我国寒冷地区冬季育肥猪舍的采暖设计

包　纯　樊　非　乔浩乐（河南工业大学，河南郑州450001）

汪令四（安徽省九成监狱养猪场，安徽安庆246220）

猪场建设Construction of Pig Farm

我国寒冷地区冬季育肥猪舍的采暖设计

包纯樊非乔浩乐
（河南工业大学，河南郑州450001）

摘要：根据我国寒冷地区河北省张家口市的冬季气候特点，参考规模猪场环境参数及环境管理等设计规范，采用翅片管为育肥猪舍供暖。根据设定好的围护结构的热工参数、育肥猪所需通风总量以及育肥猪舍内猪只的平均散热量，计算得出系统总的热负荷。选取散热量为600 w/m的翅片管同程布置在育肥舍的吊顶下端，保证舍内温度维持在20℃，使育肥猪在适宜的温度环境下生长。

关键词：寒冷地区；育肥猪舍；翅片管；采暖设计

2014年10月17日，“首届北方养猪高峰论坛暨河北天兆种猪上市新闻发布会”在河北省张家口市召开。会议专家指出，未来十年，生猪出栏数量将从目前的7亿头下降到5亿头左右；我国能繁母猪的数量将从目前的5 000万头降低到2 500万头；未来十年80%以上的猪场将不复存在。随着《畜禽规模养殖污染防治条例》、新修订的《中华人民共和国环境保护法》分别在2014年1月和2015年1月正式实施，国家对病死猪无害化处理的执法力度加强，因此，为符合国家的环保要求，保证人民群众的饮食健康，给猪群提供一个适宜的生长环境，使之健康生长生产，就显得非常重要。

在20世纪80年代我国进入了大规模工业化生猪养殖的时代，根据当时的条件，引进了国外的生猪养殖先进技术。在外国技术本土化的过程中，探索出一条更加适合我国国情的生猪养殖场的建设、生产以及配套技术体系显得尤为重要，笔者参与了河北省张家口市某大型养猪场的采暖设计，现介绍如下，望其能为我国猪场采暖通风设计的优化提供参考。

对猪来说，育肥阶段是猪只长大的主要阶段，而这个阶段的猪只死淘带来的头均损失是哺乳仔猪的3～5倍，是保育猪的2～3倍[1]，因此，保证这个阶段猪只的存活率至关重要。河北省张家口市属于我国气候区的寒冷地区，寒冷地区的冬季干燥且低温持续时间较长，为了不影响猪群的生长性能，让猪只健康、顺利地长大出栏，做好猪舍的采暖和保温非常重要。本文将对寒冷地区冬季育肥猪舍的采暖设计进行研究，通过设定好的各种参数计算出总热负荷，从而确定翅片管的采暖布置方式。

1　育肥猪舍围护结构的选用与负荷计算

选取河北省张家口市某大型养猪场育肥舍的一部分舍区为设计对象。舍区檐墙长度42.9 m，山墙宽度18.3 m，吊顶高度2.4 m，走廊长23.3 m，宽1.7 m（图1～3）。

此建筑之前采用的是整体钢结构，1 m高的外墙上设彩钢板。考虑到我国钢价较高，此次设计采用的是排架结构，围护结构分别采用外墙240 mm厚烧结普通砖，内隔墙120 mm厚烧结普通砖，屋面采用0.6 mm厚的天蓝色压型钢板屋面板，地面为细石混凝土面层地面，吊顶采用75 mm厚的PVC波板；门采用定制铁皮保温密闭门，窗采用中空玻璃塑钢窗，滑板洞口外设轻质保温滑板。

根据此次设计采用的材料进行维护结构的负荷计算。围护结构的负荷计算包括围护结构的基本耗热量、附加耗热量、冷风渗透量和外门开启冲入冷风耗热量等四个方面。

图1　育肥猪舍平面图

图2　育肥猪舍剖面图

图3　育肥猪舍立面图

1.1围护结构的基本耗热量

式中Qj为基本耗热量，单位为W；K为传热系数，单位为W/㎡·℃；F㎡为计算传热面积，单位为；tn、twn分别为冬季育肥舍室内设计温度和采暖室外计算温度，单位均为℃，tn设定为20℃，twn设定为-15℃；a为温差修正系数[2]。

1.2围护结构的附加耗热量

式中Q[3]为考虑各项附加后某围护的耗热量，单位为W；Qj同式（1）；βch为朝向修正；βf为风力修正；βlang为两面外墙修正；βfg房高附加。在计算围护结构总负荷时Q已包含围护结构的基本耗热量。

1.3围护结构的冷风渗透量

式中Q为通过门窗冷风渗透耗热量，单位为W；Cp为干空气的定压质量比热容，数值为1.0056 kJ/kg·℃；Pwn为采暖室外计算温度下的空气密度，单位为kg/m3；V为渗透冷空气量，单位为m3/小时；tn、twn同式（1）。

1.4外门开启冲入冷风耗热量

式中Q为通过外门冷风侵入耗热量，单位为W；Qj为某围护的基本耗热量，单位为W；βkq为外门开启冲入冷风耗热量附加率。

围护结构总的计算结果见3.1。

2　猪舍通风量及猪只散热量计算

为满足猪群对新鲜空气的需要，密闭严密的猪舍仍需机械通风。通风采用轴流风机进行通风，从猪舍内抽取污浊空气排至舍外。

通风系统基于负压通风原理，适用于所有房舍。在气温较低的区域，传统的排风扇和屋顶进风窗结合使用，其最大的优势在于即使在极低的气温条件下也可以实现最佳换气量。该系统会在最小通风模式的状态下使新鲜空气进入，且在家畜区完全不会产生贼风。废气被抽出舍外，极大地降低了房舍内的废气含量。当气温上升且需要更高的风速时，系统会自动从最小通风模式切换到过渡模式，新鲜空气将通过机械绞车电机控制的高性能屋顶进风窗进入房舍。如果气温升至非常高的温度，所有风机将启动，新鲜空气以较高的风速进入房舍确保有效地降温。设计中最显著的特点是进风窗一部分设在吊顶上，风机全部设在其中的一面山墙上。所有这些功能均由气候控制电脑仔细精确地进行控制。通过改善养猪生产小环境条件，提高养猪生产成绩。

2.1猪舍通风量

式中V为猪舍冬季总新风量，单位为m3/小时；n为育肥猪舍猪总头数，设定800头；v为冬季每头最小通风量，单位为m3/小时·头，设定为10 m3/小时·头[4]。负荷计算结果见3.1。

2.2猪只散热量

式中Q为育肥猪总的散热量，单位为W；n1、n2为育肥猪两种平均体重的头数；q1、q2为两种平均体重育肥猪每头的散热量，单位为W/头。因为育肥舍内猪的体重分布在40～100 kg，所以选取40 kg和80 kg两种体重的育肥猪进行计算，猪只数各为400头，q1、q2分别为142 W/头和215 W/头[1]。负荷计算结果见3.1。

3　猪舍采暖设计

本设计中育肥猪舍采用的是翅片管供暖，燃煤锅炉房为热源，供热热媒为95/70℃热水，由供暖外网接至各猪舍。和其他采暖方式不同，翅片管供暖适合大型养猪场，更容易控制猪舍的整体温度且维修方便。采用翅片管加热系统供暖，同时在新鲜空气入口处对新鲜空气进行加热。翅片管加热系统的显著特点是：表面积大，散热性能高，不受气流干扰，当安装在进风窗下方时，能够提供完美的空气混合效果。翅片加热器由双面镀锌钢管组成，镀锌钢管上面焊有呈螺旋状排列的镀锌翅片，总计表面积约为1 m2/延长米。暖空气在翅片之间上升，产生强烈的上升暖气流。翅片按理想间距排列，有效防止了翅片之间的灰尘积聚。翅片管既可从屋顶悬吊安装，也可使用稳固的支架靠墙安装。加热系统由气候电脑通过集成式泵和阀门装置（即混合组调节水流量）进行控制，热水来自锅炉，锅炉的加热可以获得最经济的可获能源。

进入房舍的新鲜空气从屋顶下方被吸入，然后新鲜空气通过自动风板被导入房舍内的系统性分布风管。如果需要，可以通过翅片管加热系统对房舍进行补充加热。

3.1采暖理论计算值

根据上面的公式分别计算出育肥猪舍围护结构总热负荷理论值为33.68 kW；猪舍冬季总通风量（V）为8 000 m3/小时，新风热负荷理论值为179.22 kW；猪只散热量计算得142.80 kW。则总的热负荷理论值（QL）为70.10 kW，育肥猪舍面积（A）（除去走廊面积）为747.24 m2，进而得出育肥猪舍热指标为93.81 W/m2(QL/A)。

3.2猪舍内翅片管的设计

设计中选取的翅片管散热量为600 W/m，根据总热负荷值，推算所需翅片管总长度为117 m。育肥舍吊顶进风窗设为两列，每列九个进风窗供冬夏季使用。翅片管则分布在每列进风窗的两端，离窗边距离600 mm，翅片管中心距室内地平面2.1 m。四列翅片管的长度平均为30 m。由于整个系统管道较长，为避免冷热不均现象，故采用同程布置，同程布置各环路的阻力基本平衡，比较理想。走廊的进回水管道采用保温措施，走廊内设定温度为10℃。设计详见图4，图中进水为实线，回水为虚线，两列小正方形为出风窗。

图4　育肥舍采暖平面图

4　结论

本文对我国寒冷地区冬季育肥猪舍的整个采暖设计采用的是翅片管供暖，室内设计温度为20℃，围护结构的改善不仅节省了费用，降低了层高，还达到了不错的保暖效果；围护结构的材料是根据地方气候特点和当地实际情况而选择的，然后根据规范[2]公式算出热负荷；猪舍新风量则是通过查规范[4]选择的冬季每头最小新风量算出的；最后减去猪只的散热量算出育肥猪舍总的热负荷。最终确定翅片管的长度，采用同程连接方式布置在育肥猪舍吊顶下方。翅片管中95/70℃的热水由锅炉提供。

整个设计中重要的环节是对总热负荷较为精确的计算以及翅片管在猪舍的布置方式，只有这两方面均做好了，才能确保整个育肥猪舍冬季舍内温度维持在20℃，使育肥猪在这种适宜的环境下快速生长，降低发病率，顺利出栏。

参考文献

[1]苏振环.现代养猪实用百科全书[M].北京:中国农业出版社, 2005: 250-255.

[2] GB50736-2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[3] JGJ 26-2010,严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S].

[4] GB/T17824.3-2008,规模猪场环境参数及环境管理[S].

养猪场供水系统入水通电导线接头与水绝缘的快速处理小发明

汪令四
（安徽省九成监狱养猪场，安徽安庆246220）

摘要：一般养猪场都备有水塔、水井、水泵进行供水或应急用水，但水泵预留导线较短，与电缆线接头处随水泵浸入水中，一般只能用绝缘胶布反复缠绕以达到绝缘目的，但很难达到理想效果。硅酮胶能彻底解决问题，且价廉易得，操作简便。

关键词：养猪场供水系统；导线接头；水中绝缘；硅酮胶；小发明

一般养猪场都备有水塔、水井、水泵进行供水或应急用水，但水泵预留导线较短，与电缆线接头处随水泵浸入水中，一般只能用绝缘胶布反复缠绕以达到绝缘目的，实践中效果并不理想，往往由于水浸没接头处渗漏水造成漏电、短路故障，不能正常发挥作用，现介绍一种新型接头法，完全可以纠正、弥补以上之不足，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（因较透明，可以看清）；

⑵五金建材、装潢商店出售的硅酮胶（俗名玻璃胶，粘性极强，透明且绝缘）一瓶，其配套使用的压缩枪1只；

⑶电工使用的有关辅助工具。

2　操作方法

⑴塑料注射器内活塞拔出不用，将外套底部针座剪掉并扩孔，（先将进线电缆线拨开分股长约10 cm左右），以能穿入一相导线为度，将接头导线穿入其中并上移，露出接头部位；

⑵将导线露出的一端接头与水泵预留线接头牢固接上，为稳妥起见，接头处缠绕数圈绝缘胶布，以增加牢固性，然后下移外套，将接头处套住，使导线接头“藏”于注射器外套内，处于中间位置，外面清晰可见；

⑶固定注射器外套，并向外套内挤压玻璃胶，使导线接头位于外套管中央，填充玻璃胶于外套内并通过玻璃胶压缩枪挤压、压实至充满状态，使导线接头处四周围都有玻璃胶“围绕”，经5～8分钟凝固、变硬即可，入水后绝缘作用牢固可靠；

⑷两相或三相水泵其余的导线接头同法操作处理；

⑸按正常操作将水泵、水管、电线有序放入水源中或井里，开启即可正常供水。

3　使用优点

⑴接头导线全部镶嵌在塑料注射器外管内的玻璃胶中间，四周填充玻璃胶，避免与水接触，水也渗漏不进，绝缘作用可靠；

⑵由于安装完好后玻璃胶塑管浸没于水中，导线接头稍微发热即可冷却，水中散热，不用担心其长时间发热影响使用效果；

⑶常人即可操作，无需请专业人员；

⑷玻璃胶用途广泛，此方法为独特的、专利性的发明，稳妥可靠，经济实用、经久耐用，对于其他行业、领域亦可抛砖引玉。

中图分类号：S812.93 S817.3

文献标识码：B B

文章编号：1673-4645(2015)10-0071-04 1673-4645(2015)10-0075-01

收稿日期：2015-08-25 2015-06-11

作者简介：包纯（1990-），女，汉族，在读研究生，从事建筑节能研究，E-mail：baochun0371@163.com