125 封闭鸡舍的室内环境现场实测与分析4228.docx
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1、封闭鸡舍的室内环境现场实测与分析德和威工程咨询(上海)有限公司 韩星上海建科建筑节能技术有限公司 马克华,郭玉锦,董怡平摘要:家禽禽集中养养殖过程程中,养养殖密度度大,禽禽舍环境境封闭,空空气环境境参数对对禽类产产能影响响很大。本本文以鸡鸡舍为例例,介绍绍了鸡舍舍内空气气环境的的各参数数对鸡只只的影响响及相关关标准,阐述了了鸡舍环环境控制制系统的的发展过过程以及及目前鸡鸡舍环境境控制的的常用系系统形式式。针对江江苏南通通地区的的某鸡舍舍,于220099年8、9月月对鸡舍舍环境进进行现场场实测,根据测试试结果,分分析鸡舍舍内部的的温度、湿湿度以及及CO22的分布布规律,并通过计算得到了不同风机开
2、启台数下的风量,鸡舍内鸡群的散热量、散湿量,CO2发生量,及冬季鸡舍负荷情况。分析了现阶段鸡舍内环境存在的问题,并指出了鸡舍环境改造的方向。关键词:鸡鸡舍 环环境控制制 现场场实测 通风 节能Fieldd teest andd annalyysiss off clloseed cchicckenn hoousee inndooor eenviironnmenntHan XXingg1, MMa KKehuua2, Guuo YYujiin2, Doong Yippingg2(1 DHHV EEngiineeerinng CConssulttanccy (Shaanghhai) Coo., Sh
3、aanghhai, 2000233)(2 Shhangghaii Reeseaarchh Innstiitutte oof BBuilldinng SScieencees, Shaanghhai, 20000332)Abstrractt: TThe inddoorr ennvirronmmentt innfluuencces thee pooulttry prooducctivvityy grreattly duee too prreseent reffereencee. IIn tthiss paaperr, ddifffereent inddoorr ennvirronmmentt paa
4、rammeteers andd reelatted staandaardss arre iintrroduucedd thheirr immpacct oon cchicckenn, aand thee inndooor eenviironnmennt cconttroll syysteem aare stuudieed. In AAug andd Seep iin 220099, ffielld ttestt weere carrrieed oout in a cchicckenn hoousee inn Naantoong. Accoordiing to thee teest ressul
5、tts, thee veentiilattionn aiir ffloww raate, COO2 ggeneerattionn, aand heaatinng lloadd inn wiinteer aare anaalyzzed. At llastt, tthe proobleems in preesennt cchicckenn hoousees aare poiinteed oout, annd pposssiblle ssoluutioons aree prreseenteed ffor thee fuurthher stuudy.Key WWordds: Chiickeen hho
6、usses, Ennvirronmmentt coontrrol, Fiieldd teest, Veentiilattionn, EEnerrgy connserrvattionn1 概述我国的养禽禽业己经经过了近近20多多年的迅迅速发展展,家禽禽的饲养养持续保保持了快快速增长长的势头头,800年代后后期,我我国家禽禽业生产产更是迎迎来了一一个高速速增长时时期,中中国禽蛋蛋生产连连续十几几年保持持世界第第一,全全国家禽禽存栏量量53亿亿只。据据统计,220022年我国国禽蛋生生产量达达到25535万万吨,目目前居世世界第一一位,占占世界总总量的440%以以上,人人均禽蛋蛋占有量量巧155.4
7、kkg,禽禽肉产量量13550万吨吨,居世世界第二二位,人人均禽肉肉占有量量9公斤斤,接近近世界平平均水平平(农业部部畜牧兽兽医局畜畜牧处,20004)。目前,大多多数规模模养鸡场场,由过过去采用用开放式式、半开开放式鸡鸡舍饲养养方式转转入封闭闭式人工工环境控控制鸡舍舍饲养,其其目的是是可以为为鸡只提供更更舒适的的生活环环境,使使之更符符合鸡的的生理要要求,充充分发挥挥其遗传传潜力(杨杨恒广,220022)。封闭鸡鸡舍通过过鸡舍建建筑将鸡鸡只与外外部环境境完全隔隔离,通通过环境境控制系系统调节节鸡舍内内的空气气参数,从从而使鸡鸡只保持持较高的的产能。随着肉鸡生产规模化程度的不断提高,环境对生产
8、的制约作用越来越大(崔治中,2003),环境好坏已成为鸡只生产的关键性制约因素。甚至有人认为,环境改善与控制的重要性已大大超过了传统的品种改良和饲养管理,特别是鸡群生产力表型性状有50%-95%取决于环境条件(杨宁,1994)。因此,研究封闭鸡舍的舍内环境控制问题,对降低鸡只死亡率、提高生产能力,促进我国养禽业发展,有着重要的意义。2 鸡舍环环境控制制系统鸡舍内需要要控制的的环境参参数主要要包括污污染物浓浓度、温度和湿度等等。鸡舍舍内的污污染物主主要由鸡鸡只本身身、粪便便以及垫垫料产生生,会对对鸡只的的健康产产生影响响,从而而影响鸡鸡只的死死亡率和和产能。一一般通过过通风的的方式控控制室内内的
9、污染染物浓度度,以保保证鸡只只的安全全。同时时由于通通风量较较大,鸡鸡舍内的的温湿度度受到室外外气象条条件的影影响,所所以需要要使用暖暖风机和和冷却器器来控制制室内温温湿度。2.1 鸡鸡舍环境境对鸡只只的影响响2.1.11 污染染物浓度度对鸡只只的影响响鸡舍内对鸡鸡只影响响较大的的污染物物主要有有二氧化化碳、氨氨气和硫硫化氢。二氧化碳主主要是由由于鸡的的呼吸产产生的。二二氧化碳碳本身并并无毒性性,大气气中二氧氧化碳的的浓度对对畜禽都都没有影影响,但但在鸡舍舍中,鸡鸡的呼吸吸排出量量大于其其他家畜畜,如果果鸡舍通通风不良良,二氧氧化碳浓浓度过高高,持续续时间过过长会造造成缺氧氧,引起起慢性中中毒
10、,表表现为精精神萎靡靡、食欲欲减退、增增重缓慢慢、体质质下降、生生产力降降低、对对疾病的的抵抗力力减弱等等(李庆庆康,220000;汪植植三,119955;侯加加林,119988;杜芳芳义,220011)。因因此,禽禽舍中二二氧化碳碳浓度的的高低将将影响家家禽的生生长,其其浓度以以15000pppm为限限(Baakkeer,119966;赵洁洁,19987;史清河河,20000)。鸡舍内的氨氨气主要要由禽类类粪便发发酵分解解而成。氨气主要由尿液中的尿素和粪便或者土壤中的尿素酶结合、水解而形成。当氨气浓度度达到220pppm,持持续6周周以上时时,鸡肺肺部产生生明显病病变;达到550pppm时可
11、可引起流流泪和鼻鼻涕;60-80ppmm时,可可引起粘粘膜充血血、水肿肿,发生生结膜、角角膜和气气管炎,产产蛋量明明显减少少;肉鸡在在25pppm环环境中,增增重和饲饲料利用用率显著著降低。氨氨气还容容易引起起鸡中毒毒,使其其食欲减减退或废废绝,严严重时造造成死亡亡(布仁仁,20001;邓建国国,20001;东北农农学院,220000)。鸡舍空气中中硫化氢氢含量高高于6.6pppm时,家家禽容易易畏光流流泪,咽咽部灼伤伤,易发发生鼻炎炎、气管管炎,甚甚至引起起肺水肿肿。另外外,硫化化氢易溶溶于水,与与禽呼吸吸道粘膜膜接触后后和其中中的钠离离子结合合为硫化化钠,其其强烈的的刺激作作用可引引起眼炎
12、炎和呼吸吸道炎症症。硫化化钠进入入血液后后,又被被水解放放出硫化化氢,对对细胞呼呼吸具有有窒息作作用,从从而引起起机体组组织缺氧氧,导致致呼吸麻麻痹,窒窒息死亡亡。2.1.22 温、湿湿度对鸡鸡只的影影响通常蛋鸡的的适温区区在211266,当环境境温度超超过322时, 家禽禽很容易易出现热热应激反反应, 美国曾曾因高温温而导致致5600万只肉肉鸡和1100多多万只蛋蛋鸡与商商品鸡死死亡,由此可可见温度度是导致致家禽出出现热应应激的首首要环境境因素。热应激使机机体产生生一系列列的生理理生化反反应,降降低鸡的的采食量量、日增增重、产产蛋率,降降低饲料料利用率率,进而而蛋形变变小、破破壳蛋和和软壳蛋
13、蛋增多,严严重时导导致热衰衰竭,给给蛋鸡养养殖带来来极大的的危害。因因此,对对蛋鸡的的热应激激进行有有效的调调控,越越来越受受到学者者和生产产者重视视和探索索。热应激可显显著降低低家禽的的生产性性能,其中以以采食量量减少最最为主要要。据报报道, 在211-300,每升高高1采食量量下降11.5%,在322-388,每升高高1采食量量下降44.6%(陆应应林等,19999)。许许多试验验均表明明高温显显著降低低鸡各阶阶段的采采食量(呙呙于明等等,19998;姜姜礼胜等等,19999)。影响家禽热热应激的的另一环环境因素素是空气气湿度。湿度在家禽生产中经常被忽视,鸡群最适湿度为50%-70%。低湿
14、的环境易使禽只体内水分大量散失,饮水量增加,采食量减少;高湿使鸡只体内热量容易散失(低温)或散不出去(高温),前者使机体抵抗力下降,后者往往造成热应激或中暑,严重者造成死亡或疾病的发生。2.1.33 目前前鸡舍环环境标准准目前关于鸡鸡舍环境境的主要要标准包包括ASSAE(American Society of Agricultural engineers,美国农业工程师协会)的EP270.5,我国的畜牧业行标NY/T388-1999畜禽场环境质量标准,河北省地方标准DB13/T548-2004蛋鸡舍环境卫生规范等。2.1.44 鸡舍舍环境的的研究现现状张妮娅等人人(张妮妮娅,220088)通过
15、过调查得得到了不不同鸡舍舍类型下下的夏季季蛋鸡采采食量和和产蛋率率情况。卢真真等人人(卢真真真,20008)通过实实测和计计算研究究保证鸡鸡舍降温温效果时时鸡舍必必需的通通风量。Dateekinn等人(Datekkin,220099)研究了了在地中中海气候候下采用用湿帘蒸蒸发冷却却对肉鸡鸡舍降温温的效果果,对实实际系统统进行了了实测,得得到了每每次测试试的湿帘帘效率和和温度降降低值。Blanees-VVidaal等人人(Blaaness-Viidall,20008)采用CFD和实测的方法研究了某禽舍内的气流组织,并且通过对比CFD和实测结果,指出了较佳的CFD边界条件。Oliveera Eci
16、im-DDjurric等等人(Oliiverra EEcimm-Djjuriic, in preess)采用CCFD方方法研究究了采用用自然通通风和机机械通风风方式的的牲畜舍舍内的气气流组织织。Seo等人人(Seoo,20009)通过CCFD方方法研究究了采用用自然通通风的肉肉鸡舍内内冬季的的气流组组织,同同时计算算了冬季季的热负负荷。除了气流组组织外,还还有学者者考虑到到鸡舍空空气中的的颗粒物物,Miing Chaai等人人(Miing Chaai, 20009)研研究了利利用静电电除尘装装置洁净净鸡舍空空气时的的除尘效效率和较较优的工工作电压压。以上文献主主要集中中在鸡舍舍内部的的气流组组
17、织或者者是湿帘帘降温等等局部环环节的理理论研究究上,对对于鸡舍舍的机械械通风系系统缺乏乏较为系系统的论论述和现现场实测测资料。本本文希望望能够就就鸡舍的的机械通通风系统统进行实实测,从从而为鸡鸡舍内环环境研究究和节能能评估提提供基础础。2.2 鸡鸡舍环境境控制系系统形式式2.2.11 鸡舍舍通风系系统鸡舍进行通通风的目目的包括括两个:一是控控制鸡舍舍内部的的污染物物浓度,二二是控制制鸡舍内内部的温温湿度,使使鸡舍内内的环境境条件满满足较优优的鸡只生生长产蛋蛋条件。当增大鸡舍舍通风量量时,鸡鸡舍内污污染物浓浓度下降降,同时时空气将将室内鸡鸡只产生生的余热热、余湿湿带走。在在过渡季季节,由由于室外
18、外空气温温湿度较较为适宜宜,控制制室内污污染物浓浓度对通通风量的的需求和和控制室室内温湿湿度对通通风量的的需求是是统一的的,即增增大通风风量对控控制两种种参数都都有好处处。在冬冬季,由由于室外外空气温温度较低低,在风风量较大大时,用用于加热热通风气气流的能能量需求求大,因因此,为为了减小小冬季能能耗,只只能在满满足污染染物浓度度要求的的基础上上,尽可可能的减减小风量量。在夏夏季,室室外空气气温湿度度较高,同同时由于于送风量量大,不不能经过过空调处处理,所所以其送送风温湿湿度也较较高,所所以,目目前夏季季一般通通过增大大通风量量的方法法,尽可可能减小小室内的的温度升升高,此此时,在在较大的的通风
19、量量下,虽虽然室内内温度依依然不低低,但是是只比送送风温度度高12。2.2.22 湿帘帘降温系系统湿帘风风机降温温是近年年来应用用较多,效效果比较较理想的的一种降降温方法法。自550年代代美国学学者开始始研究开开发以来来,湿帘帘装置逐逐步实用用和成熟熟并得到到推广,尤尤其是波波纹材料料的湿帘帘出现后后,这一一系统便便逐步推推广到日日本、欧欧美及中中东等许许多国家家。后来来将之使使用于畜畜禽舍的的夏季降降温,取取得了较较好的效效果,多多用于鸡鸡舍的降降温。我国自800年代初初通过对对国外引引进的湿湿帘风机机降温系系统的消消化吸收收和改进进设计,被被列入国国家级新新产品向向全国推推广应用用,在北方
20、方干燥地地区使用用得到了了较好的的降温效效果。湿湿帘降温温系统与与近年来来推广应应用的纵纵向通风风技术相相结合,已已成为目目前农业业建筑夏夏季通风风降温的的普遍模模式,这这一系统统在国外外及我国国北方地地区已得得到广泛泛应用,其其技术成成熟可靠靠。湿帘风风机降温温系统是是应用蒸蒸发降温温的原理理,利用用湿帘蒸蒸发水气气吸收通通风空气气中的显显热量,达达到降温温的目的的。湿帘帘风机降降温系统统主要由由湿帘风风机,水水循环系系统和自自动控制制装置组组成,其其核心部部分是湿湿帘。湿湿帘装在在封闭鸡鸡舍的一一端山墙墙或侧墙墙上,风风机装在在另一端端山墙或或侧墙中中,风机机抽风时时,舍内内产生负负压的使
21、使舍外末末饱和的的空气穿穿过湿润润的湿帘帘表面进进入舍内内,并导导致水分分蒸发,从从而使舍舍内空气气温度下下降。这这是一种种物理现现象,水水转化成成水蒸汽汽需要吸吸收周围围的热从从而使周周围环境境温度下下降。水水分蒸发发的多少少与空气气的饱和和水气压压差成正正比关系系,空气气越干燥燥,温度度越高,经经过湿帘帘的空气气降温幅幅度越大大,效果果越显著著。2.2.33 通风风与降温温控制系系统目前,一般般通过监监测鸡舍舍内的温温度来控控制风机机开启的的数量。当当鸡舍内内的温度度超过一一定温度度时(如如28),则则打开湿湿帘降温温系统。目标温度+误差室内温度控制器执行机构降温设备温度传感器图1 通风风
22、与降温温控制系系统示意意图2.2.44 通风风模式封闭鸡舍的的通风系系统根据据季节的的变化有有三种不不同的运运行模式式。夏季采用纵纵向通风风,如图图1所示。采采用这种种通风模模式的原原因是,夏夏季室外外温度较较高,需需要经过过湿帘降降温后送送入室内内,所以以室外空空气会通通过鸡舍舍一端的的湿帘统统一处理理后送入入室内,沿沿鸡舍纵纵向流动动,从另另一侧排排出。这这种通风风方式的的优点是是集中送送风、集集中排风风,设备备安装简简单,气气流组织织形式简简单。缺缺点是空空气从一一侧进入入,另外外一侧排排出,则则空气沿沿程温度度升高,污污染物浓浓度增加加,若要要保证出出口处的的温湿度度和污染染物浓度度,
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