禽舍通风设计中的四个关键要点之二·配置与布局设计

陈志华

禽舍通风设计中的四个关键要点之二·配置与布局设计

——青岛联华畜牧通风设计工作室  陈志华——

    在禽舍通风设计中，有四个关键的环节要点不能忽视：通风模式选择、配置与布局设计、设备选型和控制执行，任何一个环节的不足都会导致禽舍通风管理难以达到理想的效果。如果将通风管理比作养育孩子，那么配置与布局设计就类似于十月怀胎，设计不当就如同胎里带的病，是极难治好的。
通风设备的配置计算，特别是夏季通风降温的配置计算，美国和欧洲的计算方法有很大的差异。
    一、纵向风机
    纵向风机一般采用低转速、高风量的50型轴流负压风机，也有少数采用48型或54型的。
需要注意的是，在计算风机数量时，不能完全照搬风机铭牌上的排风量，在国内习惯中，铭牌上的排风量只是静压状态下的理论数据，在实际运行中，绝大多数禽舍采取负压通风的方式，而在负压状态下，风机的排风量随着负压的增加而逐渐衰减。一般在计算中采用-20pa负压状态下的排风量数据。所以，无论购买哪个厂家的风机，都必须要他们提供第三方检测的在不同负压状态下的排风量数据。
        1、 美式计算
    美国计算纵向风机的配置主要依据舍内风速来计算，平养鸡舍按照2m/s的风速计算，阶梯式笼养按照2.5m/s的风速计算，层叠式笼养按照3m/s的风速计算。笼子的深度不一样采用的数据也不一样，现在国内肉鸡层叠式笼有的宽度达到1.8m，深度达到0.9米，采用的过道风速数据就应该要更高一些。
在国内，很多较短的禽舍中不配置侧墙风机，而是在纵向风机中加入1-2台36型小风机，用于低温季节和育雏阶段的通风。在养猪业，由于猪舍都不是很长，这种布局也很普遍。
        2、 欧式计算
    由于欧洲能源缺乏，非常推崇节约能耗，他们对于能源浪费是深恶痛绝的，因而欧洲在通风配置与布局方面考虑的因素要复杂得多，他们尽量用最少的能耗达到最好的效果。
欧洲计算纵向风机的配置主要依据室外空气和喷雾的混合蒸发温度以及该温度下鸡只最大日龄所需要的通风换气量来计算。而且，欧洲的很多方案中纵向风机在夏季是配合着侧墙风机和屋顶风机一起使用的，所以欧洲计算的纵向风机数量要少得多。
    但是有一些欧洲畜牧设备企业，也许是考虑到国内畜牧行业的理解与接受，在国内设计高密度禽舍项目时非常谨慎，并没有按照纯欧洲模式设计配置，而是采取欧美结合的模式，比如Big Dutchman 、Farmer-Automatic设计的一些项目，即采用屋顶排风，也配置了大量的纵向风机和湿帘。
        3、 布局
无论欧美，纵向风机都是安装在禽舍的尾端。但是在热带地区，有一些安装在禽舍的侧墙，同时将湿帘安装在另一侧。
    二、降温湿帘
    降温湿帘的使用非常普遍，即使在欧洲也有少数禽舍使用湿帘降温。在美国的通风理论中，除了湿帘用于蒸发降温以外，湿帘还用于通过风速降低鸡只体感温度的新鲜空气入口。
        1、 湿帘的计算
    依据美国唐纳德教授的研究，湿帘的降温效率与厚度、过帘风速以及舍内湿度有关。所以，湿帘配置面积的计算主要依据纵向风机排风能力和过帘风速。现在国内普遍采用厚度150mm的湿帘，其最佳过帘风速为1.5-2m/s。
    从舍内风速与过帘风速的比较来看，湿帘面积原则上必须大于禽舍横截面积，这样才会保障湿帘的降温效率。
        2、 湿帘进风口的计算
    有很多养殖场将湿帘直接安装在墙上，湿帘本身等于进风口。这是一种错误的设计。湿帘进风口有两个作用：一是保证进风风速，合适的进风风速能够让新鲜空气覆盖到每一个角落，不至于出现通风死角；二是保障进风流向，避免高风速的空气直接吹到鸡只身上，鸡只在过高的风速下会减少采食。
湿帘进风口的计算主要依据纵向风机的排风量。不同形状的进风口其通风效率是不一样的，而且在不同的负压状态下通风量也不一样。比较简易的计算方法是：湿帘进风口面积=纵向风机总排风量÷负压-20pa状态下单位面积的通风量，考虑到导流板的最佳导流角度是50°-55°，真正的进风面积只有实际面积的76%，可以在计算结果的基础上再加上30%。
        3、 湿帘和进风口的布局
    在平养鸡舍中，湿帘大多安装在两边的侧墙；在笼养鸡舍中，湿帘一部分安装在头端山墙，另一部分安装在两边侧墙。但是，在过长的鸡舍中，这样的布局会出现舍内头尾温差过大的问题，特别是高密度笼养鸡舍聚集在尾端的热量更多。在实际的设计中，近两年新的解决方式是将靠头端侧墙的湿帘转移一部分到鸡舍中部的两边侧墙。实际转移的面积要根据舍内风速、湿帘总面积计算。通常，舍内后半部分按照平均风速的110-115%取值，舍内前半部分按照平均风速的85-90%取值。
        4、 湿帘的优点：安装方便，维护简单，耗电量小。
        5、 湿帘的缺点：投资较大，头尾温差大，湿度较高的天气不起作用。
    三、降温喷雾
在欧洲，畜禽舍内夏季使用喷雾降温非常普遍，因为喷雾式降温最低可将舍内降至16℃，结合侧墙进风，高温天气时可以在舍内模拟出最接近目标温度并且可以检测的环境。因风速形成的体感温度，因为涉及室温、风速、日龄、湿度等很多影响因素，检测起来非常困难，检测结果经常出现误差。
很多人误解，认为喷雾降温会造成湿度过高，这是片面的看法。只要设计合理，喷雾的流量只需足够蒸发降温使用，通过环境控制器控制间歇式喷雾，其对湿度的影响与湿帘一样是可以管理的。
    1、降温喷雾的计算
    喷雾嘴的配置依据地域气候湿度特点、喷雾嘴流量、雾粒蒸发速度和进风窗的进风量计算。相比湿帘的配置来说，这一计算方法要复杂得多。
    2、喷雾头的布局
    与国内的布局安装不同，欧洲的降温喷雾嘴采用单头喷雾嘴，一般安装在舍内两侧进风口附近气流经过的地方，有的安装在侧墙上，也有的安装在屋顶上。
    3、喷雾的优点：降温幅度更大，一次性投资小，舍内温度均衡，头尾温差小。
    4、喷雾的缺点：喷雾嘴必须经常清洗更换，维护麻烦。使用不当时，会出现湿度过大、温差变化大的现象，没有自动控制的不建议使用。
    四、侧墙风机
    侧墙风机主要用于低温季节以及育雏阶段的通风换气。一般采用36型或者24型风机。这一方式在美国、日韩采用较多。
    1、侧墙风机的的计算
    侧墙风机的计算主要依据最高日龄鸡只在室外13-14℃时所需要的通风换气量以及风机在-20pa负压状态下的排风量这两个数据。
    在我国部分行业人员中流行着一种计算公式：风机台数=鸡只数量*鸡只活重*0.015*60/风机排风量/70%，研究了很久，也没弄明白这个公式是什么道理。
    2、侧墙风机的布局
    在大部分的鸡舍中，侧墙风机安装在一侧边墙上，均等分布。在层叠式高密度笼养鸡舍中，考虑到笼体的风阻影响，也有将风机分布在两侧的，一般是对应错开均等分布。
    3、侧墙风机的优点
    相对于纵向排风来说，这种排风方式头尾温度均衡，温差较小。在没有侧墙走道的网床式饲养肉鸡舍中，这种方式要慎用，因为风机附近的位置风速高，鸡只的体感温度大大降低，会因冷应激导致呼吸道疾病，从而传染整个鸡舍。
    4、侧墙风机的缺点
    在笼养鸡舍中，难以解决垂直温差的问题。舍内左右两边的空气流动有差异，会导致局部温差过大。如果鸡舍过宽，会出现通风死角。在非同进同出的养殖场，会增加相邻禽舍之间交叉感染的风险。
    五、屋顶风机
    屋顶风机主要用于低温季节以及育雏阶段的通风换气。一般采用36型或者24型风机。这一方式在欧洲和北美地区采用较多。
    1、屋顶风机的计算
    屋顶风机的计算与侧墙风机一样，主要依据最高日龄鸡只在室外14℃时所需要的通风换气量以及风机在-20pa负压状态下的排风量这两个数据。
    不过，在欧洲，也有很多禽舍配置的屋顶风机能够满足最高日龄鸡只在室外20℃时通风换气的需要。北欧及加拿大，甚至有不少禽舍根本不配置纵向风机，所配置的屋顶风机完全能满足全年全程通风换气和降温的需要。这两种配置方式效果更好，但是资金投入要大得多。
    2、屋顶风机的布局
    屋顶风机的布局有两种方式，一种是将屋顶风机间隔式安装在屋脊两侧，纵向等距离分布；另一种是与屋顶进风窗或屋顶进风筒配合使用，将屋顶风机分两列，分别安装在左右部分的中间线上。
    3、屋顶风机的优点
    屋顶风机有三大优点：一是禽舍内各区域温度均衡，垂直方向温差很小，由于基本都是调速风机，所以舍内昼夜温差也很小；根据实测，各区域及昼夜温差可以控制在1.5℃以下。二是在舍内形成反气候场，上部分温度低，下部分温度高，排风时带走的热量少，节约能源，根据实际使用的统计，最少能解决25%。三是垂直排风，减少了交叉感染的风险。
    4、屋顶风机的缺点：成本较高，一次性投资较大。
    六、侧墙进风窗
    侧墙进风窗一般在宽度较窄的禽舍中使用，主要用于春秋冬三季以及育雏阶段的通风换气。现有弹簧式进风窗、自重式进风窗和无动力进风窗等多种。
    1、侧墙进风窗的计算
    侧墙进风窗的计算主要依据最高日龄鸡只在室外18-19℃时所需要的通风换气量、进风面积以及进风窗在各负压状态下的通风系数这几个数据，通常采用10-20pa负压状态下的通风系数。
    2、侧墙进风窗的布局
  、纵向布局
    侧墙进风窗安装在禽舍两侧的边墙上，在间距方面有三种布局方式：一是等距离分布，用钢丝绳牵引，因为钢丝绳存在一定的延伸率，在开启时会前段进风窗开口较大，后段进风窗开启较小；二是不等距离分布，前段间距小，后段间距大，用延伸率可以忽略不计的冷拔丝或者玻璃钢拉杆牵引。三是等距离分布，却采用延伸率可以忽略不计的冷拔丝或者玻璃钢拉杆牵引，在无纵向风机或者短而宽的禽舍可以这样布局。进风窗之间的间距不超过4米，否则会有进风覆盖不到的地方，出现通风死角。
  ‚、垂直布局
    在垂直方向上，侧墙进风窗有两种布局：一种是在多层层叠式高密度饲养禽舍（上下两部分之间有空中过道），采取双层布局的方式，下一行的进风窗安装在上一层进风窗与地面之间的中部。另一种是单层布局。
不论是单层布局还是双层布局，屋檐和进风窗之间的距离不能太小，最好相间0.5米。由于国内禽舍的屋顶坡度普遍小于16°，这样安装可以防止新鲜的冷气流提前从屋顶折射下来。
    七、屋顶进风窗
    屋顶进风窗一般在较宽的禽舍中使用，主要用于春秋冬三季以及育雏阶段的通风换气。现有单开屋顶进风窗、双开屋顶进风窗、四开屋顶进风窗和屋顶进风筒等多种。
    1、屋顶进风窗的计算
    与侧墙进风窗一样，屋顶进风窗的计算主要依据最高日龄鸡只在室外18-19℃时所需要的通风换气量、进风面积以及进风窗在各负压状态下的通风系数这几个数据，通常采用10-20pa负压状态下的通风系数。
    2、屋顶进风窗的布局
    屋顶进风窗一般安装在舍内中线与侧墙的中间，纵向分布与侧墙进风窗一样。除了屋顶进风筒以外，其他的屋顶进风窗安装在吊顶上。在吊顶和屋檐之间的边墙上，对应进风窗的位置还需要进风洞口，洞口面积要比进风窗的进风面积大。
    八、PCV进风管
    这一方式进风口大小难以控制，冷热空气混合时间较短。在欧美，这是一种过时而且不再使用的一种进风方式。但是，在国内还有不少禽舍在使用，甚至在有的地方还在推广，一般采用直径100-200mm的PVC管。
    1、PVC进风管的计算
    与进风窗一样，PVC进风管的计算主要依据最高日龄鸡只在室外16-18℃时所需要的通风换气量、PVC管横截面积以及圆管在各负压状态下的通风系数这几个数据，通常采用10-15pa负压状态下的通风系数。
    2、PVC进风管的布局
    PVC管的布局有两种：一种是长中短三款间隔分布，最短的管其出风口离墙1米左右，最长的管其出风口离舍内中间线2米左右，中等长度的管其出风口在两者之间；另一种布局是统一采用长管，长度要延伸到舍内中间线，将舍内的管口堵死。在管上沿一条直线用30-40mm的扩孔器开一排进风孔，所有孔的面积和等于PVC管横截面积。安装时将孔朝向屋檐。
    3、举例
    80m*12m*2.8-4.2m的肉鸡舍，三层简易笼养模式，采用直径200mm的PVC管，舍内饲养15000只白羽肉鸡，最少需要200根管，0.8米/根。也可以稍微减少一些配置数量，不够用时再开启一点湿帘口来补充进风面积，不过这一方法慎用，经验不丰富的人难以把握。
    有很多养殖场的配置数量太少，只能在室外温度低于室内目标温度10℃左右时提前转向湿帘口进风（一般在室外温度低于舍内目标温度3℃时转向湿帘口进风），降低了鸡只的体感温度，增加了鸡只因冷应激引发呼吸道疾病的风险。
作者介绍：陈志华，现任职于青岛易高空调有限公司、青岛田瑞联华农牧设备有限公司、青岛联华畜牧通风设计工作室，专业从事畜牧通风理论的研究与应用。

惠民禽病诊疗

理论很先进，推广有难度！通风要配合鸡舍的隔热性能

陈志华

惠民禽病诊疗:理论很先进，推广有难度！通风要配合鸡舍的隔热性能 (2014-05-13 18:16)

是啊！鸡舍的隔热保温必须要好，不但利于通风管理，也能节约能源。
很多鸡场在通风方面的投入过于简单。看看欧美的肉鸡舍，饲养设备投入也不是很大，基本上都是地面平养，但是通风系统舍得投入，普遍采用自动通风控制管理系统。

dennis114

很好的文章,陈总辛苦了

陈志华

dennis114:很好的文章,陈总辛苦了 (2014-06-19 18:32)

[s:63多谢支持！
貌似这个帖子关注的人不多，是不是过于理论化了。。。

dennis114

侧墙风机的计算主要依据最高日龄鸡只在室外13-14℃时所需要的通风换气量以及风机在-20pa负压状态下的排风量这两个数据。
    在我国部分行业人员中流行着一种计算公式：风机台数=鸡只数量*鸡只活重*0.015*60/风机排风量/70%，研究了很久，也没弄明白这个公式是什么道理。
0.015应该就是室外13-14℃时1公斤体重每分钟的最低换气量。

陈志华

dennis114:侧墙风机的计算主要依据最高日龄鸡只在室外13-14℃时所需要的通风换气量以及风机在-20pa负压状态下的排风量这两个数据。
    在我国部分行业人员中流行着一种计算公式：风机台数=鸡只数量*鸡只活重*0.015*60/风机排风量/70%，研究了很久，也没弄明白这个公式 .. (2014-06-28 10:50)

这个好理解，问题是除以70%是啥意思呢？

董红俊

qdtrlh:[s:63多谢支持！
貌似这个帖子关注的人不多，是不是过于理论化了。。。 (2014-06-20 08:43) 

关注了，看好几遍了，可惜我到没法改变了

dennis114

应该是余裕度吧，包括负压下的风量衰减和风机长时间运行的效率降低等。

陈志华

dennis114:应该是余裕度吧，包括负压下的风量衰减和风机长时间运行的效率降低等。 (2014-06-30 15:52)

应该是这样的原因，貌似那样的风机质量也太差了。。。。。。

郓城养鸡的人

您的帖子对我很有帮助！

济南养殖户

很好。辛苦了。