智能化豬場豬舍保溫系統(tǒng)材料與設(shè)計

于桂陽 鄭春芳

（永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)技術(shù)系，湖南永州 425000）

豬舍環(huán)境是影響豬生產(chǎn)力的一個關(guān)鍵因素。溫度過高或過低都會影響其健康，特別是在冬季，豬舍的溫度、通風(fēng)等環(huán)境問題尤為突出，這與豬舍建筑有密切關(guān)系[1]。近年來，隨著國內(nèi)生豬產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?、集約化程度的不斷提高，新建豬場大多借鑒和吸收國外先進的養(yǎng)豬經(jīng)驗，采用智能化豬場豬舍保溫系統(tǒng)[2]，來減少環(huán)境對養(yǎng)豬生產(chǎn)的不利影響。

1 常用保溫材料

近20年來，我國在保溫材料研發(fā)方面發(fā)展迅速，保溫產(chǎn)品從單一到多樣化，目前主要有膨脹聚苯板、擠塑聚苯板、巖棉板、膠粉聚苯顆粒保溫漿料、閉孔珍珠巖、聚氨酯等新型環(huán)保的保溫材料。保溫材料按化學(xué)性質(zhì)一般可分為無機、有機及復(fù)合保溫材料；按物理性狀可分為板料、漿料（或粉料）、發(fā)泡料等。當(dāng)前使用比較廣泛的保溫材料有以下6種。

1.1 膨脹聚苯板 （EPS板）

膨脹聚苯板主要成分是聚苯乙烯，導(dǎo)熱系數(shù)為0.037～0.041，保溫效果好，價格便宜，強度稍差。是目前智能化豬場常采用的一種保溫材料。主要貼在墻體粘結(jié)砂漿上，在其表面涂抹抗裂砂漿或耐堿玻纖網(wǎng)格布保護層，外飾面為墻磚或涂料（見圖1）。膨脹聚苯板對建筑物能起到冬季保溫、夏季隔熱和裝飾保護的效果。

圖1 膨脹聚苯板保溫墻結(jié)構(gòu)

1.2 擠塑聚苯板 （XPS板）

以聚苯乙烯板（PS）為主要加工原料輔以聚合物生產(chǎn)的閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)的泡沫塑料，是比較常見的保溫材料，這種板材又叫做XPS板材[3]，它是一種低導(dǎo)熱系數(shù)、高抗壓性、極低吸水性、高抗老化性等高性能的環(huán)保型保溫材料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.028～0.03，價格較EPS板高。由于具有極好的保溫性、高防水防火性和防腐蝕性，而廣泛應(yīng)用于智能化豬場豬舍建設(shè)[4]。

1.3 巖棉板

巖棉板是以玄武巖（主要成份為二氧化硅）為主要原材料，經(jīng)高溫熔融加工而成的無機纖維板，具有質(zhì)量輕、保溫、隔音、不燃等性能，是一種新型的保溫、隔燃、吸聲材料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.041～0.045，具有較高的吸聲特性，密度越大，隔聲效果越好。

1.4 聚苯顆粒

保溫膠粉料與聚苯顆?；旌铣赡z粉聚苯顆粒保溫漿料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.057～0.06，阻燃性好，由回收廢品原料制成，價格便宜，但保溫效果不理想，對施工要求高，在智能化豬場豬舍建設(shè)中很少應(yīng)用。

1.5 閉孔珍珠巖

閉孔珍珠巖是一種以低吸水率和高強度為特征的新型絕熱材料，其克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率大、強度低、流動性差的缺點[5]。閉孔珍珠巖具有吸水率低、易分散、強度高等性能。導(dǎo)熱系數(shù)為0.07～0.09，防火性好，耐高溫。

1.6 聚氨酯 （PIR）發(fā)泡材料

PIR是由異氰酸脂（Isocyanate）和聚醚（Ployol）為主原料，再加上其他物質(zhì)，經(jīng)充分混合、反應(yīng)、發(fā)泡生成的泡沫聚合體，是一種新型的有機高分子絕熱材料[6]。導(dǎo)熱系數(shù)為0.025～0.028，抗老化性、防水性、保溫效果等均較好，但價格較貴。

2 建筑保溫處理

傳統(tǒng)封閉式豬舍的能量損失大致為墻體約占50%、門窗約占25%、地下室和地面約占15%、屋面約占10%。智能化豬場豬舍均為全封閉式，因此豬舍保溫處理是一個關(guān)鍵措施，對后期運行成本影響很大。

2.1 欄舍位置與朝向

由于我國冬季盛行西北風(fēng)，因此欄舍位于東南緩坡，即西北方高、東南方低或西北方有障礙物的位置對欄舍保溫有利；另外，房舍坐北朝南有利于避風(fēng)和冬季保暖。當(dāng)前的豬舍多為環(huán)境控制型欄舍，對位置和朝向的要求不高，若條件允許請遵循房舍坐北朝南的規(guī)律，有利于節(jié)約能源。

2.2 墻體保溫

保溫豬舍墻壁要求堅固耐用，墻內(nèi)表面要便于清洗和消毒，應(yīng)具有良好的保溫隔熱效果，這直接關(guān)系到舍內(nèi)的溫濕度。墻體保溫可分為內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫。豬舍建筑室內(nèi)要經(jīng)常噴灑消毒液或沖水清洗，不便采用內(nèi)保溫，因此主要采用外保溫和夾心保溫。此外，墻體本身材料及厚度對保溫也有較大影響，如多孔磚比實心磚、空心墻比實心墻保溫性能更佳；墻壁的厚度越大，保溫性能越強。

（1）保溫砂漿。墻體保溫砂漿主要分為無機保溫砂漿和有機保溫砂漿2種，即可用于豬舍外墻保溫，也可用于豬舍內(nèi)墻裝飾。在墻體保溫砂漿材料中，因有機保溫砂漿（膠粉聚苯顆粒保溫漿）具有良好的保溫隔熱、防火耐老化、不易空鼓開裂、強度高、施工方便等特點而被廣泛應(yīng)用。珍珠巖保溫砂漿由于吸水率太高的缺點逐漸被淘汰；復(fù)合硅酸鋁保溫砂漿因粘接性能差、施工存在隱患，是國家明令限用的保溫材料。

（2）保溫板保溫。將保溫板材（EPS、XPS、巖棉板等）采用粘貼、外掛或澆注的方式附著于墻外進行保溫是目前智能化豬場使用較多的保溫設(shè)計工藝。保溫板由聚合物砂漿、玻璃纖維網(wǎng)格布、阻燃型EPS或XPS等材料復(fù)合而成，集保溫、防水、飾面等功能于一體。

（3） 發(fā)泡劑噴涂保溫。發(fā)泡劑噴涂保溫材料使用較多的為聚氨酯噴涂保溫，其可達到國家A級防火標(biāo)準(zhǔn)，高溫下不融化、無滴落物、低煙霧，尺寸穩(wěn)定性好，具有良好的保溫節(jié)能效果，做到了防火與節(jié)能性能的統(tǒng)一。噴涂聚氨酯發(fā)泡墻體保溫是將異氰酸酯加多元醇、發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等經(jīng)高壓發(fā)泡設(shè)備現(xiàn)場噴涂在豬舍的墻體上。

2.3 門窗保溫

窗戶主要用于采光和通風(fēng)換氣，窗戶越大，通風(fēng)和采光效果越好，但冬季散熱、夏季傳熱也越快，不利于冬季保溫和夏季降溫。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件合理設(shè)計豬舍窗戶的大小、數(shù)量、形狀、位置，在設(shè)計時減少門窗的面積有利于保溫和隔熱。有的環(huán)境控制型欄舍不設(shè)窗戶，但無窗欄舍內(nèi)的母豬可能會因缺乏自然光照而影響正常發(fā)情。門窗本身材料也會影響保溫效果，當(dāng)前有專用的保溫門窗，門板有專業(yè)的保溫夾層，窗戶使用雙層中空玻璃，保溫性能有較好的保證。

2.4 吊頂及屋頂保溫

屋頂和吊頂對豬舍保溫隔熱的作用也是非常重要的，要求不漏水、不透風(fēng)，同時要具有保溫、隔熱、遮陽等性能。

安裝吊頂可以縮小保溫的空間，擴大保溫的效果，吊頂可以方便通風(fēng)、保暖與隔熱。環(huán)境控制型欄舍還設(shè)有專門的吊頂保溫層，使用的材料要求質(zhì)輕并阻燃，大致分2大類：一種是用棉類的保溫板，如巖棉板、硅酸鋁棉板、離心玻璃棉板，這些材料相對便宜，但不環(huán)保，對人體有害。另一種是無機保溫材料，如復(fù)合硅酸鹽，稀土保溫，吊頂厚度要求在5 cm以上，輔助材料費用較高，需要加固。環(huán)境控制型欄舍為了保證保溫效果和美觀一般使用夾心板，一側(cè)彩鋼，另一側(cè)為PVC，中間為阻燃性保溫材料，如巖棉等。

屋頂保溫與吊頂保溫材料相似，智能化豬場豬舍屋頂一般使用鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)，可以使用巖棉板等做夾層或使用新型無機保溫材料直接在屋內(nèi)頂上噴涂，厚度為2～3 cm，無需輔助材料。此外，還可使用阻燃性泡沫夾心彩鋼板。

2.5 地面保溫

豬舍地面的冷熱與豬生長的好壞息息相關(guān)。豬舍地面要求堅實、平整、防滑、不透水、保溫、便于清洗和消毒。地面保溫一般在地面墊層上先鋪塑料薄膜，再鋪約3 cm厚的苯板，最上面涂抹水泥，其中可加鐵網(wǎng)，以加強地面強度[7]。