《家畜环境卫生学及牧场设计》 | 第七章 畜牧场的设计(第四节 牧场建筑初步设计 1)
一、总平面设计
畜牧场总平面设计主要确定畜牧场的功能分区、建筑物布局、道路和绿化规划问题,是对全场建筑物、构筑物的总体安排与规划。
畜牧场总平面设计的主要内容包括:根据畜牧场的生产关系、卫生防疫、环境管理等需要,进行场地合理的功能分区;根据功能分区和生产工艺要求,确定建筑物的朝向、间距和相对位置,进行各种建筑设施的布置;根据生产流程和防疫要求,合理组织场区竖向设计,确定建筑设施的给排水设计、道路设置、绿化规划等。
总平面设计是否合理,将直接影响基建投资、生产组织、经营管理、劳动生产率、经济效益、社会效益、场区环境状况和卫生防疫等问题。
(一)影响畜牧场总平面设计的因素
畜牧场总平面设计受多种因素的影响。根据畜牧生产的特点和要求,在进行畜牧场的总平面设计时主要考虑以下几个因素。
1.生产规模
畜牧场饲养家畜的多少,影响畜牧场的投入和产出,也会出现一些畜牧场的粪污处理难题,所以规模直接决定占地面积的大小,也决定着畜牧场平面布局和设计。因此,在进行畜牧场总平面设计时,必须要考虑畜牧场的生产规模。
2.工艺流程
畜牧场生产流程不同,与之配套的畜舍建筑物、构筑物、设备设施也就不同。因此,畜牧场的规划设计要考虑工艺流程的顺畅性和各建筑物的配套性。
3.地形、地势
地形、地势影响场内建筑物位置的布置,也影响到建筑物的施工建设,对畜牧场总平面设计产生很大影响。在进行总体规划时要根据畜牧生产的有关要求,按照所选场址的地形、地势进行科学合理的安排。
4.水文、气象
地下水位、历史洪水线、太阳辐射强度、全年主风方向、气温、气湿等水文和气象因素不仅是畜牧生产中的重要环境内容,也是畜牧场建设需考虑的重要因素。为使畜牧场建设顺利进行和畜牧生产取得良好效益。在进行畜牧场规划设计时必须要考虑和收集当地的水文与气象资料。
5.卫生、防疫
家畜传染病已经成为目前畜牧生产中的最大风险,防疫工作已经是畜牧生产过程中要考虑的重大问题。畜牧场的卫生防疫工作要从场地规划抓起,在进行畜牧场规划设计、建筑布局和建筑施工时,要根据环境和防疫的要求进行合理的设计,布置好各类畜舍的相对位置,确定建筑物的合理间距,设计防疫消毒通道,划分畜牧场内的污道和净道,搞好绿化规划等。
6.交通、运输
现代畜牧业都是规模化畜牧业,畜牧场的交通状况在一定程度上影响着畜牧生产的发展。畜牧场建设所需的各种材料、畜牧生产所需要的各种原料、设置完善的卫生防疫设施以及畜产品都需要运进和运出。此外,各畜舍之间、畜舍与饲料厂之间、畜舍与粪便处理地之间均要进行运输。场内的交通条件影响牧场内各种物质的运输状况。因此,畜收场的选址要考虑畜牧场与外界的交通,畜牧场的总平面设计要考虑场内运输的便利性和卫生性。
7.企业发展
畜牧场的规划设计不仅要考虑现在的生产需要,也要考虑畜牧场未来的发展需要。畜牧场规划设计时,在选址、确定区域和进行总平面布局时必须保留一定的发展余地和空间,为将来扩大生产规模适当预留空地。
8.施工条件
畜牧场的规划设计是通过施工来实现的,这就要求畜牧场规划设计必须与施工条件相适应,在设计、布局时必须要考虑为施工创造条件,否则无法将设计转化为现实。一般建筑物应布置在比较平坦的地段,施工的起始地段应该与外界公路相通,便于机械和建筑材料的运输。
【教学案例45】养牛场的规划
为发展经济,A市拟根据当地经济发展特点大力发展畜禽养殖业,计划投资500万元在A市西北方向的城郊建设一个养牛场,规划用地50亩,养殖规模为存栏2000头。养牛场采取半封闭式养殖,设置集中污水处理站将冲洗牛舍的废水就地处理后排入B河(该河流无饮用功能),牛粪由附近农民拉走肥田。该养牛场东南距城市中心区C镇居民集聚点约1.5km。选址区主要为农用地,非基本农田保护区,主要植被为柳树、杨树及灌草丛,该地区常年主导风向为西北风,降雨量充沛。
提问:1.根据项目选址区附近的环境特征和项目特点,判断本项目选址是否合理,并说明理由。
2.本项目对环境空气影响的主要污染因子有哪些?如何解决?
3.该牛舍粪便处理可行性论证的主要内容有哪些?
(二)畜牧场的功能分区及其规划
1.功能分区
场区区划又称功能分区,即将组成畜牧场的建设项目,按性质相同、功能相近、联系密切而对环境要求一致的原则,把不同的建(构)筑物划分成不同的功能区域。
具有一定规模的畜牧场,根据生产功能一般分为4个功能区,即管理区、生活区、生产区和防疫隔离区。生产区是畜牧场的核心,是家畜养殖的主要场所,主要安排畜舍及生产附属设施;管理区即畜牧生产经营管理部门办公建筑区,生活区即职工生活建筑区;为防止疫病传播,保证畜群健康,还应设防疫隔离区,并进行绿化隔离,以便及时隔离病畜,同时引种隔离观察、兽医治疗、粪污处理等建筑物和构筑物也在防疫隔离区。
各功能区之间要合理安排相对位置并保持有一定的卫生间距。生产区与隔离区必须保持一定的卫生间隔;管理区从事生产经营管理,需与外界社会保持经常联系,宜靠近公共道路;生活区则应具备舒适、安静、清洁、方便的环境,安排在全年主风风向的上风向和地势的上方向;管理区和生产区应位于厂区常年主导风向的上风处和地势较高处;隔离区位于场区常年主导风向的下风处和地势较低处。按照图7.8所示顺序安排各区,可减少或防止畜牧场产生的不良气味、噪声及粪尿污水因风向和地面径流对居民生活环境和管理区工作环境造成的污染,并减少疫病蔓延的机会。

图7.8 按地势、风向的分区规划图
在进行场地规划时,应充分考虑未来的发展,在规划时留有余地,对生产区的规划更应注意。
2.规划布置
(1)畜舍。为了方便运输、生产安排和家畜调换,畜牧场应按生产工艺流程顺序排列布置畜舍,并保证其朝向、间距合理。
(2)相关设施。生产区内与场外运输、物质交流较为频繁的有关设施,如蛋库、出雏间、乳品处理间、家畜装车台、选种展示厅等,必须布置在靠近场外道路的地方,而场内其他设施则按生产流程顺序安排。
(3)饲草饲料。饲料的供应、贮存、加工调制是畜牧场的重要生产环节,与之有关的建筑物是生产区内的重要组成部分。其位置的确定,必须同时兼顾饲料由场外运入与再由其中运到畜舍进行分发这两个环节。要求既便于饲料从场外运入而又不需外面车辆进入生产区内,同时又要与畜舍保持最短而又最方便的联系。
干草常堆于最大风向下风处,与周围建筑物的距离符合国家现行的防火规范要求。青贮饲料容重按600~700kg/立方米、饲用干草容重按70~75kg/立方米计算,以确定青贮槽或干草库的建筑体积。
(4)消毒、隔离设施。畜牧场界应设置围墙、沟渠、铁丝网、金属闸栏或树篱等隔离设施,各功能区也应设置相应的隔离设施。入场处应该设置人车的消毒设施,在生产区入口处设置第二次更衣消毒室和车辆消毒设施,确保外来人员和车辆的入场消毒和入区消毒。
3.畜舍布置形式
生产区内畜舍的布置,应根据现场条件、畜舍的数量和长度,因地制宜地合理安排。一般来说畜舍应平行整齐排列,4栋以内,宜呈单列布置,单列布置使场区的净道、污道明确,适合小规模畜牧场,超过4栋时呈双列布置或多列布置,双列式净道居中,污道在畜舍两边。
(1)单列式。单列式布置(图7.9)使生产区内的净道和污道清晰明确,但会使道路和工程管线线路过长。除了小规模畜牧场和受场地狭窄限制外,地面宽度足够的大型畜牧场不宜采用。

图7.9 单列式畜舍布置形式
(2)双列式。双列式布置(图7.10)是各种畜牧场最常用的布置方式,它既能保证场区净道污道分流明确,又能缩短道路和工程管线的长度。

图7.10 双列式畜舍布置形式
(3)多列式。多列式布置(图7.11)在一些大型畜牧场使用,此种布置方式应重点解决场区道路的净污分道,避免因线路交叉而引起互相污染。

图7.11 多列式畜舍布置形式
(三)畜舍朝向
确定畜舍朝向要考虑当地的地理纬度、地段环境、局部气候特征及建筑用地条件等因素。正确的畜舍朝向在冬季可以增加舍内太阳辐射量,减少寒风袭击,改善卫生防疫条件,减少能量消耗;在夏季可以最大限度地减少太阳辐射热,增加穿堂风,降低舍内温度。
1.朝向与光照
光照是促进家畜生长发育、繁殖等不可缺少的环境因子。自然光照的合理利用,不仅可以改善舍内光照条件,还利于太阳辐射的紫外线起到很好的杀菌作用,利于舍内小气候环境的净化。我国地处北纬20°~50°,太阳高度角冬季小、夏季大,为确保冬季舍内获得较多的太阳辐射热,防止夏季太阳过分照射,畜舍朝向以东西走向或南偏东或西15°左右较为合适。
2.朝向与通风及冷风渗透
畜舍朝向与场区所处地区的主导风向关系密切,主导风向直接影响冬季畜舍的热量损耗和夏季的舍内与场区的通风,特别是在采用自然通风系统时,从室内通风效果看,若风向入射角(畜舍墙面法线与主导风向的夹角)为零时,舍内与窗间墙正对这段空气流速较低,有害空气不易排除;风向入射角改为30°~60°时,舍内低速区(涡风区)面积减少,改善舍内气流分布的均匀性,可提高通风效果。从整个场区的通风效果看,风向入射角为零时,畜舍背风面的涡流区较大,有害气体不易排除;风向入射角改为零时,有害气体亦能顺利排除。从冬季防寒要求看,若冬季主导风向与畜舍纵墙垂直,则会使畜舍的热损耗最大。因此,畜舍朝向要求综合考虑当地的气象、地形、光照、太阳辐射等特点合理设计(图7.12)。

图7.12 不同入射角畜舍气流示意图
(四)畜舍间距
畜舍间距指相邻建筑物纵墙之间的距离。具有一定规模的畜牧场,生产区内有一定数量和不同用途的畜舍。除个别采用连栋形式的畜舍外,排列时畜舍与畜舍之间均有一定的距离要求。若距离过大,则会占地太多、浪费土地,并会增加道路、管线等基础设施投资,管理也不便。若距离过小,会加大各舍间的干扰,对畜舍采光、通风、防疫和消防等不利。
在我国采光间距L应根据当地的纬度、日照要求以及畜舍檐口高度H求得,采光一般以L=1.5~2H计算即可满足要求。纬度较高的地区,系数取大值。
通风与防疫间距要求一般取3~5H,可避免前栋排出的有害气体和微生物对后栋的影响,减少互相感染的机会。而采用纵向通风时,畜舍间距可缩小到2~3倍畜舍檐高。
现代畜舍的建造大多采用砖混结构、钢筋混凝土结构和新型建材围护结构,其耐火等级在二级至三级,所以可以参照民用建筑的标准设置。耐火等级为三级和四级的民用建筑间最小防火间距是8m和12m,所以畜舍间距如在3~5H之间,可以满足上述各项要求。
畜舍的间距可按表7.8、表7.9参考选用。


(五)绿化规划
场区绿化对畜牧场具有重要的意义。绿化应根据本地区气候、土壤和环境功能等条件,选择适合当地生长的树木、花草进行。
场区绿化率不低于20%,绿化的主要地段:生活管理区应具有观赏和美化效果;场内卫生防疫隔离用地及粪便污水处理设施周围应布置绿化隔离带;场区全年主风向的上风侧围墙一侧或两侧应种植防风林带,围墙的其他部分种植绿化隔离带。
树木与建筑物外墙、围墙、道路边缘及排水明沟边缘的最小距离不应小于0.5m。
(六)粪污处理工程规划
畜牧场的粪污处理不仅影响畜牧场内的卫生问题,更影响畜牧场的环境保护工作,制约着畜牧场的可持续发展。规划时,应视不同地区的气象条件、土壤类型、饲养规模、饲养方式、管理水平等进行不同的设计,以便使粪污处理工程能发挥最佳的工作效果。
粪污处理工程设施是现代集约化畜牧场建设必不可少的项目,从建场伊始就要统筹考虑。其规划设计依据是粪污处理与综合利用工艺设计,其前期工程的联系是畜牧场的排水工程,一般应综合考虑。粪污处理工程设施因处理工艺、投资、环境要求的不同而差异较大,实际工作中应根据环境要求、投资额度、地理与气候条件等因素先进行工艺设计。一般其主要的规划内容应包括:粪污收集(即清粪)、粪污运输(管道和车辆)、粪污处理场的选址及其占地规模的确定、处理场的平面布局、粪污处理设备选型与配套、粪污处理工程构筑物(池、坑、塘、井、泵站等)的形式与建设规模。规划原则是:首先考虑还田作为肥料;选址时避免对周围环境的污染;还要充分考虑畜牧场所处的地理与气候条件,严寒地区的堆粪时间长,场地要较大,且收集设施与输送管道要防冻;应以资源化和循环利用为基本立足点,以环境容量为基准,从实际出发、合理规划、防治结合、综合治理。
(作者:蒲德伦 朱海生)