在畜牧养殖业中，圈舍空间利用率直接影响饲养效率和动物福利。传统平顶或斜顶结构的圈舍往往存在顶部空间浪费、立柱阻碍等问题，而拱形屋面结构通过力学特性与形态创新，为解决这些问题提供了可行方案。
拱形结构以轴向压力承载为主要受力方式，相比梁柱结构减少了内部支撑需求。江苏杰达钢结构工程有限公司的测试数据显示，跨度15米的拱形屋面可比传统结构减少40%以上的立柱数量。这种特性为牛羊群创造了更开阔的活动区域，避免了立柱对饲养机械移动的干扰。
吴仕宽等研究者曾指出，拱形屋面的自然通风效率提升约25%，其弧线造型使热空气更容易沿曲面上升排出。这不仅改善了圈舍环境，还降低了机械通风设备对地面空间的占用。
从实际应用来看，某牧场采用跨度为18米的拱形屋面后，单栋圈舍可多容纳15%的牲畜。弧形顶部的冗余空间被用于架设饲料输送管道和照明系统，使地面操作区域得到释放。这种立体化利用模式，使得清洁设备可无障碍通行，日均粪便清理时间缩短约20%。
值得注意的是，拱形结构的抗风雪能力减少了加固构件的使用。在相同荷载标准下，其钢材用量比常规结构节约12%-18%，这些节省的材料成本可转化为更大的建筑跨度，形成良性循环。
牛羊等牲畜对空间高度较为敏感。拱形屋面中心点6-8米的挑高设计，既避免了动物产生压迫感，又利用空气对流原理持续更新圈舍环境。某实验对比显示，这种结构下的牛羊日均站立时间增加1.2小时，反刍行为更为规律。
在实际建造中，多数项目采用标准化预制构件，现场组装速度比传统建筑快30%左右。快速竣工意味着养殖场能更早投入使用，间接提升了空间资源的周转效率。
通过优化建筑形态实现空间节约，拱形屋面结构为现代畜牧养殖提供了新思路。其在力学性能、功能整合和动物行为适应方面的优势表明，这种设计或将成为未来集约化养殖场建设的优选方案之一。
