件 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 63 三 畜禽舍必要通風量的確定 必要通風量 最小 最大通風量 設計通風量 第2節(jié)畜禽舍通風換氣 64 4 3畜禽舍的光照 主要內(nèi)容 一 畜禽舍的自然采光二 畜禽舍的人工光照 65 第3節(jié)畜禽舍的光照 一 畜禽舍的自然采光 1 自然采光光源2 天然采光系數(shù) 3 窗地面積比 4 自然采光形式 5 畜禽舍的朝向 6 畜禽舍采光窗的設計 7 其他影響畜禽舍采光因素 66 第3節(jié)畜禽舍的光照 基本光源 太陽太陽光組成 直射陽光天空漫射光 天空擴散光或散射光 1 自然采光的基本光源 67 第3節(jié)畜禽舍的光照 直射陽光 透過大氣層直達地面的那一部分太陽光 具有強烈的方向性 在物體的背陽面形成陰影 直射陽光在地面上形成的照度主要受太陽高度角和大氣透明度的影響 其光照度變化甚大 如陰天時直射陽光照度為零 夏季晴天中午照度可高達105Lx以上 1 自然采光的基本光源 68 第3節(jié)畜禽舍的光照 天空漫射光 太陽光遇到大氣中的空氣分子 水氣 粉塵等產(chǎn)生散射而形成的使天空具有一定亮度的光 沒有方向性 不形成陰影 在地面上形成的照度受太陽高度角的影響較小 而受天空中的云量 云狀和大氣中雜質(zhì)含量的影響較大 夏季晴天中午 天空漫射光照度可達 2 3 x104Lx左右 1 自然采光的基本光源 69 第3節(jié)畜禽舍的光照 基本概念 在室內(nèi)給定平面上的一點 由直接或間接地接收來自假定已知天空亮度分布的天空漫射光而產(chǎn)生的照度與同一時刻該天空半球在室外無遮擋水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度之比 引自 建筑采光設計標準 GB T50033 2001 2 天然采光系數(shù) 70 第3節(jié)畜禽舍的光照 窗地面積比 窗洞口面積與地面面積之比 可以表示建筑的天然采光程度 畜禽舍窗地面積比指標 參考教材P248表5 9 3 窗地面積比 71 第3節(jié)畜禽舍的光照 側面采光 利用單側或雙側縱墻上的側窗采光 頂部采光 利用上部天窗采光 混合采光 以上二者的結合 4 自然采光形式 72 第3節(jié)畜禽舍的光照 非對稱雙側采光 側窗采光 造價較低 但舍內(nèi)光照均勻性差 4 自然采光形式 73 第3節(jié)畜禽舍的光照 頂部天窗采光 舍內(nèi)光照比較均勻 但天窗造價較高 4 自然采光形式 74 第3節(jié)畜禽舍的光照 側面和頂部采光 4 自然采光形式 75 第3節(jié)畜禽舍的光照 朝向與光照 北京冬季 南偏東 西 30 以內(nèi) 南墻可獲得9h日照 東西墻4 5h日照 北京夏季 南偏東 西 60 以內(nèi) 南 東 西墻均可獲8h以上日照 5 畜禽舍的朝向 76 第3節(jié)畜禽舍的光照 朝向的選擇 除考慮光照條件外 還應考慮當?shù)刂鲗эL向影響 我國部分地區(qū)畜禽舍最佳朝向參考教材表5 13 5 畜禽舍的朝向 77 第3節(jié)畜禽舍的光照 1 窗的面積計算 2 窗的高度設計 3 窗的數(shù)量設計 4 窗的其他設計要求 6 畜禽舍采光窗設計 78 第3節(jié)畜禽舍的光照 計算方法 利用窗地面積比計算參考教材表5 9 利用采光系數(shù)計算 1 采光窗面積計算 79 第3節(jié)畜禽舍的光照 側窗的采光特性 表5 10 畜禽舍的地面積 m2 總透光系數(shù) 表5 11 側窗采光時墻和天棚對光反射影響系數(shù) 表5 12 采光系數(shù)最低值 表5 8 側采光時 1 采光窗面積計算 80 第3節(jié)畜禽舍的光照 窗頂高度與房間采光深度有關 立式窗的透光效果優(yōu)于臥式窗 窗臺高度還應滿足飼養(yǎng)及通風要求 如栓養(yǎng)牛舍或犢牛舍1 2 1 3m 散養(yǎng)牛舍1 8 2 4m 豬舍不低于1 2m等 2 窗的高度設計 81 第3節(jié)畜禽舍的光照 從采光和通風的角度 減少窗間距可改善舍內(nèi)采光和通風的均勻性 從保溫角度出發(fā) 北墻上窗的數(shù)量或面積可適當減少 3 窗的數(shù)量設計 82 第3節(jié)畜禽舍的光照 其他影響因素 1 舍內(nèi)反射率 2 舍內(nèi)設施設備 7 其他影響畜禽舍采光的因素 83 第3節(jié)畜禽舍的光照 1 舍內(nèi)反射率墻面顏色及光潔度對反射率有很大影響 舍內(nèi)各表面色深 粗糙則反射率低 舍內(nèi)相對較暗 舍內(nèi)各表面色淺 平整 光潔則反射率高 舍內(nèi)相對明亮 7 其他影響畜禽舍采光的因素 84 第3節(jié)畜禽舍的光照 2 舍內(nèi)設備舍內(nèi)設備大小及布局對采光可能會產(chǎn)生影響 如雞舍的籠架 豬舍的圈欄等 7 其他影響畜禽舍采光的因素 85 第3節(jié)畜禽舍的光照 引自 中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準 NY T388 1999 用于密閉式畜禽舍采光和有窗式畜禽舍補光可調(diào)控光照度和光照時間 畜禽舍的人工光照度 二 畜禽舍的人工光照 86 第3節(jié)畜禽舍的光照 照明燈具布置要求 按照度要求選擇燈具大小和數(shù)量 均勻布置 設置位置應考慮使用要求 如采食 排糞 擠奶 上料 清糞等 避開舍內(nèi)設備 二 畜禽舍的人工光照 87 4 4畜禽舍的溫度環(huán)境調(diào)控與節(jié)能 88 一 畜禽舍加溫與降溫系統(tǒng)選擇配置二 畜禽舍的節(jié)能措施 主要內(nèi)容 89 一 畜禽舍環(huán)境溫度調(diào)控與節(jié)能 一 加溫系統(tǒng)整舍加溫系統(tǒng) 二 降溫系統(tǒng)1 冷水降溫2 蒸發(fā)降溫3 地道風降溫 90 一 畜禽舍加溫系統(tǒng) 整舍加溫系統(tǒng)1 集中熱水供暖2 暖風機供暖3 熱風爐供暖4 煙道供暖 91 2 暖風機供暖 一 畜禽舍加溫系統(tǒng) 92 2 暖風機供暖 一 畜禽舍加溫系統(tǒng) 93 3 熱風爐供暖 一 畜禽舍加溫系統(tǒng) 94 暖風機與熱風爐供暖系統(tǒng)的對比 熱風爐設備簡單 造價低 加熱送熱速度快 但送風溫度高 對送風管道要求高 溫度不易控制 設備耐久性差 暖風機要求有高效熱交換器 鍋爐房等設備 造價高 但溫度易于控制 設備耐久性較好 一 畜禽舍加溫系統(tǒng) 95 1 冷水降溫2 蒸發(fā)降溫 1 濕簾風機降溫系統(tǒng) 2 噴淋降溫系統(tǒng) 3 細霧降溫系統(tǒng)3 地道風降溫 二 畜禽舍降溫系統(tǒng) 96 1 冷水降溫水的比熱是1Cal g 4 18J g 需要大量的地下水 地下水資源豐富地區(qū)以外不適用 二 畜禽舍降溫系統(tǒng) 97 2 蒸發(fā)降溫 1 濕簾風機降溫系統(tǒng) 2 噴淋降溫系統(tǒng) 3 細霧降溫系統(tǒng) 二 畜禽舍降溫系統(tǒng) 98 2 噴淋降溫 噴頭安裝在豬欄或牛床上方 以保證對動物身體噴淋 溫度控制在豬牛舍適宜溫度范圍內(nèi) 根據(jù)溫度情況開始或停止噴水 二 畜禽舍降溫系統(tǒng) 99 3 噴霧降溫 噴頭方向向上均布安裝 與墻壁 屋頂?shù)木嚯x要大于噴射距離 防止結露 霧粒直徑小于100 m 保證降溫效率 間歇運行 可自動可手動控制 二 畜禽舍降溫系統(tǒng) 100 政府對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的重視農(nóng)業(yè)部提出我國農(nóng)村節(jié)能減排工作的重點是 圍繞轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式 發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè) 以節(jié)肥 節(jié)藥 節(jié)水 節(jié)地 節(jié)能技術推廣為重點 構建農(nóng)村節(jié)約型生產(chǎn)和生活方式 以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活廢棄物能源轉(zhuǎn)換為重點 優(yōu)化農(nóng)村能源結構 以發(fā)展能源作物為重點 增加商品能源供應 二 畜禽舍的節(jié)能措施 101 政府對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的重視抓好能源節(jié)約 要抓好畜禽養(yǎng)殖節(jié)能 推廣集約 高效 生態(tài)畜禽養(yǎng)殖技術 降低飼料和能源消耗 推廣節(jié)能養(yǎng)殖模式 充分利用太陽能和地熱資源調(diào)節(jié)畜禽舍溫度 降低畜禽舍加溫和保溫能耗 開發(fā)農(nóng)村可再生能源 一是大力發(fā)展農(nóng)村沼氣 在適宜地區(qū)大力普及戶用沼氣 發(fā)展集約化養(yǎng)殖場大中型沼氣工程 推進人畜分離養(yǎng)殖小區(qū)的沼氣集中供氣工程建設 二是推進秸稈高效利用 推進農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn) 加強畜禽養(yǎng)殖排泄物治理 在糞污相對集中的規(guī)模化養(yǎng)殖場或養(yǎng)殖小區(qū) 重點實施畜禽糞污能源利用工程 推廣雨污分流 干濕分離和設施化處理技術 二 畜禽舍的節(jié)能措施 102 畜禽養(yǎng)殖耗能原因 建筑的保溫隔熱能力差 加溫 降溫 通風等環(huán)境調(diào)控方面能耗 二 畜禽舍的節(jié)能措施 103 一 節(jié)能建筑的開發(fā) 二 適當環(huán)境調(diào)控方式的選擇 三 畜禽舍換氣熱能回收 四 新能源的開發(fā)利用 二 畜禽舍的節(jié)能措施 104 一 節(jié)能建筑的開發(fā) 1 節(jié)能建筑形式2 節(jié)能建筑構造3 節(jié)能建筑材料 105 1 節(jié)能建筑形式 密閉式畜禽舍被動式太陽房畜禽舍 節(jié)能建筑形式 106 圖5 16被動式太陽房供熱豬舍 1 節(jié)能建筑形式 107 2 節(jié)能建筑構造 節(jié)能建筑構造 措施 選擇合適朝向 南側開門 減少北窗 增加門窗密閉性 增加外門斗 緩沖 增加窗的保溫性 如采用雙層窗 增加墻體或屋頂厚度 采用保溫墻體 保溫屋頂構造 材料 提高地面的保溫性能 108 2 節(jié)能建筑構造 109 節(jié)能建筑材料導熱系數(shù)越小 熱阻越大的建筑材料 其保溫隔熱性能越好 畜禽舍常用保溫隔熱材料加氣混凝土 多孔磚 玻璃纖維 聚苯乙烯 膨脹珍珠巖 巖棉 3 節(jié)能建筑材料 110 彩鋼巖棉夾芯屋面板 彩鋼聚苯乙烯夾芯墻板 3 節(jié)能建筑材料 111 導熱系數(shù)0 05W m k 以下的材料稱為高效保溫材料 3 節(jié)能建筑材料 112 3 節(jié)能建筑材料 113 二 適當環(huán)境調(diào)控方式的選擇 加溫 熱能高效利用方式 如散熱器布置 降溫 通風 蒸發(fā)降溫 通風 自然通風 適量機械通風 采光 自然采光 人工節(jié)能燈采光 114 三 畜禽舍換氣熱能回收 冬季通風換氣過程中 排除空氣帶走了大量的熱量 是采暖能耗被浪費的部分 因此 熱能回收是一個很受關注的問題 115 三 畜禽舍換氣熱能回收 116 四 新能源開發(fā)利用 1 太陽能2 風能3 地熱能4 生物質(zhì)能 117 4 5畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 主要內(nèi)容 一 開敞式畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點二 半開敞式畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點三 密閉式畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 118 開敞式環(huán)境下的調(diào)控 簡單的遮陽 防風 防雨 防雪 什么是調(diào)控 一 開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 119 改進后應注意冬季的夜間保溫和白天通風管理 開敞式豬舍的改進與調(diào)控 120 設計要點 一 保溫隔熱 二 通風 自然通風 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 121 自然通風系統(tǒng) 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 122 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 123 自然通風系統(tǒng) 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 124 自然通風系統(tǒng)利用窗的開啟來調(diào)節(jié)氣流大小和方向 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 125 自然通風系統(tǒng)利用窗的開啟來調(diào)節(jié)氣流大小和方向 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 126 自然通風設計 1 風壓的作用大于熱壓 但無風時 仍要依靠溫差作用進行通風 為避免有風時抵消溫差作用 應根據(jù)當?shù)刂黠L向 在迎風面 上風向 的下方設置進氣口 背風面 下風向 的上部設置排氣口 2 進排氣口均勻分布 以保證舍內(nèi)氣流均勻 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 127 自然通風下的冬季保溫設計 1 冬季為加強畜禽舍的保溫 可以減少進風面積 關閉北側風口 減少冷風 2 冬季注意調(diào)整進風角度 避免冷風直接吹到畜禽身體 3 可采用風帽進行冬季通風 設計時風筒要高出屋頂60 100cm 其上應有遮雨風帽 風筒的舍內(nèi)部分也不應小于60cm 為了便于調(diào)節(jié) 其內(nèi)應安裝保溫調(diào)節(jié)板 便于隨時啟閉 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 128 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 129 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 130 二 半開放畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 131 一 風機的配置 二 風機調(diào)控模式 三 混合通風模式 三 密閉式畜禽舍環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)設計要點 132 根據(jù)最小通風量和最大通風量選配風機 選配風機要考慮不同季節(jié) 不同生長階段對通風的要求 1 使用變速風機調(diào)節(jié)風量 2 不同風量的風機搭配 分組調(diào)控 一 風機的配置 133 不同風量風機分組配置方案舉例 第一組總風量 Q1 Q冬 2第二組總風量 Q2 Q冬 2第三組總風量 Q3 Q春秋 Q冬第四組總風量 Q4 Q夏 Q春秋 春夏秋冬季的運行控制方案 一 風機的配置 134 運行模式 寒冷期 運行最小通風量的風機 如前述第一和第二組 過渡期 運行過渡季節(jié)風量的風機 如前述第一至第三組 炎熱期 運行最大風量的風機 如前述第一至第四組 一 風機的配置 135 一 風機的配置 136 僅靠通風調(diào)解仍不能維持舍內(nèi)設定溫度時 啟動輔助加溫或輔助降溫系統(tǒng) 二 風機調(diào)控模式 137 某母豬分娩舍平面圖 P269 1944m3 h 風機調(diào)控模式舉例 138 漏縫地板 某母豬分娩舍 平面圖見P269 風機調(diào)控模式舉例 139 1 第一組風機 風量324m3 h 一臺 單速 舍內(nèi)溫度22 以下時連續(xù)運轉(zhuǎn) 2 第二組風機 風量324m3 h 一臺 單速 舍內(nèi)溫度22 24 時啟動 3 第三組風機 風量1944m3 h 一臺 變速 溫度24 26 7 時啟動 4 第四組風機 風量4860m3 h 一臺 單速 舍內(nèi)溫度達26 7 時啟動 風機調(diào)控模式舉例 140 混合通風系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)及飼養(yǎng)需求采用不同的通風方式 縱向機械通風橫向機械通風 三 通風方式選擇 141 寒冷期或育雛期 橫向通風 輔助加溫 過渡期或育雛期 橫向通風或混合通風 炎熱期 縱向通風 輔助降溫 混合通風方式 142 復習回顧 空氣溫度土壤溫度空氣濕度物理環(huán)境熱輻射氣流光照噪聲水份空氣成份 O2 CO2 H2S NH3 化學環(huán)境根圈物質(zhì) 各種肥份 有害物質(zhì)成份同類生物群體 生物的社會環(huán)境 生物環(huán)境空氣 土壤與水中的微生物其他生物 環(huán)境 1 畜禽舍環(huán)境調(diào)控技術 143 1 溫度 體溫調(diào)節(jié) 恒溫動物在不同的環(huán)境中 根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行調(diào)節(jié) 來維持正常的體體溫 有物理調(diào)節(jié)和化學調(diào)節(jié) 物理調(diào)節(jié) 散熱調(diào)節(jié) 依靠皮膚血管舒縮來增減皮膚血液量 改變皮膚溫度 如加強或減弱汗腺和呼吸活動 改變姿勢等 化學調(diào)節(jié) 產(chǎn)熱調(diào)節(jié) 通過增加或減少體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化 來調(diào)節(jié)機體產(chǎn)熱量 2 畜禽舍環(huán)境因素及其影響 溫度 濕度 太陽輻射 氣流 空氣質(zhì)量 噪聲 144 B 臨界溫度 B 過高溫度 C 體溫開始下降溫度 C 體溫開始上升溫度 冷應激 熱應激 1 溫度 145 繁殖 高溫會降低公畜禽精液的數(shù)量和品質(zhì) 抑制母畜禽的發(fā)情 影響排卵和受精 影響胎兒的生長 生長育肥 高溫會使采食量下降 從而影響生長育肥率 低溫會使采食量增加 但消化率和利用率下降 不經(jīng)濟 產(chǎn)乳產(chǎn)蛋 過高和過低的溫度都會降低產(chǎn)乳和產(chǎn)蛋量 畜禽健康 溫度過高或過低 會引起或誘發(fā)疾病 如肺炎 痢疾 腸痙攣 口蹄疫 乳房炎等疾病 降低動物的抗病能力 影響到病原體和媒介生物的存活和繁殖 1 溫度 146 常用指標的概念 用途 相對濕度 干球溫度 濕球溫度 露點溫度 露點溫度指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下 冷卻到飽和時的溫度 2 濕度 蒸發(fā)降溫的極限是空氣的濕球溫度 干球濕球溫度溫度 147 低溫高濕 低溫環(huán)境中 對流 傳導 輻射為主要散熱方式 較濕空氣以及含水量高的皮毛的導熱性大 會導致非蒸發(fā)散熱量增加 產(chǎn)生濕冷的感覺 高溫高濕 各種散熱均受到限制 為維持體溫的恒定 代謝有可能下降 產(chǎn)熱量減少 高濕 高濕環(huán)境也會促進病原性微生物的繁殖 感染和傳播 2 濕度 148 太陽輻射是一種電磁波 具有光熱效應 熱輻射光強 光質(zhì) 光照時間 光周期 3 太陽輻射 光照時間 指接受太陽照射或人工光源照射的時間 一般是指可見光 光周期反應 指動 植物物根據(jù)光照時間長短及其變化所表現(xiàn)出來的生理機能的變化 149 氣流會增加畜禽體表的蒸發(fā)散熱和對流散熱 氣流會提高畜禽對高溫的耐受力 低溫環(huán)境中增大氣流速度會增加機體產(chǎn)熱量 畜禽舍的通風設計氣流速度 通風量 氣流分布 均勻性 4 氣流 熱環(huán)境因素綜合評價指標有效溫度 實感溫度 評價空氣溫度 相對濕度 氣流速度 以及太陽熱輻射綜合作用下所產(chǎn)生的綜合熱感覺指標 用來表示對溫熱感覺的舒適度 150 CO2空氣中CO2濃度達到4 時會使豬呼吸加快 10 時豬會昏迷 實際中很少能達到使家畜禽中毒的濃度 其衛(wèi)生學意義在于用它表明畜禽舍通風狀況和空氣的污濁程度 5 空氣質(zhì)量 NH3無色刺激性氣味 易溶于水 對眼睛 呼吸道 神經(jīng)系統(tǒng)有刺激性作用 可引起結膜炎 氣管炎 中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等疾病 主要由糞 尿 飼料 墊草等含氮的有機物分解產(chǎn)生 雞對氨氣最敏感 豬次之 H2S無色 略揮發(fā) 有臭雞蛋味的有毒氣體 易溶于水 長期低濃度H2S可使畜禽體質(zhì)變?nèi)?抗病力下降 容易發(fā)生腸胃炎 心臟衰竭等 高濃度H2S可使畜禽呼吸中樞麻痹 窒息死亡 來自含硫的有機物的分解 如糞便等 151 對眼睛 皮膚 呼吸道都有刺激性 且可能攜帶病原微生物或吸附有害氣體 來自畜禽的活動 以及人為的日常管理活動 降塵 10 m以上 飄塵 1 10 m 煙 1 m以下 霧 10 m以下液體顆粒 微粒 粉塵 5 空氣質(zhì)量 PM10 可吸入顆粒物 空氣動力學當量直徑 10 m TSP 總懸浮顆粒物 空氣動力學當量直徑 100 m 152 微生物高密度飼養(yǎng)的畜禽舍中具有微生物生存和繁殖的環(huán)境 如來源于糞便 病畜禽 墊料等 結核病 肺炎 流行性感冒 口蹄疫 豬瘟病 雞新城疫等 5 空氣質(zhì)量 153 噪聲的危害會使畜禽受到驚嚇 產(chǎn)生煩躁 消化不良等癥狀 嚴重的會影響到生長 如雞的炸群 母雞產(chǎn)蛋率下降 母豬流產(chǎn) 奶牛停止泌乳等 6 噪聲 154 3 雞的生物學特性及雞舍環(huán)境要求 雞的生物學特性 雞的身體矮小 活動空間有限 500mm以下 體溫高 代謝旺盛 41 42 初生雛雞體溫調(diào)節(jié)能力差 39 6 要求環(huán)境溫度高 35 36 怕熱怕潮濕 呼吸調(diào)節(jié)體溫 對環(huán)境變化敏感 膽小 任何突然響動都可能引起驚叫 炸群 跑 跳等行為 喜群居 好爭斗 愛模仿 啄肛 啄羽 抗病能力差 生理結構有關 155 注意點 育雛期溫度高 要注意保證70 左右的濕度 防止雛雞脫水 避免高溫高濕 防止病原微生物的繁殖和疾病的傳播避免低溫高濕 減少冷應激和疾病 舍內(nèi)適宜濕度 60 65 70 75 雞舍濕度要求 雞舍光照要求 156 豬的生物學特性 胎生 高產(chǎn) 繁殖快 雜食 群居 愛清潔 好拱土 喜探究