猪舍冬季前后的通风设计

冬季前后的通风是指封闭猪舍中, 从猪群的最低通风量直至猪群要转为夏季降温前的通风模式, 通常是我国的大多数地区晚秋至早春季节的通风需要。本文不准备面面俱到的涉及猪舍工艺设计的所有方面, 仅以猪舍冬季前后通风模式的决策过程为例, 扼要列明猪舍环控系统集成的方法和过程。

秋冬春季通风的目标

冬季前后猪舍的通风,除了给猪群提供足够新风之外,减少舍内的湿度 (水蒸气和有害气体 (二氧化碳、氨气、一氧化碳等也是重要的目标。对现代猪种的适温范围及通风需求参数,目前整个行业仍沿用北美国家 90年代的标准,也是目前畜舍环境控制设计引用最多的标准。这些参数已经考虑了呼吸量和带走有害气体的通风需要。

近年来, 随着现代猪种种质不断改良, 猪的生长速度、饲料转化率已经有了很大的提高。有足够的理由推断, 现在我国所饲养现代猪只的代谢率也已发生了很大的变化, 食后体增热及呼气量均有明显增加。据笔者在我国新建环境控制猪场的跨季观察发现, 使用原来通风参数的妊娠母猪舍, 夏季通风降温明显不足, 而冬季则常见舍内湿度偏大的现象。除了设计时因地而异考虑不足之外,猪群代谢率的变化当属主要原因。

因此, 高密度养殖的猪舍依靠自然通风已较难实现, 最低通风量也已不能照抄“旧教科书” 上的参数 , 需要按照高效猪种做相应改变。目前通常的做法是取通风量推荐范围的上限,甚至再高出一些。

秋冬春季通风的主要难点及要点

猪只冬季保温对猪的健康、生长和饲料转化率非常重要。保温的同时又需要通过通风换气, 引入猪只呼吸所需的氧气, 带走舍内产生的水蒸气和有害气体, 因此寒冷季节的通风量不能太高也不能不足。由于新断奶仔猪对温度十分敏感, 这种保温和换气的矛盾, 尤以保育舍为最甚。

粪尿排泄区域安装地暖装置,可大大增加舍内的湿度和有害气体量, 进一步增加通风难度和能耗。

为了更好地利用机械设备, 与断奶批次的母猪头数匹配, 现代新模式的猪舍单元的进深和长度往往较大, 不少新式猪舍超过 20米进深, 远超了自然通凤的长度限制(通常为 16米。以在我国华北平原,建设与 1200 母猪匹配的 500头 /周的入舍保育猪为例,冬天最低通风量每单元只需 500×5=2500立方米每小时。这么小的换气量如果从风机对面的一侧风口入舍, 即使通风量计算足够, 也恐怕只有进风口附近的仔猪能接触到寒冷的新风, 风机一端的空气则会十分污浊。冬季通风的难点之一就是要做到把有限的通风换气量, 均匀地分布到整个单元的猪舍。

冬季通常不会采用纵向进风。大进深的猪舍一般是通过布于天花上的进风口来实现的。

冬季天花进风不仅可以有计划地分布进风口, 而且重要的是可使入舍的冷风与上升至天花面上的热气相遇,实现热交换后再落到目标猪群。

晚秋至早春的季节里, 猪舍外界环境的温度、湿度每天都可能有波动, 从而要求进舍通风换气量能根据舍内猪只的温湿要求,自动、平滑地作出调整。仍以华北平原的猪场为例, 3月末的中午气温可能达到 18℃,而晚上可能只有 3℃,开 /关式固定速风机进行通风换气, 恐会造成幼龄仔猪的冷风流应激,诱发腹泻、肺炎等疾病。所以,冬季通风的风机,通常采用可调速风机,以应对温度的细微变化。

冬季换气对猪舍的建筑也提出了更高的要求, 隔热和密闭性尤其重要。大进深的妊娠母猪舍,冬季最低通风量采取侧墙的地沟 /地面风机换气,或可有助于入舍空气的均匀分布和调节。当然,猪舍转为纵向通风,这些侧墙风机则需窑闭,造成动力的部分闲置。

就我国目前的畜舍环控设备制造水平而言,将风机、调速、风口、水帘、卷帘等装置集成控制的控制器尚无可靠产品, 而将部分设备手动控制的“半自动” 控制往往造成更多的问题。目前,国外虽有厂家尝试根据感应舍内的二氧化碳、氨气、

硫化氢、一氧化碳甚至氧气的量, 来控制换气量,但是生产实际证明,目前根据舍内温度变化设置的控制器, 已能很好满足清除有害气体的要求,温控指示的控制器仍是市场的主流。

实现冬季通风目标的主要途径

针对冬季通风的要求和难点, 猪舍设计和建筑首先应考虑使用隔热材料的墙体。砖混墙体的重要缺点是吸湿, 使用几年之后隔热效果往往大打折扣。在湿冷的长江流域, 应尽量减少大量使用砖混墙体。减少用单层玻璃钢窗的使用, 减少窗墙比也是增加隔热效果的重要途径。

采用防潮隔热的天花吊顶是新模式猪舍的重要特点。隔热天花, 一方面减少了猪舍内环控容积,另一方面对妊娠舍、盲肥舍甚至分娩舍,提高夏季舍内风速,增加散热,有很大帮助。平面的隔热天花也是冬季通风迸风口的依托。

除保育舍外,天花进风口的数量应能满足纵向通风前温和气候下的通风量。

进深不超过 17米的猪舍可以考虑侧墙翻窗或天花风道式进风,进深太大的猪舍侧墙翻窗的送风距离 (4~5 米 /秒风速下通常不能满足分布新风的要求。纤维风道送风的模式要考虑维护和清洗,往往用于很小的猪舍。

大进深的妊娠舍、育肥舍,可考虑使用侧墙/地沟风机来满足最低通风量的需求,达到进风均匀的目的。

通风模式设计的一般步骤

猪舍的通风设计是养猪设施设计的一部分, 需要进行整体统筹。不能忘记的是, 任何设计都是理论参数, 实际安装后, 根据不同外界环境的温湿度变化, 带猪调整控制器更为重要, 有时甚至需要增 /减设备。

仅以通风设计为例,现代猪场设计的一般步骤是:

①根据公司的生产体系确定繁殖群、保育育肥群、后备猪、公猪站的布局 ;

②按照全进全出的原则,确定分娩批次所需的分娩栏位数、保育 /肥舍的面积与栏位布置 ;

③确定粪尿清理模式,现代养猪模式通常采用全漏缝地板 ;

④确定结构—墙体—天花材料 ;

⑤按照不同饲养阶段各单元的容积计算该单元的通风量, 根据风速要求 (妊娠舍、育肥舍计算通量,同时根据本阶段每头猪的通风要求计算通风量,在三者中合理取值 ;

⑥选择环控设备厂家, 并根据其产品不同, 布置设备和控制装置。尤其要注意风机在静压增加时,定风量的损失。

⑦根据价格、可靠性声誉、可维护性、服务等选定型号 ;

⑧安装调试,带猪检测,并根据实际风量调整控制器设置和设备。

讨论

新模式猪舍设计的关键是耍有明确的设计参数和目标。这些参数要根据猪场所饲养的猪群种质、所在地区及建筑模式和材料等等进行调整, 并经过带猪调试方能保证效果。现代化的重要标志是分工更细致、资源的投入产出更高。与无控制的后院式散养相比, 以同样的单价格和用量计算,土地、人工、饲料、能耗以及对环境的影响程度,集约化和工业化明显有更高的产出 ; 可以更高效地利用各种资源。我国的人口分布及其对猪肉产品的需求分布,决定了可用于养猪生产的土地永远都是稀缺的资源, 户散养的所谓“合理规模” 必将会越来越大,集约化和工业化已成我国养猪模式的不二之选。

如果以猪场布局、流程、环境及建筑方式等设计的科学合理程度来衡量, 中国的现代化养猪其实才刚开始。