恒溫牛舍-中國(guó)大型規(guī)模牧場(chǎng)發(fā)展方向

1、恒溫牛舍恒溫牛舍中國(guó)大型規(guī)模牧場(chǎng)進(jìn)展方向 字號(hào)：恒溫牛舍中國(guó)大型規(guī)模牧場(chǎng)進(jìn)展方向低屋面橫向通風(fēng)牛舍(LPCV)2022 12 月底完成全部工程的建設(shè)。一、引言LPCV2022 年秋建筑于美國(guó)南達(dá)科他州， 其建筑型7 10 LPCV824 1216 列型式。1 8 列式LPCV 牛舍端視圖。牛舍一面?zhèn)葔ε渲谜舭l(fā)板，另一面?zhèn)葔Π惭b風(fēng)2 8 LPCV 牛舍的平面工藝布局，這種設(shè)計(jì)相當(dāng)于把兩個(gè)4 列式LPCV 13km/h3.2km/h以下。2022 年針對(duì)LPCV 78.2pp74.8pp94.8pp10100 倍Jerez 等，2022，也低于美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)150ppm。這些空氣樣本采集自使用沙子做

2、臥床墊料的LPCV 牛舍，使用干牛糞或鋸末等有機(jī)墊料的牛舍空氣懸浮顆粒濃度是否會(huì)上升還有待于進(jìn)一步爭(zhēng)辯。試驗(yàn)說(shuō)明，LPCV 牛舍中散發(fā)的有害氣體以含氮?dú)怏wNH3，NO2，NO為主。在春季試驗(yàn)的最低通風(fēng)率11900m3/分鐘下，氨氣濃度和散發(fā)速度最高。試驗(yàn)測(cè)定的氨氣平均濃度春季12195ppb，夏季11174ppb遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自然通風(fēng)散欄式牛舍36 51ppm。1. 8 LPCV散欄式牛舍剖視圖2. 8 列式LPCV 散欄式牛舍平面工藝圖牛舍長(zhǎng)度依據(jù)養(yǎng)殖容量確定1. 800 頭容量的LPCV 牛舍平均有害氣體濃度二、LPCV 牛舍工藝設(shè)計(jì)LPCV 光照以及良好的奶牛養(yǎng)殖環(huán)境和人員工作環(huán)境設(shè)計(jì)。下面概

3、述LPCV牛舍建立的一些工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題。1、牛舍跨度在炎熱季節(jié)，通風(fēng)率即舍內(nèi)空氣全部更的時(shí)間應(yīng)為60120 秒，即風(fēng)機(jī)每60120 800 頭容量的LPCV 180240 秒。冬季通風(fēng)率必需通風(fēng)率的治理依據(jù)是舍內(nèi)氨氣濃度而不是溫度，這就使其牛舍的通風(fēng)率高于其它地區(qū)的牧 場(chǎng)。LPCV 60150m，表觀上可以分為8 列式、10 列式、12 列式、16列式、24 2 3m 高蒸發(fā)板的狀況下，不同跨度牛舍空氣通過(guò)蒸發(fā)板的不同速率和牛舍換氣時(shí)間的關(guān)系122m/ 分鐘，超過(guò) 122m/分鐘會(huì)降低蒸發(fā)板的效率。牛舍通風(fēng)率初始設(shè)定應(yīng)為120 秒以下；跨度超過(guò) 91m 時(shí)，依據(jù)蒸發(fā)板通氣率，牛舍通風(fēng)率可以在18

4、0240 秒之間。蒸發(fā)板通氣率加快會(huì)使其降溫效率下降，導(dǎo)致舍內(nèi)溫度上升。2.牛舍跨度和空氣通過(guò)蒸發(fā)板速率對(duì)通風(fēng)率影響的比較秒2022 年夏季對(duì)四個(gè)LPCV 3 是對(duì) 7 月 17 8 16 日期間牛舍內(nèi)各區(qū)域溫度上升狀況的總結(jié)。數(shù)據(jù)說(shuō)明，隔板之間溫度平均上升0.320C，牛舍橫向每米跨度溫度平均上升0.01670C/m30m 牛舍跨度溫度上升0.5560C。由于使用蒸發(fā)板降溫系統(tǒng)造成的舍內(nèi)高濕度，每30m 牛舍跨度的溫濕度指數(shù)THI1 個(gè)單位。3.2022 4 LPCV 牛舍隔板間和單位跨度溫度平均上升狀況2、牛舍山墻門設(shè)計(jì)第一棟 LPCV 牛舍對(duì)應(yīng)舍內(nèi)每條功能通道都設(shè)置有山墻門，以便于飼喂和

5、清糞設(shè)備進(jìn)4 列自由臥欄假定自由臥欄為四列式布置山墻門從10 個(gè)削減到 2 個(gè)。這種設(shè)計(jì)需要在牛舍兩端各延長(zhǎng)確定的空間來(lái)滿足小型機(jī)械和運(yùn)沙車等設(shè)備進(jìn)出牛通道的需要式車輛使用。還有一種設(shè)計(jì)是只在一端山墻配置飼喂通道門，另一端設(shè)置機(jī)械設(shè)備緩沖區(qū)，讓牽引 式車輛從一端進(jìn)入牛舍，在另一端橫穿牛舍退出。這就使牛舍的山墻門從每8 列自由臥欄20 4 2 個(gè)，但這種設(shè)計(jì)會(huì)削減舍內(nèi)自由臥欄的有效配置數(shù)量。確定山墻門配置需要權(quán)衡原始投資和修理本錢與舍內(nèi)自由臥欄削減的關(guān)系設(shè)計(jì)會(huì)使每欄位平均占有牛舍面積削減510。3、牛舍隔熱保溫現(xiàn)象。自然通風(fēng)的散欄式牛舍一般不做隔熱處理，但屋面坡比為1/3，使熱空氣不斷上升并從放

6、開(kāi)的屋脊散發(fā)到舍外。而LPCV 牛舍是通過(guò)風(fēng)機(jī)把熱空氣排出舍外的，在夏季通風(fēng)率必需金屬外表時(shí)會(huì)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，露滴又會(huì)滴落在牛舍地面上。隔熱材料可以避開(kāi)這些問(wèn)題的發(fā)生。另外也可以考慮承受剛性隔熱板材。4、牛舍清糞工藝目前大多數(shù)LPCV 牛舍承受刮板水沖的清糞工藝，刮板將糞便刮到中心糞道，再用他清糞方式?jīng)]有足夠的時(shí)間清運(yùn)這么大牛舍里的糞便。3300 72 3 次擠奶，每小時(shí) 463 2.4m 橡膠輪胎做刮糞板，行進(jìn)速度8km/h60除去開(kāi)門和返回時(shí)間1 68kg。12 275 186m18.7 噸。這樣，在每天二次清糞治理的狀況下，每群通道每次清糞時(shí)間需要42 分鐘，而每群每班擠奶36 分鐘。設(shè)計(jì)

7、方案二：奶牛分8 412 275m，每群日排糞量28 噸，清糞時(shí)間需要90 分鐘，而每群擠奶時(shí)間只需要54 分鐘。這二種設(shè)計(jì)方案下，一個(gè)清糞工都是不行能在一群奶牛擠奶完畢前完成清糞工作的行三次清糞制。假設(shè)承受三次清糞制，方案一每群的清糞時(shí)間可以削減到28 分鐘，方案二可以削減到 62 分鐘。配備二名清糞工適合方案二，由于即使承受三次清糞制，清糞時(shí)間照舊彈性，所以對(duì)清糞工的治理要求也格外關(guān)鍵。2安裝問(wèn)題。由于傳統(tǒng)的看法是 8 個(gè)泌乳牛群配置一座擠奶廳，所以LPCV 牛舍的跨度設(shè)計(jì)傾向于122m16 列式。擴(kuò)大單個(gè)牛群的奶牛數(shù)量就會(huì)增加牛舍長(zhǎng)度，必要時(shí)可以考慮把泌乳牛12 群，以保證足夠的時(shí)間進(jìn)展

8、清糞和臥欄維護(hù)工作。5、牛舍光照設(shè)計(jì)在沒(méi)有自然光照的狀況下，合理設(shè)計(jì)人工光照對(duì)于LPCV 牛舍格外重要。爭(zhēng)辯說(shuō)明，1015 尺燭光fc照度對(duì)泌乳牛是必需的Dahl,2022。使用金屬鹵素?zé)魰r(shí)，安裝高度取決于燈具底部與工作面之間的距離 3.66mLPCV1.83.6m 比較適宜，每群配置二排熒光燈，相當(dāng)于每列自由臥欄一排。每套燈具配置二根 2.4m 的熒光燈管，安裝高度為混凝土地面以上約3m，安裝間隔約6m3 10 個(gè)測(cè)定點(diǎn)的平均值，牛舍平均光照為 27.9fc9.944.8fc。除靠近蒸發(fā)板和風(fēng)機(jī)的臥欄外，其它區(qū)域的光照都在或超過(guò)建議的照度范圍。燈管燈泡的照度隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)下降，特別是在

9、燈具上沾滿灰塵和污物時(shí)。補(bǔ)充光照也便利員工在舍內(nèi)進(jìn)展工作。光照設(shè)計(jì)必需能夠滿足不同生產(chǎn)階段奶牛的需要，如泌乳牛需要長(zhǎng)周期，而干奶牛需要短周期。適當(dāng)?shù)墓庹账綄?duì)保證人員安全有效地工作也是必需的。3. 8 LPCV 散欄式牛舍橫向區(qū)域光照分布6、擠奶中心建筑 LPCV 牛舍的主要挑戰(zhàn)之一是牛舍的通風(fēng)系統(tǒng)如何與擠奶中擠奶廳和待擠廳“T”或“H”型布局，而蒸發(fā)降溫 統(tǒng)的作用。目前認(rèn)為待擠廳還是適合承受自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，通過(guò)風(fēng)機(jī)和噴淋系統(tǒng)進(jìn)展降溫。擠奶廳通風(fēng)設(shè)計(jì)必需考慮擠奶員和奶牛舒適度。7、通風(fēng)設(shè)計(jì)LPCV 牛舍目前普遍的通風(fēng)設(shè)計(jì)是通過(guò)配置在進(jìn)風(fēng)口的蒸發(fā)板來(lái)把握的建122m3/m2/分鐘，一般設(shè)計(jì)值為 1

10、06114m3/m2/分鐘。安裝 3m 4-4.3m 的側(cè)墻高度。假設(shè)擔(dān)憂裝蒸發(fā)板，開(kāi)敞側(cè)墻的空氣流速就會(huì)增加。LPCV 牛舍風(fēng)機(jī)的最大工作靜壓應(yīng)當(dāng)把握在3.8mm 水柱以下。了解靜壓的概念對(duì)于在春秋季節(jié)把握風(fēng)機(jī)開(kāi)啟數(shù)量很關(guān)鍵。假設(shè)進(jìn)氣空間缺乏，靜壓就會(huì)增加，造成風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)。LPCV 季關(guān)閉蒸發(fā)板還有很多爭(zhēng)議；假設(shè)不封閉蒸發(fā)板，那么增加運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)數(shù)量不會(huì)增加靜壓。假設(shè)4.6m2 進(jìn)氣空間。8、冬季通風(fēng)LPCV 牛舍冬季如何把握風(fēng)機(jī)的運(yùn)行尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依，目前各牧場(chǎng)都有自己的操作方法，但歸結(jié)起來(lái)主要是兩種模式：第一種是降低通風(fēng)率關(guān)閉風(fēng)機(jī)防止地面糞便凍結(jié)；這運(yùn)轉(zhuǎn)，使舍內(nèi)溫度連續(xù)降低，造成地面糞便凍結(jié)。盡

11、管存在不同意見(jiàn)，但大多數(shù)專家傾向于把冬季最大通風(fēng)率設(shè)定為8 分鐘。與 8 列式牛舍冬季的風(fēng)機(jī)運(yùn)行程序相比，16 列式牛舍需要二倍的風(fēng)機(jī)數(shù)量，增加的通風(fēng)量要求側(cè)墻8 列式牛舍增加一倍；同時(shí)，由于進(jìn)風(fēng)口必需通過(guò)更多的空氣以滿足8 分鐘通風(fēng)率的需要，造成牛舍進(jìn)風(fēng)側(cè) 60m 舍內(nèi)空間的氣溫較低。冬季在保證足夠通風(fēng)率的狀況下，16 列式牛舍空氣升溫速度就不會(huì)像8 列式牛舍那樣快。在格外嚴(yán)寒的氣候條件下，16列式 LPCV 牛舍靠近進(jìn)風(fēng)口通道上的糞便大多會(huì)凍結(jié)。另一個(gè)問(wèn)題是雪天對(duì)進(jìn)風(fēng)口的治理其使用壽命。冬季牛舍進(jìn)風(fēng)口應(yīng)當(dāng)位于側(cè)墻上部，使進(jìn)入牛舍的空氣在接觸奶牛和地面前有升溫的 上部。還有一種選擇方案是在使

12、用單卷簾的狀況下，在卷簾上方留出4560cm 開(kāi)口。假設(shè)在蒸發(fā)板下方設(shè)置進(jìn)風(fēng)口會(huì)使冷空氣直接接觸奶牛和通道地面將不得不提高進(jìn)風(fēng)口位置。9、通風(fēng)設(shè)計(jì)：隔板的作用LPCV 牛舍內(nèi)部工藝布置與自然通風(fēng)牛舍格外相像，只是舍內(nèi)增設(shè)隔板將氣流從上部空間導(dǎo)向奶牛休息區(qū)域。最初建筑的一些LPCV牛舍都配置了隔板，而建的LPCV牛舍傾向于取消隔板，以降低造價(jià)和修理本錢。隔板可以使自由臥欄處的氣流速度從3.2 4.8km/h 9.612.8km/h有的牛舍在回轉(zhuǎn)通道和轉(zhuǎn)群通道處選擇厚帆布做隔板，以降低損壞的可能。隔板下部空間的作用是調(diào)整通過(guò)牛舍和每個(gè)隔板時(shí)的氣流速度，表現(xiàn)為氣流突遇隔板 2.1m。另外，在不設(shè)置隔

13、板的LPCV 牛舍要到達(dá) 8km/h 或以上的氣流速度并不經(jīng)濟(jì)，由于至少需要增加一LPCV 牛舍是否設(shè)置隔板，必需考慮原始投資與日常運(yùn)行本錢的關(guān)系。10、蒸發(fā)板與高壓噴霧的比較蒸發(fā)降溫是讓熱空氣通過(guò)高壓水霧或濕外表實(shí)現(xiàn)的，在空氣溫度下降的同時(shí)空氣濕度 100 假設(shè)空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)板時(shí)濕度能夠提高到75，就可以保證進(jìn)入舍內(nèi)的空氣溫度降到足夠低。空氣通過(guò)蒸發(fā)板時(shí)的降溫是由于相對(duì)濕度的作用，假設(shè)兩股氣流溫度一樣但相對(duì)濕度不同， 內(nèi)的空氣溫度也在變化。夏季消退奶牛熱應(yīng)激問(wèn)題需要用水，不管承受低壓噴淋還是蒸發(fā)降溫系統(tǒng)。目前的 LPCV 溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提是假定空氣沒(méi)有增加或損失熱量通過(guò)纖維材料的孔隙時(shí)接觸并帶走水分。圖4 2022 7 17 8 16 日對(duì)一個(gè) 一個(gè) LPCV 牛舍蒸發(fā)板的降溫力氣測(cè)定結(jié)果，測(cè)定數(shù)據(jù)為牛舍蒸發(fā)板側(cè)第一個(gè)隔板處和環(huán)境之間每小時(shí)的平均溫差。在下午，蒸發(fā)板可