豬舍溫度控制關(guān)鍵技術(shù)

許道軍，文利新，蔣政云，蔡 鵬

（1． 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，長沙 410128；2． 長沙綠葉生物科技有限公司，長沙 410125；3． 湖南盛邦畜牧科技股份有限公司，長沙 410128）

豬舍溫度控制關(guān)鍵技術(shù)

許道軍1，文利新1，蔣政云2，蔡 鵬3

（1． 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，長沙 410128；2． 長沙綠葉生物科技有限公司，長沙 410125；3． 湖南盛邦畜牧科技股份有限公司，長沙 410128）

豬舍溫度的科學(xué)控制對于健康養(yǎng)豬極為重要，合適的溫度不僅可防止豬的冷熱應(yīng)激、感冒、腹瀉等疾病的發(fā)生，還可以有效提高豬的抵抗力和飼料報酬，是顯著提高養(yǎng)豬經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。豬舍溫度控制是一個系統(tǒng)工程，不僅需要安裝加熱或降溫設(shè)備，更需要在豬舍設(shè)計、建筑材料選擇、通風(fēng)效率優(yōu)化等多個方面采取綜合措施。

豬舍；環(huán)境；溫度

溫度、氣體、顆粒物

溫度是養(yǎng)豬生產(chǎn)中最為重要的環(huán)境因素之一。盡管豬能通過自身的調(diào)節(jié)來達(dá)到維持體溫恒定，但是在不適宜的溫度條件下，豬只維持體溫恒定往往是以損害養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益、生理機(jī)能及免疫力等為代價的。為了最大限度提高豬群的健康水平和養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，為豬群提供一個舒適的溫度是非常必要的。豬舍溫度控制是一個系統(tǒng)工程，需要從豬舍的選址、朝向、豬舍房屋結(jié)構(gòu)、建筑材料選擇、通風(fēng)效率、輔助加溫和降溫設(shè)備等多個方面來進(jìn)行優(yōu)化，方能達(dá)到理想效果。否則，不僅會造成溫控所需的能耗成本顯著增加，而且難以達(dá)到理想效果。

由于豬場加熱及降溫設(shè)備方面已有較多文獻(xiàn)介紹，文內(nèi)主要就豬舍保溫建筑材料選擇、通風(fēng)效率優(yōu)化等幾個方面進(jìn)行簡要闡述。

1 豬舍保溫建筑材料選擇

為了降低豬場運(yùn)行過程中溫度控制所需的能源消耗，保持豬舍內(nèi)部良好的溫度平穩(wěn)，要求所有豬舍在設(shè)計和施工過程中，必須采用具有良好保溫性能的材料。保溫材料的科學(xué)運(yùn)用可以有效地達(dá)到冬季保溫，夏季隔熱的目的。使豬舍內(nèi)部保持冬暖夏涼的理想溫度，并能有效的節(jié)省能源的消耗，還可以使豬舍內(nèi)部晝夜溫差變化更為均衡。豬場常見建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)（W/m2．K）見表1。

導(dǎo)熱系數(shù)越低，材料的保溫性能越好。豬舍與外部環(huán)境發(fā)生熱傳遞的部位有屋頂、墻體、門窗，地面。在豬舍設(shè)計中，將保溫設(shè)計理念體現(xiàn)到每一處細(xì)節(jié)。在豬舍建造材料選擇中，科學(xué)合理地采用復(fù)合保溫材料，避免單一材料的先天性不足之處。保溫材料的有效運(yùn)用不僅有利于保持豬舍內(nèi)部冬暖夏涼、晝夜溫度波動幅度小、有助于提高豬群的健康水平。而且在日常運(yùn)行過程中能夠極大地節(jié)約能耗，顯著減低豬場的運(yùn)行成本。

1.1 豬舍屋面設(shè)計

傳統(tǒng)的豬舍設(shè)計中，屋面多采用石棉瓦建造，該方式的突出缺點(diǎn)就是保溫性能差，造成豬舍內(nèi)部冬季嚴(yán)寒、夏季酷暑。在現(xiàn)代豬舍設(shè)計中，推薦采用輕鋼結(jié)構(gòu)，屋頂材料選擇彩鋼聚苯乙烯泡沫夾芯板或彩鋼巖棉夾芯板。夾芯板內(nèi)層可以用PVC替代彩鋼層，以提高抗腐蝕能力。該材料具有安裝方便，重量輕，保溫性能好，價格低的優(yōu)點(diǎn)，目前已在大型豬場得到了廣泛的應(yīng)用。為了保證良好的保溫隔熱性能，要求夾芯板材具有足夠的厚度。推薦為：南方地區(qū)100～120 mm，北方地區(qū)120～150 mm。一些豬場由于認(rèn)識不到位，雖然采用了彩鋼夾心板屋面，但是為了節(jié)省微量成本，選擇的夾心板厚度在50 mm左右或更薄，其結(jié)果是雖然夾芯板造價稍有減低，但是保溫隔熱效果差別非常巨大，不利于豬場的溫度控制。

表1 豬場常見建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)

1.2 豬舍墻壁設(shè)計

豬舍墻壁的散熱量占建筑總散熱量的40%左右，為了達(dá)到節(jié)能和保持溫度的穩(wěn)定，墻壁的建筑材料選擇同樣要考慮保溫性能。建筑材料的選擇：在以輕鋼結(jié)構(gòu)或混凝土框架結(jié)構(gòu)的豬舍，墻面非承重部分的填充材料可以選擇保溫性能好的建筑材料。主要有彩鋼聚苯乙烯夾芯板、彩鋼巖棉夾芯板、水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板等。其中水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板是采用兩張平行的2 mm冷拔鋼絲網(wǎng)片，中間厚度為100～200 mm的聚苯板，并用斜向交叉的斜穿鋼絲焊接，從而形成了一個重量輕強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式的復(fù)合板材。鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板先預(yù)制成鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板，運(yùn)往施工現(xiàn)場，現(xiàn)場組裝成墻，然后在網(wǎng)格的兩面抹上或噴涂20～30 mm厚的水泥砂漿而形成完整的墻體。

1.3 門窗設(shè)計優(yōu)化

窗戶兼具采光和通風(fēng)的效果，傳統(tǒng)的豬舍設(shè)計中，窗戶多采用單層玻璃設(shè)計，由于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)高，大量的熱量可以通過窗戶散失，不僅浪費(fèi)大量的能源，而且造成冬季豬舍內(nèi)部溫度低，嚴(yán)重影響豬群的健康水平。在北方地區(qū)，考慮到保溫需要，很多豬場往往采取降低窗戶數(shù)量，減少窗戶面積的措施。但這種縮小窗戶面積的設(shè)計措施往往造成豬舍內(nèi)部光線昏暗，通風(fēng)不暢、空氣質(zhì)量差、濕度大、衛(wèi)生條件惡劣等嚴(yán)重后果。為了避免這些缺點(diǎn)，需要對門窗設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。一是采用新型全開平移式窗戶，二是采用多層窗戶。由于普通的窗戶在冬季造成大量的熱量散失，為了有效解決窗戶面積與保溫之間的矛盾，可以安裝多層中空窗戶，該措施能夠顯著地減少熱量通過窗戶散失。從而避免了窗戶過大造成保溫效果下降的負(fù)面影響。

圖1 半開式平移窗戶

圖2 全開式平移窗戶

傳統(tǒng)半開平移式窗戶只能保持一半的窗戶能夠通風(fēng)。新型全開平移式窗戶則可避免這一缺點(diǎn)，可以將窗框高度不變，但寬度加大一倍，且安裝于墻壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)，這樣兩扇窗戶均可同時往兩邊平移，從而使窗戶通風(fēng)面積加大1倍，有利于自然通風(fēng)降溫。這對于我國中部及南部全年平均氣溫較高的地區(qū)具有明顯優(yōu)勢。半開式平移窗戶與全開式平移窗戶示意圖1、圖2。

1.4 豬舍地面設(shè)計

豬群對于地板的溫度要稍高于空氣溫度。因?yàn)樨i群站立時，處于運(yùn)動或采食狀態(tài)，機(jī)體產(chǎn)熱較多，較低的空氣溫度有利于散熱，這對于豬的食欲有促進(jìn)作用。但是當(dāng)豬在躺臥休息時，運(yùn)動下降，機(jī)體產(chǎn)熱量也下降。而且躺臥休息時豬40%左右的身體表面是與地板接觸的，此時發(fā)生豬的體表與地面的熱傳導(dǎo)，熱量損失速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于輻射或?qū)α鱾鲗?dǎo)方式。豬有75%左右的時間是躺臥休息的，地面溫度低，將導(dǎo)致大量的熱量通過熱傳導(dǎo)方式損失，并且會造成豬的腹部受涼，造成腹瀉疾病的發(fā)生。基于這些原因，對于采用半漏糞地板設(shè)計的豬舍，為了防止機(jī)體熱量通過地面大量散失而造成感冒或腹瀉，要求實(shí)心地面部分要具有足夠的保溫性能。為了達(dá)到這一效果，要求在豬躺臥區(qū)部分的實(shí)心地面部分，在混凝土層下預(yù)先鋪設(shè)2～3 cm厚的擠塑板保溫層，在保溫層上再鋪設(shè)反射膜和鋼絲網(wǎng)，再在反射膜上安裝電熱線或水暖管。冬季溫度低的情況時，可以對地面進(jìn)行加溫。

2 豬舍通風(fēng)效率優(yōu)化

豬舍通風(fēng)效率的優(yōu)化不僅關(guān)系到空氣質(zhì)量控制，而且與冬季溫度控制密切相關(guān)。設(shè)計不科學(xué)的豬舍，通常無法解決溫度與空氣質(zhì)量之間的矛盾。一些豬場冬季為了保溫需要，門窗全部關(guān)閉，導(dǎo)致空氣質(zhì)量非常污濁。當(dāng)加強(qiáng)換氣時，空氣溫度迅速下降。解決這一矛盾的關(guān)鍵措施在于提高通風(fēng)效率，即采用最少的通風(fēng)量排出最多的有害氣體。保證在通風(fēng)換氣的同時不至于過多降低舍內(nèi)溫度。

為了有效控制豬舍溫度和空氣質(zhì)量，需要采取靈活多樣的通風(fēng)措施。比如在夏季高溫時間段，采用濕簾負(fù)壓通風(fēng)降溫系統(tǒng)，在溫度適宜的時間段采用前文所述的全開式通風(fēng)窗進(jìn)行自然通風(fēng)，而在寒冷季節(jié)則采用糞溝垂直通風(fēng)方案。冬季采用糞溝垂直通風(fēng)系統(tǒng)具有較好的通風(fēng)效率。由于豬舍有害氣體主要來源于豬群呼吸及糞溝。采用糞溝通風(fēng)，能做到即產(chǎn)即排的效果，使通風(fēng)換氣效率得到顯著增加，可使豬舍在最少通風(fēng)量的情況下達(dá)到空氣質(zhì)量的要求。

豬舍的溫度控制看似簡單，實(shí)則不易?？茖W(xué)的溫度控制措施能夠顯著提升豬群的健康水平和經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠降低日常運(yùn)營能耗。這對于我國發(fā)展“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的兩型養(yǎng)豬具有重要的意義。考慮到目前我國豬舍設(shè)計在溫度控制方面存在的種種弊端和不足，希望此文能起到一個拋磚引玉的作用。

2016-03-04）

長沙市科技局科技成果產(chǎn)業(yè)化資金專項(xiàng)(K1406206-21)

許道軍（1978-），男，湖南衡陽人，博士，副教授，研究方向： 豬場環(huán)境控制關(guān)鍵技術(shù)。