2009-11-09 10:30 赵科 李守忠 北京中博农畜牧科技有限公司 | |
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牛舍通风设计
奶牛需要一个清洁、干燥、空气流通的环境。适宜的环境可以让奶牛保持良好的体况和产奶性能。奶牛比较喜欢低温，虽然低温对人而言可能会感觉不适，但我们需要优先考虑奶牛的舒适度。 通风系统必须在一年四季既能够起到通风换气的作用，又要维持均衡适宜的环境温度，还需要考虑经济实用。良好的通风系统是保证牛舍空气流通、维持牛舍干燥的关键。 通风的过程：
通风，即进行空气交换，通风过程应该实现以下目标：
多粘菌素e*让新鲜的空气能够通过设计好的通风口进入牛舍；
*让进入到牛舍的新鲜空气能够和舍内的空气充分混合；
*缓解牛舍内的闷热状况，并净化牛舍空气；
*把牛舍内潮湿、污浊的空气带出牛舍。如图1所示。
图1 基本的通风过程
图1表示了新鲜空气进入牛舍与湿气、有害气体、灰尘、热气、病菌混合成为污浊空气后从牛舍排出去的过程。
通风过程的任何一个环节进行不顺畅都会造成通风不良，进而导致舍内环境差，不利于牛的健康。
通风的目的是要为牛提供一个健康的环境，因此通风系统的设计和使用应该以奶牛的需要作为出发点来考虑，而不应该把牛舍工作人员的舒适度作为考虑的因素去设计通风系统，否则就可能不适合奶牛对舒适度的需要。
通风系统直接影响舍内温度、湿度、表层湿气浓缩度、恒温系数、气流速度、污浊气体浓度、浮尘浓度和病原微生物的传播水平。
波士顿矩阵法通风系统进行气体交换的同时也为牛提供了氧气，并带走或稀释有害的粉尘、难闻的气体、通过空气传播的致病菌以及降低空气湿度。
通风系统的种类：
通风系统分自然通风和机械通风两类。自然通风常见于散栏饲养和前敞式圈养，它依靠自然风和牛舍内外的温差来实现通风换气。机械通风系统是通过风机来进行舍内外气体交换。两种通风方式都要求牛舍有尺寸合适的通风口才能实现内外空气的充分流通。通风系统可以人工控制也可以采用机械控制。机械式通风系统的控制通常是用温度调节装置来完成的，而自然通风系统一般需要人工控制。
泌乳牛的通风设备：
泌乳牛正常泌乳的温度范围比较广。在天冷的时候，提供充足的新鲜空气非常重要，但要避免形成气流或湿度过高凝结成霜或液滴。在天热的时候，提供荫凉和充足的新鲜空气尤为重要，还应该注意防止过分炎热引起热应激。在天气炎热的时候可以采用一些降温措施来缓解高温对奶牛的影响。泌乳牛也可以圈养在不带温度调节设备的牛舍里，这些牛舍通常采用不隔热的建筑材料，而且侧墙带有自然通风的卷帘，牛舍内外的温度几乎是一样的。这样的牛舍既可以保护泌乳牛及其休息区域不受风、雨、雪的侵袭，又可以在热天提供荫凉。只要保证牛舍干燥和适当的通风，并且饲喂合理，就能使泌乳牛保持良好的体况和产奶性能。在严寒、酷暑等恶劣气候条件下，选用恰当的设备并进行合理布局可以缓解寒冷冬季对奶牛生产的不良影响，而降温系统的应用则可在炎热的夏季发挥很大作用。
采用不隔热材料建造的牛舍也存在一些问题：当舍外温度持续低于－180摄氏度而牛舍内温度需要高于－12℃以减轻粪污冻结时，牛舍内就会出现水汽凝结或结霜的现象。这是因为室外温度长期低于－180摄氏度时，既要满足充分的通风换气降低舍内湿度，又要保证舍内足够高的温度以防止粪污冻结，不另外增加取暖设备的话，非隔热材料建成的牛舍是
不可能同时满足这些条件的。如果牛舍屋面使用隔热材料，而屋脊设计成适当宽度的敞开式通风口，就可以既保证通风换气，也缓解水汽凝结或结霜现象的发生。需要强调的是，保证充足的通风换气是非常重要的，因此在配置隔热设备时必须首先把通风换气考虑进去，并要防止隔热材料被鸟类损坏而失去功能。另外，使用隔热材料会增加建造成本。在夏天，与降温系统相比，牛舍屋面使用隔热材料在缓解奶牛热应激方面几乎不起作用。 泌乳牛舍也可以设计成完全保温并配置自动调节的通风换气设备和取暖设备以保证舍内温度保持在40摄氏度左右。这样既可以防止水汽凝结或结霜现象的发生，又可以减轻牛舍热量在寒冷季节的散失。保温牛舍的通风换气系统在设计和操作方面要求比较高，其中包括多个换气扇和控制设备，而且高度的自动化是保温畜舍的通风换气系统的特。
自然通风系统：
自然通风系统是在风和牛舍内外温差的作用下进行通风换气的，要想充分发挥自然通风系统的作用，牛舍要具备：可以连续敞开的屋脊通风口、可以连续敞开的侧墙通风口、光滑的屋顶内表面和可以连续敞开的檐下通风口，并把屋面坡度控制在4/12到6/12的范围。
风可以从屋脊的通风口穿过，也可以从侧墙和山墙的通风口进入牛舍，利用牛舍内外温差作用达到通风的目的。新鲜空气则通过敞开的屋檐和侧墙通风口进入牛舍实现换气，如图2所示。换气过程中，热气、潮气和污浊气体从敞开的屋脊或侧墙通风口排出。即使是在完全没风的天气，有些自然通风系统也会由于热气、潮气上升产生烟囱效应，从而实现通风换气。对于有面积较大的可调节通风口或半敞开式牛舍，在风的作用下，夏天空气的交换频率还会增大。这些可以连续敞开的通风口能够为牛舍提供充足的新鲜空气。
图2 自然通风畜舍的气流（老徐博客受风向和风速影响。）
牛舍的选址：
牛舍的选址是保证自然通风发挥作用的关键。牛舍应该建在四周没有树木或其它建筑遮挡并且地势较高的地方，以保证气流通畅。
树木、塔、高大作物或其它建筑物在顺风方向对气流的阻断距离是他们本身高度的5－10倍。如果要在有这类障碍物的地方建造使用自然通风系统牛舍的话，则从各个方向都至少要远离这些障碍物23m（表1）。通常的规律是：主气流的模式是随风向和风速而变化的。
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表1 自然通风牛舍之间的最小间隔距离（单位：m）韩剧顺英的抉择
为缓解风向变化对牛舍通风的影响，必须确定舍间最小间隔距离；遇到介于表中数值之间的情况时，建议取较大数值为参考标准。
上风向牛舍长度超过24m时，保持较大的牛舍间距是必要的。出于防火考虑，通常建议的建筑间隔为23m，特别是主建筑物和综合建筑物。
畜舍的方位：
牛舍的方位也会影响自然通风系统的通风效果。自然通风牛舍面朝东修建可以最大限度的利用自然风，在夏季这种作用尤为突出。与山墙的通风口相比，风从敞开的侧墙或屋檐下通风口进入畜舍可以更好地进行均衡的通风换气。两侧通风在天气热的时候显得格外重要。而面朝东的牛舍恰好可以让夏季的流行风向与畜舍屋脊的通风口保持垂直。
在美国中西部地区，东西走向的牛舍夏季通常比较凉爽，冬季阳光充足而且容易控制通风。当然，在确定自然通风牛舍方位的时候也需要结合当地的风向和地势来综合考虑。
通风口：
对于自然通风系统来说，尺寸适当的屋脊屋檐通风口和尺寸足够大并且可以调节的侧墙通风口都是非常重要的。
一般来说，牛舍跨度每3m，屋脊通风口宽度至少应该达到5cm。例如：24m跨度的牛舍，其屋脊通风口的宽度应该是40cm。可以用覆盖物、刷漆或塑封的方式把牛舍钢结构外露部分进行保护以防风化侵蚀。
只要屋脊通风口的尺寸合适、牛的密度合理，即便牛舍比较仓促地投入使用也不成问题。通常不主张在屋脊外面设钟楼，因为造价高而且需要保养维护，况且从屋脊排出的舍内空气在很大程度上可以阻挡雨、雪从屋脊通风口进入畜舍。此外，如果设计的不当，钟楼还会扰乱气流、增加屋面积雪（图略）。也可以考虑使用直立式挡板来抵挡雨雪，与钟楼相比，直立式挡板显得更为实用也比较便宜。直立式挡板高度一般应该设计为屋脊通风口宽度的1.5-2倍（图略）。另外还有一种上射式屋脊设计也很流行，这种形式的屋脊可以对屋脊结构起到保护作用。在设计这种形式的屋脊结构时，每3m牛舍跨度，屋脊通风口的宽度应该为7.6cm。
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