經(jīng)歷了近十五年現(xiàn)代化豬場的建設，尤其是非瘟以來近幾年的快速建設期，我國豬場設施設備自動化的水平取得長足進步，應對各種生物安全風險也形成了各種配套設施設備方案。但依然有相當比例的豬場，存在著各種問題（或待改善點），為了應對未來新的競爭環(huán)境，如何針對現(xiàn)有建設豬場不斷改善設施設備應對未來挑戰(zhàn)，是后續(xù)一段時間需要解決的核心問題。本文梳理了目前豬場常見的一些改善需求。

生物安全措施帶來的通風挑戰(zhàn)

問題1：增加不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)，影響通風效果

問題原因：不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)對于通風會產(chǎn)生較大阻力，影響通風量進而影響通風效果，對生產(chǎn)成績產(chǎn)生影響

改善方案：紗網(wǎng)一般經(jīng)驗上取進風面積的2-3倍，以減少對通風的影響。

圖1 豬舍濕簾外側安裝不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)

問題2：采用實體隔欄，影響通風效果

問題原因：出于防疫考慮，很多豬舍采用了實體隔欄的方式，傳統(tǒng)的隧道式通風，豬活動區(qū)域很難形成有效風速，導致夏季降溫效果差，生產(chǎn)成績降低。因此對于是否加設實體隔欄存在一些爭議，目前可以確定的有以下一些情況。

（1）實體隔欄無法避免欄間的空氣流通

（2）實體隔欄可有效減少豬只口鼻接觸

（3）增加實體隔欄的隧道通風豬舍，如不額外增加設備無法對豬活動區(qū)域提供有效風速

改善方案：針對隧道通風豬舍給出以下建議

（1）單個單元存欄較少的項目，建議結合獸醫(yī)意見，取消實體隔欄

（2）單元較大的項目如采用實體隔欄，可增加擾流風扇或送風管道，對豬活動區(qū)域提供風速。

圖2 豬舍內(nèi)采用實體隔欄

空氣過濾改造——生物安全提級

生物安全風險是目前養(yǎng)豬場面臨的核心風險，而且新的風險一直在出現(xiàn)，例如藍耳病新毒株在歐美產(chǎn)生了較大的損失和影響，一些空氣過濾豬場也感染了藍耳病新毒株。新的生物安全挑戰(zhàn)需要生物安全體系進一步針對性加強和完善。

越來越多的基建項目，尤其是在北方區(qū)域的項目，開始考慮進行空氣過濾改造。目前做空氣過濾改造的目標可以梳理為以下四點。

（1）低成本——降低通風量的同時保障夏季降溫

（2）亞高效——MERV14-16

（3）全季節(jié)——降低通風量的同時保障夏季降溫

（4）正壓優(yōu)先——良好氣密性是前提

其中最核心的部分在于實現(xiàn)降低通風量的同時保障夏季降溫效果，這是實現(xiàn)低成本、亞高效、全季節(jié)空氣過濾的前提。如果通風量無法降低，空氣過濾的成本將無法得到有效控制。

因此如何有效降低通風量成為大家關注的要點，所以出現(xiàn)了各種精準送風的模式。對于精準送風模式而言，夏季降低了通風量，怎么實現(xiàn)豬只有效散熱，是一個挑戰(zhàn)，以下對比3種方式，分別做一下簡單測算。

假設條件：100kg的育肥豬，舍外空氣35℃，60%的相對濕度。采用濕簾降溫的話濕簾效率按70%核算，經(jīng)過水簾后空氣溫度30℃，87%的相對濕度。風管送風假設在豬活動區(qū)域形成2m/s風速。具體計算過程請大家參照艾奧瓦州立大學的Dr. Steven Hoff在《Livestock Housing》一書中的測算。

（1）濕簾降溫+風管送風

熱對流散熱 71 W，熱輻射散熱 74 W，呼吸散熱 123 W，體表水分蒸發(fā)散熱0 W。以上四種散熱方式合計總散熱潛能268 W。

（2）風管送風+豬只噴淋

不采用濕簾，采用噴淋系統(tǒng)假設打濕30%豬體表，2m/s風速。計算主要散熱途徑的散熱量，熱對流散熱21 W，熱輻射散熱19 W，呼吸散熱152 W，體表水分蒸發(fā)散熱 446 W。以上四種散熱方式合計總散熱量潛能638 W。

（3）濕簾降溫+風管送風+豬只噴淋

熱對流散熱 71 W，熱輻射散熱 74 W，呼吸散熱 123 W，體表水分蒸發(fā)散熱399W。以上四種散熱方式合計總散熱潛能667W。

可以看出采用噴淋方式大幅提高了豬只的散熱潛能，進氣前端增加濕簾提高降溫潛能幅度相對有限。對于精準送風而言噴淋是可行的方式，但是噴淋系統(tǒng)需要注意以下兩點。

（1）噴頭選擇要能打濕足夠的體表面積，水從豬體表流走不能帶走多少熱量，從體表蒸發(fā)才行。分娩豬舍采用扇形噴頭是有效的方式。

（2）噴淋控制時間非常關鍵，開啟時間足夠打濕豬只體表即可，要留出足夠體表蒸發(fā)干燥時間。如果棟舍較大可采用分組控制，錯開噴淋時間，避免濕度過大。

結合以上分析，針對空氣過濾改造項目有以下建議

（1）針對大棟小單元豬舍改造和新建項目，可以采用圖3所示方案

濕簾外側增加空氣過濾隔間，走廊位置增加正壓送風風機，舍內(nèi)采用全季節(jié)風管送風，配合噴淋降溫系統(tǒng)，并針對性改善豬舍氣密性。

圖3 大棟小單元豬舍空氣過濾改造方案示意

（2）對于傳統(tǒng)大棟美式豬舍，改造方式目前有多種，優(yōu)缺點如下

①按照圖4所示正壓空氣過濾模式改造

可實現(xiàn)亞高效、全季節(jié)、正壓優(yōu)先這三點目標，但成本較高。屋頂空間需要做保溫氣密改造且需要定期維護，原有通風設備需要進行大比例更換。

圖4 正壓空氣過濾豬舍通風模式示意

②采用負壓空氣過濾、美式通風方式進行改造，濕簾外側、吊頂進風口增加亞高效過濾器

可實現(xiàn)亞高效、全季節(jié)的目標，但成本依然較高（相較正壓過濾改造豬舍改造費用有所降低），原有通風設備需要進行大比例更換。

③豬舍側墻加設空氣過濾機組通過風管向豬舍內(nèi)送風

一般只針對冬季通風實現(xiàn)亞高效空氣過濾，可以實現(xiàn)低成本、冬季亞高效和正壓優(yōu)先三點目標，但是無法實現(xiàn)全季節(jié)空氣過濾，且豬舍依然要做氣密性加強的改善依然存在其他季節(jié)的生物安全風險。

針對以上項目存在的問題，針對大棟美式豬舍的空氣過濾改造，建議采用夏季舍內(nèi)送風管提供豬活動區(qū)域風速，結合過濾器分布設置，實現(xiàn)低成本、亞高效、全季節(jié)、正壓優(yōu)先這四點空氣過濾目標。圖5為大棟配懷舍、育肥舍通風管CFD模擬示意。

圖5 通風管軸心空氣速度云圖

空氣過濾方案的注意要點

實現(xiàn)空氣過濾低成本，需要采用精準送風加噴淋降溫的方案保障降溫效果，該方案相較傳統(tǒng)美式通風模式復雜度大幅增加，需要針對豬舍情況、所處區(qū)域氣象條件，進行針對性方案模擬、設計，以免出現(xiàn)夏季降溫效果無法保障的情況。

熱交換改造——豬舍能耗改善

熱交換是利用排出空氣對進入新風進行加熱。這一過程實現(xiàn)了排出空氣的余熱回收。豬舍采用熱交換有以下幾點好處：

1、節(jié)能。豬舍因為存在有害氣體、濕氣的產(chǎn)生，所以通風是必須的，冬季一半以上的熱量損失是由通風產(chǎn)生的。

2、冬季氣流分布改善。冬季進入豬舍的空氣經(jīng)過熱交換加熱后，溫度升高，氣流分布情況會得到改善。

應用熱交換系統(tǒng)降低采暖成本是豬場能耗降本方面最大的潛力點之一。經(jīng)過合理配置，即使在東北寒冷區(qū)域，也可以實現(xiàn)無供暖豬舍，實現(xiàn)降本。保障豬舍良好保溫氣密性能的前提下，應用熱交換系統(tǒng)可以大比例降低空間加熱的需求。

熱交換的原理相對簡單，但是熱交換的形式卻有多種。本文討論的主要是空氣對空氣型的熱交換系統(tǒng)。在豬舍應用的熱交換系統(tǒng)常見的有以下幾類：

1、集成式熱交換設備。單個設備通風量從幾千立方米每小時到幾萬不等，裝在豬舍側墻。國內(nèi)外多個廠家提供多種類型設備。

優(yōu)點：設備集成度高，設備不占用舍內(nèi)空間，改造項目可靈活加設

缺點：投資相對較高，熱交換效率相對較低

2、舍內(nèi)管道式熱交換系統(tǒng)。在舍內(nèi)上部空間布設熱交換管道，與舍內(nèi)空氣形成熱交換。

優(yōu)點：投資低，改造項目可靈活加設

缺點：占用較多舍內(nèi)空間，熱交換效率相對較低，結露問題

3、地溝管道式熱交換系統(tǒng)。通過熱交換管道與地溝通風結合，在地溝內(nèi)形成熱交換。

優(yōu)點：投資相對較低，熱交換效率高

缺點：改造項目需做土建適配，清理困難

無論采用哪種形式的熱交換系統(tǒng)，熱交換系統(tǒng)的設計要與項目所在地氣候條件，豬舍類型、飼養(yǎng)量，豬舍冬季送風系統(tǒng)設計等充分結合，如為改造類項目還需要考慮原有豬舍建設情況，所以系統(tǒng)的設計非常重要，需要一場一策，一舍一策。

結束語

本文主要針對目前豬場常見的一些改善需求進行了說明，并提出了相關建議，希望對讀者有所幫助。