北方寒區(qū)磚混與彩鋼肉牛舍內(nèi)溫度的檢測與分析

江波濤李 莉

（1.黑龍江省獸醫(yī)科學研究所，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到育肥牛適宜溫度的要求（3～20℃），主要原因是牛舍外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱能力不夠。四個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結(jié)構(gòu)沒有保溫層的BⅡ型舍的都高。說明設置保溫材料牛舍的氣溫比未設置保溫材料牛舍的要高，要采用擠塑板作為保溫材料時，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 材料與方法

1.1 彩鋼板結(jié)構(gòu)肉牛舍

測試場AⅠ和AⅡ為鋼結(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17個2.10 m×1.20 m的塑鋼窗，北側(cè)縱墻上設19個2.10 m×1.20 m的塑鋼窗，東西兩端墻各設1個3.10 m×3.0 m的門，南縱墻設有2個2.10 m×2.60 m的門。兩棟舍內(nèi)均設有雙列對頭式牛欄166個，飼養(yǎng)了160頭成肉牛。牛舍為自然通風，屋頂設有19個0.4 m×0.4 m的排風管。

1.2 磚混結(jié)構(gòu)肉牛舍

測試場BⅠ和BⅡ為磚混結(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15個2.10m×1.20m的塑鋼窗，北側(cè)縱墻上設17個2.00 m×1.20 m的塑鋼窗，東西兩端墻各設1個3.10 m×3.0 m的門，南縱墻設有2個2.10 m×2.60 m的門。一棟舍內(nèi)設有雙列對頭式牛欄160個和一棟群飼圍欄，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，但僅在屋頂設有17個0.4 m×0.4 m的排風管。

1.3 測試指標與方法

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，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個剖面，在每個剖面的南墻、北墻、屋頂內(nèi)表面和地面上選擇14點，共選擇42個點，利用紅外輻射溫度計測定牛舍內(nèi)表面的溫度。

2 彩鋼板結(jié)構(gòu)育肥牛場的環(huán)境

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為不同高度的彩鋼型牛舍，內(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 磚混結(jié)構(gòu)育肥牛場的環(huán)境

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，相應的CO2濃度為5207與4414 mg/m3。

圖2對24 h空氣溫度變化的計算可以發(fā)現(xiàn)，BⅠ型舍24 h空氣溫度高于0℃的時間為50.0%，而BⅡ型舍24 h所有時間的空氣溫度都在-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 不同類型牛舍保溫隔熱能力的分析

5.1 在冬季溫度都未達到標準

從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個牛場、四個肉牛舍的空氣溫度在冬季都未達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型舍僅屋頂設置了40 mm厚的擠塑板，BⅠ型舍屋頂和墻壁都設置了單層塑料薄膜，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，說明設置保溫材料牛舍的氣溫比未設置保溫材料牛舍的要高，要采用擠塑板作為保溫材料時，其保溫隔熱效果比苯板更好些。從試驗的結(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間敞開著，這勢必會造成舍內(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

兩個育肥牛場牛舍的空氣溫度都未達到育肥牛適宜溫度的要求，主要原因是牛舍外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱能力不夠?？傮w來看，設置保溫材料牛舍的氣溫比未設置保溫材料牛舍的要高，而采用擠塑板作為保溫材料時，其保溫隔熱效果比苯板更好些。在磚混舍改造時，將墻壁的單層塑料膜改為雙層塑料膜，以增加牛舍外圍護結(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[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)境科學研究工作。