目前我国新建现代化养猪场，越来越多的猪舍采用轻钢结构。轻钢结构可以实现“工厂化生产、装配式施工”，更容易保证工期和施工质量。更适合建设地点偏远、整体建筑面积较小的养猪场等项目。
“安全、适用、经济、美观”是建筑设计的总要求。对于猪舍来说，由于生产过程中对舍内环境控制的要求以及舍内空气环境相对恶劣角钢 钢结构 节点，因此需要保证猪舍的防腐和气密性。 、保温是猪舍设计和建造的一个关键目标。本文围绕这些要求，谈谈轻钢结构猪舍设计与施工的要点。
1、围护结构面板
常见的建筑围护板按材质可分为以下三类：
1、金属材料
常用的有镀锌彩涂板、铝锌彩涂板、铝锰镁合金板、不锈钢板、钛锌板等，目前不锈钢板和铝锰镁合金板板材仅用于个别养猪场项目。最常用的猪舍是镀锌彩涂板和镀锌彩涂板。
图1 彩涂板结构图
彩涂板由基材、镀层和涂层组成。影响防腐性能的主要因素是涂层和镀层。根据涂层材料的不同，分为镀锌彩涂板和镀锌彩涂板。金属铝在防腐方面有其独特的特点。金属在空气中会很快形成一层致密而厚的氧化铝薄膜。这种氧化铝膜的快速形成可防止腐蚀的进一步侵入。镀铝锌板利用了铝氧化膜的保护作用和锌对铁的电化学保护作用。一般认为比镀锌板具有更好的防腐性能。但镀锌板比镀锌材料具有更好的耐氨腐蚀性能。差别很大，所以在畜禽舍环境中不建议镀锌。
下图为日本日新制钢公司生产的不同涂层钢板在氨水中的腐蚀试验结果。 ZAM是日新制钢的镀锌铝锰板。镀层附着量为90g/m2，热浸锌Zn镀层附着量为单面90g。 /m2，热镀锌55%铝锌合金镀层单面附着量为80g/m2。测试条件：在22℃的5%氨水中浸泡24小时后，测量腐蚀减量。此外，测试过程中样品的端面和背面均被密封。不难看出，镀锌在耐氨方面比热镀锌具有更大的优势。
图2 各种涂层钢板在氨水中的腐蚀减量
彩涂板的涂料种类很多，主要有氟碳涂料（PVDF）、高耐久性聚酯（HDP）、硅改性聚酯（SMP）、PVC塑溶胶、聚酯（PE）等。防护板的防腐性能影响很大，但在材料要求中往往容易被忽视。
笔者推荐猪舍用TS350GD+Z180牌号（底板最小屈服强度350MPa，双面热镀锌180g/m2，内板镀锌层可强化至275g/m2）双面），HDP涂层，上海宝钢牌彩钢板，屋顶板建议使用0.5mm厚度（基材厚度），墙板、吊顶板建议使用0.4mm厚度（基材厚度）。
2、无机非金属材料
无机非金属材料主要有烧结瓦、石棉瓦、水泥瓦、发泡水泥板等。烧结瓦、石棉瓦因耕地破坏和有毒物质等原因，基本不再使用。发泡水泥板（如太空板）价格较贵，一般用于重工业厂房。猪舍工程可用水泥瓦，也可采用大瓦楞瓦。水泥瓦耐久性好，但也存在重量重、瓦楞类型少、规格不灵活、密封不严等缺点。它们可以与泡沫聚氨酯结合用作复合屋顶。
3、有机材料
有机材料包括合成树脂板（包括FRP玻璃钢板）、PVC板、PC板等。
PC板主要用于温室透明板，使用寿命为4-5年。
FRP板是玻璃纤维增强合成树脂，多用作采光板。合成树脂在紫外线照射下会发生光氧化和光降解。另外，不同的合成树脂对使用寿命也有较大的影响。小厂的产品使用寿命很难保证，有些大厂家只提供10年的保修。
PVC板，传统的改性PVC板使用寿命很短。与FRP板一样，主要是在紫外线条件下老化造成的。另外，由于PVC的热膨胀系数是钢材的2倍以上，因此PVC板的抗冻性和热膨胀性较差。冷缩很容易造成板材破损、渗漏等现象。PVC板的强度比彩涂板低。配套檩条的檩条间距不能超过0.8m，结构造价较高。针对普通PVC板的缺点，有的厂家采用了ASA、PMMA共挤技术，或者采用氟碳树脂面层复合PVC板。耐久性和抗冻性得到提高。但价格较高。
在外部面板上使用有机材料时需要小心。目前房屋室内环境多采用有机材料围护板。
猪舍吊顶材料的选择一直是客户经常提到的问题。现代猪舍的保温、密封性能对于猪舍环境的有效控制起着非常重要的作用。猪舍吊顶的选择非常重要。
2、吊顶材料及方法
1、猪舍吊顶有哪些要求？
保温（R30）、阻燃（B1级以上）、耐腐蚀、耐高压冲洗（适用于需要清空的猪舍）
二、常用猪舍吊顶形式、存在问题及注意事项
(1)挤塑板吊顶
缺点：板材搭接缝的气密性无法保证；阻燃性能最高达到B1级，部分阻燃剂有挥发性；
选择时要选择表面光滑的板材。
图3 挤塑板吊顶
(2)彩钢夹芯板吊顶(常见的有聚苯板、岩棉板、聚氨酯板)，有的只采用单面彩钢复合板。
(3)单层彩钢板覆玻璃棉毡
绝缘材料：
聚苯板的主要问题是阻燃性，最多只能达到B1级。阻燃剂也和挤塑板一样参差不齐。目前已有有机硅改性聚苯板可以达到A级阻燃性能。
岩棉板重量很重。
聚氨酯的阻燃性也有问题，最多达到B1级。
玻璃棉毡的主要用途是防止结露。遇水会对保温性能产生很大影响。
3、少数项目采用吊顶形式
(1)水泥纤维复合硅酸钙板(埃特板)
A1级阻燃、防腐，一般与岩棉复合。它的重量相对较大，并且具有一定的吸水性。
图4 硅酸钙板吊顶
(2)木丝水泥板
图5 木丝水泥板吊顶
木丝水泥板主要用于漫射天花板通风（见上一篇文章），并且本质上难燃。阻燃性能不是最好的，而且其本身的保温性能较差。与玻璃棉毡配合使用，防腐性能更佳。
（3）压制铝合金板（有孔/无孔）与玻璃棉毡复合
图6 扩散通风多孔铝合金吊顶示意图
压制的铝合金板防腐、阻燃，与玻璃棉毡配合使用，效果非常好。主要要注意的是凝露问题。多孔型材铝板用于天花板扩散通风。
(4)彩钢板与纸纤维素结合
造纸纤维素在北美应用广泛，目前在中国也有少量项目使用。纸纤维是以废纸边角料（纸箱、纸卷、报纸、书刊纸等材料）为原料，通过加工设备加工成纤维成品。成品防水、阻燃、防火。
图7 纸纤维素天花板
笔者建议猪舍使用吊顶的做法如下：
——纺粘聚丙烯薄膜防水透气层（85-90g/m2）
——两层75mm+75mm厚玻璃丝棉（容重16-18kg/m2）交错缝搭接
——下铺一层10线PE防潮层
——吊顶檩条（檩条下附有橡塑棉防冷桥）
——0.4mm厚YX15-225-900型镀锌压型钢板，双面镀锌180g/m2，HDP涂层，白色。
3、轻钢结构猪舍屋架方案选择
在建设现代化养猪场时，猪舍钢结构方案现在有两种选择：门式刚架方案和桁架方案。与屋架方案相比，门式刚架方案有以下缺点：
1、对于吊顶猪舍，需要增加较多的吊杆，施工较为复杂；
2、门式刚架的综合成本高于屋架方案。特别是净跨度较大的建筑，如产房、保育舍等，屋梁的综合造价高于屋架；
3、门式刚架多采用楔形立柱，会造成立柱外露，要么不利于防腐和高压冲洗，要么不利于安装挂在墙外的水幕，并且会增加房屋的面积；即使不使用楔形柱，根据笔者以往的观察，门式刚架设计中的钢柱往往体积较大，很难隐藏在墙体中。笔者分析，这个原因是因为目前的门式刚架解决方案都是由更有工业厂房经验的设计院设计的。他们在生产过程中没有考虑到嵌入墙内的钢柱会给猪舍带来的好处。
当然，门式刚架方案也有一些优点，例如主要结构材料采购更容易、工程人员更熟悉等。但根据以往的工程实践以及成本、施工和运营等因素，笔者仍然认为桁架方案更为合适。是可取的。
现代钢结构养猪场建筑在选择桁架解决方案时，一般有两种选择：单角钢桁架和方管桁架。对应于这两种主要材料的选择，防腐涂料可分为以下几类：
图8 单角钢桁架焊接后喷漆
由于养猪场厂房框架角钢断面一般较小，喷漆造成的损失太大，且漆层附着力低导致维护成本高，防腐效果差，所以这种解决方案是现在很少见；
图9 焊接后整体热镀锌单角钢桁架
该方案整体防腐效果良好。唯一的缺点是角钢搭接处酸洗后会出现酸回流。虽然没有证实对防腐效果有负面影响，但仍会引起大量客户投诉；
图10 热镀锌角钢螺栓桁架
该溶液整体防腐效果良好，不存在反酸现象。其隐患在于，养猪场屋架使用的角钢普遍较小，弦杆与腹杆连接处的高强螺栓难以满足GB50017-2017《钢结构设计标准》的要求第11.5.6条第2点：在螺栓连接或拼接节点中，每一构件一端的永久螺栓数量不应少于2个。
图11 焊接后整体热镀锌方管桁架
此选项与第二个选项类似。整体防腐效果良好，且由于方管不重叠，一般不会出现反酸现象。该方案的一个显着缺点是，由于方管具有封闭截面，为了防止高温下锌池发生爆炸，必须在每个部分至少开设2个锌流孔。在热浸镀过程中，为了排出进入钢管内部的锌液，所需的操作时间也明显长于开口截面。这导致该解决方案每吨的整体热浸镀价格大约是单角钢整体热浸镀价格的两倍。
图12 热镀锌方管焊接后的镀锌桁架
该方案主要考虑到现代养猪场吊顶区域的腐蚀性不如吊顶以下的养殖空间那么强。因此，直接焊接机械性能较好的热镀锌方管，然后在焊缝处涂上进口富锌罗巴鲁漆。该方案目前在中国得到广泛应用。
图13 用标准连接件和自攻螺钉连接的方管桁架
该解决方案使用标准连接器和自攻螺钉将热镀锌方管连接在一起。该方案是目前综合考虑经济性、安全性和耐腐蚀性的最佳选择。
方管桁架比单角钢桁架使用更少的钢材。由于方钢管截面形状分布合理角钢 钢结构 节点，使得方管具有良好的截面特性，如下表所示。与几乎相同延米重量的角钢相比，方管的主轴方向弯曲刚度是角钢的1.59倍，回转半径是角钢的1.28倍。抗弯刚度强，不仅显着提高弯曲承载能力，更适合桁架在节间受载或杆件有二次弯矩的工况；回转半径越大，越有利于保证杆的整体稳定性，保证杆的整体稳定性。提高压杆的承载能力；同时，更大的刚度也非常有助于保证桁架在运输和吊装过程中的整体稳定性。
表1 钢管与角钢力学性能比较
部分
艳米体重
/公斤/米
截面积A/cm2
转动惯量/cm4
截面模数/cm3
回转半径/cm
IX
我
wx
怀
九
我
角钢L70*5
5.40
6.87
32.21
32.21
6.33
6.33
2.16
2.16
方管F70*2.5
5.30
6.75
51.33
51.33
14.67
14.67
2.76
2.76
方管/角钢
0.98
0.98
1.59
1.59
2.32
2.32
1.28
1.28
通过笔者以往的工程实践，在猪场建筑设计中，方管桁架一般可以比角钢桁架节省30%-40%的钢材消耗。
笔者建议猪舍采用方管桁架，采用标准连接件和自攻螺钉连接，两侧镀锌至275g/m2。
结论
轻钢结构猪舍除了主要材料和屋架形式的选择外，为保证猪舍的防腐、气密、保温性能，紧固件和安装辅助件的质量材料也需要保证。例如可以采用尼龙头的自攻钉，以保证质量。橡胶垫的防腐性能和质量也必须严格控制。现场安装过程中，不符合设计要求的建筑施工做法是施工过程中最容易出现的问题，需要加强现场控制。
随着轻钢结构猪舍的应用越来越广泛，相信设计和施工中遇到的问题会逐渐得到解决。希望本文的内容对您有所帮助。
