豬場(chǎng)建設(shè)中最關(guān)鍵環(huán)節(jié)—通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
豬在飼養(yǎng)過(guò)程中有眾多因素會(huì)影響豬的生長(zhǎng)水平和飼養(yǎng)成績(jī):第一,豬場(chǎng)管理,優(yōu)秀的管理可以提高豬的生長(zhǎng)、福利以及高效的生產(chǎn)流程;第二,基因,一個(gè)與種豬生產(chǎn)性能相關(guān)聯(lián)的遺傳育種學(xué)科;第三,營(yíng)養(yǎng);第四,健康保健;第五,豬場(chǎng)設(shè)計(jì),可分為通風(fēng)設(shè)計(jì)、喂料系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及欄體設(shè)計(jì)。深入分析發(fā)現(xiàn)其中豬場(chǎng)管理、基因、營(yíng)養(yǎng)、動(dòng)物保健這前四個(gè)為豬場(chǎng)飼養(yǎng)過(guò)程中的變化因素,隨著飼養(yǎng)水平及管理的提高均可得到提升,而豬場(chǎng)設(shè)計(jì)一旦確認(rèn)建成后,所需要服務(wù)的便是20~30年,影響的不是一個(gè)批次的豬而是一個(gè)飼養(yǎng)體系;所以從豬舍建設(shè)方面分析,豬場(chǎng)建設(shè)是一個(gè)重要的前提。隨著國(guó)內(nèi)外交流日益頻繁與深入,越來(lái)越多的豬場(chǎng)投資人意識(shí)到豬舍建設(shè)以及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)扮演越來(lái)越重要的角色。本文即對(duì)豬場(chǎng)建設(shè)中最關(guān)鍵環(huán)節(jié)——通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)做詳細(xì)分析。
1.通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
通風(fēng)系統(tǒng)是使用一定的設(shè)備裝置調(diào)節(jié)舍內(nèi)溫度從而達(dá)到舒適生活環(huán)境的系統(tǒng)。豬舍環(huán)境包括兩個(gè)方面:第一,舍外環(huán)境,即季節(jié)環(huán)境具體來(lái)說(shuō)是戶(hù)外溫度、濕度等參數(shù);第二,舍內(nèi)環(huán)境,即舍內(nèi)溫度、濕度有沒(méi)有一些有毒有害氣體等等;通風(fēng)的目的就是在一個(gè)舍外大環(huán)境背景下,通過(guò)一定的設(shè)備裝置創(chuàng)造舍內(nèi)所需要的適宜環(huán)境;對(duì)于豬群來(lái)說(shuō),環(huán)境的管理將變得復(fù)雜很多,因?yàn)樨i只在舍內(nèi)完成了生活的全部,包括飲食、休息、排泄以及排泄物儲(chǔ)藏等,所以復(fù)雜的舍內(nèi)環(huán)境對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更多、更高要求。
通風(fēng)能夠控制房間在一定的適宜溫度范圍內(nèi),另外因?yàn)樨i群每天產(chǎn)生大量的糞便會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生大量的有害氣體比如氨氣、硫化氫、一氧化碳、甲烷還有呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳、用水以及尿液產(chǎn)生一定的濕度、糞便干燥后,豬的皮毛,飼料分解產(chǎn)生大量的粉塵顆粒,所以豬舍的環(huán)境也需要將這些有害氣體、濕度及粉塵控制在一定的理想范圍值之內(nèi)。通風(fēng)就是為了維持舍內(nèi)的適宜溫度,同時(shí)排出有害氣體、濕氣及粉塵,并補(bǔ)充足夠的新鮮空氣(見(jiàn)表1)。適宜的溫度降低了豬群的冷應(yīng)激和熱應(yīng)激,保證了飼料的高效利用及豬群的生長(zhǎng)速度,這些都意味著優(yōu)秀的投資回報(bào)。
2.豬舍的通風(fēng)設(shè)計(jì)
通風(fēng)系統(tǒng)通常是建立在一系列的設(shè)備裝置基礎(chǔ)之上,比如風(fēng)機(jī)、屋頂進(jìn)風(fēng)窗、墻面PVC板進(jìn)風(fēng)窗、水簾、噴霧裝置、加熱器、卷簾布等等,這些設(shè)備通通聽(tīng)命于舍內(nèi)的智能通風(fēng)控制器;控制器根據(jù)房間溫度的要求,具體指令是否需要降溫、加熱、加大/減少通風(fēng)量等;通風(fēng)裝置聯(lián)系了戶(hù)外的季節(jié)環(huán)境,創(chuàng)造了房間內(nèi)的溫度環(huán)境并減少了有害氣體的排放。根據(jù)氣候特征通風(fēng)分為冬季、春秋季、夏季模式。
2.1冬季通風(fēng)模式
冬季戶(hù)外溫度很低,豬群的呼吸量將會(huì)減小,為了維持房舍內(nèi)適宜溫度,需要補(bǔ)充一定的熱量(加熱器)同時(shí)還需要兼顧舍內(nèi)有害氣體的排放和氧氣的補(bǔ)充,鑒于以上因素,冬季整體通風(fēng)需要使用的設(shè)備為風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)窗、加熱器;因?yàn)橥ǔoL(fēng)量偏小的關(guān)系,風(fēng)機(jī)通常為變速風(fēng)機(jī)來(lái)維持整個(gè)系統(tǒng);另外因?yàn)閼?hù)外寒冷,舍外的新鮮空氣也是很寒冷的,所以需要將先進(jìn)的風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱處理并確保這些新鮮空氣能夠均勻地進(jìn)入舍內(nèi)并有效分布;一般稱(chēng)這類(lèi)通風(fēng)模式稱(chēng)為冬季最小通風(fēng)。
冬季最小通風(fēng)--通風(fēng)原理:舍外的寒風(fēng)經(jīng)過(guò)側(cè)墻屋檐口進(jìn)入房舍閣樓(通常閣樓溫度略微高于舍外,因?yàn)橛嘘?yáng)光照射原因及閣樓相對(duì)密閉),舍內(nèi)設(shè)計(jì)吊頂,冷風(fēng)經(jīng)過(guò)吊頂上實(shí)現(xiàn)安裝的屋頂進(jìn)風(fēng)窗進(jìn)入舍內(nèi),寒風(fēng)從進(jìn)風(fēng)窗快速吸進(jìn)舍內(nèi)的一剎那便與舍內(nèi)上層熱空氣(房舍內(nèi)部空氣上層為熱空氣,往下溫度越低)進(jìn)行預(yù)熱,然后被預(yù)熱的空氣均勻地向四周擴(kuò)散,待降落到豬只高度時(shí),已經(jīng)沒(méi)有寒冷的應(yīng)激了,最后隨著風(fēng)機(jī)排除舍外(圖2)。
冬季通風(fēng)/建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn):一是房舍需要設(shè)計(jì)為屋檐口敞開(kāi),具體南北方的模式也是有差異的;二是設(shè)計(jì)有吊頂和吊頂?shù)谋?隔熱層(重要性以下章節(jié)有介紹);三是屋頂進(jìn)風(fēng)窗的擺放位置和間距有嚴(yán)格要求,這點(diǎn)國(guó)內(nèi)一些豬場(chǎng)存在此類(lèi)問(wèn)題;四是最小通風(fēng)風(fēng)機(jī)通常為變速風(fēng)機(jī),根據(jù)豬群規(guī)模和類(lèi)別選擇最小風(fēng)機(jī)大。晃迨羌訜崞鞯臄[放與所需熱能大小。
冬季通風(fēng)需要確保寒風(fēng)計(jì)入舍內(nèi)的預(yù)熱(具體預(yù)熱模式的設(shè)計(jì)有多種方案,針對(duì)中國(guó)不同區(qū)域),風(fēng)機(jī)的選擇與使用都很關(guān)鍵,這樣可以充分確保舍內(nèi)有害氣體控制在(表1)之內(nèi)。
2.2春秋季通風(fēng)模式
春秋季,戶(hù)外溫度忽冷忽熱,豬群呼吸量隨著溫度的變化而變化,為了維持房舍內(nèi)適宜溫度,有時(shí)需要增加通風(fēng)、有時(shí)需要減少通風(fēng),但是需要確保這些新進(jìn)入的新鮮空氣能夠均勻地進(jìn)入舍內(nèi)并平均分布,同時(shí)排除舍內(nèi)的有害氣體。我們一般將這類(lèi)通風(fēng)模式稱(chēng)為溫和通風(fēng)。
春秋季溫和通風(fēng)的通風(fēng)原理:此時(shí)的氣候,介于寒冷與溫?zé)嶂g,如果在白天的舍外,是豬群比較理想的環(huán)境要求,那么在大密度飼養(yǎng)的密閉豬舍內(nèi),仍然需要確認(rèn)所進(jìn)入的風(fēng)是比較溫和的,另外需要確定風(fēng)量增加到豬群理想的要求(表3),對(duì)于在交換季節(jié)的過(guò)渡階段,風(fēng)量的變化顯得很突然和不確定,此階段的風(fēng)有相當(dāng)一部分是從屋頂進(jìn)風(fēng)窗下來(lái)的,當(dāng)不足以滿(mǎn)足舍內(nèi)風(fēng)量要求時(shí),部分風(fēng)可以通風(fēng)墻面PVC板的下降(產(chǎn)房/保育舍)或者通風(fēng)卷簾布的下降(妊娠舍/育肥舍)得到補(bǔ)充。
春秋季節(jié)通風(fēng)/建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn):一是房舍的進(jìn)風(fēng)仍然從屋檐口下來(lái);二是多余的風(fēng)可以需要從PVC板與卷簾布的調(diào)控得到補(bǔ)充;三是屋頂進(jìn)風(fēng)窗的數(shù)量與間距,還有驅(qū)動(dòng)模式和房舍結(jié)構(gòu)及飼養(yǎng)密度有一定的關(guān)系。
舍內(nèi)屋頂進(jìn)風(fēng)窗的設(shè)置及擺放能夠更有效的提高舍內(nèi)新鮮空氣的均勻補(bǔ)給從而更高效地改善了舍內(nèi)的空氣環(huán)境。
2.3夏季通風(fēng)模式
夏季戶(hù)外溫度很高,豬群呼吸量大大增加,為了維持舍內(nèi)適宜溫度,需要充分地為豬群降溫,此時(shí)通風(fēng)量將快速增加,舍內(nèi)的有害氣體和粉塵的排放也將更加快速,這種環(huán)境下所需要的通風(fēng)裝置有風(fēng)機(jī)、水簾/噴霧、卷簾布等。針對(duì)大豬類(lèi)型房舍比如妊娠舍/育肥舍,房舍較長(zhǎng)時(shí),人們習(xí)慣性的將這類(lèi)通風(fēng)模式稱(chēng)為:夏季隧道通風(fēng);針對(duì)小豬類(lèi)型比如產(chǎn)房/保育,房舍較短時(shí),人們習(xí)慣性的將這類(lèi)通風(fēng)模式稱(chēng)為:夏季縱向通風(fēng)。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
夏季通風(fēng)—通風(fēng)原理:舍外酷熱,陽(yáng)光直照著房舍屋頂和墻面,閣樓內(nèi)溫度驟升,高熱空氣會(huì)與吊頂進(jìn)行劇烈地?zé)峤粨Q,導(dǎo)致舍內(nèi)溫度加劇升高,為了給閣樓降溫,吊頂必須進(jìn)行隔熱處理,另外在屋頂需要設(shè)計(jì)屋頂通風(fēng)帽,這樣的設(shè)計(jì)會(huì)讓閣樓空間進(jìn)行一個(gè)內(nèi)部熱空氣循環(huán),有效降低閣樓溫度從而降低了高熱空氣對(duì)舍內(nèi)溫度的影響,此時(shí)必須確保屋頂進(jìn)風(fēng)窗處于100%關(guān)閉狀態(tài);產(chǎn)房/保育舍通風(fēng),舍外熱空氣經(jīng)過(guò)水簾降溫(有些區(qū)域不需要設(shè)計(jì),因地制宜),然后經(jīng)過(guò)公共過(guò)道(冬季有效的保障了房舍溫度)再通過(guò)墻面PVC板進(jìn)風(fēng)窗,然后縱向穿過(guò)房舍,給豬群降溫并排除有害氣體及濕氣(圖4);妊娠舍/育肥舍,舍外熱空氣經(jīng)過(guò)水簾降溫(有些區(qū)域不需要設(shè)計(jì),具體情況具體分析),然后隧道式穿過(guò)房舍,給豬群降溫并排除有害氣體及濕氣。
實(shí)踐證明夏季這種通風(fēng)模式能夠有效降低舍內(nèi)溫度。
夏季通風(fēng)/建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn):一是房舍的進(jìn)風(fēng)不從屋檐口下來(lái),且閣樓需要設(shè)計(jì)屋頂通風(fēng)帽;二是夏季通風(fēng)模式下,屋頂進(jìn)風(fēng)窗必須100%關(guān)閉;三是如果使用水簾作為降溫設(shè)備,水簾的開(kāi)啟通風(fēng)為倒數(shù)第二個(gè)開(kāi)啟階段;在具體實(shí)施階段,針對(duì)妊娠舍/育肥舍,設(shè)計(jì)隧道通風(fēng)模式時(shí)房舍的長(zhǎng)度不是任意長(zhǎng)度,這點(diǎn)需要具體分析;通常來(lái)講,育肥舍房舍最長(zhǎng)距離不超過(guò) 86 米,妊娠舍房舍最長(zhǎng)距離不超過(guò)106 米,可以設(shè)計(jì)成單側(cè)進(jìn)風(fēng)模式的隧道通風(fēng)。
三種通風(fēng)模式通風(fēng)的遞進(jìn)關(guān)系
結(jié)合理想的通風(fēng)模式具體到各類(lèi)豬舍的設(shè)計(jì)。
房舍的密閉性;房舍的密閉直接關(guān)系到所設(shè)定的進(jìn)風(fēng)方向能否在舍內(nèi)得到使用,舍內(nèi)的溫度的調(diào)控與有害氣體、濕度及粉塵的排放均與房舍的密閉性有關(guān);在鋼結(jié)構(gòu)房舍中尤其要注意屋頂、吊頂即墻體之間的密閉問(wèn)題,可以通過(guò)煙霧測(cè)試或者風(fēng)機(jī)開(kāi)啟測(cè)試舍內(nèi)負(fù)壓做一定程度的檢測(cè)。
房舍保溫隔熱的重要意義:
舉例:武漢,育肥舍,15M X 50M,1,000頭豬,25KG進(jìn),舍外0℃,理想保持舍內(nèi)18℃,有吊頂,但是吊頂與墻體的保溫在兩種不同的條件下,熱量傳遞給豬場(chǎng)造成的費(fèi)用比較;
3.過(guò)濾系統(tǒng)在通風(fēng)中的運(yùn)用
近年來(lái)隨著部分區(qū)域整體生物安全的顧慮、一些重要的種豬場(chǎng)還有一些公豬站,均在考慮使用過(guò)濾系統(tǒng),給豬群帶來(lái)更有保障的安全系統(tǒng);過(guò)濾系統(tǒng)一般分為,負(fù)壓式通風(fēng)、中性通風(fēng)、正壓式通風(fēng);對(duì)房舍的建筑要求均比較高;從投資使用角度講,負(fù)壓式易于實(shí)現(xiàn),但是對(duì)于房舍要求和管理要求均更高;舍內(nèi)的負(fù)壓一般設(shè)計(jì)范圍在50~62帕斯卡。
過(guò)濾網(wǎng)從過(guò)濾病毒角度講,過(guò)濾原理分為,攔截、慣性、擴(kuò)散;對(duì)于病毒,比如豬流感病毒粒子(0.08μm~0.12μm)、藍(lán)耳病毒粒子(0.05μm~0.065μm)、圓環(huán)病毒粒子(0.0017μm~0.0022μm)均可以有效過(guò)濾,然而病毒粒子在0.3μm~1μm之間是相對(duì)比較困難的。
使用過(guò)濾網(wǎng)后,初效過(guò)濾系統(tǒng)只能起到阻隔粉塵的作用,有時(shí)粉塵攜帶一定的病毒,粉塵會(huì)造成豬群的呼吸道疾病等,在北方風(fēng)沙大的區(qū)域可以使用;如果過(guò)濾病毒則建議使用高效過(guò)濾系統(tǒng)。
過(guò)濾系統(tǒng)增加了豬場(chǎng)投資成本,使用過(guò)濾系統(tǒng),風(fēng)機(jī)需要增加及過(guò)濾網(wǎng)安裝相關(guān)配套框架或者導(dǎo)道亦需增加;美國(guó)研究發(fā)現(xiàn),使用過(guò)濾系統(tǒng)后平均每頭母豬需要增加250美元的費(fèi)用(單母豬區(qū));另外精密過(guò)濾網(wǎng)通常3~5年更換一次,初效過(guò)濾網(wǎng)6~12個(gè)月更換一次;其循環(huán)費(fèi)用較為高昂,即便如此,美國(guó)使用過(guò)濾系統(tǒng)的豬場(chǎng)逐年在增加,因?yàn)樨i場(chǎng)主認(rèn)為這項(xiàng)投資成本比藍(lán)耳病爆發(fā)帶來(lái)的損失小很多。
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延伸閱讀:
- ·關(guān)于豬場(chǎng)建設(shè)養(yǎng)戶(hù)要多留意的問(wèn)題(2016-11-19)