導(dǎo)讀

筆者曾經(jīng)在國(guó)內(nèi)某大型養(yǎng)殖集團(tuán)工作過(guò)，對(duì)于在東北特別是黑龍江省投資養(yǎng)豬深有體會(huì)，過(guò)去那種“一套圖紙包打天下建遍大江南北”的豬舍，結(jié)果往往因?yàn)榄h(huán)控設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)使得養(yǎng)豬人陷于被動(dòng)，高巖的這篇文章很能給人以啟迪，豬舍設(shè)計(jì)必須拿到當(dāng)?shù)氐谝皇值臍庀筚Y料，根據(jù)歷年的溫度、濕度極限值綜合考慮合理的環(huán)控方案，任何圖省事的做法事實(shí)證明是行不通的。

1 地理緯度并不是一個(gè)好指標(biāo)

筆者參與過(guò)黑龍江哈爾濱附近的一個(gè)母豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)，在豬舍環(huán)控方案討論階段有人提出，哈爾濱同歐洲一些國(guó)家緯度接近，可以按照歐洲的通風(fēng)設(shè)計(jì)模式和設(shè)備配置方案。緯度是選擇環(huán)控方案的好指標(biāo)嗎？答案是否定的，通過(guò)對(duì)比哈爾濱地區(qū)和法國(guó)布雷斯特地區(qū)的氣候可以看出：圖1是哈爾濱標(biāo)準(zhǔn)氣象年氣溫的3D分布圖，可以看出哈爾濱全年溫度波動(dòng)幅度很大，從﹣28.7℃～32.8℃，而相對(duì)哈爾濱緯度更靠北的法國(guó)布雷斯特溫度波動(dòng)只在﹣4℃～29℃。

圖1 哈爾濱標(biāo)準(zhǔn)氣象年氣溫3D分布圖（北緯45.78°）

圖2 法國(guó)布雷斯特氣溫3D分布圖（北緯48.45°）

其實(shí)只要了解基本的地理知識(shí)，我們就可以知道，地球上相近緯度區(qū)域的可能屬于完全不同的氣候類型。歐洲養(yǎng)豬集中區(qū)域多數(shù)屬于北溫帶海洋性氣候，氣溫波動(dòng)很小，沒有極熱、極寒天氣，同我國(guó)東北大部分區(qū)域存在較大差異，所以具體豬舍環(huán)控方案的選擇一定要基于當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，不宜盲目套用發(fā)達(dá)國(guó)家的成熟方案。

2 豬舍是否用濕簾

在豬舍濕簾使用方面，美國(guó)艾奧瓦州立大學(xué)的Steven Hoff教授給出了他的判斷方法，圖3是美國(guó)不同區(qū)域的氣溫指標(biāo)，三個(gè)溫度數(shù)據(jù)由上到下分別是頻率1%的低溫，頻率1%的高溫，對(duì)應(yīng)頻率1%高溫的濕球溫度。濕球溫度可以理解為通過(guò)蒸發(fā)降溫使空氣濕度達(dá)到100%時(shí)可以降到的最低氣溫。

判斷是否使用濕簾，可以基于頻率1%的高溫和對(duì)應(yīng)頻率1%高溫的濕球溫度兩個(gè)指標(biāo)做出判斷。我們以美國(guó)中西部地區(qū)為例，頻率1%的高溫為33℃，對(duì)應(yīng)的濕球溫度是23℃。通過(guò)蒸發(fā)降溫的最大幅度為10℃，考慮濕簾的蒸發(fā)效率，如果濕簾的蒸發(fā)效率為70%，則豬舍使用濕簾后蒸發(fā)降溫最大可降7℃，因此通過(guò)濕簾后豬舍可降溫至26℃。Steven Hoff教授認(rèn)為最大降溫幅度超過(guò)10℃即比較適宜使用濕簾。美國(guó)中西部的情況僅僅依靠濕簾降溫還無(wú)法達(dá)到某些階段豬只的理想溫度需求，還需要考慮配套風(fēng)速降溫。

圖3 美國(guó)不同地區(qū)溫度數(shù)據(jù)

圖4 美國(guó)不同區(qū)域蒸發(fā)降溫的幅度

國(guó)內(nèi)各地頻率1%的高溫和對(duì)應(yīng)頻率1%高溫的濕球溫度這兩個(gè)指標(biāo)相對(duì)較難獲取，我們可以通過(guò)空調(diào)室外干球計(jì)算溫度和空調(diào)室外濕球計(jì)算溫度做簡(jiǎn)單判斷，我國(guó)夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度分別采用歷年平均不保證50小時(shí)的干、濕球溫度，兩個(gè)指標(biāo)沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，但可以簡(jiǎn)單做初步判斷。

哈爾濱夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度分別為30.3℃和23.4℃，濕簾蒸發(fā)降溫大體在5℃左右，也就是可降溫至約25℃，夏季設(shè)置濕簾基本可以滿足大部分情況的降溫需求。

而地處華中的武漢夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度分別為35.2℃和28.2℃，濕簾蒸發(fā)降溫也在5℃左右，可降溫至約30℃，夏季設(shè)置濕簾還需配套風(fēng)速降溫或噴淋滴水降溫的方式。

3 嚴(yán)寒區(qū)域更應(yīng)關(guān)注通風(fēng)

豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)應(yīng)為豬的活動(dòng)區(qū)域提供適宜的溫度、濕度，并降低NH3等有害氣體濃度。不同環(huán)境條件下通過(guò)通風(fēng)要同時(shí)滿足這些要求，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度和有害氣體的平衡。通風(fēng)指標(biāo)具體和下面幾點(diǎn)有關(guān)：

⑴豬舍維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能；

⑵豬舍內(nèi)溫度、濕度和有害氣體產(chǎn)生量的平衡；

⑶豬舍舍內(nèi)環(huán)境指標(biāo)：設(shè)定溫度、相對(duì)濕度、有害氣體濃度；

⑷豬舍舍外環(huán)境指標(biāo)：溫度、相對(duì)濕度、有害氣體濃度。

豬舍通風(fēng)量隨著這些條件的不同各有不同，但整體遵循圖5所示的規(guī)律。室外溫度較低時(shí)，通風(fēng)量是由有害氣體平衡和濕度平衡確定的，當(dāng)室外溫度低于Td（需加熱溫度）時(shí)，舍內(nèi)提供輔助加熱是必須的。

圖5 豬舍通風(fēng)量示意圖

在寒冷地區(qū)，為了滿足豬舍內(nèi)濕度和有害氣體濃度的要求，即便在室外零下30℃以下的環(huán)境下仍然需要通風(fēng)，寒冷地區(qū)通風(fēng)的有效性和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能很大程度上決定了能耗水平，通風(fēng)的有效性還決定了舍內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。例如某項(xiàng)目妊娠舍供暖設(shè)計(jì)溫度-24℃，妊娠舍設(shè)定溫度16℃，存欄2 780頭母豬。按照較高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平，吊頂R30，墻體R20通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)散失熱量65 KW左右。如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平較差，按照吊頂傳熱系數(shù)0.5 W/m2.K（瓦/（平方米·度）），墻體傳熱系數(shù)1.5 w/m2.K試算，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)散失熱量200 KW左右。做好圍護(hù)保溫可以大大減少能耗。

如果冬季進(jìn)風(fēng)氣流模式不好，舍內(nèi)空氣質(zhì)量較差，我們需要每頭母豬34 m3/小時(shí)的通風(fēng)量來(lái)維持舍內(nèi)空氣質(zhì)量，

通風(fēng)熱損失達(dá)到 34m3/h×2780頭x1.29kg/m3x1.0kJ/(kg.℃)×40℃÷3600s/h=1355kw，而如果我們通過(guò)通風(fēng)模式的調(diào)整和舍內(nèi)環(huán)境的改善可以將頭均母豬通風(fēng)量降低至25 m3/h，

通風(fēng)熱損失則只需要25m3/h×2780頭x1.29kg/m3x1.0kJ/(kg.℃)×40℃÷3600s/h=996kw。通過(guò)冬季進(jìn)風(fēng)的良好控制同樣可以大幅減少能耗。

對(duì)于寒冷地區(qū)我們關(guān)注圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的同時(shí)，更應(yīng)該關(guān)注通風(fēng)系統(tǒng)的配置和調(diào)控，這對(duì)節(jié)能和保證舍內(nèi)空氣質(zhì)量有重要意義，做好了通風(fēng)也就做好了保溫。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)豬舍項(xiàng)目，環(huán)控方案并沒有基于當(dāng)?shù)貧夂驐l件進(jìn)行計(jì)算和設(shè)備選配，普遍存在方案套用情況，不可避免地會(huì)帶來(lái)投資或運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)，甚至影響生產(chǎn)成績(jī)。作者這里只是提出一些思路和想法供大家討論，希望后續(xù)有更多專業(yè)人員參與完善國(guó)內(nèi)的豬舍環(huán)控設(shè)計(jì)。例如根據(jù)我國(guó)的不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)，制定氣候分區(qū)，提出不同氣候分區(qū)內(nèi)豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫標(biāo)準(zhǔn)和通風(fēng)模式的適用范圍，將大大方便豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)工作。國(guó)內(nèi)豬舍目前環(huán)控發(fā)展尚不成熟，還有很多工作需要我們完善。