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《牛羊生产技术》 | 项目七 牛羊场的建筑设计(任务2 牛场的建筑设计)

发布日期:2020-06-10 10:20 来源:重庆出版集团

一、牛舍的类型

(一)肉牛舍

1.封闭牛舍(又称为标准牛舍)

封闭牛舍四面有墙和窗户,顶棚全部覆盖,按外形常用的有钟楼式、半钟楼式、双坡式、平顶式4种牛舍;按内部母牛的排列方式分单列式、双列式和四列式等。

钟楼式:通风良好,但构造比较复杂,耗料多,造价高,不便于管理。

半钟楼式:通风较好,但夏天牛舍背侧较热,构造亦复杂。

双坡式:加大门窗面积可增强通风换气,冬季关闭门窗有利于保温,牛舍造价低,可利用面积大,易施工,适用性强。

单列封闭牛舍只有一排床,舍宽6m,高2.6~2.8m,平顶或脊形舍顶,牛舍跨度小、易建造、通风好,但散热面积相对较大。单列封闭牛舍适用于小型牛场。

双列封闭牛舍内设有两排牛床,两排牛床多为对头式饲养,中央为饲养通道。舍宽10~12m,高2.7~2.9m,脊形棚顶。双列式封闭牛舍适用于规模较大的肉牛场,以每栋牛舍饲养100头牛为宜。

现代牛场还有四列式、六列式牛舍,便于集中管理规模养殖。

2.塑料暖棚牛舍

塑料暖棚牛舍是近年北方寒冷地区推出的一种较保温的半开放舍。牛舍三面全墙,向阳一面有半截墙,有1/2~2/3的顶棚。向阳的一面在温暖季节露天开放,寒季用钢筋、竹片支架上覆单层或双层塑料,两层膜间留有间隙,使牛舍呈封闭的状态,借助太阳能和牛体自身散发热量,使牛舍温度升高,防止热量散失。

3.开放式牛舍

牛舍三面有墙,向阳一面敞开,有部分顶棚,在敞开一侧设有围栏,水槽、料槽设在栏内。国外开放式围栏肥育牛舍跨度较小,牛的休息场所与活动场所合为一体,牛可以自由进出,每头牛占有面积,包括舍内和舍外场地,为4.1~4.7平方米。

屋顶防水层可以用石棉瓦、油毡、瓦等。围栏一侧留有活动门,宽度以可以通过小型拖拉机为宜,以保证垫草的运输和清粪工作。后墙的一侧留有小门,主要方便人和牛的进出,保证日常管理工作的进行,门的宽度以能通过单个牛为宜,这种牛舍具有结构紧凑、造价低廉的特点,但冬季防寒性能差。

4.棚舍式围栏肥育牛舍

多为东西走向双坡式,棚舍四周无围墙,仅有水泥柱作支撑结构,屋顶结构与常规牛舍近似,采用双列对头式槽位,中间为给料通道。如北京市房山区窦店镇望楚村的围栏肥育栅舍长60m、跨度10m,舍两侧分别设5m宽的运动场,设12个围栏,每栏面积60平方米,可养育肥牛15头。中间设给料通道宽2m,可行人、走车、拌饲料。近年来根据各地试用情况,棚舍跨度还可缩减到8m,围栏面积不变,可保证生产,进一步降低造价。

有些地区采用上述结构的棚舍,但棚舍跨度更小,只有5~6m,不足以遮盖两侧牛体的一半,但在雨雪条件下,起到保护饲槽、牛头部的作用,饲养人员也便于操作。在温暖地区仍不失为一种简单实用的围栏肥育棚舍。

(二)奶牛舍

1.成年奶牛舍

是奶牛场的主要建筑,我国农业部《标准化奶牛场建设规范》NY/T 1567-2007已对奶牛场建设有明确规定。建场时具体参考。

(1)对尾式双列舍 对尾式双列纵向排列舍,中间为清粪尿通道,两侧边各有一条饲养通道,其优点因为牛头向窗,有利于通风采光;传染疾病的机会少;榨乳及清理粪便工作共用中间通道,操作方便,也有利于发情观察,缺点是饲养喂料不便,需增加一倍饲料运输线路。

(2)对头式双列舍 对头式双列纵向排列舍,中间为饲养通道,可节省50%饲料运输线路,有利于观察奶牛采食情况,但挤奶、清粪尿分散在两边,影响工作效率。

成年牛舍床位可以根据奶牛规模确定,但是一般每栋牛舍不超过100头,跨度12m,开间3.6~4m。两类牛舍各有优缺点,各地根据实际情况确定。目前,部分奶牛场设计挤奶厅,机械化集中挤奶,或者使用移动式挤奶机,对头式双列舍占有优势。对头(尾)式双列舍见图7-2。

图7-2 对头(尾)式双列奶牛舍(图片来自Jike)

2.育成牛舍

育成牛舍没有特殊要求,总的要求是通风、向阳、地面坚实、易于清扫洗刷、排水良好。可以通栏散养,在舍内设草料槽、自动饮水,如果牛群较大,为防止拥挤和互相顶撞,可设颈枷以避免饲喂时发生事故。在运动场上有饮水槽、遮阳雨棚,在寒冷地区要有“暖”圈,圈舍内温度最好保持在7℃~10℃,南方地区可以用棚舍饲养。

3.产房及犊牛舍

规模化牛场要专建产房,数量占成年奶牛床位的10%,产房牛床较产奶牛大,长2~2.1m、宽1.2~1.5m、粪道较浅8cm。一般产房够与犊牛保育舍合建在一起,有利于犊牛哺饲初乳,便于管理,节省费用。有条件的应建设犊牛舍,配套特制的活动犊牛栏(保育栏),牛栏长1~1.4m、宽0.8~1m、高0.9~1m,栏底距地高0.15m,以防犊牛直接与地面接触造成感染,保育间要求干燥、阳光充足、空气对流无贼风。犊牛栏数按母牛量的35%设置,3月龄内犊牛单笼饲养,根据生长情况调整犊牛栏的空间大小,牛栏长1.3~1.5m、宽1.1~1.2m、高1.1~1.2m。3~6月龄以上犊牛通栏饲养,牛床长1.3~1.5m、宽0.7~0.8m、饲料道宽0.9~1.2m,粪道宽1.4m。

4.种公牛舍

普通牛场采取人工授精,不建种公牛舍。公牛舍应远离普通牛舍和其他建筑单独建设,要求方便、安全、清洁卫生、空气新鲜,外联专用运动场。可建单例式与并列式种公牛舍。

牛舍由三面坚固墙体、牛床及饲草料槽、金属栅栏、活动金属栅栏、运动场组成。草料及人行道墙半敞,设置饲(水)槽和牢固牛栏颈枷,木质牛床长6.5m、宽1.5m,坡度2%,牛床可以通过移动式金属保护栅栏与墙、牛栏固定,随时控制公牛于栏内,保护饲养员,饲养员通过保护栏引导牛舍外运动、采精。

二、牛舍平面设计

1.双列式牛舍(奶牛对尾、肉牛对头双列式)

每列50头,牛舍中央有1条通道,宽1.5~2.0m,为给饲道。两边依次为食槽、牛床、清粪道。两侧粪道设有排尿沟,宽30~40cm,微向暗沟倾斜,倾斜度为1%~5%,以利于排水。

(1)牛床与牛栏 牛床是每头牛在牛舍的占地面积,而牛栏是两个牛床之间的隔离栏,牛床的设置有利于牛的健康和饲养管理操作,要求牛床长、宽适中,牛床过宽、过长,牛活动余地大,牛粪易排在牛床上,影响卫生;过短过窄会使牛体后躯卧入粪沟,影响挤奶操作。牛床还应该有1.5%坡度,便于排水,坡度过大会发生子宫后垂脱出,牛床后半部应考虑防滑,目前广泛使用的是金属结构的牛床栏。牛床尺寸如表7-4。

牛床应高于地面5cm,便于冲水时保持牛床干燥,冬季牛床后半部分应铺垫草,以防寒防滑,也可采用橡皮塑料垫,有的还在牛床水泥地面下层铺垫一层聚苯乙烯泡沫塑料等隔热材料,或者采用一种畜舍隔热地面材料,其构造为上层铺设类似导热性小的空心砖,中层为蓄热性大的混凝土,下层为普通土,并加铺一层泥清牛毛毡作防潮层,保持牛床温度。也有埋设蒸汽保温管来保持牛床干燥保暖的。近几年来,随着养殖行业的壮大及规范,“牛床橡胶垫板”产品已经在行业内开始普遍地应用,它的柔软、富有弹性、使用寿命长等特点逐渐被养殖场认可。

随着动物福利的提出,有人提出舒适牛床的要求:有足够的地面垫料、足够的休息区域、足够的进出和起卧空间;前胸挡板不高于15~20cm,边缘圆滑;牛床距地面低于20cm。

(2)饲槽 在牛床前设置长水泥草料槽,表面光滑,便于清洁,经久耐用。其不同牛饲槽尺寸设计参数如表7-5。

(3)自动饮水器 是由水碗、弹簧活门和开关活门的压板组成,可在距地高约0.5m的饲槽前缘处固定装置(刚好在饲槽前缘下0.05m处)。牛饮水时用鼻镜按下板即可饮水,饮毕活门自动关闭。饮水器与输水管自动连接,保证水源清洁卫生。每两头牛共用一个饮水器。在隔栏散养牛舍中,可将自动饮水器安装在饲槽上,每6~8头共用一个。

(4)喂料通道和清粪通道 喂料通道宽1.2~1.5m,便于两个手推车来回运输草料,清粪通道同时也是牛进出和挤奶的工作通道,其宽度能够满足粪尿运输工具的往返,同时要考虑挤奶工具停放而不被粪尿溅污,对尾式牛舍及通行清粪通道宽1.8~2.0m,对头牛舍及通行清粪通道宽1.5~1.8m(清粪通道在牛舍两边),要有防滑菱形槽线防止牛、人滑跌,路面要向粪沟倾斜,坡度1%。

(5)粪沟 设在牛床与清粪通道之间。一般为深5~15cm、宽30~35cm的明沟粪道。沟底应该有一定的排水坡度。

(6)颈枷 颈枷的作用是将牛固定在饲槽位和牛床上,限制活动,互不干扰,便于饲喂和个体观察。颈枷设置要便于起卧、休息、采食饮水,又不能前后随便乱动,使前蹄不能踏入饲槽,后蹄不能掉入粪沟。但是饲养管理比较麻烦,上下槽时牛系放工作量大,有时也不太安全。肉牛育肥进厩以后不再出栏时常采用固定颈枷,围栏牛舍不要颈枷。颈枷要求坚固、轻便、光滑、操作方便,常见的颈枷有直链式颈枷、横链式颈枷和关节式颈枷等类型。

直链式颈枷 由两根长短不一的两条铁链,长1.3~1.5m,下端固定在饲槽前缘,上端固定在牛栏架上,短铁链长0.5m,组成颈圈套在牛的颈部,两端用两个铁环穿在长链上,并且能够上下滑动。

横链式颈枷 两根长0.75m的铁链穿在牛床两边支柱的铁棍上,能上下自由活动;两根长0.5m的短链组成颈圈,套在牛的颈部。结构简单,但需用较多的手工操作来完成拴系和释放奶牛的工作。

关节颈枷 在欧美使用较多,有拴系式(释放一头),也有同时拴系或释放一批奶牛的。它由两根管子组成长形颈架,套在牛的颈部。颈架两端都有球形关节,使奶牛有一定的活动范围。组成部分主要有:牛颈枷活动杆、活动立杆、活动挡板、配套报卡、螺栓和销轴等,分为单开式、双开式、自锁式,有的与牛床配套,我国规模化牛场已广泛使用。颈枷与牛栏见图7-3。

图7-3 颈枷与牛栏(图片来自Jike)

三、牛场辅助建设

1.运动场

选择在背风向阳的地方,一般利用两牛舍间距或牛舍两侧的空地。面积一般为牛舍建筑面积的2~3倍以上或15平方米/头。地面为三合土夯实,要求平坦、干燥、有一定坡度,中央较高,向东、西、南倾斜排水良好。运动场周边固定钢筋混凝土立柱式铁管+围栏,立柱间距3m、高1.3~1.4m,横梁3~4根。场外三面挖沟排水,场内设置固定饮水槽,按20~30头牛设置一个饮水槽,长3~4m,宽50~60cm,深20cm(两侧饮水),距地高50~70cm。水槽两侧应为混凝土地面。为了夏季防暑,设置东西向凉棚,并采用隔热性能好的棚顶。运动场四周植树遮荫,凉棚内地面要用三合土夯实,地面经常保持20~30cm沙土垫层。

2.草料棚

设置在清洁卫生的下风向,相对远离其他建筑物,地面混凝土结构高于周边0.5m,并且斜坡与场区道路及牛舍相同,便于机车通行,四周埋置钢架及金属围栏网,高5~6m,屋顶彩钢瓦,屋檐较普通建筑长0.5~1倍。

3.氨化青贮池(窖)

青贮池和氨化池两池合一便于节约成本,建造选址原则同饲料库,位置适中,地势较高,防止粪尿等污水渗入污染,同时要考虑出料时运输方便,减小劳动强度。一般按照0.5立方米/头设计,建筑要求内不漏水、外不泄气,窖池深不低于2.5m,小栏分格,规模场要考虑半机械化采贮。

4.水塔、贮料塔

牛场供水应尽可能与自来水供水系统联网,同时在场部高处建设水塔,水塔容积按照0.5立方米/头建设,抽提供水、水塔贮存,管网输送到各牛舍。

场部除饲料仓库外,在牛舍一端外侧,用于临时贮存从饲料加工厂运来的干燥粉状或颗粒状配合饲料。塔身多为圆形,塔顶开有装料口,通过连杆机构从塔底能自动启闭顶盖。塔的下部呈圆锥形或斜锥形,以防饲料架空而影响排料。底部是一个长方形出料槽,通过运饲器把塔里的饲料运送到喂食机的饲料箱内,再由喂食机将饲料分送到食槽,供奶牛食用。

5.挤奶厅

(1)挤奶厅大小 普通养殖户采用移动式机械挤乳;规模化养殖场采用管道式挤乳,其具体建设数量根据牛群规模、资金条件、经济效益等因素综合考虑,挤乳厅设备数量以每次挤乳在2h内完成为宜。

(2)挤奶厅建设 应建在养殖场上风处或中部侧面,小型牛场靠近成年牛舍,距离牛舍50~100m处,有专用的运输通道,不可与污道交叉。既便于集中挤奶,又减少污染。奶牛在去挤奶厅的路上可以适当运动,避免运奶车直接进入生产区。挤奶厅奶牛密度大,牛均面积仅为1.5~1.8平方米。在夏季和冬季,通风、降温采暖易于控制。

(3)组成与设备 挤奶厅包括挤奶台、待挤区、设备室、储奶间,挤奶厅应有牛奶收集、贮存、冷却和运输等的配套设备。经久耐用、易于清洁,安全、防滑、防积水。墙为带防水的绝缘材料或采用砖石墙,自动控制的电风扇通风系统,挤奶厅棚高不低于2.5m。挤奶厅类型分为串列式、鱼骨式、园台式、并列式挤奶台(见图7-4),分别配置2x6栏位、2x24栏位,适应小中大型牛场。如并列式挤奶台是两排吸奶器,中间是一道深槽,坑道深0.85~1.24m,坑宽2.6m;坑道长度与挤奶机栏位相同。

图7-4 园台式、并列式挤奶台图(图片来自Jike)

6.防疫设施

为了加强防疫,在生产区周围应建筑围墙,生产区门口要设有消毒池、消毒间等消毒设施,车辆进入时,车轮需经消毒池,大门口消毒池要能承受通行车辆的重量,长≥4m,深≥0.2m。牛舍间间距8m隔离带。人员进入,要更衣换鞋,在消毒间经紫外线照射杀菌消毒。病死牛只处理及设施建设应符合GB16548规定。

7.人工授精室及兽医诊断室

人工授精室(也可作为普通配种室)包括采精及输精室、精液处理室、器具洗涤室。采精及输精室要卫生、光线充足;精液处理室的建筑结构应有利于保温隔热,并且与消毒药房分开,以防影响精子活力。兽医诊断室包括化验室、治疗室、药房、值班室,兽医诊断室一般与人工授精室共用设备建设在养殖场中心部位,便于及时了解发现畜群发病、发情情况。

8.饲料加工

除需要普通饲料的粉碎及精料配合外,需要开展秸秆饲料的物理加工(如粉碎、柔软、切短)和生物饲料生产(如将秸秆中的纤维素和半纤维素分解、糖化和转化),成为可消化利用的营养成分,改善秸秆的适口性和营养价值,在饲料厂建筑时应该提前规划土建及设备采购。

9.乳品处理室

乳牛场还应建筑乳品处理室,生产的乳品要经过初步处理方可出场,乳品处理室至少包括两部分:乳品冷却处理部分和贮存洗涤及器具消毒部分,有条件的乳牛场应开展乳品巴氏消毒。

10.绿化与道路

牛场统一规划布局、因地制宜地植树造林、栽花种草是现代化牛场不可缺少的建设项目。

(1)场区林带的规划 在场界周边种植乔木和灌木混合林带,并栽乔木类及常绿针叶树等以起到防风阻沙安全等作用。

(2)隔离带的设置 主要用于分隔场内各区,如生产区、住宅区及管理区的四周,都应设置隔离林带,一般可用杨树、榆叶等,其两侧种灌木,以起到隔离作用。

(3)道路绿化 宜采用塔柏、冬青等四季常青树种进行绿化,并配置小叶女贞或黄洋成绿化带。

(4)运动场遮阳林 在运动场的南、东、西三侧,应设1~2行遮阳林。一般可选择枝叶开阔,生长势强,冬季落叶后枝条稀少的树种,如杨树、槐树、法国梧桐等。

(5)道路 场内道路分净道和污道,两者严格分开,牛群周转、饲养员行走、场内运送饲料、奶车出入的专用道路应走净道。粪便等废弃物、淘汰牛出场的道路应走污道。牛场内主道宽大于4m,辅道宽大于3m,夯实,便于交通车辆运行,其他道路水泥硬化,宽度2m。集中挤奶道路交叉口设活动开关栏杆。

11.雨污分离及粪污处理

全场排水系统应实行雨水和污水分离、干法清粪,需要建设有粪污水输送管道、厌氧消化(沼气发酵)池、粪便贮存池、沼液输送设备设施、牛粪便干湿分离烘干设施、沼液曝气耗氧处理系统,具体将在牛羊生态养殖部分介绍。此外,还应建设有病死牛专用处理器械及污染物锅炉焚烧。粪便贮存池容积不低于0.3立方米/头,可贮1个月左右。

12.装车台,地衡。

技能训练

一、内容

乳牛舍设计图的识别。

二、材料

不同类型乳牛舍建筑工程图(包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等)。

三、方法及步骤

1.确认图纸的名称。图纸的名称通常在图纸的右下角,据此可以查知该图属于何种类型或者是哪一部分。

2.查看牛场总平面图的比例尺、方位、方向及风向频率。

3.按下列顺序和方法看图。

(1)由大到小。先看地形图,其次为总平面图、平面图、立面图、剖面图等。

(2)辨认图纸上所有的符号和标记。

(3)确认剖面图所剖示的部位。

(4)由外到内审查牛舍建筑物时,先看总体外观,再看建筑物内部。

(5)确定牛舍的各部尺寸。应反复审查研究,不可大意。

4.按卫生学要求对牛舍建筑作出综合评价。

四、注意事项

应参阅相关资料,并结合当地气候条件进行识别与评价。

思考题

1.牛舍有哪些类型,各类型有何特点?

2.标准牛舍的概念,绘制标准牛舍图。

3.牛场辅助建筑主要有哪些?

知识拓展

一、装配式牛舍

装配式牛舍是近年来养牛业基础设施的突破,具有适用性、耐用性及美观度,且制作简单、省时、造价低、保温、隔热、通风效果好。一栋标准的肉牛装配式舍在15~20d即可造成。该牛舍按照专利图纸,由专业厂家包工包材料,业主只需搞好牛场的“三通一平”即可装配,而且可以移动异地建场。如内蒙古伊利集团牧场就是使用装配式牛舍。

这种牛舍以钢材为原料,工厂制作,现场装配,属敞开式牛舍。屋顶为镀锌板或太阳板,屋梁为角铁焊接;U字形食槽和水槽为不锈钢制作,可随牛的体高随意调节;隔栏和围栏为钢管。装配式牛舍内设置与普通牛舍基本相同,其适用性、科学性主要体现在屋架、屋顶和墙体及可调节饲喂设备上。

屋架梁是由角钢预制,待柱墩建好后装上即可。架梁上边是由角钢与圆钢焊制的檁条屋顶,自下而上是由3mm厚的镀锌铁皮、4cm厚的聚苯乙烯泡沫板和5mm厚的镀锌铁皮瓦构成,屋顶材料由螺丝贯串固定在檩条上,屋脊上设有可调节的风帽。

四周墙体60cm以下为砖混结构。60cm以上墙体部分安装活动卷帘。四周每根梁柱下面有一钢筋水泥柱墩,其他部分为水泥砂浆面。草料间与牛舍隔墙为普通砖墙,外粉水泥砂浆;牛舍卷帘分内外两层,外层为双帘子布中间夹腈纶棉制作的棉帘,里边一层为单层帘子布制作的单帘,两层卷帘中间安装有钢网,双层卷帘外有防风绳固定。大型装配式牛舍见图7-5。

图7-5 大型装配式牛舍(图片来自Jike)

二、犊牛活动围栏(亦称散放围栏、犊牛岛)

1.犊牛活动围栏的结构

由箱式牛舍和围栏两部分组成,可以拆卸与组合,还可随意搬动。箱式牛舍由三面活动墙与舍顶合成,前面与围栏相通,箱体深2.4m,宽1.0m,前高1.2m,后高1.1m(这是平顶,也可以建成屋脊顶),围栏1.8mx1.0mx0.8m。

2.制造与使用要点

(1)建筑材料 目前国内多使用水泥板或铁板做墙体,瓦楞铁或石棉瓦为顶。这些材料对保温与散热有不足之处,应在瓦楞铁与石棉瓦下面增加一层厂棉类衬垫,以防暑期阳光直射造成的辐射热(同时冬季也可保温),水泥板墙体中也应同样添加隔热材料以增加保温性能。结构虽简单但选材时应确保其效果。

(2)结构 前檐高度(仰角)随当地纬度不同而变化,务必使立冬后的阳光射入量达到最大,仰角太大或太小均不利于舍内保温,它的作用类似于我国北方早春晚秋菜田的风障。

(3)放置地点的选择 应与其他大牛舍有一定的有效防疫距离,地势高燥、排水方便(整体大面积不一定平坦),可以成排摆放,也可以错开摆放。夏天放在树林前面或树荫下、山坡上,总之是选围栏前后有温差可以形成对流,有利于降低环境温度的地方。冬季放在背风向阳,背后有防风屏障的地方,有利于减小风力提高局部环境温度。坐北朝南一字排开的形式应因地势而定,交叉放置时应随季节风向变化随时变化调整,不论作何摆放都要注意排水方向的一致性,以防污水乱流造成互相污染。

推广围栏这一有效设施时应充分认识到它是“符合犊牛生理环境”的产物。有关犊牛栏及犊牛岛见图7-6。

图7-6 犊牛栏及犊牛岛(图片来自百度)

作者:程文超