浅析钟楼猪舍的通风效果_毛雪杰.pdf

1342023年 第53卷 第1期近年来，国家在耕地保护方面出台了一系列政策，收紧了种植业和养殖业用地政策。钟楼猪舍采用猪舍大跨度集中化饲养模式的建筑设计，将各阶段猪群分单元集中布置，相对于传统猪场单栋分散建设模式，在一定程度上有效解决了土地占地面积大的问题，从饲养角度来说，更有利于饲养员对猪群的管理。目前对传统猪舍环境与通风方面的研究较多。刘晨晨等1对保育猪舍冬季舍内环境及通风优化设计进行了研究，发现根据不同开窗数量和开窗大小设计的4种不同进风模式，基本可以满足冬季保育仔猪对舍内环境参数（气流速度、温度收稿日期：2022-11-04作者简介：毛雪杰，主要从事畜牧场规划与设计工作。E-mail：和相对湿度）的生长需求，而对于仔猪迎面风速过大的现象，可通过设置挡风板有效减弱迎面风速的不利作用。李鲲鹏等2对猪舍自动通风系统的应用效果进行了探究，结果表明夏季进风端与出风端温差达7，猪舍清洗消毒工作应安排在上午或中午，更有利于水汽及时排出。李修松等3对比地下风道进风模式和吊顶进风模式在保育舍冬季通风的应用效果，发现地下风道进风模式下舍内环境更好。但未见钟楼猪舍在相关方面的研究。本文对钟楼猪舍的通风模式以通风效果进行探究，以期为钟楼猪舍相关研究提供理论支撑。浅析钟楼猪舍的通风效果毛雪杰，张利斌，刁小南，高继伟（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司，北京100094）摘要：近几年，国家陆续出台保护耕地的相关政策，也相应收紧了养殖业用地，用于养殖行业的土地批复难度增加。从节省猪舍建筑面积角度来看，除了楼房猪舍外，钟楼猪舍相比常规猪舍在一定程度上能够减少建筑面积。但钟楼猪舍在实际应用中的通风效果如何，还未见相关研究。本文对猪舍常见通风模式进行介绍，对钟楼猪舍的应用及通风效果进行分析。研究结果表明：分娩舍测温点1和测温点2温度27的数据占比分别为93.5%、80.6%，湿帘端降温效果优于风机端；湿度测定点1和点2湿度高于60%且低于80%的数据占比分别为87.92%、98.13%，风机端湿度控制效果优于湿帘端；猪舍1.6m高度的风速大于2.1m高度以及猪只高度；猪舍整体通风效果相对较好，在夏季能够为猪生长提供良好的温湿度和风速环境。关键词：钟楼猪舍；通风效果；分娩单元；温度；湿度中图分类号：S828文献标识码：A文章编号：1006-799X（2023）01-0134-06饲养管理DOI:10.15979/62-1064/s.2023.01.0312023年 第53卷 第1期135饲养管理猪舍常见通风模式负压通风、正压通风以及微正压通风都属于机械通风，是借助机械动力将猪舍内外的空气进行交换的通风方式。自然通风是早期猪舍应用较多的通风方式。随着猪场的规模化与集约化发展，目前大型猪场普遍采用机械通风。1.1负压通风负压通风是通过风机将舍内的污浊空气抽出，同时舍内的空气压力下降，由于猪舍内外存在气压差，舍外的新鲜空气进入舍内，由此实现舍内外空气交换。纵向通风、横向通风、垂直通风是负压通风的几种常见形式。纵向通风又称隧道式通风，风机与湿帘分别安装在猪舍山墙两侧，舍外新鲜空气通过湿帘端进入舍内，污浊空气从风机端排出舍外。横向通风是将风机安装在猪舍侧墙。垂直通风是舍外新鲜空气通过猪舍檐口进入吊顶区域，从吊顶小窗进入舍内，污浊空气通过屋顶烟囱风机排到舍外。实际应用中，纵向通风多用于猪舍夏季通风，垂直通风多用于猪舍冬季通风。负压通风对猪舍的密闭性要求较高，当猪舍的密闭性较差时，其降温效果会大打折扣4。1.2正压通风正压通风是通过风机将舍外的新鲜空气抽入舍内，同时舍内的空气压力上升，由于猪舍内外压差，舍内的污浊空气排到舍外，由此实现舍内外空气交换。正压通风在实际应用中对猪舍的密闭性要求不高，但相比设备成本，正压通风的成本要略高于负压通风。1.3微正压通风微正压通风是指猪舍进出风均采用风机，进风端风机风量略大于出风端风机风量（正压风机风量和负压风机风量一般按照10.8配置），猪舍整体处在一个微正压的环境状态。微正压通风多应用于公猪舍，由于公猪舍生物安全级别较高，在工艺设计上多会在进风端增加空气过滤，以保证猪舍进风空气的安全性。公猪舍夏季通风路径：新鲜空气由正压风机进入猪舍，经过过滤器、湿帘、上下活动窗，污浊空气通过负压风机排到舍外；冬季通风路径：新鲜空气由正压风机进入舍内，经过过滤器、湿帘、吊顶、吊顶小窗进入猪舍，污浊空气通过侧墙变速风机排到舍外。相比正压通风、负压通风模式，微正压通风模式应用较少。1.4钟楼猪舍通风模式钟楼猪舍的通风模式有别于传统猪舍，为保障进风流畅，在中间通廊上方做钟楼结构；为保障通风的均匀性，舍内做吊顶。不同季节通风路径略有不同，为保证降温效果及过舍风速，夏季采用纵向通风模式，路径如图1左侧所示，新鲜空气从中间通廊顶部钟楼两侧的进风口进入，经过通廊顶部的进风窗、湿帘进入舍内，污浊空气从风机端排到舍外；冬季采用垂直通风模式以保证猪舍内通风均匀性，路径如图1右侧所示，新鲜空气从中间通廊顶部钟楼两侧的进风口进入，通过吊顶上方的冬季进风口、猪舍吊顶小窗进入舍内，污浊空气从烟囱风机排到舍外；春秋过渡季节采用联合通风模式5。钟楼猪舍在建筑设计上注重保温隔热功能，以确保实现较好的通风效果。外墙标高1.0m以下采用240mm厚砖墙，外做50mm厚聚图1钟楼猪舍通风路径1362023年 第53卷 第1期苯保温板，1.0m以上采用100mm厚彩钢夹芯板墙体；内墙1.0m以下为240mm厚砖墙，砖墙之上是50mm厚彩钢夹芯板墙体。屋面是坡屋面，采用单层压型钢板复合保温板，材料选用与建筑结构的设计尽量使建筑保持良好的保温隔热效果。赵婉莹等6在不同建筑材料猪舍围护结构的夏季隔热性能研究中发现，240mm砖墙、外保温50mm厚岩棉外加彩钢夹芯板屋顶和单层彩钢板吊顶的隔热效果较不加外保温层更好。钟楼猪舍的应用及通风效果分析为探究钟楼猪舍的实际通风效果，以分娩单元为研究对象，阐述其设计依据以及设计目标，然后使用温湿度测定仪和风速测定仪对分娩单元进行数据测定，以探究钟楼猪舍的通风效果。2.1钟楼猪舍的应用数据测定于山西某猪场，该猪场位于山西省永济市张营镇，该地区属于温带大陆性气候，气候温和，四季分明，年平均气温14.1，最冷月平均气温-0.4，最热月平均气温27.1，最高气温41.3，最低气温-14.3。该项目采用钟楼猪舍模式，基于分娩单元的研究，以下对分娩单元通风设计进行简要介绍。该猪场基础母猪1 200头，分娩共设计8个单元，每单元30头。舍内分娩栏尺寸为2.4m1.8m；猪舍前端预留1.2m，风机端预留0.9m；靠墙走道宽度为0.8m，中间走道宽度为0.9m。猪舍通风设备根据所需要的通风量进行确定。通风量的确定需要计算3种通风需求，取最大值。计算方式如下：风速通风量=单元跨度吊顶高度所需风速3600（1）换气次数通风量=猪舍体积猪舍每小时换气次数（2）呼吸通风量=猪只数量夏季呼吸量（3）取各通风量最大值，分娩单元配备湿帘4.8m1.5m、2台36风机、1台36变速风机，可满足分娩单元的通风需求。不同猪生长阶段对猪舍内温度与湿度要求不同，不同猪舍类别其空气温度与相对湿度要求7如表1所示。2.2数据测定设计为更准确地测量猪舍环境相关参数，将温湿度测定仪放置高度设置为1m左右，并分别放置于猪舍长度1/3、2/3处，如图2所示，且要充表1猪舍空气温度与相对湿度要求猪舍类别空气温度（）相对湿度（%）舒适范围高临界低临界舒适范围高临界低临界种公猪舍1520251360708550空怀妊娠母猪舍1520271360708550哺乳母猪舍1822271660708050哺乳仔猪保温箱2832352760708050保育猪舍2025281660708050生长育肥猪舍1523271365758550饲养管理2023年 第53卷 第1期137饲养管理2.3测定数据分析测定时间段为8月928日，共20d。分别对舍内温度与舍外温度测定点、舍内湿度测定点以及风速测定点的数据进行统计分析，验证钟楼猪舍通风效果。2.3.1舍内温度测定数据分析取8月928日数据，舍内温度测定点1、点2以及舍外温度数据对比如图4所示。舍内温度对猪生长发育至关重要。当温度较低时，猪需要将采食的一部分饲料转化为热能，加快自身的新陈代谢以维持正常体温，导致日增重下降；当温度较高时，猪的采食量会下降，同样影响日增重量8。因此，在猪舍通风设计中应严格控制猪舍温度。从图4可以看出舍外温差较大，当舍内温度控制在一个相对平稳的状态，波动幅度较小。哺乳母猪舍舒适温度范围为1822，高临界温度为27。通过计算可知测温点1的平均温度为25，测温点2的平均温度为26，均在猪耐受温度范围之内，而分娩舍智能环控的温度设定是24，其实际测定温度较舍内温控条件略高12，智能环控测温点满足24，但测温点未能满足24温度设定，说明舍内存在温度的不均匀性，产生这一现象的原因可能是舍内栏体、猪只等干扰气流，造成风速不均匀，进而影响舍内不同位置的温度。本文分析所用有效数据共5 760个，测温时间属于当地夏季相对较热的时间段，测温点1温度区间25、2526、2627、27的数据占比分别为41.9%、34.2%、17.4%、分考虑放置位置，避免猪拱到测试仪器。风速测定仪在分娩单元选取5个点，如图3所示，在特定时间段测量并记录风速。测量仪器型号有：197-DTH温湿度自动记录仪，具体参数设计为温度范围-4080，温度精度0.4，湿度精度5%RH；希玛AR866B风速仪，参数设计为风速测量范围030m/s，风度测量误差1%。图2温湿度测定仪测定点图3风速仪测定点图4猪舍内外温度对比1382023年 第53卷 第1期6.5%，说明分娩舍测温点1周围温控效果较好；相较于测温点1，测温点2温度区间27的数据占比仅80.6%，说明测温点2局部温控效果较差。测温点1位置靠近湿帘端，测温点2位置靠近风机端，从检测数据来看，测温点2的温度普遍高于测温点1，说明湿帘端的降温效果要优于风机端。2.3.2舍内湿度测定数据分析猪舍湿度变化对猪的影响是建立在温度基础之上的，湿度与温度协同作用，主要影响机体散热9。控制舍内湿度对猪只生长至关重要，当舍内湿度较大时，水汽压差小，使得蒸发散热能力变差，直接导致猪只增重减缓。在低温高湿环境下，猪皮肤导热系数升高，保温性能降低，热调节能力下降，影响日增重。因此，合理控制猪舍湿度对猪的生长发育至关重要。测量高度（m）点1（m/s）点2（m/s）点3（m/s）点4（m/s）点5（m/s）猪只高度0.640.960.520.560.411.61.231.090.850.560.542.10.810.640.660.420.46表2猪舍测速点平均风速从图5可以看出，舍外湿度数据波动较大，当舍内湿度控制在一个相对平稳的状态，波动幅度较小。哺乳母猪舍湿度舒适范围为60%70%，高临界湿度为80%。通过计算可知，湿度测定点1的平均湿度为72%，点2的平均湿度为70%，均在猪耐受湿度范围之内。从数据分布比例来看，测定点1和点2湿度高于60%且低于80%的数据占比分别为87.92%、98.13%，说明猪舍整体湿度控制较好，且点2周围的湿度控制相比点1较好。2.3.3舍内风速测定数据分析将风速测速仪放置在分娩单元的5个测速点，分别对猪只高度、1.6m、2.1m3个高度进行测量，并记录结果。从表2可以看出，1.6m高度风速要高于猪只高度、2.1m高度的风速，猪只高度测到的风速相对较小，可能是由于猪只阻碍了风的流动，图5猪舍内外湿度对比饲养管理2023年 第53卷 第1期139饲养管理参考文献：1刘晨晨,鲁祥友,张虎,等.规模化保育猪舍自然通风对猪仔生长环境及健康的影响研究J.安徽农业科学,2022,50(11):198-202.2李鲲鹏,陈咏松,刘辉.密闭式猪舍自动通风系统的应用效果J.养猪,2014(3):83-84.3李修松,叶章颖,李保明,等.不同通风模式对保育猪舍冬季环境的影响J.农业机械学报,2020,51(3):317-325.4付新成.夏季猪舍各种