經(jīng)歷了近十五年現(xiàn)代化豬場(chǎng)的建設(shè)，尤其是非瘟以來(lái)近幾年的快速建設(shè)期，我國(guó)豬場(chǎng)設(shè)施設(shè)備自動(dòng)化的水平取得長(zhǎng)足進(jìn)步，應(yīng)對(duì)各種生物安全風(fēng)險(xiǎn)也形成了各種配套設(shè)施設(shè)備方案。但依然有相當(dāng)比例的豬場(chǎng)，存在著各種問(wèn)題（或待改善點(diǎn)），為了應(yīng)對(duì)未來(lái)新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，如何針對(duì)現(xiàn)有建設(shè)豬場(chǎng)不斷改善設(shè)施設(shè)備應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)，是后續(xù)一段時(shí)間需要解決的核心問(wèn)題。本文梳理了目前豬場(chǎng)常見的一些改善需求。

生物安全措施帶來(lái)的通風(fēng)挑戰(zhàn)

問(wèn)題1：增加不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)，影響通風(fēng)效果

問(wèn)題原因：不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)對(duì)于通風(fēng)會(huì)產(chǎn)生較大阻力，影響通風(fēng)量進(jìn)而影響通風(fēng)效果，對(duì)生產(chǎn)成績(jī)產(chǎn)生影響

改善方案：紗網(wǎng)一般經(jīng)驗(yàn)上取進(jìn)風(fēng)面積的2-3倍，以減少對(duì)通風(fēng)的影響。

圖1 豬舍濕簾外側(cè)安裝不銹鋼防蚊蠅網(wǎng)

問(wèn)題2：采用實(shí)體隔欄，影響通風(fēng)效果

問(wèn)題原因：出于防疫考慮，很多豬舍采用了實(shí)體隔欄的方式，傳統(tǒng)的隧道式通風(fēng)，豬活動(dòng)區(qū)域很難形成有效風(fēng)速，導(dǎo)致夏季降溫效果差，生產(chǎn)成績(jī)降低。因此對(duì)于是否加設(shè)實(shí)體隔欄存在一些爭(zhēng)議，目前可以確定的有以下一些情況。

（1）實(shí)體隔欄無(wú)法避免欄間的空氣流通

（2）實(shí)體隔欄可有效減少豬只口鼻接觸

（3）增加實(shí)體隔欄的隧道通風(fēng)豬舍，如不額外增加設(shè)備無(wú)法對(duì)豬活動(dòng)區(qū)域提供有效風(fēng)速

改善方案：針對(duì)隧道通風(fēng)豬舍給出以下建議

（1）單個(gè)單元存欄較少的項(xiàng)目，建議結(jié)合獸醫(yī)意見，取消實(shí)體隔欄

（2）單元較大的項(xiàng)目如采用實(shí)體隔欄，可增加擾流風(fēng)扇或送風(fēng)管道，對(duì)豬活動(dòng)區(qū)域提供風(fēng)速。

圖2 豬舍內(nèi)采用實(shí)體隔欄

空氣過(guò)濾改造——生物安全提級(jí)

生物安全風(fēng)險(xiǎn)是目前養(yǎng)豬場(chǎng)面臨的核心風(fēng)險(xiǎn)，而且新的風(fēng)險(xiǎn)一直在出現(xiàn)，例如藍(lán)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(guò)濾豬場(chǎng)也感染了藍(lán)耳病新毒株。新的生物安全挑戰(zhàn)需要生物安全體系進(jìn)一步針對(duì)性加強(qiáng)和完善。

越來(lái)越多的基建項(xiàng)目，尤其是在北方區(qū)域的項(xiàng)目，開始考慮進(jìn)行空氣過(guò)濾改造。目前做空氣過(guò)濾改造的目標(biāo)可以梳理為以下四點(diǎn)。

（1）低成本——降低通風(fēng)量的同時(shí)保障夏季降溫

（2）亞高效——MERV14-16

（3）全季節(jié)——降低通風(fēng)量的同時(shí)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(shí)現(xiàn)降低通風(fēng)量的同時(shí)保障夏季降溫效果，這是實(shí)現(xiàn)低成本、亞高效、全季節(jié)空氣過(guò)濾的前提。如果通風(fēng)量無(wú)法降低，空氣過(guò)濾的成本將無(wú)法得到有效控制。

因此如何有效降低通風(fēng)量成為大家關(guān)注的要點(diǎn)，所以出現(xiàn)了各種精準(zhǔn)送風(fēng)的模式。對(duì)于精準(zhǔn)送風(fēng)模式而言，夏季降低了通風(fēng)量，怎么實(shí)現(xiàn)豬只有效散熱，是一個(gè)挑戰(zhàn)，以下對(duì)比3種方式，分別做一下簡(jiǎn)單測(cè)算。

假設(shè)條件：100kg的育肥豬，舍外空氣35℃，60%的相對(duì)濕度。采用濕簾降溫的話濕簾效率按70%核算，經(jīng)過(guò)水簾后空氣溫度30℃，87%的相對(duì)濕度。風(fēng)管送風(fēng)假設(shè)在豬活動(dòng)區(qū)域形成2m/s風(fēng)速。具體計(jì)算過(guò)程請(qǐng)大家參照艾奧瓦州立大學(xué)的Dr. Steven Hoff在《Livestock Housing》一書中的測(cè)算。

（1）濕簾降溫+風(fēng)管送風(fēng)

熱對(duì)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(jì)總散熱潛能268 W。

（2）風(fēng)管送風(fēng)+豬只噴淋

不采用濕簾，采用噴淋系統(tǒng)假設(shè)打濕30%豬體表，2m/s風(fēng)速。計(jì)算主要散熱途徑的散熱量，熱對(duì)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(jì)總散熱量潛能638 W。

（3）濕簾降溫+風(fēng)管送風(fēng)+豬只噴淋

熱對(duì)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(jì)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(jìn)氣前端增加濕簾提高降溫潛能幅度相對(duì)有限。對(duì)于精準(zhǔn)送風(fēng)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(diǎn)。

（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(shí)間非常關(guān)鍵，開啟時(shí)間足夠打濕豬只體表即可，要留出足夠體表蒸發(fā)干燥時(shí)間。如果棟舍較大可采用分組控制，錯(cuò)開噴淋時(shí)間，避免濕度過(guò)大。

結(jié)合以上分析，針對(duì)空氣過(guò)濾改造項(xiàng)目有以下建議

（1）針對(duì)大棟小單元豬舍改造和新建項(xiàng)目，可以采用圖3所示方案

濕簾外側(cè)增加空氣過(guò)濾隔間，走廊位置增加正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)，舍內(nèi)采用全季節(jié)風(fēng)管送風(fēng)，配合噴淋降溫系統(tǒng)，并針對(duì)性改善豬舍氣密性。

圖3 大棟小單元豬舍空氣過(guò)濾改造方案示意

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

①按照?qǐng)D4所示正壓空氣過(guò)濾模式改造

可實(shí)現(xiàn)亞高效、全季節(jié)、正壓優(yōu)先這三點(diǎn)目標(biāo)，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(hù)，原有通風(fēng)設(shè)備需要進(jìn)行大比例更換。

圖4 正壓空氣過(guò)濾豬舍通風(fēng)模式示意

②采用負(fù)壓空氣過(guò)濾、美式通風(fēng)方式進(jìn)行改造，濕簾外側(cè)、吊頂進(jìn)風(fēng)口增加亞高效過(guò)濾器

可實(shí)現(xiàn)亞高效、全季節(jié)的目標(biāo)，但成本依然較高（相較正壓過(guò)濾改造豬舍改造費(fèi)用有所降低），原有通風(fēng)設(shè)備需要進(jìn)行大比例更換。

③豬舍側(cè)墻加設(shè)空氣過(guò)濾機(jī)組通過(guò)風(fēng)管向豬舍內(nèi)送風(fēng)

一般只針對(duì)冬季通風(fēng)實(shí)現(xiàn)亞高效空氣過(guò)濾，可以實(shí)現(xiàn)低成本、冬季亞高效和正壓優(yōu)先三點(diǎn)目標(biāo)，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)全季節(jié)空氣過(guò)濾，且豬舍依然要做氣密性加強(qiáng)的改善依然存在其他季節(jié)的生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)以上項(xiàng)目存在的問(wèn)題，針對(duì)大棟美式豬舍的空氣過(guò)濾改造，建議采用夏季舍內(nèi)送風(fēng)管提供豬活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速，結(jié)合過(guò)濾器分布設(shè)置，實(shí)現(xiàn)低成本、亞高效、全季節(jié)、正壓優(yōu)先這四點(diǎn)空氣過(guò)濾目標(biāo)。圖5為大棟配懷舍、育肥舍通風(fēng)管CFD模擬示意。

圖5 通風(fēng)管軸心空氣速度云圖

空氣過(guò)濾方案的注意要點(diǎn)

實(shí)現(xiàn)空氣過(guò)濾低成本，需要采用精準(zhǔn)送風(fēng)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(fēng)模式復(fù)雜度大幅增加，需要針對(duì)豬舍情況、所處區(qū)域氣象條件，進(jìn)行針對(duì)性方案模擬、設(shè)計(jì)，以免出現(xiàn)夏季降溫效果無(wú)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(duì)進(jìn)入新風(fēng)進(jìn)行加熱。這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了排出空氣的余熱回收。豬舍采用熱交換有以下幾點(diǎn)好處：

1、節(jié)能。豬舍因?yàn)榇嬖谟泻怏w、濕氣的產(chǎn)生，所以通風(fēng)是必須的，冬季一半以上的熱量損失是由通風(fēng)產(chǎn)生的。

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

應(yīng)用熱交換系統(tǒng)降低采暖成本是豬場(chǎng)能耗降本方面最大的潛力點(diǎn)之一。經(jīng)過(guò)合理配置，即使在東北寒冷區(qū)域，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)供暖豬舍，實(shí)現(xiàn)降本。保障豬舍良好保溫氣密性能的前提下，應(yīng)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(duì)簡(jiǎn)單，但是熱交換的形式卻有多種。本文討論的主要是空氣對(duì)空氣型的熱交換系統(tǒng)。在豬舍應(yīng)用的熱交換系統(tǒng)常見的有以下幾類：

1、集成式熱交換設(shè)備。單個(gè)設(shè)備通風(fēng)量從幾千立方米每小時(shí)到幾萬(wàn)不等，裝在豬舍側(cè)墻。國(guó)內(nèi)外多個(gè)廠家提供多種類型設(shè)備。

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

缺點(diǎn)：投資相對(duì)較高，熱交換效率相對(duì)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(shè)熱交換管道，與舍內(nèi)空氣形成熱交換。

優(yōu)點(diǎn)：投資低，改造項(xiàng)目可靈活加設(shè)

缺點(diǎn)：占用較多舍內(nèi)空間，熱交換效率相對(duì)較低，結(jié)露問(wèn)題

3、地溝管道式熱交換系統(tǒng)。通過(guò)熱交換管道與地溝通風(fēng)結(jié)合，在地溝內(nèi)形成熱交換。

優(yōu)點(diǎn)：投資相對(duì)較低，熱交換效率高

缺點(diǎn)：改造項(xiàng)目需做土建適配，清理困難

無(wú)論采用哪種形式的熱交換系統(tǒng)，熱交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要與項(xiàng)目所在地氣候條件，豬舍類型、飼養(yǎng)量，豬舍冬季送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等充分結(jié)合，如為改造類項(xiàng)目還需要考慮原有豬舍建設(shè)情況，所以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要，需要一場(chǎng)一策，一舍一策。

結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)目前豬場(chǎng)常見的一些改善需求進(jìn)行了說(shuō)明，并提出了相關(guān)建議，希望對(duì)讀者有所幫助。