《家畜环境卫生学及牧场设计》 | 第七章 畜牧场的设计（第三节 建筑构造常识）

一、畜牧场建筑物的分类

建筑物是满足功能要求并提供活动空间和场所的建筑，是供人们工作、生活、学习以及从事生产和文化活动的房屋。构筑物是仅能满足功能要求的建筑，如水塔、围墙等。

按照使用功能划分，建筑物可以分为工业建筑、民用建筑和农业建筑三类。其中，主要为农业生产服务的建筑，称之为农业建筑，如畜牧场。

畜牧场主要建筑物和构筑物因家畜不同而异，大体归纳为表7.5～表7.7。

二、畜舍的构造组成及其作用要求

图7.4 畜舍的主要结构

畜舍的主要结构包括基础、墙、屋顶、地面、门窗等，如图7.4所示。根据主要结构的形式和材料不同，畜舍可分为生土结构、砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和混合结构等畜舍。

（一）基础和地基

基础和地基在畜舍地面以下，是为畜舍上部结构服务的，它们共同保证畜舍的坚固、耐久和安全，必须具备足够的强度和稳定性，防止畜舍因沉降（下沉）过大和产生不均匀沉降而引起裂缝、倾斜和倒塌。

1．基础

基础是畜舍埋入地下的墙，承受畜舍的各种荷载并将其传给地基。它的作用是将畜舍本身重量及舍内固定在地面和墙上的设备、走动的人畜、机械的震动、屋顶积雪等全部荷载传给地基。基础决定于墙和整个畜舍的坚固与稳定。故基础应具备坚固、耐久、抗机械作用能力及防潮、抗震、耐腐蚀、抗冻能力。为保证基础的坚固和安全，基础一般都比墙体宽大，越到下面越宽大。例如条形基础，一般由垫层、大放脚（墙以下的加宽部分）和基础墙组成。砖基础，每层放脚一般宽出60mm。

用作基础的材料有黏土砖、矸石砖、三合土、灰土、毛石、条石、混凝土、钢筋混凝土等。灰土基础的主要优点是经济、实用，适用于地下水位低，地基条件较好的地区；毛石基础适用于多石的山区；钢筋混凝土基础造价高但很坚固耐久；一般畜舍多为平层建筑，用砖基础比较实用。基础的埋置深度应根据畜舍的总荷载、地基的承载力、当地的冻土层厚度、相邻建筑物基础及地下水位高低等情况而定。北方地区在膨胀土层修建畜舍时，应将基础埋置在土层最大冻结深度以下，以免地基土层发生冻胀时变形引起畜舍受损。基础受潮是引起墙壁及舍内潮湿的原因之一，因此基础应该防潮、防水。基础的防潮层设在基础墙的顶部，舍内地坪以下60mm。基础应尽量避免埋置在地下水中。设置保温层可以提高基础的保温性能，对畜舍环境控制有利。

2．地基

地基是基础下面的土层，承受畜舍的所有动荷载和静荷载，包括基础的重量，故要求坚固、稳定、耐久、防腐、抗冻。地基有天然地基和人工地基之分。

总荷载较小的简易畜舍或小型畜舍可直接用土层、碎石、沙砾作地基。可作畜舍天然地基的土层必须具备足够的承重能力，足够的厚度，且组成一致、压缩性（下沉度）小而匀（不超过2～3cm）、抗冲刷力强、膨胀性小、地下水位在2m以下，且无侵蚀作用。有足够厚度，且不受地下水冲刷的砂质土层是良好的天然地基。黏土、黄土含水多时压缩性很大，且冬季膨胀性也大，如不能保证干燥，不适合作天然地基。富含植物有机质的土层、填土也不适合作天然地基。

土层在施工前经过人工加固处理的称为人工地基。畜舍一般应尽量选用天然地基，没有合适的天然地基时必须人工加固土层。为了选准地基，在建筑畜舍之前，应通过专业的钻探了解有关土层的组成情况、厚度及地下水位等资料，以便正确选用地基类型。

（二）墙

将建筑物房间与外部空间或其他房间隔开的垂直结构称为墙，是畜舍的主要结构。以砖墙为例，墙的重量占畜舍建筑物总重量的40%～65%；造价占总造价的30%～40%；其冬季通过墙散失的热量占整个畜舍总失热量的35%～40%。墙一般还有承载自身及屋顶荷载的作用。舍内的湿度、通风、采光也要通过墙上的窗户来调节，因此，墙对畜舍舍内小气候的状况和畜舍稳定性有着重要影响。

根据功能不同，墙可分为承重墙和隔墙两种类型，前者要承受畜舍荷载，后者只起房间的分隔作用。另外，畜舍直接与外界接触的墙称为外墙，不与外界接触的称为内墙。畜舍外墙之两长墙叫纵墙或主墙，两短墙叫端墙或山墙。

各种墙的功能不同，故其设计与施工的要求也不相同。畜舍墙体必须坚固、耐久、抗震、耐水、防火、抗冻、结构简单，便于清扫、消毒；同时冬季应有良好的保温与隔热性能。墙体的保温、隔热能力取决于所采用的建筑材料的热阻值与建筑厚度。尽可能选用隔热性能好的材料，保证最好的隔热设计，是冬季畜舍最有利的经济措施。受潮不仅可使墙的导热加快，造成舍内潮湿，影响畜舍的保温隔热性能，而且会影响墙体寿命，所以墙体必须防水防潮。一般墙体采用的防潮措施有：用防水好且耐久的材料作墙体外抹面以保护墙面不受雨雪的侵蚀；沿外墙四周做好散水、勒脚和排水沟，散水宽0.6～0.8m、散水坡度2%、勒脚高约为0.5m；墙内表面一般用白灰水泥砂浆粉刷，设计踢脚或墙裙，墙裙高1.0～1.5m，生活办公用房踢脚高0.15m；畜舍基础和地面设计防潮层等。

畜舍常用的墙体材料主要有砖、石、土、木材及层板、混凝土等。在畜舍建筑中，也有采用双层金属板中间夹聚苯板或岩棉等保温材料的复合板块作为墙体，具有很好的保温效果。

根据外墙的设置情况，畜舍可分为敞棚（凉亭）式、开放式、半开放式、有窗封闭式和无窗封闭式等形式（图7.5）。

图7.5 不同外墙的畜舍样式

（三）屋顶和天棚

1．屋顶

屋顶是畜舍顶部的承重和围护构件，主要作用是承受屋顶的动荷载和静荷载、保温隔热和防止太阳辐射、雨、雪的不良影响。它由屋架和屋面组成。畜舍屋顶除要求防水、保温、承重外，还要求耐久、耐火、轻便。为增强屋顶的保温隔热性能，常在房顶层间设保温隔热层，或加设保温顶棚。用加气混凝土板做屋面,不仅保温隔热性能好,而且施工简便。玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯板等可用作天棚隔热材料。屋顶还有装饰作用，通过对屋顶的立面设计，可以提升畜牧场的外观形象。屋顶形式种类繁多，在畜舍建筑中常用的有以下几种形式（图7.6）：

图7.6 不同屋顶形式的畜舍样式

（1）单坡式屋顶。屋顶跨度小，结构简单，有利于采光，造价低廉，可就地取材。缺点是净高较低，不便于工人在舍内操作，前面易刮进风雪，不利于保温隔热。故只适用于单列舍和较小规模的畜群。

（2）双坡式屋顶。是最基本的畜舍屋顶形式，目前在我国使用最为广泛。屋顶跨度大，易于修建，保温隔热性能好，适宜于各种规模的各种畜群的饲养。

（3）联合式屋顶。这种屋顶在前缘增加一个短橼，起挡风避雨作用。与单坡式屋顶畜舍相比，采光略差，但保温性能提高。适用于跨度较小的畜舍。

（4）钟楼式和半钟楼式屋顶。是在双坡式屋顶单侧或双侧增设天窗，有利于通风和采光。这种屋顶屋架结构复杂，造价高，但防暑降温效果好，适用于炎热地区大跨度畜舍，如重庆地区的奶牛舍。

（5）拱顶式屋顶。是一种省木料、省钢材的屋顶，一般适用于跨度较小的畜舍。它有单曲拱与双曲拱之分，后者比较坚固。这类屋顶施工不便，且屋顶保温隔热效果差，在环境温度高达30℃以上时，舍内闷热，家畜焦躁不安。一般畜舍较少采用拱顶式屋顶。

（6）平屋顶。随着建材工业的发展，平屋顶的使用逐渐增多。其优点是可充分利用屋顶平台，节省木材，缺点是防水问题比较难解决，畜舍跨度小。

此外，还有哥德式、锯齿式、折板式等形式的屋顶，这些屋顶施工难度大，在畜舍建筑上很少选用。

2．天棚

天棚又叫顶棚或者天花板，是将畜舍与屋顶下空间隔开的结构。天棚的主要作用是加强畜舍冬季的保温和夏季的隔热，同时也有利于通风换气，有利于畜舍的美观和舍内清洁卫生。坡屋顶天棚上屋顶下的空间称为阁楼，也叫做顶楼。一栋8～10m跨度的畜舍，其天棚的面积几乎比墙的总面积大一倍，而18～20m跨度时大2.5倍，且畜舍热空气上升积聚在天花板附近，所以天棚对畜舍环境控制意义重大。在双列牛舍中通过天棚失热可达36%，而四列牛舍达44%。

畜舍天棚要求导热性小、不透水、不透气、结构简单、重量轻，厚度小，同时能耐久、耐火，顶棚表面要求平滑、粉刷成白色以增加舍内亮度等。

畜舍常用的天棚材料有木材板、层板、石膏板、塑料板、矿棉吸音板等，在农村常常可见到草泥、芦苇、草席等简易天棚。

畜舍内的高度通常以净高表示。净高指舍内地面至天棚的高，无天棚时指室内地面至屋架下弦的高，也叫柁下高。在寒冷地区，适当降低净高有利保温；而在炎热地区，加大净高则可以加强通风、缓和高温的不良影响。

（四）地面

地面是指单层房舍的地表构造部分，多层房舍的水平分隔层称为楼面。有些家畜直接在畜舍地面上生活（包括采食、躺卧休息、睡眠、排泄等），所以畜舍地面也叫畜床。畜舍地面状况，不仅影响舍内小气候与卫生状况，还会影响家畜的健康及生产力，影响畜体及产品（奶、毛）的清洁。

畜舍地面必须坚固、保温、不滑，无造成外伤的隐患、有一定的弹性和坡度，防水，便于清洗消毒，耐腐蚀，经济适用。由于畜舍地面问题引发的家畜肢蹄病、乳房炎及感冒等病症比较常见。

地面性能与畜舍环境、家畜健康直接相关。畜舍地面普遍采用混凝土地面或漏缝地板，除保温性能和弹性不理想外，其他性能均可符合畜牧生产要求，造价也相对较低。土地面、三合土地面、砖地面、木地面、塑料地面等，保温性能虽好于混凝土地面，但不坚固、易吸水，不便于清洗、消毒。沥青混凝土由于其毒性，已经被禁止作为畜舍地面。图7.7是几种地面的一般做法。

图7.7 几种地面的一般做法

地面的保温性能好坏对畜舍小气候的影响很大。在寒冷的冬季，如果选用保温性能好的材料或施工结构，当家畜躺在地面——畜床上时，机体对外散发的热能可被地面蓄积起来，而不致传导散失，在家畜站起后大部分热能放散至舍内空气中。有材料证明：奶牛在一天内有50%的时间躺在牛床上，中间起立12～14次，整个牛群起立后，舍温可升高1℃～2℃。这不仅有利地面保温，而且有利舍温调节。

地面的防水、防潮性能影响畜舍的环境状况。地面防潮防水不好可引起地面潮湿、舍内空气湿度大。地面透水，畜尿、粪水及洗涤水会渗入地面下土层，使地面导热能力增强，从而导致畜体躺卧时失热增多，并使舍内微生物大量繁殖，污水腐败分解使得舍内有害气体增多。

有弹性、平坦、不滑，是对畜舍地面的基本要求。地面太硬，不仅家畜躺卧时感到不舒适，且对家畜四肢（尤其拴养时）有害，易引起膝关节水肿，引起有蹄家畜蹄部损害，家畜也易疲劳。地面太滑，家畜易摔倒，引起挫伤、骨折和母畜流产。地面不平，如卵石地面，容易伤害家畜蹄、腱，也易积水，且不便清扫、消毒。地面向排尿沟应有适当坡度，以便污水顺利排走。牛、马舍地面的适宜坡度为1%～1.5%，猪舍为3%～4%。坡度过大会造成家畜四肢、腱、韧带负重不匀，而对拴养家畜会致后肢负担过重，造成母畜子宫脱垂与流产或引起大家畜摔倒骨折。

要修建符合环境卫生要求的畜舍地面，可以采取以下措施：（1）畜舍地面不同部位采用不同的材料，如畜床部采用保温的三合土、木板材料，而在通道采用坚固的混凝土材料；（2）采用特殊的构造，即地面的不同层次用不同材料，复合结构，达到取长补短的效果；（3）铺设厩垫，即在畜床部位铺设橡皮、塑料、木板、垫草等厩垫用于改善地面状况，具有良好的效果。

（五）门、窗

门窗均属非承重的建筑构件。门主要作用是通行和房间分隔，有时兼有通风作用；窗户的主要作用是采光、通风、分隔和围护作用。

1．门

畜舍门有外门与内门之分，建筑物内联系各个房间的门叫内门，建筑物通向舍外的门叫外门。

畜舍门有相对固定的设计尺寸。舍内专供人员出入的门一般高度为2.0～2.4m，宽度0.9～1.0m；供人、畜、手推车出入的门一般高2.0～2.4m，宽1.4～2.0m；供牛自动饲喂车通过的门高度和宽度均为3.2～4.0m。供家畜出入的圈栏门取决于隔栏高度，宽度一般为：猪0.6～0.8m；牛、马1.2～1.5m；羊小群饲养为0.8～1.2m、大群饲养为2.5～3.0m；鸡为0.25～0.30m。门的位置可根据畜舍的长度和跨度确定，一般设在两端墙上。畜舍通向运动场的门一般设在纵墙上，最好设在向阳背风的一侧。

在我国北方地区，为了防止冷空气大量侵入畜舍，通常在大门之外设立有窗的门斗，可缓和舍内热能的外流。门斗的深度应不小于2m，宽度应比门大出1.0～1.2m。为了家畜出行和应急的安全，畜舍门应向外开，门上不应有尖锐突出物，不应有门槛、台阶。为了防止雨雪水淌入舍内，畜舍地面应高出舍外地面20～30cm。舍内外以缓坡相连接。

2．窗

畜舍窗户的主要功能是通风和采光。畜舍窗户有木窗、钢窗、塑钢窗和铝合金窗等，形式多为外开平开窗，也可用悬窗。窗户多设在纵墙上，是外围护结构中保温隔热性能最差的部分。因此，要根据畜舍的要求设置窗户。在寒冷地区畜舍防寒保暖是主要任务，应在保证采光和夏季通风的前提下适当少设窗户，尽量减少窗户面积。在温暖地区，窗户的主要作用是保证通风，可适当多设窗户和加大窗户面积。采用双层玻璃窗或者采用导热系数小的透明、半透明的材料做屋顶或屋顶的一部分（如阳光板），可以缓解采光与保温的矛盾；采用密闭畜舍，即无窗畜舍，可以更有效地控制畜舍环境，但前提是必须提供自动的环境控制系统，并要求充足可靠的电源。

【教学案例44】大棚养猪

赤峰市西庄村发生了一件新鲜事——大棚不种菜来养猪，西庄村通过大棚养猪新模式，使村里的生猪产业渐成规模。当年，该村生猪养殖户出栏数从2005年的10～20头增加到40～160头。目前，西庄村年可出栏生猪1000余头，纯收入可达45万元。据介绍，西庄村是赤峰市具有一定规模的生猪养殖基地之一。2005年以来，在当地市委、市政府和相关部门的大力支持和帮助下，西庄村打破传统的养猪模式，采取饲养肥猪和能繁母猪相结合的办法，利用政府补贴和个人贷款加大投入，不断扩大养殖规模，尝试用大棚猪圈养猪。

但是，西庄村的大棚养猪并不是一帆风顺的。起初，由于没有大棚养猪的经验，很多小猪无缘无故生病，食欲下降，生长缓慢，严重影响了大棚养猪的经济效益。第一个养殖周期下来，西庄村的大棚养猪呈现亏本趋势。

提问：1．塑料大棚养猪存在哪些弊端？如何解决？

2．如何规划设计大棚养猪？

（作者：蒲德伦 朱海生）