第七章 第一次 畜舍环境改.ppt
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1、第七章第七章 畜舍环境改善和控制畜舍环境改善和控制畜舍环境改善与控制的畜舍环境改善与控制的宗旨宗旨:为家畜创造适宜的环境条件,为家畜创造适宜的环境条件,提高生产效率,提高经济效益。提高生产效率,提高经济效益。环境改善和控制最简便有效的方法环境改善和控制最简便有效的方法就是就是修建畜舍修建畜舍。畜舍依靠外围护结构不同程度地与畜舍依靠外围护结构不同程度地与外界隔绝,形成不同于舍外气候的外界隔绝,形成不同于舍外气候的畜舍小气候。畜舍小气候。畜舍外围护结构畜舍外围护结构是指畜舍的外是指畜舍的外墙、屋顶、门、窗和地面所构成的墙、屋顶、门、窗和地面所构成的畜舍外壳。畜舍外壳。畜舍畜舍小气候状况小气候状况,
2、不仅取决于:,不仅取决于:外围护结构的外围护结构的保温隔热保温隔热性能性能还取决于畜舍的还取决于畜舍的通风通风、采光采光、给排给排水水等设计是否合理等设计是否合理同时应采取同时应采取小气候调节设备小气候调节设备对畜舍对畜舍环境进行人为控制。环境进行人为控制。畜舍环境的控制取决于畜舍外围护畜舍环境的控制取决于畜舍外围护结构各部的保温隔热能力、畜舍结构各部的保温隔热能力、畜舍家家畜的种类和数量畜的种类和数量以及以及畜舍日常的管畜舍日常的管理理措施。措施。其中,其中,畜舍外围护结构的保温隔热畜舍外围护结构的保温隔热能力是家畜环境控制的关键措施能力是家畜环境控制的关键措施。畜舍外围护结构保温隔热能力又
3、与畜舍外围护结构保温隔热能力又与建筑材料的建筑材料的温热特性温热特性,水分特性水分特性和和空气特性空气特性等等物理特性物理特性密切相关。密切相关。因此,了解和掌握建筑材料的有关因此,了解和掌握建筑材料的有关物理特性,对于科学地进行畜舍环物理特性,对于科学地进行畜舍环境的控制具有重要意义。境的控制具有重要意义。第一节第一节 建筑材料的物理特性建筑材料的物理特性一、建筑材料的(温)热特性一、建筑材料的(温)热特性建筑材料温热特性与其组成和结构有关,建筑材料温热特性与其组成和结构有关,不同种类的建筑材料,其温热特性不同。不同种类的建筑材料,其温热特性不同。表示建筑材料温热特性的表示建筑材料温热特性的
4、主要指标主要指标有:有:导热性导热性蓄热性蓄热性 (一)(一)导热性导热性导热性导热性是表示热量由材料的一侧表是表示热量由材料的一侧表面通过本身厚度向另一侧传递的能面通过本身厚度向另一侧传递的能力力。导热性强的材料,保温隔热能力差。导热性强的材料,保温隔热能力差。相反,导热性弱的材料,保温隔热相反,导热性弱的材料,保温隔热能力强。能力强。建筑材料的导热性的大小取决于材料内建筑材料的导热性的大小取决于材料内部分子或原子自由活动的能力。部分子或原子自由活动的能力。建筑材料分子或原子受到束缚力越小,建筑材料分子或原子受到束缚力越小,自由振动或运动的能力越强,导热性越自由振动或运动的能力越强,导热性越
5、大。大。例如,金属材料的导热性一般大于非金例如,金属材料的导热性一般大于非金属材料,在金属材料中,铜、铝的导热属材料,在金属材料中,铜、铝的导热性大于铁。在非金属材料中,玻璃的导性大于铁。在非金属材料中,玻璃的导热性大于橡胶等等。热性大于橡胶等等。1.1.衡量建筑材料导热性的指标衡量建筑材料导热性的指标:(1 1)导热系数(导热系数()导导热热系系数数是是表表示示建建筑筑材材料料传传递递热热量量能能力力的的物物理理指指标标,以以“”表表示示,其其单单位位为为W/mW/m K K(瓦瓦/米米 开开氏氏度度),值值越越大的材料,传热越快。大的材料,传热越快。导导热热系系数数定定义义:当当物物体体厚
6、厚度度为为1 1米米,两两表表面面温温差差为为1K1K时时,1 1小小时时内内通通过过1 1平平方方米米的热量的热量。值值小小于于0.23w/m0.23w/m k k 的的材材料料称称为为隔热材料隔热材料。值小于值小于0.12w/m0.12w/m k k的材料称为的材料称为绝热材料绝热材料。导热系数对墙体和畜舍其它外围护导热系数对墙体和畜舍其它外围护结构的结构的厚度确定厚度确定具有特别重要的指具有特别重要的指导意义。导意义。(2 2)热阻热阻热阻热阻是指空气层或材料层阻止热传是指空气层或材料层阻止热传递能力的热物理特性指标递能力的热物理特性指标。单位是。单位是 m m2 2 k/Wk/W。物理
7、物理定义定义:当结构两表面温差为当结构两表面温差为1k1k时,时,通过每平方米面积,传出通过每平方米面积,传出1w1w热量所需的热量所需的小时数小时数。单一建筑材料其热阻,导热系数及厚度单一建筑材料其热阻,导热系数及厚度之间的关系可用下列公式表示之间的关系可用下列公式表示:R R 2.衡量外围护结构导热性的指标衡量外围护结构导热性的指标:(1)总传热系数(总传热系数(K)总总传传热热系系数数是是设设计计和和评评价价畜畜舍舍外外围围护护结结构隔热能力的一个指标构隔热能力的一个指标。总总传传热热系系数数表表示示为为,当当舍舍内内外外环环境境温温差差为为1时时,每每小小时时通通过过1m2外外围围护护
8、结结构构面面积的传热量(积的传热量(J/m2 h)。)。总总传传热热系系数数越越大大,畜畜舍舍外外围围护护结结构构的的导导热力越强,其保温隔热能力越小。热力越强,其保温隔热能力越小。(2)总热阻(总热阻(R0)总总热热阻阻指指当当热热量量通通过过畜畜舍舍外外围围护护结结构构传递时受到的阻力传递时受到的阻力。单位为。单位为m2/WR0=Rn+R+Rw 即即畜畜舍舍外外围围护护结结构构两两侧侧温温差差为为1时时,通通过过每每平平方方米米面面积积,传传出出1J热热量量所所需需要的时间(要的时间(h)。)。3.3.导热性各指标间的相互关系导热性各指标间的相互关系式中式中a an n和和a aw w分别
9、代表围护结构内外表分别代表围护结构内外表面的换热系数。面的换热系数。事实上,围护结构两侧的热作用都事实上,围护结构两侧的热作用都是是谐波谐波,传热过程很复杂。,传热过程很复杂。为了简化计算,在建筑热工设计中为了简化计算,在建筑热工设计中均按均按稳定传热稳定传热考虑,围护结构内外考虑,围护结构内外表面热转移阻表面热转移阻R Rn n和和R Rw w,可根据表面位,可根据表面位置、形状和不同季节,选择固定值置、形状和不同季节,选择固定值进行计算。参见进行计算。参见151151页表页表8-38-3所示。所示。所以,无论是所以,无论是夏季夏季的防暑还是的防暑还是冬季冬季的的保温,均要求畜舍外围护结构必
10、须具保温,均要求畜舍外围护结构必须具备备一定的热阻一定的热阻。由于建筑材料导热性各指标的关系,由于建筑材料导热性各指标的关系,建筑设计时,除了要选择建筑设计时,除了要选择小的材料小的材料外,还要求围护结构具有外,还要求围护结构具有一定的厚度一定的厚度。畜舍外围护结构的畜舍外围护结构的传热与畜舍内外温传热与畜舍内外温差和围护结构的面积成正比,与围护差和围护结构的面积成正比,与围护结构的总热阻成反比结构的总热阻成反比。(二)(二)建筑材料的蓄热性建筑材料的蓄热性 蓄蓄热热性性是是指指各各种种建建筑筑材材料料蓄蓄积积热热量量的能力的能力。建筑材料蓄热性用建筑材料蓄热性用蓄热系数蓄热系数S S来表示。
11、来表示。蓄蓄热热系系数数S S是是指指当当表表面面温温度度波波动动11时时,1m1m2 2外外围围护护结结构构在在24h24h内内吸吸收收或散失的热量或散失的热量。单位是。单位是W/mW/m2 2。建建筑筑材材料料的的蓄蓄热热系系数数越越大大,温温度度变变化化11,吸吸收收和和容容纳纳的的热热量量越越多多,因因而而,对对高高温和低温的缓冲力越强。温和低温的缓冲力越强。在在高高温温情情况况下下,能能吸吸收收更更多多的的热热量量而而不不使畜舍温度过高使畜舍温度过高在在低低温温情情况况下下,又又能能释释放放更更多多的的热热量量而而不使畜舍温度过低。不使畜舍温度过低。畜畜舍舍外外围围护护结结构构蓄蓄热
12、热系系数数越越大大,畜畜舍舍内内环境环境温度越稳定温度越稳定,温度波动越小。,温度波动越小。二、二、建筑材料的空气特性建筑材料的空气特性建建筑筑材材料料的的空空气气特特性性可可用用材材料料的的容容重重和和孔隙率表示。孔隙率表示。容容重重是是指指材材料料在在自自然然状状态态下下单单位位体体积积的的重量,单位为重量,单位为kg/mkg/m3 3。最佳容重最佳容重孔孔隙隙率率是是指指在在材材料料中中孔孔隙隙所所占占的的百百分分比比率。率。空气的导热系数为空气的导热系数为0.023W/m0.023W/m。因而,因而,空气是良好的天然隔热体空气是良好的天然隔热体。三、三、建筑材料的水分特性建筑材料的水分
13、特性 1.1.吸吸水水性性指指材材料料在在水水中中吸吸收收水水并并贮贮存水的能力存水的能力。材材料料的的孔孔隙隙若若封封闭闭,水水分分不不易易进进入入,吸吸水性小;水性小;材材料料的的孔孔隙隙体体积积过过大大,水水分分进进去去不不易易存存留,吸水性也小。留,吸水性也小。因因而而,只只有有许许多多开开口口且且微微细细孔孔隙隙多多的的材材料,吸水率才会大。料,吸水率才会大。2.2.吸吸湿湿性性材材料料的的吸吸湿湿性性是是指指材材料料的的湿湿度度随随周周围围空空气气的的湿湿度度变变化化而而改改变变的的性性质。质。材材料料吸吸湿湿性性的的大大小小,决决定定于于材材料料本本身身的的组组织织构构造造和和化
14、化学学成成分分,一一定定组组织织构构造造和和化化学学成成分分的的材材料料,其其含含水水率率决决定定于于周周围围空气的相对湿度与温度。空气的相对湿度与温度。当当空空气气中中相相对对湿湿度度增增高高及及结结构构表表面面温温度度降低时,吸湿性随之增高。降低时,吸湿性随之增高。物体表面的孔隙多时,吸湿性高。物体表面的孔隙多时,吸湿性高。3.3.透透水水性性材材料料在在水水压压力力的的作作用用下下,能能使使水水透透过过的的性性质质,称称为为透透水水性。性。透水性大的材料,水分易于通过。透水性大的材料,水分易于通过。畜畜舍舍地地面面等等受受地地下下水水以以及及洗洗涤涤水水、污污水水影影响响的的结结构构,要
15、要求求材材料料的的透透水水性低。性低。孔孔隙隙率率大大且且开开口口连连通通孔孔隙隙的的材材料料,透水性大。透水性大。4.4.耐耐水水性性指指材材料料在在长长期期饱饱和和水水作作用用下下,强强度度不不降降低低或或不不严严重重降降低低的性质,称为耐水性。的性质,称为耐水性。一一般般材材料料,随随含含水水量量的的增增加加,强强度度均均有有所所降降低低。这这是是由由于于水水透透入入材材料料微微粒粒之之间间,降降低低其其联联结结力力,软软化化某某些不耐水成分所致。些不耐水成分所致。在在畜畜舍舍中中受受水水浸浸蚀蚀或或处处于于潮潮湿湿环环境境的结构,应选用耐水性强的材料。的结构,应选用耐水性强的材料。第二
16、节第二节 畜舍的结构及其作用畜舍的结构及其作用 一、一、地基与基础地基与基础1.1.基础(墙基)基础(墙基)是建筑物(外墙)是建筑物(外墙)没入土层的部分没入土层的部分。作用是承载畜舍上。作用是承载畜舍上部结构的全部重量,并将其传给地基部结构的全部重量,并将其传给地基的构件。的构件。基础基础应坚固、耐久,有适当抗机械能应坚固、耐久,有适当抗机械能力及防潮、抗震、抗冻能力力及防潮、抗震、抗冻能力。条形基础一般由条形基础一般由垫层垫层、大放脚大放脚(墙(墙以下加宽的部分)和以下加宽的部分)和基础墙基础墙组成。组成。基础的基础的埋置深度埋置深度应根据畜舍的总荷应根据畜舍的总荷载、地基的承载力、当地的
17、冻土层载、地基的承载力、当地的冻土层厚度、相邻建筑物情况及地下水位厚度、相邻建筑物情况及地下水位高低等情况而定。高低等情况而定。北方地区在膨胀土层修建畜舍时,应将北方地区在膨胀土层修建畜舍时,应将基础埋置在土层最大冻结深度以下基础埋置在土层最大冻结深度以下,应应尽量避免埋置在地下水中。尽量避免埋置在地下水中。基础受潮是引起墙壁潮湿及舍内湿度大基础受潮是引起墙壁潮湿及舍内湿度大的原因之一,所以,应注意基础防潮、的原因之一,所以,应注意基础防潮、防水。防水。加强加强基础的保温基础的保温对改善畜舍环境具有重对改善畜舍环境具有重要意义。要意义。2.2.地基地基 是基础下面承受荷载,支持整个建是基础下面
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- 第七章 第一次 畜舍环境改 第七 环境
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