江波濤李 莉
(1.黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省畜牧研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005)
北方寒區(qū)磚混與彩鋼肉牛舍內(nèi)溫度的檢測與分析
江波濤1李 莉2
(1.黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省畜牧研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005)
彩鋼和磚混結(jié)構(gòu)肉牛舍是我國目前北方最典型的牛舍建筑方式,本試驗(yàn)從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩種育肥牛場牛舍的空氣溫度都未達(dá)到育肥牛適宜溫度的要求(3~20℃),主要原因是牛舍外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力不夠。四個(gè)肉牛舍的空氣平均溫度分別為2.3℃、1.0℃、-0.6℃和-11.2℃,屋頂或墻壁設(shè)置保溫材料的AⅠ、AⅡ、BⅠ型舍的空氣溫度和內(nèi)表面平均溫度比外圍護(hù)結(jié)構(gòu)沒有保溫層的BⅡ型舍的都高。說明設(shè)置保溫材料牛舍的氣溫比未設(shè)置保溫材料牛舍的要高,要采用擠塑板作為保溫材料時(shí),其保溫隔熱效果比苯板更好些。
寒區(qū);磚混牛舍;彩鋼板牛舍;溫度
1.1 彩鋼板結(jié)構(gòu)肉牛舍
測試場AⅠ和AⅡ?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑,坐北朝南,屋頂為雙坡式,屋面和墻體由140 mm厚彩鋼聚苯乙烯夾芯板構(gòu)成。牛舍長120 m,寬13.05 m,高3.0 m。牛舍南側(cè)縱墻上設(shè)17個(gè)2.10 m×1.20 m的塑鋼窗,北側(cè)縱墻上設(shè)19個(gè)2.10 m×1.20 m的塑鋼窗,東西兩端墻各設(shè)1個(gè)3.10 m×3.0 m的門,南縱墻設(shè)有2個(gè)2.10 m×2.60 m的門。兩棟舍內(nèi)均設(shè)有雙列對頭式牛欄166個(gè),飼養(yǎng)了160頭成肉牛。牛舍為自然通風(fēng),屋頂設(shè)有19個(gè)0.4 m×0.4 m的排風(fēng)管。
1.2 磚混結(jié)構(gòu)肉牛舍
測試場BⅠ和BⅡ?yàn)榇u混結(jié)構(gòu)建筑,坐北朝南,屋頂為雙坡式,屋面由瓦、保溫層和木結(jié)構(gòu)構(gòu)成,墻體由370 mm厚磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)成。牛舍長110 m,寬10.08 m,高3.0 m。牛舍南側(cè)縱墻上設(shè)15個(gè)2.10m×1.20m的塑鋼窗,北側(cè)縱墻上設(shè)17個(gè)2.00 m×1.20 m的塑鋼窗,東西兩端墻各設(shè)1個(gè)3.10 m×3.0 m的門,南縱墻設(shè)有2個(gè)2.10 m×2.60 m的門。一棟舍內(nèi)設(shè)有雙列對頭式牛欄160個(gè)和一棟群飼圍欄,各飼養(yǎng)了156頭成肉牛。BⅠ有保溫層,BⅡ無保溫層。牛舍為自然通風(fēng),但僅在屋頂設(shè)有17個(gè)0.4 m×0.4 m的排風(fēng)管。
1.3 測試指標(biāo)與方法
1.3.1 空氣溫度
連續(xù)7 d測定了舍內(nèi)空氣的溫度和濕度。在牛舍中部選擇2點(diǎn),將ZDR-20型固態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀懸掛于牛床上方1.5m處,每5 min自動(dòng)測定并記錄1次舍內(nèi)空氣的溫度。
1.3.2 牛舍內(nèi)表面溫度
在牛舍內(nèi)均勻取3個(gè)剖面,在每個(gè)剖面的南墻、北墻、屋頂內(nèi)表面和地面上選擇14點(diǎn),共選擇42個(gè)點(diǎn),利用紅外輻射溫度計(jì)測定牛舍內(nèi)表面的溫度。
2.1 測試期間的天氣情況
牛舍環(huán)境測試期間的天氣情況見表1可知,2012年12月29日至2013年1月1日的平均氣溫為-24.2℃
2.2 A場牛舍環(huán)境情況
AⅠ和AⅡ?yàn)椴煌叨鹊牟输撔团I?,?nèi)表面溫度的分布見圖1,牛舍的內(nèi)表面溫度、氣流速度、CO2及NH3濃度見表2。
表1 測試期間的天氣情況
表2 不同牛舍內(nèi)表面溫度、氣流速度和氣體濃度
從表2和圖1可知:AⅠ型舍內(nèi)表面溫度的平均值較高,為-4.7℃;AⅡ類型牛舍為-4.9℃。并且,兩棟牛舍內(nèi)表面溫度變化較大,內(nèi)表面溫度的差值分別為15.2℃、13.8℃,相應(yīng)的變異系數(shù)分別為89.36%、43.35%,即內(nèi)表面溫度越高的牛舍,溫差越大。由圖1所示,AⅠ、AⅡ型舍內(nèi)表面溫度的最高值都是出現(xiàn)在牛床的位置、而不是出現(xiàn)在屋頂?shù)膬?nèi)表面,最低值都是出現(xiàn)在門窗處。由表2-2可知,AⅠ型舍和AⅡ型舍的氣流速度相同,都為0.02 m/s,相應(yīng)的CO2濃度分別為7399 mg/m3和6063 mg/m3,內(nèi)表面溫度越高的舍,CO2濃度越高。
圖1 不同牛舍內(nèi)表面溫度的分布(℃)
3.1 測試期間的天氣情況
牛舍環(huán)境測試期間的天氣情況見表3.由表3可知,2013年1月2日至2013年1月5日的平均氣溫為-18.7℃。
表3 測試期間的天氣情況
3.2 B場牛舍環(huán)境情況
BⅠ與BⅡ型為磚混型牛舍,內(nèi)表面溫度、氣流速度、CO2及NH3濃度見表4,不同類型牛舍內(nèi)表面溫度分布見圖2。
表4 不同類型牛舍內(nèi)表面溫度、氣流速度和氣體濃度
圖2 BⅠ與BⅡ型牛舍空氣溫度和相對濕度的變化
由表4與圖2可知,BⅠ型牛舍內(nèi)表面平均溫度為-6.7℃;BⅡ型牛舍內(nèi)表面平均溫度為-16.7℃,內(nèi)表面溫度變化較大,內(nèi)表面溫度差值分別為8.8℃和3.6℃,相應(yīng)的變異系數(shù)分別為32.59%和8.78%。由圖2-3所示,內(nèi)表面最低溫度出現(xiàn)在窗戶處,最高溫度在牛床處。由圖2可知,BⅠ舍與BⅡ型舍的氣流速度分別為0.03 m/s與0.04 m/s,相應(yīng)的CO2濃度為5207與4414 mg/m3。
圖2對24 h空氣溫度變化的計(jì)算可以發(fā)現(xiàn),BⅠ型舍24 h空氣溫度高于0℃的時(shí)間為50.0%,而BⅡ型舍24 h所有時(shí)間的空氣溫度都在-8.7℃以下。BⅠ舍與BⅡ舍的平均氣溫分別是-0.6℃與-11.2℃。BⅠ型舍白天氣溫低晚上氣溫高,而BⅡ型舍則相反白天氣溫高,晚上氣溫低。
5.1 在冬季溫度都未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)
從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩個(gè)牛場、四個(gè)肉牛舍的空氣溫度在冬季都未達(dá)到育肥牛的適宜溫度(3~20℃),AⅠ、AⅡ、BⅠ和BⅡ型牛舍24 h空氣平均溫度分別為2.3℃、1.0℃、-0.6℃和-11.2℃。從所測4種類型牛舍的空氣溫度和內(nèi)表面平均溫度分析發(fā)現(xiàn),屋頂或墻壁設(shè)置保溫材料的AⅠ、AⅡ、BⅠ型舍的空氣溫度和內(nèi)表面平均溫度比外圍護(hù)結(jié)構(gòu)沒有保溫層的BⅡ型舍的都高。
5.2 不同類型牛舍的溫度差異不同
AⅠ和AⅡ型舍僅屋頂設(shè)置了40 mm厚的擠塑板,BⅠ型舍屋頂和墻壁都設(shè)置了單層塑料薄膜,但AⅠ和AⅡ型舍的空氣溫度和內(nèi)表面平均溫度比BⅠ型舍的高,說明設(shè)置保溫材料牛舍的氣溫比未設(shè)置保溫材料牛舍的要高,要采用擠塑板作為保溫材料時(shí),其保溫隔熱效果比苯板更好些。從試驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同類型牛舍的內(nèi)表面溫度及空氣溫度差異較大,出現(xiàn)這種情況的主要原因是牛舍外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與材料不同。另外,飼養(yǎng)管理方式也影響牛舍內(nèi)的溫度狀況。由于喂料與清糞需要,B場牛舍的大門白天都長時(shí)間敞開著,這勢必會(huì)造成舍內(nèi)溫度的降低,因而,出現(xiàn)了B牛舍白天氣溫低,夜間氣溫高的情況。
5.3 隔熱能力的提高是保障舍內(nèi)溫度的措施
兩個(gè)育肥牛場牛舍的空氣溫度都未達(dá)到育肥牛適宜溫度的要求,主要原因是牛舍外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力不夠??傮w來看,設(shè)置保溫材料牛舍的氣溫比未設(shè)置保溫材料牛舍的要高,而采用擠塑板作為保溫材料時(shí),其保溫隔熱效果比苯板更好些。在磚混舍改造時(shí),將墻壁的單層塑料膜改為雙層塑料膜,以增加牛舍外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力,減少牛舍的散熱。此外,高舉架舍內(nèi)的相對濕度要比低舉架舍內(nèi)的相對濕度低,在一定程度上也能夠減少舍內(nèi)熱量的損失。
[1] 郭春暉.冬季一肉牛舍空氣質(zhì)量的監(jiān)測與評價(jià)[J]中國畜禽種業(yè),2014,(10):50-51.
江波濤(1975—),男,碩士,副研究員,主要從事畜禽環(huán)境科學(xué)研究工作。