我國寒冷地區(qū)冬季育肥豬舍的采暖設(shè)計

包　純　樊　非　喬浩樂（河南工業(yè)大學(xué)，河南鄭州450001）

汪令四（安徽省九成監(jiān)獄養(yǎng)豬場，安徽安慶246220）

豬場建設(shè)Construction of Pig Farm

我國寒冷地區(qū)冬季育肥豬舍的采暖設(shè)計

包純樊非喬浩樂
（河南工業(yè)大學(xué)，河南鄭州450001）

摘要：根據(jù)我國寒冷地區(qū)河北省張家口市的冬季氣候特點，參考規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理等設(shè)計規(guī)范，采用翅片管為育肥豬舍供暖。根據(jù)設(shè)定好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)、育肥豬所需通風(fēng)總量以及育肥豬舍內(nèi)豬只的平均散熱量，計算得出系統(tǒng)總的熱負(fù)荷。選取散熱量為600 w/m的翅片管同程布置在育肥舍的吊頂下端，保證舍內(nèi)溫度維持在20℃，使育肥豬在適宜的溫度環(huán)境下生長。

關(guān)鍵詞：寒冷地區(qū)；育肥豬舍；翅片管；采暖設(shè)計

2014年10月17日，“首屆北方養(yǎng)豬高峰論壇暨河北天兆種豬上市新聞發(fā)布會”在河北省張家口市召開。會議專家指出，未來十年，生豬出欄數(shù)量將從目前的7億頭下降到5億頭左右；我國能繁母豬的數(shù)量將從目前的5 000萬頭降低到2 500萬頭；未來十年80%以上的豬場將不復(fù)存在。隨著《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》、新修訂的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》分別在2014年1月和2015年1月正式實施，國家對病死豬無害化處理的執(zhí)法力度加強，因此，為符合國家的環(huán)保要求，保證人民群眾的飲食健康，給豬群提供一個適宜的生長環(huán)境，使之健康生長生產(chǎn)，就顯得非常重要。

在20世紀(jì)80年代我國進(jìn)入了大規(guī)模工業(yè)化生豬養(yǎng)殖的時代，根據(jù)當(dāng)時的條件，引進(jìn)了國外的生豬養(yǎng)殖先進(jìn)技術(shù)。在外國技術(shù)本土化的過程中，探索出一條更加適合我國國情的生豬養(yǎng)殖場的建設(shè)、生產(chǎn)以及配套技術(shù)體系顯得尤為重要，筆者參與了河北省張家口市某大型養(yǎng)豬場的采暖設(shè)計，現(xiàn)介紹如下，望其能為我國豬場采暖通風(fēng)設(shè)計的優(yōu)化提供參考。

對豬來說，育肥階段是豬只長大的主要階段，而這個階段的豬只死淘帶來的頭均損失是哺乳仔豬的3～5倍，是保育豬的2～3倍[1]，因此，保證這個階段豬只的存活率至關(guān)重要。河北省張家口市屬于我國氣候區(qū)的寒冷地區(qū)，寒冷地區(qū)的冬季干燥且低溫持續(xù)時間較長，為了不影響豬群的生長性能，讓豬只健康、順利地長大出欄，做好豬舍的采暖和保溫非常重要。本文將對寒冷地區(qū)冬季育肥豬舍的采暖設(shè)計進(jìn)行研究，通過設(shè)定好的各種參數(shù)計算出總熱負(fù)荷，從而確定翅片管的采暖布置方式。

1　育肥豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選用與負(fù)荷計算

選取河北省張家口市某大型養(yǎng)豬場育肥舍的一部分舍區(qū)為設(shè)計對象。舍區(qū)檐墻長度42.9 m，山墻寬度18.3 m，吊頂高度2.4 m，走廊長23.3 m，寬1.7 m（圖1～3）。

此建筑之前采用的是整體鋼結(jié)構(gòu)，1 m高的外墻上設(shè)彩鋼板?？紤]到我國鋼價較高，此次設(shè)計采用的是排架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)分別采用外墻240 mm厚燒結(jié)普通磚，內(nèi)隔墻120 mm厚燒結(jié)普通磚，屋面采用0.6 mm厚的天藍(lán)色壓型鋼板屋面板，地面為細(xì)石混凝土面層地面，吊頂采用75 mm厚的PVC波板；門采用定制鐵皮保溫密閉門，窗采用中空玻璃塑鋼窗，滑板洞口外設(shè)輕質(zhì)保溫滑板。

根據(jù)此次設(shè)計采用的材料進(jìn)行維護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷計算。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷計算包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量、附加耗熱量、冷風(fēng)滲透量和外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量等四個方面。

圖1　育肥豬舍平面圖

圖2　育肥豬舍剖面圖

圖3　育肥豬舍立面圖

1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

式中Qj為基本耗熱量，單位為W；K為傳熱系數(shù)，單位為W/㎡·℃；F㎡為計算傳熱面積，單位為；tn、twn分別為冬季育肥舍室內(nèi)設(shè)計溫度和采暖室外計算溫度，單位均為℃，tn設(shè)定為20℃，twn設(shè)定為-15℃；a為溫差修正系數(shù)[2]。

1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量

式中Q[3]為考慮各項附加后某圍護(hù)的耗熱量，單位為W；Qj同式（1）；βch為朝向修正；βf為風(fēng)力修正；βlang為兩面外墻修正；βfg房高附加。在計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)總負(fù)荷時Q已包含圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量。

1.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)滲透量

式中Q為通過門窗冷風(fēng)滲透耗熱量，單位為W；Cp為干空氣的定壓質(zhì)量比熱容，數(shù)值為1.0056 kJ/kg·℃；Pwn為采暖室外計算溫度下的空氣密度，單位為kg/m3；V為滲透冷空氣量，單位為m3/小時；tn、twn同式（1）。

1.4外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量

式中Q為通過外門冷風(fēng)侵入耗熱量，單位為W；Qj為某圍護(hù)的基本耗熱量，單位為W；βkq為外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量附加率。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)總的計算結(jié)果見3.1。

2　豬舍通風(fēng)量及豬只散熱量計算

為滿足豬群對新鮮空氣的需要，密閉嚴(yán)密的豬舍仍需機械通風(fēng)。通風(fēng)采用軸流風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng)，從豬舍內(nèi)抽取污濁空氣排至舍外。

通風(fēng)系統(tǒng)基于負(fù)壓通風(fēng)原理，適用于所有房舍。在氣溫較低的區(qū)域，傳統(tǒng)的排風(fēng)扇和屋頂進(jìn)風(fēng)窗結(jié)合使用，其最大的優(yōu)勢在于即使在極低的氣溫條件下也可以實現(xiàn)最佳換氣量。該系統(tǒng)會在最小通風(fēng)模式的狀態(tài)下使新鮮空氣進(jìn)入，且在家畜區(qū)完全不會產(chǎn)生賊風(fēng)。廢氣被抽出舍外，極大地降低了房舍內(nèi)的廢氣含量。當(dāng)氣溫上升且需要更高的風(fēng)速時，系統(tǒng)會自動從最小通風(fēng)模式切換到過渡模式，新鮮空氣將通過機械絞車電機控制的高性能屋頂進(jìn)風(fēng)窗進(jìn)入房舍。如果氣溫升至非常高的溫度，所有風(fēng)機將啟動，新鮮空氣以較高的風(fēng)速進(jìn)入房舍確保有效地降溫。設(shè)計中最顯著的特點是進(jìn)風(fēng)窗一部分設(shè)在吊頂上，風(fēng)機全部設(shè)在其中的一面山墻上。所有這些功能均由氣候控制電腦仔細(xì)精確地進(jìn)行控制。通過改善養(yǎng)豬生產(chǎn)小環(huán)境條件，提高養(yǎng)豬生產(chǎn)成績。

2.1豬舍通風(fēng)量

式中V為豬舍冬季總新風(fēng)量，單位為m3/小時；n為育肥豬舍豬總頭數(shù)，設(shè)定800頭；v為冬季每頭最小通風(fēng)量，單位為m3/小時·頭，設(shè)定為10 m3/小時·頭[4]。負(fù)荷計算結(jié)果見3.1。

2.2豬只散熱量

式中Q為育肥豬總的散熱量，單位為W；n1、n2為育肥豬兩種平均體重的頭數(shù)；q1、q2為兩種平均體重育肥豬每頭的散熱量，單位為W/頭。因為育肥舍內(nèi)豬的體重分布在40～100 kg，所以選取40 kg和80 kg兩種體重的育肥豬進(jìn)行計算，豬只數(shù)各為400頭，q1、q2分別為142 W/頭和215 W/頭[1]。負(fù)荷計算結(jié)果見3.1。

3　豬舍采暖設(shè)計

本設(shè)計中育肥豬舍采用的是翅片管供暖，燃煤鍋爐房為熱源，供熱熱媒為95/70℃熱水，由供暖外網(wǎng)接至各豬舍。和其他采暖方式不同，翅片管供暖適合大型養(yǎng)豬場，更容易控制豬舍的整體溫度且維修方便。采用翅片管加熱系統(tǒng)供暖，同時在新鮮空氣入口處對新鮮空氣進(jìn)行加熱。翅片管加熱系統(tǒng)的顯著特點是：表面積大，散熱性能高，不受氣流干擾，當(dāng)安裝在進(jìn)風(fēng)窗下方時，能夠提供完美的空氣混合效果。翅片加熱器由雙面鍍鋅鋼管組成，鍍鋅鋼管上面焊有呈螺旋狀排列的鍍鋅翅片，總計表面積約為1 m2/延長米。暖空氣在翅片之間上升，產(chǎn)生強烈的上升暖氣流。翅片按理想間距排列，有效防止了翅片之間的灰塵積聚。翅片管既可從屋頂懸吊安裝，也可使用穩(wěn)固的支架靠墻安裝。加熱系統(tǒng)由氣候電腦通過集成式泵和閥門裝置（即混合組調(diào)節(jié)水流量）進(jìn)行控制，熱水來自鍋爐，鍋爐的加熱可以獲得最經(jīng)濟(jì)的可獲能源。

進(jìn)入房舍的新鮮空氣從屋頂下方被吸入，然后新鮮空氣通過自動風(fēng)板被導(dǎo)入房舍內(nèi)的系統(tǒng)性分布風(fēng)管。如果需要，可以通過翅片管加熱系統(tǒng)對房舍進(jìn)行補充加熱。

3.1采暖理論計算值

根據(jù)上面的公式分別計算出育肥豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱負(fù)荷理論值為33.68 kW；豬舍冬季總通風(fēng)量（V）為8 000 m3/小時，新風(fēng)熱負(fù)荷理論值為179.22 kW；豬只散熱量計算得142.80 kW。則總的熱負(fù)荷理論值（QL）為70.10 kW，育肥豬舍面積（A）（除去走廊面積）為747.24 m2，進(jìn)而得出育肥豬舍熱指標(biāo)為93.81 W/m2(QL/A)。

3.2豬舍內(nèi)翅片管的設(shè)計

設(shè)計中選取的翅片管散熱量為600 W/m，根據(jù)總熱負(fù)荷值，推算所需翅片管總長度為117 m。育肥舍吊頂進(jìn)風(fēng)窗設(shè)為兩列，每列九個進(jìn)風(fēng)窗供冬夏季使用。翅片管則分布在每列進(jìn)風(fēng)窗的兩端，離窗邊距離600 mm，翅片管中心距室內(nèi)地平面2.1 m。四列翅片管的長度平均為30 m。由于整個系統(tǒng)管道較長，為避免冷熱不均現(xiàn)象，故采用同程布置，同程布置各環(huán)路的阻力基本平衡，比較理想。走廊的進(jìn)回水管道采用保溫措施，走廊內(nèi)設(shè)定溫度為10℃。設(shè)計詳見圖4，圖中進(jìn)水為實線，回水為虛線，兩列小正方形為出風(fēng)窗。

圖4　育肥舍采暖平面圖

4　結(jié)論

本文對我國寒冷地區(qū)冬季育肥豬舍的整個采暖設(shè)計采用的是翅片管供暖，室內(nèi)設(shè)計溫度為20℃，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改善不僅節(jié)省了費用，降低了層高，還達(dá)到了不錯的保暖效果；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料是根據(jù)地方氣候特點和當(dāng)?shù)貙嶋H情況而選擇的，然后根據(jù)規(guī)范[2]公式算出熱負(fù)荷；豬舍新風(fēng)量則是通過查規(guī)范[4]選擇的冬季每頭最小新風(fēng)量算出的；最后減去豬只的散熱量算出育肥豬舍總的熱負(fù)荷。最終確定翅片管的長度，采用同程連接方式布置在育肥豬舍吊頂下方。翅片管中95/70℃的熱水由鍋爐提供。

整個設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)是對總熱負(fù)荷較為精確的計算以及翅片管在豬舍的布置方式，只有這兩方面均做好了，才能確保整個育肥豬舍冬季舍內(nèi)溫度維持在20℃，使育肥豬在這種適宜的環(huán)境下快速生長，降低發(fā)病率，順利出欄。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇振環(huán).現(xiàn)代養(yǎng)豬實用百科全書[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2005: 250-255.

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[3] JGJ 26-2010,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] GB/T17824.3-2008,規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理[S].

養(yǎng)豬場供水系統(tǒng)入水通電導(dǎo)線接頭與水絕緣的快速處理小發(fā)明

汪令四
（安徽省九成監(jiān)獄養(yǎng)豬場，安徽安慶246220）

摘要：一般養(yǎng)豬場都備有水塔、水井、水泵進(jìn)行供水或應(yīng)急用水，但水泵預(yù)留導(dǎo)線較短，與電纜線接頭處隨水泵浸入水中，一般只能用絕緣膠布反復(fù)纏繞以達(dá)到絕緣目的，但很難達(dá)到理想效果。硅酮膠能徹底解決問題，且價廉易得，操作簡便。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)豬場供水系統(tǒng)；導(dǎo)線接頭；水中絕緣；硅酮膠；小發(fā)明

一般養(yǎng)豬場都備有水塔、水井、水泵進(jìn)行供水或應(yīng)急用水，但水泵預(yù)留導(dǎo)線較短，與電纜線接頭處隨水泵浸入水中，一般只能用絕緣膠布反復(fù)纏繞以達(dá)到絕緣目的，實踐中效果并不理想，往往由于水浸沒接頭處滲漏水造成漏電、短路故障，不能正常發(fā)揮作用，現(xiàn)介紹一種新型接頭法，完全可以糾正、彌補以上之不足，使用效果良好。

1　所需材料

⑴20 mL一次性塑料注射器外套2～3只（因較透明，可以看清）；

⑵五金建材、裝潢商店出售的硅酮膠（俗名玻璃膠，粘性極強，透明且絕緣）一瓶，其配套使用的壓縮槍1只；

⑶電工使用的有關(guān)輔助工具。

2　操作方法

⑴塑料注射器內(nèi)活塞拔出不用，將外套底部針座剪掉并擴(kuò)孔，（先將進(jìn)線電纜線撥開分股長約10 cm左右），以能穿入一相導(dǎo)線為度，將接頭導(dǎo)線穿入其中并上移，露出接頭部位；

⑵將導(dǎo)線露出的一端接頭與水泵預(yù)留線接頭牢固接上，為穩(wěn)妥起見，接頭處纏繞數(shù)圈絕緣膠布，以增加牢固性，然后下移外套，將接頭處套住，使導(dǎo)線接頭“藏”于注射器外套內(nèi)，處于中間位置，外面清晰可見；

⑶固定注射器外套，并向外套內(nèi)擠壓玻璃膠，使導(dǎo)線接頭位于外套管中央，填充玻璃膠于外套內(nèi)并通過玻璃膠壓縮槍擠壓、壓實至充滿狀態(tài)，使導(dǎo)線接頭處四周圍都有玻璃膠“圍繞”，經(jīng)5～8分鐘凝固、變硬即可，入水后絕緣作用牢固可靠；

⑷兩相或三相水泵其余的導(dǎo)線接頭同法操作處理；

⑸按正常操作將水泵、水管、電線有序放入水源中或井里，開啟即可正常供水。

3　使用優(yōu)點

⑴接頭導(dǎo)線全部鑲嵌在塑料注射器外管內(nèi)的玻璃膠中間，四周填充玻璃膠，避免與水接觸，水也滲漏不進(jìn)，絕緣作用可靠；

⑵由于安裝完好后玻璃膠塑管浸沒于水中，導(dǎo)線接頭稍微發(fā)熱即可冷卻，水中散熱，不用擔(dān)心其長時間發(fā)熱影響使用效果；

⑶常人即可操作，無需請專業(yè)人員；

⑷玻璃膠用途廣泛，此方法為獨特的、專利性的發(fā)明，穩(wěn)妥可靠，經(jīng)濟(jì)實用、經(jīng)久耐用，對于其他行業(yè)、領(lǐng)域亦可拋磚引玉。

中圖分類號：S812.93 S817.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B B

文章編號：1673-4645(2015)10-0071-04 1673-4645(2015)10-0075-01

收稿日期：2015-08-25 2015-06-11

作者簡介：包純（1990-），女，漢族，在讀研究生，從事建筑節(jié)能研究，E-mail：baochun0371@163.com