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84農業網 時間:2018-03-14 作者:佚名 來源:網絡整理
豬舍內小氣候環境的控制要取得好的效果的前提是豬舍圍護結構具有較好的保溫隔熱性能。因此,首先應從提高豬舍建筑圍護結構保溫隔熱性能人手來討論環境控制問題。
(1)圍護結構的傳熱圍護結構的傳熱量計算是設計保溫隔熱圍護結構、采暖系統等的依據。對于無需對此作過多了解的讀者,可跳過此段不看。
當豬舍圍護結構內、外兩側受到不同溫度作用時,熱量就會從高溫一側通過圍護結構向低溫一側傳遞。冬季舍內熱量向舍外傳遞,夏季熱量的傳遞方向將隨舍內、外晝夜的溫度變化而變化。
熱量的傳遞有導熱、對流和輻射三種基本形式。熱量通過圍護結構的傳遞是這三種基本形式的綜合作用。在傳遞中,要經過高溫作用表面的吸熱、結構本身的傳熱以及低溫作用表面的放熱三個過程。其中表面吸熱和表面放熱的機理是相同的,統稱為“表面熱轉移”,它既有結構表面與附近空氣之間的對流和導熱的傳熱作用,又有表面與周圍其他表面的輻射傳熱作用;結構實體的傳熱主要以導熱方式傳遞熱量。
在表面熱轉移過程中,空氣的對流和導熱作用很難分開,一般將二者的綜合效果放在一起考慮,稱為“對流換熱”。
(2)圍護結構表面冷凝和水蒸氣滲透空氣的含濕能力主要取決于它的溫度。當舍內含濕的空氣與圍護結構的內表面接觸時,如果內表面溫度低于露點溫度,空氣中水分就會析出,內表面上會出現冷凝,即出汗現象。內表面應避免冷凝現象,這就要求提高內表面的溫度。可通過增大材料層厚度,選擇熱阻大的結構材料來達到目的。舍內空氣相對濕度越高,圍護結構為防止表面冷凝所要求的熱阻就越大。但如果以相對濕度的峰值作為防冷凝設計的依據是不經濟的。一般豬舍防冷凝設計的相對濕度取值為75%-80%。在圍護結構內表面抹灰或粉刷,可以在濕度高峰值時吸收一部分冷凝水,然后再逐漸蒸發掉,這也是一種可行的辦法。
舍內外空氣都含有一定量的水蒸氣,當圍護結構兩側存在水蒸氣分壓力差時,水氣分子就會從分壓力高的一側通過圍護結構向分壓力低的一側滲透擴散,這種現象叫蒸汽滲透。蒸汽滲透的物理學機理與熱量傳遞機理類似,不過對于蒸汽流來說,它的驅動力是水蒸氣分壓差,而熱量傳遞的驅動力是溫度差。蒸汽滲透是物質的遷移,而傳熱過程是能量的轉移。
在冬季,豬舍里存在著水蒸氣由里向外傳遞的趨勢。這股向外的蒸汽流,由于逐漸變冷,或多或少會在圍護結構材料層內形成水汽的冷凝和積聚,超過一定量時會對材料層的耐久性及保溫性能造成危害。在圍護結構材料層次的布置上,應盡量在水蒸氣滲透的通路上,做到“進難出易”,宜將蒸汽滲透阻較大的密實材料布置在內側(蒸汽流入的側),滲透阻較小的材料布置在外側。對于特別潮濕的豬舍應在圍護結構外側設置有利排除濕汽的通風間層,將舍內滲出的水蒸氣由通風氣流帶走。
(3)圍護結構的保溫要求冬季豬舍內的需要的適宜溫度是靠外圍護結構的保溫和設備采暖相互配合來保證的。對圍護結構冬季保溫的基本要求是:
必須有一定總熱阻值,使土建投資、采暖設備、燃料消耗等費用有一個最佳經濟組合,達到控制舍內環境溫度的目的;內表面溫度不能太低,以免產生冷輻射,造成不良生理影響,還要避免在內表面產生冷凝現象;不能讓蒸汽滲透在內部產生過多冷凝,否則會降低結構的保溫性能,甚至給結構造成破壞;減少通過圍護結構(包括門窗)縫隙滲入室內的冷空氣量。
評價圍護結構保溫性的主要指標是總熱阻Rov,Rov,越大,熱量損失就越小,內表面溫度也就比較高。由于舍內熱空氣向上運動,因此屋頂熱阻應大于墻體熱阻。越寒冷的地區、熱阻應越大。可以按照采暖季節的總度日來劃分圍護結構的保溫等級。每天的度日數是該天的日均溫度與18.3攝氏度的差,采暖總度日數就是冬季每天度日數的總和。
(4)外圍護結構的隔熱要求外圍護結構的隔熱是夏季防熱的主要措施之一。對圍護結構隔熱的基本要求應根據不同地區的氣候和豬舍建筑特點來確定。
建筑類型:在自然通風條件下,主要是隔絕太陽輻射熱的影響,使內表面溫度不高于舍外空氣溫度,并且使室內熱量能很快地散發出去。對于密閉豬舍,為了減少夏季通風降溫設備運行負荷,要求屋頂要有較高的隔熱能力。
氣候特點:在干熱地區,由于晝夜溫差大、干燥,要求防熱嚴密,控制通風,重點是隔熱。宜采用溫度衰減倍數大的厚重圍護結構,這樣有利于日間隔熱降溫。對于晝夜溫差小,濕度大的南方濕熱地區,則要求散熱迅速,充分通風,溫度衰減倍數可相對小一些。圍護結構還應有一定溫度傳遞延遲時間,最好使內表面最高溫度出現在下半夜。
建筑朝向:圍護結構受太陽輻射最強、最多的部位是屋頂,因此隔熱的重點是屋頂,其次是西墻、東墻,再次為南墻。
綠化豬舍周圍環境:在屋頂種草或蓄水,涂淺色外表,加蔭棚等,可減少輻射熱對豬舍環境的不利影響;在屋頂或墻設置通風層,靠通風帶走輻射熱負荷,隔熱好,散熱快。通風屋頂的跨度不宜超過15米,間層高度20厘米左右為宜。基層應有適當的隔熱層;采用雙排混凝土或輕骨料混凝土空心磚塊做墻體,在空斗墻內填充焦渣,其隔熱性能也比24墻好。在輕質復合結構的內側加上適當厚度的重質材料,可提高結構的熱穩定性。
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