于桂陽 鄭春芳
(永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)技術(shù)系,湖南永州 425000)
豬舍環(huán)境是影響豬生產(chǎn)力的一個關(guān)鍵因素。溫度過高或過低都會影響其健康,特別是在冬季,豬舍的溫度、通風(fēng)等環(huán)境問題尤為突出,這與豬舍建筑有密切關(guān)系[1]。近年來,隨著國內(nèi)生豬產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?、集約化程度的不斷提高,新建豬場大多借鑒和吸收國外先進(jìn)的養(yǎng)豬經(jīng)驗(yàn),采用智能化豬場豬舍保溫系統(tǒng)[2],來減少環(huán)境對養(yǎng)豬生產(chǎn)的不利影響。
近20年來,我國在保溫材料研發(fā)方面發(fā)展迅速,保溫產(chǎn)品從單一到多樣化,目前主要有膨脹聚苯板、擠塑聚苯板、巖棉板、膠粉聚苯顆粒保溫漿料、閉孔珍珠巖、聚氨酯等新型環(huán)保的保溫材料。保溫材料按化學(xué)性質(zhì)一般可分為無機(jī)、有機(jī)及復(fù)合保溫材料;按物理性狀可分為板料、漿料(或粉料)、發(fā)泡料等。當(dāng)前使用比較廣泛的保溫材料有以下6種。
膨脹聚苯板主要成分是聚苯乙烯,導(dǎo)熱系數(shù)為0.037~0.041,保溫效果好,價格便宜,強(qiáng)度稍差。是目前智能化豬場常采用的一種保溫材料。主要貼在墻體粘結(jié)砂漿上,在其表面涂抹抗裂砂漿或耐堿玻纖網(wǎng)格布保護(hù)層,外飾面為墻磚或涂料(見圖1)。膨脹聚苯板對建筑物能起到冬季保溫、夏季隔熱和裝飾保護(hù)的效果。
圖1 膨脹聚苯板保溫墻結(jié)構(gòu)
以聚苯乙烯板(PS)為主要加工原料輔以聚合物生產(chǎn)的閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)的泡沫塑料,是比較常見的保溫材料,這種板材又叫做XPS板材[3],它是一種低導(dǎo)熱系數(shù)、高抗壓性、極低吸水性、高抗老化性等高性能的環(huán)保型保溫材料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.028~0.03,價格較EPS板高。由于具有極好的保溫性、高防水防火性和防腐蝕性,而廣泛應(yīng)用于智能化豬場豬舍建設(shè)[4]。
巖棉板是以玄武巖(主要成份為二氧化硅)為主要原材料,經(jīng)高溫熔融加工而成的無機(jī)纖維板,具有質(zhì)量輕、保溫、隔音、不燃等性能,是一種新型的保溫、隔燃、吸聲材料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.041~0.045,具有較高的吸聲特性,密度越大,隔聲效果越好。
保溫膠粉料與聚苯顆?;旌铣赡z粉聚苯顆粒保溫漿料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.057~0.06,阻燃性好,由回收廢品原料制成,價格便宜,但保溫效果不理想,對施工要求高,在智能化豬場豬舍建設(shè)中很少應(yīng)用。
閉孔珍珠巖是一種以低吸水率和高強(qiáng)度為特征的新型絕熱材料,其克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率大、強(qiáng)度低、流動性差的缺點(diǎn)[5]。閉孔珍珠巖具有吸水率低、易分散、強(qiáng)度高等性能。導(dǎo)熱系數(shù)為0.07~0.09,防火性好,耐高溫。
PIR是由異氰酸脂(Isocyanate)和聚醚(Ployol)為主原料,再加上其他物質(zhì),經(jīng)充分混合、反應(yīng)、發(fā)泡生成的泡沫聚合體,是一種新型的有機(jī)高分子絕熱材料[6]。導(dǎo)熱系數(shù)為0.025~0.028,抗老化性、防水性、保溫效果等均較好,但價格較貴。
傳統(tǒng)封閉式豬舍的能量損失大致為墻體約占50%、門窗約占25%、地下室和地面約占15%、屋面約占10%。智能化豬場豬舍均為全封閉式,因此豬舍保溫處理是一個關(guān)鍵措施,對后期運(yùn)行成本影響很大。
由于我國冬季盛行西北風(fēng),因此欄舍位于東南緩坡,即西北方高、東南方低或西北方有障礙物的位置對欄舍保溫有利;另外,房舍坐北朝南有利于避風(fēng)和冬季保暖。當(dāng)前的豬舍多為環(huán)境控制型欄舍,對位置和朝向的要求不高,若條件允許請遵循房舍坐北朝南的規(guī)律,有利于節(jié)約能源。
保溫豬舍墻壁要求堅(jiān)固耐用,墻內(nèi)表面要便于清洗和消毒,應(yīng)具有良好的保溫隔熱效果,這直接關(guān)系到舍內(nèi)的溫濕度。墻體保溫可分為內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫。豬舍建筑室內(nèi)要經(jīng)常噴灑消毒液或沖水清洗,不便采用內(nèi)保溫,因此主要采用外保溫和夾心保溫。此外,墻體本身材料及厚度對保溫也有較大影響,如多孔磚比實(shí)心磚、空心墻比實(shí)心墻保溫性能更佳;墻壁的厚度越大,保溫性能越強(qiáng)。
(1)保溫砂漿。墻體保溫砂漿主要分為無機(jī)保溫砂漿和有機(jī)保溫砂漿2種,即可用于豬舍外墻保溫,也可用于豬舍內(nèi)墻裝飾。在墻體保溫砂漿材料中,因有機(jī)保溫砂漿(膠粉聚苯顆粒保溫漿)具有良好的保溫隔熱、防火耐老化、不易空鼓開裂、強(qiáng)度高、施工方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。珍珠巖保溫砂漿由于吸水率太高的缺點(diǎn)逐漸被淘汰;復(fù)合硅酸鋁保溫砂漿因粘接性能差、施工存在隱患,是國家明令限用的保溫材料。
(2)保溫板保溫。將保溫板材(EPS、XPS、巖棉板等)采用粘貼、外掛或澆注的方式附著于墻外進(jìn)行保溫是目前智能化豬場使用較多的保溫設(shè)計(jì)工藝。保溫板由聚合物砂漿、玻璃纖維網(wǎng)格布、阻燃型EPS或XPS等材料復(fù)合而成,集保溫、防水、飾面等功能于一體。
(3) 發(fā)泡劑噴涂保溫。發(fā)泡劑噴涂保溫材料使用較多的為聚氨酯噴涂保溫,其可達(dá)到國家A級防火標(biāo)準(zhǔn),高溫下不融化、無滴落物、低煙霧,尺寸穩(wěn)定性好,具有良好的保溫節(jié)能效果,做到了防火與節(jié)能性能的統(tǒng)一。噴涂聚氨酯發(fā)泡墻體保溫是將異氰酸酯加多元醇、發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等經(jīng)高壓發(fā)泡設(shè)備現(xiàn)場噴涂在豬舍的墻體上。
窗戶主要用于采光和通風(fēng)換氣,窗戶越大,通風(fēng)和采光效果越好,但冬季散熱、夏季傳熱也越快,不利于冬季保溫和夏季降溫。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件合理設(shè)計(jì)豬舍窗戶的大小、數(shù)量、形狀、位置,在設(shè)計(jì)時減少門窗的面積有利于保溫和隔熱。有的環(huán)境控制型欄舍不設(shè)窗戶,但無窗欄舍內(nèi)的母豬可能會因缺乏自然光照而影響正常發(fā)情。門窗本身材料也會影響保溫效果,當(dāng)前有專用的保溫門窗,門板有專業(yè)的保溫夾層,窗戶使用雙層中空玻璃,保溫性能有較好的保證。
屋頂和吊頂對豬舍保溫隔熱的作用也是非常重要的,要求不漏水、不透風(fēng),同時要具有保溫、隔熱、遮陽等性能。
安裝吊頂可以縮小保溫的空間,擴(kuò)大保溫的效果,吊頂可以方便通風(fēng)、保暖與隔熱。環(huán)境控制型欄舍還設(shè)有專門的吊頂保溫層,使用的材料要求質(zhì)輕并阻燃,大致分2大類:一種是用棉類的保溫板,如巖棉板、硅酸鋁棉板、離心玻璃棉板,這些材料相對便宜,但不環(huán)保,對人體有害。另一種是無機(jī)保溫材料,如復(fù)合硅酸鹽,稀土保溫,吊頂厚度要求在5 cm以上,輔助材料費(fèi)用較高,需要加固。環(huán)境控制型欄舍為了保證保溫效果和美觀一般使用夾心板,一側(cè)彩鋼,另一側(cè)為PVC,中間為阻燃性保溫材料,如巖棉等。
屋頂保溫與吊頂保溫材料相似,智能化豬場豬舍屋頂一般使用鋼構(gòu)結(jié)構(gòu),可以使用巖棉板等做夾層或使用新型無機(jī)保溫材料直接在屋內(nèi)頂上噴涂,厚度為2~3 cm,無需輔助材料。此外,還可使用阻燃性泡沫夾心彩鋼板。
豬舍地面的冷熱與豬生長的好壞息息相關(guān)。豬舍地面要求堅(jiān)實(shí)、平整、防滑、不透水、保溫、便于清洗和消毒。地面保溫一般在地面墊層上先鋪塑料薄膜,再鋪約3 cm厚的苯板,最上面涂抹水泥,其中可加鐵網(wǎng),以加強(qiáng)地面強(qiáng)度[7]。