内蒙古地区自然通风羊舍的冬季环境研究

选择内蒙古赤峰市东郊的羊场对自然通风羊舍进行了冬季环境测试和分析。结果表明,夜间舍内平均温度为-2.8～1.2℃,平均相对湿度64.5%～73.5%;舍内的温湿度随舍外温湿度的变化而变化,但舍内温度比舍外高9～12℃,舍温平稳,舍内温差显著小于舍外;同时舍内风速、CO2、NH3浓度的测试表明,舍内空气质量在羊的适宜范围之内。不同朝向的羊舍舍内温、湿度有显著差异,南向羊舍舍温一般较东向羊舍高2～3℃;羊舍夜间全封闭时舍温一般比北窗敞开时高2～4℃。内蒙古地区采用自然通风羊舍,可在一定程度上改善羊只的饲养环境条件,减轻冬季严寒对养羊业造成的危害,但无任何供暖设备的羊舍尚不能完全满足冬季产羔的需求。     

丹麦舍饲散养自然通风奶牛舍的空气环境分析

近年来，奶牛全舍饲散养工艺技术被欧美等国家越来越普遍地使用。全舍饲工艺中的舍内空气质量对奶牛的健康和生产性能影响很大，为较深入了解该工艺中热环境与其它有害气体的相应关系，通过对丹麦7个有代表性奶牛场进行温度、含湿量及几种主要有害气体的现场测试，对该工艺下舍内空气环境条件进行分析研究。结果表明：丹麦气候条件下全舍饲的自然通风牛舍，其舍内热湿状况受舍外温湿度及牛体本身的影响，在0～25℃范围内，舍温一般比舍外高1～3℃，舍外温度每升高1℃，舍内温度上升0.8℃，含湿量约增加1000 mg/m³；舍内各环境因素之间具有显著的相关性，温度、含湿量的高低对NH₃、CO₂、CH₄浓度均有影响；白天，由于自然通风量较大，这3种气体的平均浓度比夜间低20%左右。而N₂O在整个测量过程中并未发现显著变化。     

华北冬季密闭兔舍显热回收通风系统应用效果研究

针对华北地区常见围护结构的冬季不供暖密闭种兔舍保温与通风的矛盾问题,该文通过试验研究该类型兔舍不通风及运行显热回收通风系统(sensible heat recovery ventilation,SHRV)2种状态下的舍内空气质量、SHRV节能通风效果,并对比分析了SHRV结合均匀开孔送风和一端开口送风方式对舍内温度及气流分布的影响,探究SHRV在该兔舍的适用性。结果表明,相比于舍内不通风状态,运行SHRV时,舍内平均温度无显著波动;运行1 h后NH_3和CO_2浓度分别从9.9 mg/m~3和0.23%下降到4.2 mg/m~3和0.09%,湿度从84%下降到56%适宜水平,舍内空气质量改善明显。在该地区舍外温度-6～5℃时,SHRV可使新风温度平均提高3.4℃,平均显热回收效率和能效比(coefficient of performance,COP)分别为65%和5.1,达到了国家节能标准(60%和2.5)。比较分析风管一端开口送风与管道均匀开口送风发现,均匀开口送风可使舍内平均风速降低到0.2 m/s以下,减少舍内气流和温度分层,提高送风均匀性,降低动物冷应激。研究表明,在该地区常见围护结构不供暖密闭种兔舍使用SHRV可有效缓解通风与保温的矛盾,但若要达到更理想的节能通风效果,需采取适宜的芯体片间距,增加饲养密度、加强畜舍围护结构的密闭性提高保温效果。     

低屋面横向通风牛舍温湿度场CFD模拟

在中国华东地区最炎热的月份,舍外高温高湿的气候条件,降低了低屋面横向通风(low profile cross ventilated,LPCV)牛舍的环境调控效果。为了研究LPCV牛舍温湿度场的分布规律,该文在现场实测的基础上,采用计算流体动力学CFD(computational fluid dynamics)方法,对LPCV牛舍的温度和相对湿度参数进行了三维数值模拟。现场实测的结果表明,舍外空气温度为36.2℃,相对湿度为55.5%的条件下,舍外空气流经湿帘后的降温幅度为7.7℃,湿帘出口处的相对湿度为99.9%;模拟结果表明,舍内温湿度场受气流场的影响,分布不均匀,风速高的区域温度相对较低,舍内相对湿度与温度呈现强烈的耦合关系。随着空气的流动,沿气流方向平均每米长度温度升高0.014℃、相对湿度下降0.04%,THI增加0.025。模拟值与实测值的对比表明,9个测点温度和相对湿度的测试值与模拟值之间相对误差的平均值分别为0.89%和0.59%,理论计算和数值模拟得到的奶牛显热散热量的相对误差为14.5%,说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度。该研究可为中国LPCV牛舍结构优化设计和环境调控提供参考。     

喷雾冷风机对种公猪舍降温效果的试验研究

带有户外活动场的种公猪舍降温是困扰种猪生产的一个难题。为探讨有效的公猪舍降温方式，本研究对通风与喷雾于一体的冷风机降温系统进行现场试验研究。在河北省安平县京安集团原种猪场公猪舍试验证明：冷风机降温系统是一种有效缓解夏季公猪热应激的措施，在不对猪舍进行改造的条件下，冷风机可降低开放种公猪舍温度3～7℃，当舍外温度为35℃时，舍内温度保持在30℃以下；在舍外相对湿度达到90％的最不利天气，冷风机系统仍可降低舍内有效温度3℃。     

不同类型猪舍建筑的环境评价

该文对山东省主要类型猪舍在春、夏、冬季节环境下的使用效果进行了研究，测定了舍内外温度、湿度、气流速度、光照度、舍内空气中氨气浓度及大气落菌数等指标，以便为合理的猪舍设计和环境控制提供科学依据。结果表明半开放式猪舍冬季在运动场部分用塑料薄膜覆盖，可以显著提高舍内温度(P＜0.01)(2.1℃)，但其温度状况仍较封闭式猪舍差(P＜0.01)，且湿度偏高；在夏季半开放式猪舍内气流速度较低，舍内温度仍显著高于舍外(P＜0.01)。对于封闭式有窗猪舍，有吊顶及密封效果较好的猪舍冬季的保温效果较好。夏季猪舍内气温高于     

日光暖棚畜舍的设计及其环境评价

根据不同季节的太阳高度角随地理纬度变化这一原理，确定畜舍塑料暖棚面与地面的最佳夹角，使冬季大寒(最冷)这天正午时分，太阳辐射的入射角与塑料棚面垂直，以其充分利用太阳的辐射热能，提高畜舍内的温度。通过对地处北纬46°霍林郭勒市牧民一户牛舍和一户羊舍的温热环境和舍内空气质量的测定表明，大寒这天舍外气温-24～-10℃下，牛舍内的温度平均8.2℃，羊舍内的温度平均6.1℃，空气质量在卫生要求的范围内，达到了防寒抗灾的目的。     

大气环境对育肥猪舍内颗粒物浓度的影响

2014年10月-2015年8月,以北京昌平某猪场3栋育肥猪舍为例,在猪舍内外设置监测点,对猪舍内外空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物（PM2.5）、≤10μm的颗粒物（PM10）和≤100μm的颗粒物（TSP）浓度进行周年监测,并将舍外监测数据与昌平国家环境监测数据进行比较分析,以研究探讨大气环境颗粒物浓度对育肥猪舍内环境的影响。试验结果表明,试验期间舍内外PM2.5浓度的变化范围分别为23～245μgm^-3和11～372μgm^-3,PM10浓度变化范围分别为113～1182μgm^-3和25～444μgm^-3,TSP浓度变化范围分别为334～4396μgm^-3和31～742μgm^-3。育肥猪舍内PM10和TSP浓度远高于猪舍外,说明育肥猪舍内PM2.5浓度受大气环境的影响,而育肥猪舍内粒径大于2.5μm的颗粒物主要源于养殖生产活动。     

半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征

蛋鸡舍空气颗粒物、空气微生物和氨气等污染物的排放不但影响场区生物安全,更会造成环境污染问题。该文采用直线多点均匀采样新型系统,对北京地区某半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季空气颗粒物、微生物和氨气3种污染物的日间排放进行监测和分析,研究半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征。结果表明,该蛋种鸡舍试验期间舍内温度保持在18.0~20.0℃;间歇性通风条件下,风机的开启时长和舍外温度具有正相关关系(P0.05,R2=0.883 7);在冬季8:00-18:00期间,空气颗粒物的排放质量浓度为0.5~0.8 mg/m~3,每只鸡排放量为1.0~1.5 mg/h;空气微生物的排放浓度为4.0~4.5 log10CFU/m~3,每只鸡排放量为4.3~4.8 log10 CFU/h;氨气排放浓度为7.6~14.3 mg/m~3,每只鸡排放量为8.1~13.7 mg/h。试验期间,舍外温度低于舍内温度,试验鸡舍通风量及波动范围小,空气颗粒物、空气微生物和氨气的排放浓度、排放量与舍外温度、通风量、舍内相对湿度之间均未发现相关关系(P0.05)。该研究结果可为中国蛋鸡舍空气污染物排放特征提供参考。     

规模化笼养蛋鸡舍冬季氨气和颗粒物排放特征研究

畜禽养殖的氨气(NH3)和颗粒物(particulatematter,PM)排放已成为危害人畜健康,并可能造成环境风险的重大问题。该文选择北京郊区一典型规模化蛋鸡养殖舍,对典型冬季条件下蛋鸡舍的NH3和PM排放进行了连续8d的监测;并根据二氧化碳平衡原理,对NH3及PM的排放通量进行了估算。研究结果表明,蛋鸡舍出风口处NH3平均质量浓度为(4.58±3.29)mg/m3,每只鸡NH3排放通量为(32.2±12.5)mg/d。蛋鸡舍出风口处PM2.5、PM10和总悬浮颗粒物(total suspended particulates, TSP)质量浓度为(0.13±0.06)、(0.81±0.16)、(3.28±1.32)mg/m3,每只鸡PM2.5、PM10和TSP排放通量分别为(0.7±0.4)、(6.3±1.4)、(27.6±12.5)mg/d。氨气以及PM的排放均随着舍内1次/2 d的机械清粪频率呈现2 d的周期变化趋势。除清粪作业、鸡群日间活动等影响外,舍内PM2.5浓度一定程度上受舍外环境本底值影响。舍内PM2.5与PM10的比例在10.4%~20.4%之间。舍内PM2.5颗粒上所含的K+、Mg2+含量均显著高于舍外环境本底PM2.5(P0.05)。同时舍内及舍外PM2.5颗粒上解析出来的阳离子所带的电荷量均高于阴离子。研究结果可为畜禽养殖NH3和PM排放清单的编制提供基础参数;同时对畜禽舍PM的组分研究,可为后续开展二次无机气溶胶形成机理以及颗粒物源解析的研究提供支撑。     

吊顶对湿帘风机纵向通风牛舍环境及牛生理的影响研究

为了改善湿帘风机纵向通风系统应用于肉牛舍的降温效果和气流分布的均匀性,同时提高肉牛活动区的风速,该试验在实测的基础上,采用流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对安装吊顶的湿帘风机纵向通风肉牛舍的气流场进行模拟。模拟时将牛只按与实物原型等比例引入到模型中,经吻合性验证,风速的平均相对误差,Y=0.7m截面为27%,Y=1.2 m截面为14%,Y=1.7 m截面为13%,认为模型有效。结果表明:安装吊顶后,舍内的气流分布均匀,肉牛活动区域风速适宜,可为肉牛提供更为适宜的饲养环境。舍内Y=0.7 m截面的平均风速为0.75 m/s,Y=1.2 m截面的平均风速为0.88 m/s,Y=1.7 m截面的平均风速为1.00 m/s。未安装吊顶的牛舍,舍外平均温度(35.0±2.7)℃条件下,0.7 m高度处平均温度(30.0±0.7)℃,1.2 m高度处平均温度(30.1±0.8)℃,较舍外平均降温14%;安装吊顶的牛舍,舍外平均温度(37.2±2.1℃)℃条件下,0.7 m高度处平均温度(31.1±0.7)℃,1.2 m高度处平均温度(31.1±0.7)℃,较舍外平均降温16%,说明安装吊顶后降温效果显著。安装吊顶后,舍内平均相对湿度80.9%,有害气体浓度均在饲养标准范围内;呼吸频率为36次/min,平均等温指数(equivalent temperature index,ETI)为23.96,均未达到热应激水平。     

北京市猪舍节能改造的节能及保温效果

为了寻找北京市猪场节能的途径,对北京市既有供暖猪舍建筑围护结构保温性能进行了调查,并对370 mm厚墙、黏土瓦屋顶猪舍进行了墙体外贴保温板、黏土瓦屋顶上增加彩钢夹芯板保温层等节能改造,对节能潜力进行了估算,然后通过温度实测试验比较了节能改造舍与对照舍冬季的热环境状况。结果表明,北京市猪舍墙体、屋顶、窗户均不够节能;在假设供暖猪舍舍内冬季温度为20℃,供暖期为125 d的情况下,370 mm厚墙、黏土瓦屋顶猪舍1个采暖季的耗煤量为72 kg/m2,经过节能改造后,可节能69%。节能改造的投资回收期约为7.4 a。在舍外日平均温度为2.6~9.3℃情况下,试验节能改造舍舍内日平均温度较对照舍高1~3℃。舍外逐时温度越低,节能改造舍与对照舍内逐时温度差越大。试验期间,舍外逐时温度最低值为-2.3℃时,节能改造舍较对照舍逐时温度提高3.6℃。该文可为北京市既有供暖猪舍改造方案提供参考。     

散栏饲养棚式奶牛舍温热环境评价

选择郑州某奶牛场南北走向的单层彩钢板屋顶的棚式牛舍为试验牛舍，对其相关环境参数测定表明：冬季舍外平均温度和平均THI分别为0.76℃和41.98时，舍内的温度和THI分别为-0.52℃和39.34，卧棚的温度和THI分别为1.63℃和39.99，冬季奶牛直肠温度平均为38.72℃，肩胛前缘温度29.33℃，乳房表面温度35.27℃；夏季舍外温度和THI分别为24.25℃和73.54时，舍内温度和THI分别为25.69℃和74.98，奶牛直肠温度平均为39.42℃，呼吸率平均59.56次／min。因此，在中原地区南北走向的单层彩钢板屋顶棚式牛舍的隔热性能较差，其夏季和冬季的温热环境对奶牛不太适宜。     

空调降温兔舍热回收通风设备的节能效果

为缓解中国南方湿热气候下夏季兔舍中降温与通风之间矛盾,一种改进的热回收通风设备应用于空调降温繁殖兔舍中,拟解决空调制冷运行能耗成本高的问题。在制冷空调运行阶段,室外气温在31～39℃时,兔舍内温度维持在22～27℃。选取两间均使用空调降温的兔舍分别作为处理舍和对照舍,处理舍中使用热回收通风设备降低通风带来的能量损失,对照舍中没有通风。试验结果表明,相比于对照舍,处理舍中因为通风的原因,温度提高了1.4℃,但同时舍内的NH3和CO2浓度分别降低10%和21%。在整个炎热季节中,热回收的应用能够降低10.2%的空调能耗,热回收效率达到63.3%。试验中,当室内外温度差高于5.1℃时运行热回收通风才是经济的,在中国东南地区典型夏季气候下,一年有501 h满足节能运行的要求,每平米兔舍总计能够节约电量为4.6 kWh。此外,热回收设备的压降和管道系统的通风组织,是提高热回收通风效果的潜在重要因素。     

散栏饲养棚式奶牛舍温热环境评价

选择郑州某奶牛场南北走向的单层彩钢板屋顶的棚式牛舍为试验牛舍,对其相关环境参数测定表明:冬季舍外平均温度和平均THI分别为0．76℃和41．98时,舍内的温度和THI分别为-0．52℃和39．34,卧棚的温度和THI分别为1．63℃和39．99,冬季奶牛直肠温度平均为38．72℃,肩胛前缘温度29．33℃,乳房表而温度35．27℃;夏季舍外温度和THI分别为24．25℃和73．54时,舍内温度和THI分别为25．69℃和74．98,奶牛直肠温度平均为39．42℃,呼吸率平均59．56次／min。因此,在中原地区南北走向的单层彩钢板屋顶棚式牛舍的隔热性能较差,其夏季和冬季的温热环境对奶牛不太适宜。     

武汉地区猪舍冬季环境评价

对武汉地区有窗猪舍内的冬季环境状况进行了观测。结果表明：分娩舍内温湿度分别为８．１～１０．０℃,７０％～８０％;保育舍内温湿度分别为５．２～７．３℃,８３．４％～８６．０％,两舍内温度均偏低,湿度均偏高,不利仔猪的生长发育。通风时舍内风速较为合适,舍内氨气浓度在允许范围之内。     

层叠式笼养肉鸭舍冬季环境测试及通风窗位置优化模拟

肉鸭产业规模化程度越来越高、空间集聚日益明显,层叠式笼养是发展最为迅速的立体养殖模式。该文对层叠式笼养鸭舍内的温湿度、气流、CO_2及NH_3质量浓度进行测试,构建了鸭舍的CFD模型,开展温度场和气流场的环境模拟,并提出现有鸭舍气流组织形式的优化方案。研究结果表明,测试期间(2018-12-18 00:00-2018-12-22 00:00),鸭舍内气温11.35～20.68℃,舍内外平均温差10.86℃;舍内平均相对湿度70.27%,略高于舍外;舍内CO_2、NH_3平均质量浓度分别为3285、0.33 mg/m~3。模拟原有鸭舍的温度场和气流场,与实测结果进行对比,平均相对误差为6.59%～8.87%,说明该文所建模型的数值模拟与试验数据具有很好的一致性。进一步通过降低一侧通风小窗的高度来优化鸭舍的气流组织,模拟发现优化后模型的舍内温度范围为11.07～19.71℃,其温度波动范围较原模型有明显减小,降低了肉鸭对温度的应激效应;优化后模型北侧第1列底层、第3列中层、第5列上层的平均风速分别为0.34、0.34、0.31 m/s,较原模型更加均匀。通过该研究,可为同类型鸭舍合理规划设计与改善舍内环境质量提供理论依据。     

江淮地区夏季羊舍小气候环境检测及评价

为了探明中国南方羊舍环境条件和存在的问题,在江淮地区选择南方最常见的双坡式漏缝地板有窗封闭羊舍,连续2a对其夏季最热月（7月）的空气环境指标进行了检测和分析,结果表明：1）该类羊舍最热月空气日平均温度、相对湿度、气流速度、光照强度、噪音与氨气质量浓度和二氧化碳体积分数分别为30.5℃、70.2%、0.16 m/s、99.45 lx、49.82 dB、1.98 mg/m3、0.060%,以上指标中,除日平均温度超标外,其他各项指标均符合环境卫生学标准;2）不同采样点（离地0.3、1、1.7 m）测定结果显示各参数（空气温度、相对湿度、氨气和二氧化碳浓度）夏季空间分布特征差异不显著;3）随着外界环境的变化,舍内空气温度和相对湿度有明显的日变化规律,而一月内的变化比较稳定,阴雨天降温幅度较大（6.9℃）,试验期昼夜平均温差为2.3℃,舍内外平均温差为1.8℃;4）舍内氨气和二氧化碳浓度日、月变化幅度均较小;5）氨气浓度与空气温度和相对湿度之间存在显著的正相关性（r=0.8702,P＜0.05）。综合评价认为,双坡式漏缝地板有窗封闭羊舍小气候环境基本符合环境卫生学标准和山羊的生物学特性要求,适宜在江淮地区推广应用,但在炎热的夏季需要采取一定的降温措施。该研究可为一般羊舍小气候环境的测定及参数评价提供一定的参考。     

冬季暖床对断奶仔猪躺卧行为的影响

为了了解新型局部加热设施——暖床在断奶仔猪舍内的使用情况,本文通过测量挂帘与不挂帘暖床内外的温度和定时观察仔猪在暖床内外的躺卧情况,以分析暖床挂帘与否对仔猪躺卧行为的影响。试验结果表明,当舍内温度维持在13.0℃时,挂帘暖床和未挂帘暖床内部温度分别达到28.6℃和17.9℃;当舍内温度低于9.9℃,仔猪日龄小于48日龄时,超过98.9％仔猪选择挂帘暖床躺卧。随着仔猪日龄的增长,仔猪在挂帘暖床内躺卧比例由98.9％～83.3％下降到35.6％～54.1％,在未挂帘暖床内躺卧比例由15.3％上升到41.1％,表明冬季暖床可为仔猪提供良好的躺卧环境。     

规模化养猪场粪污全量收集及贮存工艺设计

基于全量收集的粪污贮存技术具有粪尿收集方便、运行成本低廉和养分利用率高等特点,在欧美等发达国家得到了普遍应用,是一种适合在中国华北、西北等地区和土地匹配较充足的区域进行推广的粪污处理与还田利用技术。文章以规模化养猪场尿泡粪全量贮存技术为研究对象,分析了尿泡粪收集量、贮存工艺控制参数、贮存设施设计和投资运行成本等内容,旨在为该技术的推广应用提供参考。结果表明：每头生猪整个饲养周期内尿泡粪收集量为0.70 m3;粪污贮存设施分为舍内贮存池和舍外贮存罐2种,粪污贮存方法可采取舍内贮存、舍外贮存和舍内结合舍外贮存3种。粪污pH值酸化至5.5～6.5,氨排放量最高可减少80%;粪肥还田前一般要求存储时间为6个月。以存栏5 000头规模养猪场为例,舍内贮存池所需容积为6 600 m3,投资660万元;舍外贮存罐所需容积为4 118 m3,投资206万元;舍内结合舍外贮存设施所需容积为8 214 m3,投资651万元;粪污处理成本为3.83万元/a,施肥成本为10.8万元/a;全部粪肥还田可满足133 hm2农田用肥,节省化肥6.0万元/a,该研究可为粪污贮存及利用提供参考。