導讀

筆者曾經(jīng)在國內(nèi)某大型養(yǎng)殖集團工作過，對于在東北特別是黑龍江省投資養(yǎng)豬深有體會，過去那種“一套圖紙包打天下建遍大江南北”的豬舍，結果往往因為環(huán)控設計不過關使得養(yǎng)豬人陷于被動，高巖的這篇文章很能給人以啟迪，豬舍設計必須拿到當?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證明是行不通的。

1 地理緯度并不是一個好指標

筆者參與過黑龍江哈爾濱附近的一個母豬場的設計，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家緯度接近，可以按照歐洲的通風設計模式和設備配置方案。緯度是選擇環(huán)控方案的好指標嗎？答案是否定的，通過對比哈爾濱地區(qū)和法國布雷斯特地區(qū)的氣候可以看出：圖1是哈爾濱標準氣象年氣溫的3D分布圖，可以看出哈爾濱全年溫度波動幅度很大，從﹣28.7℃～32.8℃，而相對哈爾濱緯度更靠北的法國布雷斯特溫度波動只在﹣4℃～29℃。

圖1 哈爾濱標準氣象年氣溫3D分布圖（北緯45.78°）

圖2 法國布雷斯特氣溫3D分布圖（北緯48.45°）

其實只要了解基本的地理知識，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，氣溫波動很小，沒有極熱、極寒天氣，同我國東北大部分區(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?shù)氐臍夂驐l件，不宜盲目套用發(fā)達國家的成熟方案。

2 豬舍是否用濕簾

在豬舍濕簾使用方面，美國艾奧瓦州立大學的Steven Hoff教授給出了他的判斷方法，圖3是美國不同區(qū)域的氣溫指標，三個溫度數(shù)據(jù)由上到下分別是頻率1%的低溫，頻率1%的高溫，對應頻率1%高溫的濕球溫度。濕球溫度可以理解為通過蒸發(fā)降溫使空氣濕度達到100%時可以降到的最低氣溫。

判斷是否使用濕簾，可以基于頻率1%的高溫和對應頻率1%高溫的濕球溫度兩個指標做出判斷。我們以美國中西部地區(qū)為例，頻率1%的高溫為33℃，對應的濕球溫度是23℃。通過蒸發(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℃，因此通過濕簾后豬舍可降溫至26℃。Steven Hoff教授認為最大降溫幅度超過10℃即比較適宜使用濕簾。美國中西部的情況僅僅依靠濕簾降溫還無法達到某些階段豬只的理想溫度需求，還需要考慮配套風速降溫。

圖3 美國不同地區(qū)溫度數(shù)據(jù)

圖4 美國不同區(qū)域蒸發(fā)降溫的幅度

國內(nèi)各地頻率1%的高溫和對應頻率1%高溫的濕球溫度這兩個指標相對較難獲取，我們可以通過空調(diào)室外干球計算溫度和空調(diào)室外濕球計算溫度做簡單判斷，我國夏季空調(diào)室外計算干、濕球溫度分別采用歷年平均不保證50小時的干、濕球溫度，兩個指標沒有對應關系，但可以簡單做初步判斷。

哈爾濱夏季空調(diào)室外計算干、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℃，夏季設置濕簾還需配套風速降溫或噴淋滴水降溫的方式。

3 嚴寒區(qū)域更應關注通風

豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)應為豬的活動區(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)境條件下通過通風要同時滿足這些要求，實現(xiàn)溫度、濕度和有害氣體的平衡。通風指標具體和下面幾點有關：

⑴豬舍維護結構的保溫隔熱性能；

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：設定溫度、相對濕度、有害氣體濃度；

⑷豬舍舍外環(huán)境指標：溫度、相對濕度、有害氣體濃度。

豬舍通風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，通風量是由有害氣體平衡和濕度平衡確定的，當室外溫度低于Td（需加熱溫度）時，舍內(nèi)提供輔助加熱是必須的。

圖5 豬舍通風量示意圖

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，寒冷地區(qū)通風的有效性和圍護結構的保溫性能很大程度上決定了能耗水平，通風的有效性還決定了舍內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。例如某項目妊娠舍供暖設計溫度-24℃，妊娠舍設定溫度16℃，存欄2 780頭母豬。按照較高圍護結構保溫水平，吊頂R30，墻體R20通過圍護結構散失熱量65 KW左右。如果圍護結構保溫水平較差，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，通過圍護結構散失熱量200 KW左右。做好圍護保溫可以大大減少能耗。

如果冬季進風氣流模式不好，舍內(nèi)空氣質(zhì)量較差，我們需要每頭母豬34 m3/小時的通風量來維持舍內(nèi)空氣質(zhì)量，

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

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

對于寒冷地區(qū)我們關注圍護結構保溫的同時，更應該關注通風系統(tǒng)的配置和調(diào)控，這對節(jié)能和保證舍內(nèi)空氣質(zhì)量有重要意義，做好了通風也就做好了保溫。

4 結束語

目前國內(nèi)絕大多數(shù)豬舍項目，環(huán)控方案并沒有基于當?shù)貧夂驐l件進行計算和設備選配，普遍存在方案套用情況，不可避免地會帶來投資或運行費用的浪費，甚至影響生產(chǎn)成績。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)人員參與完善國內(nèi)的豬舍環(huán)控設計。例如根據(jù)我國的不同地區(qū)的氣候特點，制定氣候分區(qū)，提出不同氣候分區(qū)內(nèi)豬舍圍護結構的保溫標準和通風模式的適用范圍，將大大方便豬場的設計工作。國內(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。