牛舍通風(fēng)設(shè)計(jì)

godooo · 發(fā)表于 2010-9-6 10:16:34

　　奶牛需要一個(gè)清潔、干燥、空氣流通的環(huán)境。適宜的環(huán)境可以讓奶牛保持良好的體況和產(chǎn)奶性能。奶牛比較喜歡低溫，雖然低溫對(duì)人而言可能會(huì)感覺不適，但我們需要優(yōu)先考慮奶牛的舒適度。

　　通風(fēng)系統(tǒng)必須在一年四季既能夠起到通風(fēng)換氣的作用，又要維持均衡適宜的環(huán)境溫度，還需要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用。良好的通風(fēng)系統(tǒng)是保證牛舍空氣流通、維持牛舍干燥的關(guān)鍵。

　　通風(fēng)的過程：

　　通風(fēng)，即進(jìn)行空氣交換，通風(fēng)過程應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
　　*讓新鮮的空氣能夠通過設(shè)計(jì)好的通風(fēng)口進(jìn)入牛舍;
　　*讓進(jìn)入到牛舍的新鮮空氣能夠和舍內(nèi)的空氣充分混合;
　　*緩解牛舍內(nèi)的悶熱狀況，并凈化牛舍空氣;
　　*把牛舍內(nèi)潮濕、污濁的空氣帶出牛舍。如圖1所示。

圖1 基本的通風(fēng)過程

　　圖1表示了新鮮空氣進(jìn)入牛舍與濕氣、有害氣體、灰塵、熱氣、病菌混合成為污濁空氣后從牛舍排出去的過程。
　　通風(fēng)過程的任何一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行不順暢都會(huì)造成通風(fēng)不良，進(jìn)而導(dǎo)致舍內(nèi)環(huán)境差，不利于牛群的健康。
　　通風(fēng)的目的是要為牛群提供一個(gè)健康的環(huán)境，因此通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)該以奶牛的需要作為出發(fā)點(diǎn)來考慮，而不應(yīng)該把牛舍工作人員的舒適度作為考慮的因素去設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，否則就可能不適合奶牛對(duì)舒適度的需要。
　　通風(fēng)系統(tǒng)直接影響舍內(nèi)溫度、濕度、表層濕氣濃縮度、恒溫系數(shù)、氣流速度、污濁氣體濃度、浮塵濃度和病原微生物的傳播水平。
　　通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行氣體交換的同時(shí)也為牛群提供了氧氣，并帶走或稀釋有害的粉塵、難聞的氣體、通過空氣傳播的致病菌以及降低空氣濕度。
　　通風(fēng)系統(tǒng)的種類：
　　通風(fēng)系統(tǒng)分自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩類。自然通風(fēng)常見于散欄飼養(yǎng)和前敞式圈養(yǎng)，它依靠自然風(fēng)和牛舍內(nèi)外的溫差來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)是通過風(fēng)機(jī)來進(jìn)行舍內(nèi)外氣體交換。兩種通風(fēng)方式都要求牛舍有尺寸合適的通風(fēng)口才能實(shí)現(xiàn)內(nèi)外空氣的充分流通。通風(fēng)系統(tǒng)可以人工控制也可以采用機(jī)械控制。機(jī)械式通風(fēng)系統(tǒng)的控制通常是用溫度調(diào)節(jié)裝置來完成的，而自然通風(fēng)系統(tǒng)一般需要人工控制。
　　泌乳牛的通風(fēng)設(shè)備：
　　泌乳牛正常泌乳的溫度范圍比較廣。在天冷的時(shí)候，提供充足的新鮮空氣非常重要，但要避免形成氣流或濕度過高凝結(jié)成霜或液滴。在天熱的時(shí)候，提供蔭涼和充足的新鮮空氣尤為重要，還應(yīng)該注意防止過分炎熱引起熱應(yīng)激。在天氣炎熱的時(shí)候可以采用一些降溫措施來緩解高溫對(duì)奶牛的影響。泌乳牛也可以圈養(yǎng)在不帶溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的牛舍里，這些牛舍通常采用不隔熱的建筑材料，而且側(cè)墻帶有自然通風(fēng)的卷簾，牛舍內(nèi)外的溫度幾乎是一樣的。這樣的牛舍既可以保護(hù)泌乳牛及其休息區(qū)域不受風(fēng)、雨、雪的侵襲，又可以在熱天提供蔭涼。只要保證牛舍干燥和適當(dāng)?shù)耐L(fēng)，并且飼喂合理，就能使泌乳牛保持良好的體況和產(chǎn)奶性能。在嚴(yán)寒、酷暑等惡劣氣候條件下，選用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備并進(jìn)行合理布局可以緩解寒冷冬季對(duì)奶牛生產(chǎn)的不良影響，而降溫系統(tǒng)的應(yīng)用則可在炎熱的夏季發(fā)揮很大作用。
　　采用不隔熱材料建造的牛舍也存在一些問題：當(dāng)舍外溫度持續(xù)低于-180攝氏度而牛舍內(nèi)溫度需要高于-12℃以減輕糞污凍結(jié)時(shí)，牛舍內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)水汽凝結(jié)或結(jié)霜的現(xiàn)象。這是因?yàn)槭彝鉁囟乳L(zhǎng)期低于-180攝氏度時(shí)，既要滿足充分的通風(fēng)換氣降低舍內(nèi)濕度，又要保證舍內(nèi)足夠高的溫度以防止糞污凍結(jié)，不另外增加取暖設(shè)備的話，非隔熱材料建成的牛舍是不可能同時(shí)滿足這些條件的。如果牛舍屋面使用隔熱材料，而屋脊設(shè)計(jì)成適當(dāng)寬度的敞開式通風(fēng)口，就可以既保證通風(fēng)換氣，也緩解水汽凝結(jié)或結(jié)霜現(xiàn)象的發(fā)生。需要強(qiáng)調(diào)的是，保證充足的通風(fēng)換氣是非常重要的，因此在配置隔熱設(shè)備時(shí)必須首先把通風(fēng)換氣考慮進(jìn)去，并要防止隔熱材料被鳥類損壞而失去功能。另外，使用隔熱材料會(huì)增加建造成本。在夏天，與降溫系統(tǒng)相比，牛舍屋面使用隔熱材料在緩解奶牛熱應(yīng)激方面幾乎不起作用。
　　泌乳牛舍也可以設(shè)計(jì)成完全保溫并配置自動(dòng)調(diào)節(jié)的通風(fēng)換氣設(shè)備和取暖設(shè)備以保證舍內(nèi)溫度保持在40攝氏度左右。這樣既可以防止水汽凝結(jié)或結(jié)霜現(xiàn)象的發(fā)生，又可以減輕牛舍熱量在寒冷季節(jié)的散失。保溫牛舍的通風(fēng)換氣系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和操作方面要求比較高，其中包括多個(gè)換氣扇和控制設(shè)備，而且高度的自動(dòng)化是保溫畜舍的通風(fēng)換氣系統(tǒng)的特色。自然通風(fēng)系統(tǒng)：
　　自然通風(fēng)系統(tǒng)是在風(fēng)和牛舍內(nèi)外溫差的作用下進(jìn)行通風(fēng)換氣的，要想充分發(fā)揮自然通風(fēng)系統(tǒng)的作用，牛舍要具備：可以連續(xù)敞開的屋脊通風(fēng)口、可以連續(xù)敞開的側(cè)墻通風(fēng)口、光滑的屋頂內(nèi)表面和可以連續(xù)敞開的檐下通風(fēng)口，并把屋面坡度控制在4/12到6/12的范圍。
　　風(fēng)可以從屋脊的通風(fēng)口穿過，也可以從側(cè)墻和山墻的通風(fēng)口進(jìn)入牛舍，利用牛舍內(nèi)外溫差作用達(dá)到通風(fēng)的目的。新鮮空氣則通過敞開的屋檐和側(cè)墻通風(fēng)口進(jìn)入牛舍實(shí)現(xiàn)換氣，如圖2所示。換氣過程中，熱氣、潮氣和污濁氣體從敞開的屋脊或側(cè)墻通風(fēng)口排出。即使是在完全沒風(fēng)的天氣，有些自然通風(fēng)系統(tǒng)也會(huì)由于熱氣、潮氣上升產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。對(duì)于有面積較大的可調(diào)節(jié)通風(fēng)口或半敞開式牛舍，在風(fēng)的作用下，夏天空氣的交換頻率還會(huì)增大。這些可以連續(xù)敞開的通風(fēng)口能夠?yàn)榕Ｉ崽峁┏渥愕男迈r空氣。

圖2 自然通風(fēng)畜舍的氣流（受風(fēng)向和風(fēng)速影響。）

牛舍的選址：
牛舍的選址是保證自然通風(fēng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵。牛舍應(yīng)該建在四周沒有樹木或其它建筑遮擋并且地勢(shì)較高的地方，以保證氣流通暢。
樹木、塔、高大作物或其它建筑物在順風(fēng)方向?qū)饬鞯淖钄嗑嚯x是他們本身高度的5－10倍。如果要在有這類障礙物的地方建造使用自然通風(fēng)系統(tǒng)牛舍的話，則從各個(gè)方向都至少要遠(yuǎn)離這些障礙物23m（表1）。通常的規(guī)律是：主氣流的模式是隨風(fēng)向和風(fēng)速而變化的。

表1 自然通風(fēng)牛舍之間的最小間隔距離（單位：m）

為緩解風(fēng)向變化對(duì)牛舍通風(fēng)的影響，必須確定舍間最小間隔距離；遇到介于表中數(shù)值之間的情況時(shí)，建議取較大數(shù)值為參考標(biāo)準(zhǔn)。
上風(fēng)向牛舍長(zhǎng)度超過24m時(shí)，保持較大的牛舍間距是必要的。出于防火考慮，通常建議的建筑間隔為23m，特別是主建筑物和綜合建筑物。
畜舍的方位：
牛舍的方位也會(huì)影響自然通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效果。自然通風(fēng)牛舍面朝東修建可以最大限度的利用自然風(fēng)，在夏季這種作用尤為突出。與山墻的通風(fēng)口相比，風(fēng)從敞開的側(cè)墻或屋檐下通風(fēng)口進(jìn)入畜舍可以更好地進(jìn)行均衡的通風(fēng)換氣。兩側(cè)通風(fēng)在天氣熱的時(shí)候顯得格外重要。而面朝東的牛舍恰好可以讓夏季的流行風(fēng)向與畜舍屋脊的通風(fēng)口保持垂直。
在美國中西部地區(qū)，東西走向的牛舍夏季通常比較涼爽，冬季陽光充足而且容易控制通風(fēng)。當(dāng)然，在確定自然通風(fēng)牛舍方位的時(shí)候也需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向和地勢(shì)來綜合考慮。

通風(fēng)口：
對(duì)于自然通風(fēng)系統(tǒng)來說，尺寸適當(dāng)?shù)奈菁刮蓍芡L(fēng)口和尺寸足夠大并且可以調(diào)節(jié)的側(cè)墻通風(fēng)口都是非常重要的。
一般來說，牛舍跨度每3m，屋脊通風(fēng)口寬度至少應(yīng)該達(dá)到5cm。例如：24m跨度的牛舍，其屋脊通風(fēng)口的寬度應(yīng)該是40cm?？梢杂酶采w物、刷漆或塑封的方式把牛舍鋼結(jié)構(gòu)外露部分進(jìn)行保護(hù)以防風(fēng)化侵蝕。
只要屋脊通風(fēng)口的尺寸合適、牛群的密度合理，即便牛舍比較倉促地投入使用也不成問題。通常不主張?jiān)谖菁雇饷嬖O(shè)鐘樓，因?yàn)樵靸r(jià)高而且需要保養(yǎng)維護(hù)，況且從屋脊排出的舍內(nèi)空氣在很大程度上可以阻擋雨、雪從屋脊通風(fēng)口進(jìn)入畜舍。此外，如果設(shè)計(jì)的不當(dāng)，鐘樓還會(huì)擾亂氣流、增加屋面積雪（圖略）。也可以考慮使用直立式擋板來抵擋雨雪，與鐘樓相比，直立式擋板顯得更為實(shí)用也比較便宜。直立式擋板高度一般應(yīng)該設(shè)計(jì)為屋脊通風(fēng)口寬度的1.5-2倍（圖略）。另外還有一種上射式屋脊設(shè)計(jì)也很流行，這種形式的屋脊可以對(duì)屋脊結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。在設(shè)計(jì)這種形式的屋脊結(jié)構(gòu)時(shí)，每3m牛舍跨度，屋脊通風(fēng)口的寬度應(yīng)該為7.6cm。