东北寒地二层圆形仔猪舍建筑设计与节能分析

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1、东北寒地二层圆形仔猪舍建筑设计与节能分析于洪艳王丹宏吉林农业科技学院水利与土木工程学院吉林农业科技学院动物科学学院摘要：针对东北地区气候特点，设计二层圆形太阳能-沼气新型节能仔猪舍，该猪舍从建筑结构设计及新能源利用二个方面进行节能设计，满足仔猪生产环境标准同时达到节能、环保目的，旨在为东北地区仔猪舍建筑节能设计提供科学参考。关键词：东北地区;沼气;仔猪舍;节能;环保;作者简介：于洪艳（1980-），女，讲师，硕士，研究方向为农业建筑节能环保,jilinyhyan@126.com.作者简介：郝景锋（1977-）,男，副教授，博士，研究方向为畜禽养殖、疾病防治

2、，jlhjf2012@163.com.收稿日期：2017-05-14基金：吉林农业科技学院青年基金项目（2015215）Received：2017-05-14东北地区地处中纬度，气候为典型的大陆性季风气候，其特点是夏天湿度较低，太阳辐射较高，夏季定义为高温天气;冬季气温极低，山区可达-4o°c，冬季定义为严寒天气［1-2］。东北地区的气候特点成为断奶仔猪成活率偏低的主要原因之一［3-4］o同时，夏季高温、冬季寒冷的气候导致东北地区生猪养殖成本高于温暖地区，降低市场竞争力，进而影响东北地区生猪养殖业的发展。笔者针对东北地区气候特点进行仔猪舍节能建筑设计，颠覆

3、传统猪舍结构的同时利用太阳能光伏发电、发酵沼气的方法进一步节能，从而降低生猪生产环境调控成本，提高仔猪成活率。1建筑设计1.1整体设计建筑层数为地上二层，整体平面为圆形，建筑面积693.6m,占地面积123.2m。檐高8.5m，首层层高3.0m，二层层高5.5m，屋顶层高2.8m。丙侧设有长2.5m、宽7.2m的外围辅助空间。南侧设有3.0mX3.0m进出口缓冲间，人走楼梯外设。仔猪进出设有吊车。1.2构造设计1.2.1屋面设计屋顶釆用六坡屋顶形式，钢筋混凝土屋面板，坡度2:5。外设太阳能光伏板。层次分布为:素水泥浆，20mm1:3水泥砂浆找平，隔热防水膏

4、，20mm1：3干硬水泥砂浆，25mm（最薄处）1:1:4混合砂浆。1.2.2外墙设计390mm混凝土小型空心砌块墙，刷界面处理剂，10mm1:0.5:3水泥石灰ff砂浆打底扫毛或划出纹道，8mm1：0.2:2水泥石灰膏砂浆找平，素水泥浆，外墙涂料。1.2.3间隔墙设计190mm混凝土小型空心砌块墙，素水泥浆，7mm1:2.5水泥砂浆打底扫毛或划出纹道，7mm1：2.5水泥砂浆压实赶光。1.2.4一层地面设计素土夯实，压实系数彡0.9;60mmC15混凝土垫层；素水泥;20醐1:3水泥砂浆找平;基层处理剂；1mm合成高分子防水涂料;35mmC15细石混凝土

5、;素水泥浆;35隱C15细石混凝土;20隱1:2水泥砂浆抹面压实（不赶光）。1.2.5二层地面设计40mm现浇钢筋混凝土楼板，20mm1:2水泥砂浆抹平，基层处理剂，1.5mm合成高分子防水涂料，35mmC20细石混凝土找坡，20mm1：2水泥砂浆压实（不赶光）。2室内布局2.1圈栏布设栏面积仔猪舍为上下两层，每层在正中心位置设6个圈栏，总体呈放射状，约为8.0m,饲养仔猪12尖，外围过道宽1.36m。2.2排水沟布设地面坡度为1%，坡向于排水沟。每2个圈栏设置1个排水沟，位于相邻栏杆位置，上铺漏缝地板，宽度200mm,坡度1%，坡向为正中心，每层共设置3

6、个，汇于屮心，通过屮心立管排到地下沼气池，用于沼气发酵。2.3工作间布设一层西侧设有2.5mX7.2m工作间，为消毒、配电和临时使用。同样，二层和应的位置布设2.5mX3.0m的休息间，休息间东侧设有长1.5m、高1.2m的观察窗，随时监控饲养区的情况。仔猪舍设计及详细情况见图1~6（单位均为mm）。图1正立面下载原图3节能设计分析现有猪舍多为东四走向，北侧墙体面积过大，而东北地区冬季冷风多为四北偏北向，冷风正对北侧墙体形成空气滞留，造成北墙温度过低，不利于猪舍保温。木设计改变这种传统墙体思路而设计成圆形，无论是何风向，均不会造成空气滞留，利于仔猪舍冬季保

7、温。3.2太阳能利用仔猪舍屋顶为六坡屋顶，均设太阳能光伏板，面积约为138.5m,年接受太阳辐射量约为6.65万MJ，年发电量约为1.48万kW•h[5-6]。不仅满足本仔猪舍用电量要求，还可以供给养殖场使用。3.3沼气应用仔猪舍地下建筑2.4mX2.4mX2.4m的方形拱顶沼气池，产生的沼气可用于养殖场沼气发电。进料口与猪舍内排污口相连，出料口位于室外。沼气池冬季温度低于发酵温度时，启动电加热系统，保证猪舍排污-沼气系统四季正常运行。另外，其加热电源来自太阳能光伏发电。图2侧立面下载原图图3剖面下载原图4结论二层圆形仔猪舍针对东北寒地气候设计。猪舍采用圆

8、形设计，避免冬季冷风滞留,有利于猪舍保温。双层建筑节省土地使用面积