禽舍建筑设计与环境控制

于海玲

摘 要：动物生产离不开饲养环境，建造舒适的禽舍对于提高家禽的生产能力有很大作用。利用EPS模块建造禽舍有效提高其保温性能，对节约能源，营造冬暖夏凉的适宜温度能起到较好的效果。玻璃顶棚充分利用了鸡对自然光的需求，对于提高生产是有利的。

关键词：EPS模块;窗玻顶棚;环境监测

1 简述禽舍建筑设计

1.1 禽舍建筑四周围护结构

动物从野生环境经驯化后习性有了一定的改变。通过对家禽的生长习性的研究，营造适宜的饲养环境，对提高家禽的生产能力可起到较大的促进作用。育成小母鸡的鸡舍适宜温度在15℃～20℃。就承德地区，以中国天气网站公布的数据显示：全面平均最高温度在30℃，最低温度-14℃，冬季以西北风为主。季节温差与昼夜温差均较大，对于育成鸡要求的适宜温度有一定出入，这对于规模化养殖，保证鸡的最佳生长温度是不利的。因此创造一个温度相对稳定的环境是有必要的。有窗式禽舍的温度调控功能要比敞开式禽舍掌控能力强，前者的前期投资相对要大，但产生的效果要比后者好，可以有效防止冻热死家禽的情况发生。

当有窗式禽舍内部的温度稳定在某一值时，冬夏昼夜会与外部气温形成温差，此时热量会从温度高的一侧传递到温度低的一侧，单位时间内传递热量的多少由温差、墙厚和构成建筑物的材料的传热系数等决定的。当温差和墙厚一定时，选择传热系数低的材料保温效果好。EPS即发泡聚苯乙烯，又称可发性聚苯乙烯，具有相对密度小、热导率低、吸水性小、耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减震和介电性能优良等特点，广泛用作建筑物内外墙的保温材料，由此形成的EPS模块可以对建筑起到较好的保温效果。此种模块现大量的用于别墅的建造，对低层建筑的使用证明结构耐久性是可行的。

鸡的生物学特性表明其怕热怕潮湿、对环境变化敏感、胆小（任何突然响动都可能引起惊叫、炸群、跑、跳等行为）。EPS模块对于隔热、隔音、防潮都有一定的作用。因此，用于建造鸡舍是适宜的材料。由于其模块化施工，不需要另外制作墙体混凝土模板，对于简化施工、减少投入有一定的积极作用。

1.2 禽舍建筑顶棚围护结构

光照时间对蛋鸡产蛋率也有一定的影响，经其他科研人员研究表明：每天光照12小时以下，会抑制生殖系统生长发育、减少产蛋。

由图1可知，日光的多种波段对鸡的生长起到促进作用，而人造光源波段单一，无法与自然光媲美。传统鸡舍都是不透光的顶棚，对自然光的利用率降低。鸡舍设计成玻璃顶棚后，白天充分利用自然光照，对鸡的生产有一定积极作用。顶棚设水平格栅支架，冬季上覆草帘用于夜晚防寒保暖，成本相对较低，夏季换上遮光布减少热量的进入，因此可以灵活掌握顶棚对舍内温度的调节作用。顶棚开设水平推拉窗，可起到通风和调节舍内空气的作用。草帘可设置自动卷轴与水平推拉窗均连入自动控制系统，实行无人监管下的自动控制调节。以减少人力成本和由于人力监管的疏忽或无暇顾及时实现室内环境的有效调控。

冬季温度补偿方式可采取传统采暖方式，也可采用清洁能源如安装电地暖以达到目标要求。在禽舍墙靠近地面处开窗，以满足通风的要求，在冬季进风口的气流进入室内后由于冷空气下降，故会分散充满地表，经地暖加热后形成热气流上升，经天窗排出室外，形成新鲜空气和污浊空气的有效置换，自然通风形成的空气对流可以减少通风设备的使用。开窗大小多少需根据禽舍的饲养只数或计划规模数计算必须通风量，再由当地平均风力大小计算单位面积通风量，二者相除得最小通风面积，即最小开窗面积。

2 简述禽舍环境控制

敷设环境监测系统，可以利用LabVIEW程序开发环境搭建监测平台，平台架构如图2所示。实时掌握禽舍的环境变化情况，可建立环境控制报警系统，对禽舍内的温度、湿度、光照等环境条件进行监测，当环境变量超过预设的允许范围时，便启动调节系统。

禽舍内距地1.5m处均布三个温度传感器，将获取的数据取平均值用于监测舍内温度的变化。当温度低于设定范围时，启动地暖加热设备，或连接热风机设备。当温度高于设定范围时，启动天窗和遮阳帘，或者启动冷风设备，以达到降温目的。或者安装温湿度一体传感器，调控温度如上，同时监测湿度。当湿度降低到范围值以下时，启动喷雾器。当湿度超过范围值时，启动天窗或排风系统以排除室内湿气。

利用光照传感器，监测室内的光照强度，当太阳落山，自然光无法满足光照要求时，由控制系统自动监测，开启灯光。当夏季光照强度太大时，自动启动遮阳系统。

3 禽舍建筑設计与环境控制的发展与展望

我国家禽的饲养历史悠久，在农村主要以小规模散养为主，用木板搭建简易的鸡窝用于夜晚休息的场所，白天散放在院子里。从自家经验来看，小鸡的成活率非常低，热病雨淋都有可能导致其死亡。而到规模化养殖场，这样的条件有所改善，但因对禽舍的要求任然不高，加之饲养密度成倍增长，冬季饲喂的饲料大部分为抵御严寒而转化成热量而浪费，夏季由于通风不畅，禽舍内温度过高而出现热病死的情况，都是饲养过程中的问题。对于大规模养殖场来说，改变这种情况对于饲养收益是有好处的。通过EPS模块对围护结构保温性能的加强，使室内冬季采暖成本有效的降低，夏季与外部热环境有效的阻隔，以达到使用成本的降低。自动化养殖环境控制领域已有所研究，各种与之配套的单片机也有所发展，各种成品也已见诸市场，对于实现环境监测与控制已不是难事。

参考文献

[1]吴庆鹉，杨全明，林海，等.环境温度对育成鸡某些营养生理指标的影响[J].中国畜牧杂志，1988，（5）：6.

[2]EPS模块发明专利说明书.专利号2018212448065.发明人 王忠义.

[3]《农业生物环境工程》教学课件https：//ishare.iask.sina.com.cn/f/bwX3eLGG8fd.html.

[4]GB/T 19525.1—2004 中华人民共和国国家标准 畜禽环境 术语.

[5]崔引安.农业生物环境工程[M].中国农业出版社.

[6]JB/T 11921—2014中华人民共和国机械行业标准.太阳能畜舍.