豬舍熱舒適性評(píng)價(jià)及夏季濕簾作用下的CFD模擬

高云, 王瑜, 魯斯迪, 雷明剛, 羅俊杰, 黎煊

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院， 武漢 430070； 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生豬健康養(yǎng)殖協(xié)同創(chuàng)新中心， 武漢 430070； 3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)院， 武漢 430070)

集約化豬舍內(nèi)的熱環(huán)境是影響?zhàn)B豬生產(chǎn)效率的重要因素。豬熱應(yīng)激時(shí)，采食量、運(yùn)動(dòng)量和生產(chǎn)率均減少，料肉轉(zhuǎn)化率下降[1]；豬冷應(yīng)激時(shí)，會(huì)增加采食量，增加運(yùn)動(dòng)或產(chǎn)生發(fā)抖現(xiàn)象，將攝入的飼料大量轉(zhuǎn)換為熱能來維持體溫恒定，同樣導(dǎo)致料肉轉(zhuǎn)化率下降[2-3]。豬的熱感知與新陳代謝和環(huán)境的熱平衡有關(guān)，受溫濕度、風(fēng)速和熱輻射等多種因素影響。要準(zhǔn)確地衡量豬對(duì)熱環(huán)境感知情況，評(píng)價(jià)豬在該熱環(huán)境下的舒適程度，亟需一種比常用的溫濕度指標(biāo)(temperature and humidity index，THI)[4]更細(xì)致且能綜合反映豬在熱環(huán)境下感知的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將有助于優(yōu)化豬舍內(nèi)環(huán)境控制，改善豬舍內(nèi)的熱環(huán)境。

關(guān)于豬熱舒適性的研究最早開始于20世紀(jì)70年代。從最初的單一溫度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳俺Ｓ玫臏貪穸染€性組合[5]。汪開英[6]研究了溫濕度指標(biāo)(THI)不同取值范圍下豬體出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng)的情況；吳中紅等[7]研究發(fā)現(xiàn)，不同通風(fēng)模式下豬舍熱環(huán)境參數(shù)對(duì)母豬生產(chǎn)性能的影響顯著不同；耿愛蓮等[8]觀測(cè)24 h內(nèi)不同時(shí)間的風(fēng)速、溫濕度等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)豬舍人工調(diào)控通風(fēng)方式對(duì)育肥豬場(chǎng)環(huán)境的影響更為顯著。上述研究多采用溫度、濕度作為主要評(píng)價(jià)參數(shù)，部分研究加上風(fēng)速來評(píng)價(jià)豬舍熱環(huán)境優(yōu)劣。從熱平衡原理上來說，人體與豬熱舒適感都取決于新陳代謝與熱交換。Fanger[9]于1972年建立預(yù)測(cè)平均投票模型(predicted mean vote，PMV)，綜合計(jì)算人所處環(huán)境的舒適性；Funakoshi等[10]在列車空調(diào)系統(tǒng)中引入人體PMV指標(biāo)控制；王偉等[11]和楊惠等[12]研究了住宅內(nèi)的人體熱舒適性；在ISO7730標(biāo)準(zhǔn)[13]中，人體熱舒適指標(biāo)包括環(huán)境因素(空氣干球溫度、水蒸氣分壓力和流速、室內(nèi)物體和壁面的輻射溫度)與自身因素(新陳代謝率和服裝熱阻)兩方面。豬與人體不同，無法用語(yǔ)言來表達(dá)對(duì)熱環(huán)境的感知，但借鑒人體的熱舒適評(píng)價(jià)方法，可用豬體新陳代謝率和毛發(fā)熱阻替代人體的新陳代謝率和服裝熱阻，將Fanger的人體主觀反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)論應(yīng)用于豬體，進(jìn)一步提出更準(zhǔn)確的豬熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

豬生活區(qū)的溫度、濕度、風(fēng)速等分布不均勻，導(dǎo)致熱舒適度分布也不均勻,采用CFD模擬方法可分析豬舍的熱環(huán)境分布。目前，CFD技術(shù)被廣泛應(yīng)用于豬舍內(nèi)溫濕度及風(fēng)速流場(chǎng)分析。黃全豐等[14]采用CFD穩(wěn)態(tài)模擬得到機(jī)械通風(fēng)室內(nèi)溫度分布云圖；鄧書輝等[15]采用CFD研究低屋面橫向通風(fēng)豬舍氣流場(chǎng)的分布；任守綱等[16]利用CFD方法構(gòu)建了時(shí)空變化預(yù)測(cè)模型；林加勇等[17]采用標(biāo)準(zhǔn)湍流模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分并通過多孔介質(zhì)等效對(duì)漏縫地板進(jìn)行簡(jiǎn)化處理；Wang等[18]通過CFD建模方法虛擬研究了風(fēng)洞對(duì)奶牛立臥傳熱的影響。上述研究中，CFD技術(shù)被用于豬舍內(nèi)溫度、濕度和風(fēng)速的分布場(chǎng)模擬，如在此基礎(chǔ)上結(jié)合影響豬舒適感的指標(biāo)，可對(duì)整個(gè)豬生活區(qū)熱環(huán)境舒適情況進(jìn)行評(píng)價(jià)模擬，更能直觀和準(zhǔn)確地反映豬在生活區(qū)的熱環(huán)境感知情況。

本文綜合溫度、濕度、風(fēng)速、平均輻射溫度，毛發(fā)熱阻和新陳代謝率6種因素建立豬體PMV指標(biāo)綜合評(píng)判豬舍的熱舒適性，并以夏季濕簾作用下的豬舍為例用CFD模擬了豬舍的熱舒適性分布，通過在豬舍內(nèi)實(shí)地測(cè)量來驗(yàn)證熱環(huán)境評(píng)價(jià)仿真模型的可行性和準(zhǔn)確性，為實(shí)現(xiàn)豬舍環(huán)境的精確控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 豬體的熱平衡分析

豬體與周圍環(huán)境的熱交換包括熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射和熱蒸發(fā)四種方式[19-21]。為了維持恒定的體溫，豬體的產(chǎn)熱和散熱需達(dá)到平衡。當(dāng)平衡打破時(shí)，豬就會(huì)感受到冷或者熱。豬體的熱平衡方程與人體熱平衡方程相似，如式(1)所示[22]。

S=M-W-R-C-E-K

(1)

式中，S表示豬體的蓄熱率，M表示豬體的新陳代謝率，W為豬體的運(yùn)動(dòng)功率，R為豬體與環(huán)境的輻射換熱率，C為豬體與環(huán)境的對(duì)流換熱率，E為豬體由于呼吸、皮膚表面水分蒸發(fā)及出汗與豬舍環(huán)境的潛熱換熱率，K為豬體與地板的熱傳導(dǎo)換熱率，單位均為W·m-2。

1.1.1豬體的新陳代謝率 新陳代謝是豬體維持生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。豬體和人體的體型大小相近，代謝強(qiáng)度近似相等，豬體新陳代謝率表達(dá)式[23]如下。

M=21(0.23RQ+0.77)VO2/AD

(2)

式中，RQ為豬體吸入O2的量和排出CO2的量之比，人體靜止時(shí)為0.8左右，豬體新陳代謝率和人體靜態(tài)時(shí)代謝率相類似，這里取0.8；VO2為0 ℃、101.325 kPa條件下，單位時(shí)間消耗O2的體積，mL·s-1；AD為豬體總表面積，m2。

1.1.2豬體的運(yùn)動(dòng)功率 豬體運(yùn)動(dòng)功率取決于活動(dòng)強(qiáng)度。相較于人體，豬的活動(dòng)較少，強(qiáng)度較弱。人體運(yùn)動(dòng)效率在不同活動(dòng)強(qiáng)度下一般為 5 %～10 %[24]，對(duì)豬體而言，豬長(zhǎng)時(shí)間躺臥，運(yùn)動(dòng)量小，這里忽略W，取值為0。

1.1.3豬體與地板間的熱傳導(dǎo) 豬每天躺臥時(shí)間幾乎可以占到20 h以上，所以躺臥熱傳導(dǎo)交換占熱傳導(dǎo)的主要比例。在躺臥時(shí)，豬體熱傳導(dǎo)所產(chǎn)生的熱流量與地面接觸面積和導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)。以育肥豬為例，豬體躺臥時(shí)豬體體表20%的面積與地板接觸[25]，地板導(dǎo)熱系數(shù)越低，傳導(dǎo)速率越慢。豬體毛發(fā)表面與地板之間的熱傳導(dǎo)換熱率計(jì)算如式(3)所示。

K=λA(Ts-Tf)/(LAD)

(3)

式中，λ為導(dǎo)熱系數(shù)，W·m-1·℃-1；A表示豬體皮膚表面和地板的接觸面積，m2；Ts為豬體皮膚表面攝氏溫度，℃；Tf為地板底部攝氏溫度，℃；L為地板表面與地板底部之間的距離，m；AD為豬體總表面積，m2。

地板由磚砌成，查表得λ為0.75 W·m-1·℃-1。經(jīng)測(cè)量，豬體皮膚表面與地板的接觸面積平均值為0.4 m2，豬體總表面積均值為1 m2。測(cè)量結(jié)果結(jié)合計(jì)算得豬體皮膚表面溫度為37.6 ℃，地板底部溫度為26.6 ℃，地板表面與地板底部之間的距離為0.25 m。

1.1.4豬體與周圍表面的熱輻射 豬體與周圍表面的熱輻射取決于豬體表面與周圍表面的溫差，輻射換熱公式如式(4)所示[26]。

R=Aeff×εfclσ(tcl4-tr4)/AD

(4)

式中，R表示豬體與環(huán)境的輻射換熱率，即輻射等效熱流密度，W·m-2；Aeff為豬體的有效輻射面積，m2；ε為豬體的平均表面黑度，取0.95；fcl為豬體面積系數(shù)；σ為黑體的輻射常數(shù)，5.67×10-8W·m-2·K-4；tcl為豬體毛發(fā)開氏溫度，K；tr為環(huán)境的平均輻射開氏溫度，K。

豬體有效輻射面積與豬體總表面積的比值在不同的姿勢(shì)下會(huì)發(fā)生變化，人體有效輻射面積系數(shù)測(cè)試結(jié)果的平均值為0.71[27]，故豬體有效輻射面積為豬體總表面積的71% 。

1.1.5豬體與環(huán)境的對(duì)流換熱 豬體與環(huán)境之間的熱對(duì)流是豬體熱交換的主要方式，熱對(duì)流C用牛頓換熱公式計(jì)算[28]。

C=fclhc(Tcl-Ta)

(5)

式中，fcl為豬體面積系數(shù)；hc為豬體與環(huán)境的對(duì)流換熱系數(shù)，W·m-2·℃-1；Tcl為豬體毛發(fā)攝氏溫度，℃；Ta為環(huán)境攝氏溫度，℃。

1.1.6豬體與環(huán)境的潛熱交換 豬體的皮膚汗腺不發(fā)達(dá)，主要通過呼吸排出的水蒸氣進(jìn)行潛熱交換[29]。氣溫過高時(shí)，豬場(chǎng)會(huì)向豬體皮膚表面噴灑一定量的水，水蒸發(fā)將帶走豬體的熱量[30-31]。豬體的潛熱(E)交換用式(6)表示[32]。

E=Ediff+Erew+Eres+Cres

(6)

式中，Ediff為豬體皮膚擴(kuò)散蒸發(fā)散熱率，W·m-2；Erew為豬體排汗蒸發(fā)熱損失率，W·m-2；Eres為豬體呼吸蒸發(fā)熱損失率，W·m-2；Cres為豬體呼吸的顯熱損失率，W·m-2。

1.2 豬舍熱舒適性指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法

豬體PMV指標(biāo)(PMVpig)借鑒于人體舒適度指標(biāo)[33-34]，值越大，豬體就覺得越熱，值越小，豬體就覺得越冷[35-36]。豬體熱舒適感指標(biāo)PMVpig表示為豬體新陳代謝率和豬體蓄熱率之間關(guān)系，如式(7)所示。

PMVpig=[0.303×exp(-0.036M)+0.028]×S

(7)

式中，PMVpig為豬體PMV指標(biāo)；S為豬體的蓄熱率，W·m-2,即豬體產(chǎn)熱率與散熱率之間的差值，這一項(xiàng)可由豬體熱平衡方程(8)得出。

S=(M-W)-3.05[5.733-0.007(M-W)-Pa]-0.42[(M-W)-58.2]-1.7×10-2M(5.867-Pa)-0.001 4M(34-Ta)-3.82×10-8fcl(tcl4-tr4)-fclhc(Tcl-Ta)

(8)

式中，Pa為水蒸氣分壓力，kPa；fcl為豬體面積系數(shù)，由毛發(fā)熱阻Icl決定，兩者成正比關(guān)系；hc為對(duì)流換熱系數(shù)，W·m-2·℃-1，與環(huán)境風(fēng)速v有關(guān)。其中Tcl豬體毛發(fā)攝氏溫度，測(cè)量均值為30 ℃。

根據(jù)Fanger的7級(jí)冷熱生理感覺標(biāo)尺，針對(duì)豬體PMV指標(biāo)同樣地采用7級(jí)分度，見表1。

表1 豬體PMV指標(biāo)的層級(jí)分度表Table 1 Hierarchical scale of pig body PMV index

1.3 豬舍熱環(huán)境測(cè)量

在豬舍內(nèi)部均勻放置多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)豬舍內(nèi)的熱環(huán)境分布，對(duì) CFD 模型進(jìn)行驗(yàn)證。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)裝載溫度、濕度、風(fēng)速、黑球溫度等多個(gè)傳感器模塊，可實(shí)時(shí)測(cè)量豬舍內(nèi)的溫濕度、風(fēng)速和平均輻射溫度。

為測(cè)試濕簾的降溫效果，選擇在氣溫較高(最高為 35 ℃)的天氣實(shí)地測(cè)量，于 2018 年 9 月 24 日在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)集約化豬舍進(jìn)行。豬舍長(zhǎng) 25 m,寬 8 m，墻壁為磚和水泥等材料，墻體厚 0.25 m，屋頂用保溫板吊頂，吊頂距離地面高 2.5 m，單一走廊寬 1 m，刮糞池深 0.8 m，半漏縫地板占總豬圈面積的 1/4。舍內(nèi)有兩列豬欄，各有 9 個(gè)欄位，結(jié)構(gòu)相同，兩側(cè)共計(jì)滿載 18 只豬入欄。南北各開 8 個(gè)寬 1.2 m、高1 m 窗戶。

測(cè)試時(shí)間從早上9點(diǎn)到次日早上9點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)選擇距離地面0.6 m且不宜被豬體損壞的豬生活區(qū)，節(jié)點(diǎn)布置如圖1 所示。12 個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)稱布置，編號(hào)為1、2、7、8 的4個(gè)節(jié)點(diǎn)距離西邊端墻5 m；5、6、11和12號(hào)4個(gè)節(jié)點(diǎn)距離東邊端墻5 m；中間4個(gè)節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)與最近的側(cè)墻距離為0.1 m。

1.4 CFD建模與仿真

1.4.1豬舍的網(wǎng)格劃分及豬體模型 豬舍用石膏板吊頂，在機(jī)械通風(fēng)模式下，忽略環(huán)境風(fēng)速對(duì)舍內(nèi)氣流的影響。采用ANSYS(17.0，美國(guó))軟件ICEM 劃分四面體網(wǎng)格，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性檢驗(yàn)，確定網(wǎng)格尺寸為0.01 m，對(duì)24.5 m×7.5 m的流體空間進(jìn)行劃分，自動(dòng)生成數(shù)量為558 930的網(wǎng)格，網(wǎng)絡(luò)最小角度為63.047°，長(zhǎng)寬比為1.215，質(zhì)量為0.972，質(zhì)量較好。風(fēng)機(jī)和濕簾等與外界氣流交互處0.1 m距離內(nèi)采取局部加密，靠近墻壁附近的空間區(qū)域也進(jìn)行漸進(jìn)加密，增加模型計(jì)算的準(zhǔn)確性。

豬體與周圍的熱環(huán)境存在相互影響，本文將豬只考慮到計(jì)算模型中，采用長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)模擬[37-38]，將豬體和地面接觸部分作為豬舍地面的一部分，這樣既保證了建模系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，又避免運(yùn)算量過大。

1.4.2湍流模型和多孔介質(zhì)模型 假設(shè)豬舍內(nèi)氣體是常溫、低速、不可壓縮氣體，遵循質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律[39]，不考慮風(fēng)機(jī)通風(fēng)過程中的組分變化，采用湍流模型進(jìn)行流體仿真。

濕簾空氣入口處采用多孔介質(zhì)模型，濕簾通風(fēng)阻尼系數(shù)與經(jīng)過濕簾的風(fēng)速正相關(guān)。豬舍的出風(fēng)口為一排帶風(fēng)筒的風(fēng)機(jī)，將風(fēng)扇模型建立成一個(gè)無厚度的薄面，壓差與風(fēng)機(jī)風(fēng)速正相關(guān)[40]，風(fēng)扇連通域同樣采用多孔介質(zhì)模型，邊緣采用壓力出口定義風(fēng)機(jī)出口。

(9)

1.4.4其他邊界條件 豬舍濕簾設(shè)為速度入口邊界，北側(cè)、西北側(cè)、西南側(cè)和南側(cè)風(fēng)速分別為1.38、1.27、1.28、0.94 m·s-1；風(fēng)機(jī)出口設(shè)為壓力出口邊界；墻壁設(shè)為壁面邊界，紅磚水泥結(jié)構(gòu)，東、西、南、北墻溫度分別為27.7、29.3、28.6和27.1 ℃；豬體和豬舍頂部為無滑移壁面，豬體溫度37.6 ℃，石膏板吊頂溫度29 ℃。相應(yīng)的材質(zhì)數(shù)據(jù)和模型參數(shù)如表2所示。

表2 材質(zhì)數(shù)據(jù)和模型參數(shù)Table 2 Material data and model parameter

2 結(jié)果與分析

2.1 CFD模擬網(wǎng)格獨(dú)立性和可信性驗(yàn)證

選擇三種不同密度的網(wǎng)格模型來驗(yàn)證網(wǎng)格獨(dú)立性和可信性。設(shè)置模型A、B、C的網(wǎng)格數(shù)量分別為150 565、558 930和855 674。將三種網(wǎng)格模型進(jìn)行CFD仿真試驗(yàn)，得到節(jié)點(diǎn)處測(cè)量值與仿真值如圖2所示。模型A的仿真值與測(cè)量值偏差較大，在9 %左右，而模型B、C的仿真值與測(cè)量值相差不大，且偏差都在6 % 以內(nèi)，由此可知，模型B、C滿足網(wǎng)格無關(guān)性和可信性驗(yàn)證條件，相比之下，模型B網(wǎng)絡(luò)數(shù)量較少，運(yùn)算量小，故采用模型B進(jìn)行數(shù)值仿真。

2.2 CFD仿真結(jié)果分析

2018年9月14日13:00，在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)豬舍中進(jìn)行多點(diǎn)位節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，選取Z=0.6 m和Z=1.2 m豬生活區(qū)水平面對(duì)比高度水平面進(jìn)行CFD仿真。

2.2.1溫度場(chǎng)分析 由圖3可以看出，當(dāng)Z=0.6 m時(shí)，溫度平均值為24.4 ℃，波動(dòng)區(qū)間為23.8～26.6 ℃，溫度場(chǎng)分布較為均勻，溫度沿濕簾進(jìn)風(fēng)口到風(fēng)機(jī)逐漸增高，但差異較小，溫度波動(dòng)控制在2 ℃左右，靠近墻壁區(qū)域溫度較走廊位置高，溫度變化率大，整體降溫效果良好。當(dāng)Z=1.2 m時(shí)，溫度平均值為24.2 ℃，波動(dòng)區(qū)間為22.2 ～28.8 ℃，溫度沿著入風(fēng)口方向逐漸升高，降溫效果不斷減弱，墻角和邊緣處溫度較走廊和靠近入風(fēng)口的地方偏高，整體降溫效果較為均勻。

2.2.2濕度場(chǎng)分析 由圖4可以看出，當(dāng)Z=0.6 m時(shí)，濕度整體偏高，均值為73.8%，波動(dòng)區(qū)間為50%～80%?？拷鼭窈熑腼L(fēng)口處濕度值較低，處于50%～60% 之間，過第一個(gè)欄位后大部分?jǐn)?shù)值接近70% 左右，整體來看豬舍該高度水平面上濕度場(chǎng)分布較為均勻，但在豬舍入風(fēng)口處的濕度與整體濕度差別較大。當(dāng)Z=1.2 m時(shí)，濕度均值為78%，整體濕度值較豬生活區(qū)水平面有一定的提高，豬舍分布均勻性更為明顯，超過90 % 以上區(qū)域濕度差值在5 % 以內(nèi)，但與Z=0.6 m水平面不同的是靠近濕簾入風(fēng)口處的濕度仿真值較高，濕度偏大。

2.2.3風(fēng)速場(chǎng)分析 由圖5可以看出，當(dāng)Z=0.6 m時(shí)，整體風(fēng)速較小，均值為0.25 m·s-1，波動(dòng)范圍為0～0.5 m·s-1，中間走廊區(qū)域出現(xiàn)渦流現(xiàn)象導(dǎo)致風(fēng)速值上升，在入風(fēng)口處風(fēng)速較小，基本處于無風(fēng)的狀態(tài)，走廊中部由于無柵欄影響風(fēng)速較高，走廊底部風(fēng)速也是較小，存在較大的死角。當(dāng)Z=1.2 m時(shí)，風(fēng)速均值為0.50 m·s-1，波動(dòng)范圍為0～2.0 m·s-1，沿入風(fēng)口向出風(fēng)口方向，風(fēng)速呈現(xiàn)明顯的階梯變化，越靠近入風(fēng)口和出風(fēng)口處，風(fēng)速變化率越大，改變更為劇烈，由于入風(fēng)口的不對(duì)稱性，氣流存在偏移，導(dǎo)致一側(cè)風(fēng)速較小，中部區(qū)域氣流則較為均勻，一般在0.4 m·s-1左右。

2.2.4豬體PMV分析 由圖6可以看出，當(dāng)Z=0.6 m時(shí)，整體豬體PMV指標(biāo)較小，均值為0.34，波動(dòng)范圍為-0.5～+0.5，標(biāo)準(zhǔn)差為0.243，靠近濕簾入風(fēng)口處指標(biāo)為負(fù)數(shù)，說明屬于偏冷狀態(tài)，沿入風(fēng)口向出風(fēng)口方向，指標(biāo)上升為正值，屬于偏熱狀態(tài)，整體處于熱舒適范圍內(nèi)，但中后部的豬體PMV指標(biāo)偏高，指標(biāo)波動(dòng)較大。當(dāng)Z=1.2 m時(shí)，豬體PMV均值為0.63，波動(dòng)范圍為0.5 ～ 0.8，標(biāo)準(zhǔn)差為0.196，較Z=0.6 m處來說，標(biāo)準(zhǔn)差變小，分布相對(duì)均勻，指標(biāo)整體數(shù)值有所提高，較少出現(xiàn)局部過冷或者過熱的現(xiàn)象。

3 討論

現(xiàn)階段評(píng)價(jià)豬舍熱環(huán)境的方法主要有兩類:一類是采用諸如THI的多因素指標(biāo)，另一類是多種單因素指標(biāo)組合的評(píng)價(jià)形式。其中THI綜合考慮影響豬舍熱環(huán)境的兩個(gè)重要因素溫度和濕度，得到一個(gè)簡(jiǎn)單多因素評(píng)價(jià)指標(biāo)，雖然該指標(biāo)計(jì)算簡(jiǎn)便，也能一定程度評(píng)價(jià)豬舍熱環(huán)境的好壞情況，但沒有將影響豬舍熱環(huán)境的因素考慮全面，具有一定的局限性，而且該指標(biāo)主要用于豬體熱應(yīng)激的判斷，對(duì)較冷熱環(huán)境的評(píng)價(jià)描述不足。單因素指標(biāo)多種組合的評(píng)價(jià)形式也是豬舍熱環(huán)境評(píng)價(jià)的一個(gè)有效手段，其基于層次分析和最優(yōu)化控制策略原理，分析討論得到各熱環(huán)境因素的最佳波動(dòng)范圍，該類評(píng)價(jià)方法對(duì)于影響熱環(huán)境的因素考慮較為全面，但缺點(diǎn)是不能通過單一指標(biāo)準(zhǔn)確定量判斷豬舍熱環(huán)境的狀況。

對(duì)比而言，本文提出的豬體PMV指標(biāo)評(píng)價(jià)方法將影響豬舍熱環(huán)境的因素全面考慮，熱環(huán)境的描述評(píng)價(jià)較THI指標(biāo)來說范圍擴(kuò)大，將豬舍冷熱環(huán)境情況都包括在內(nèi)，同時(shí)又能通過單一指標(biāo)定量的對(duì)豬舍熱環(huán)境情況作出冷熱判斷，彌補(bǔ)了單因素指標(biāo)多種組合評(píng)價(jià)形式下環(huán)境冷熱定量分析判斷的不足。本文引入豬舍熱舒適性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)濕簾作用下的豬舍熱環(huán)境進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果證明，豬舍PMV指標(biāo)可以較好判斷豬舍整體的熱舒適性情況，為將來豬舍環(huán)境控制的優(yōu)化提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)。由于該指標(biāo)是借鑒人體熱舒適性評(píng)價(jià)方法來進(jìn)行研究分析的，因此該豬舍熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)也有一定的局限性，存在相對(duì)的冷熱誤判，這也是該豬舍熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)需要不斷完善的地方。