了解环境控制猪舍获最佳生产性能

前 言
为了获得最佳生产性能，必须了解机械通风和自然通风猪舍中的环境控制系统。猪舍的环境控制系统有许多种类型，从非常简单的到极为复杂的都有。尽管每一种通风系统都在某些方面有其独特性，但每一种都能提供值得一提的一系列环境条件以保证获得最佳的生产成绩和猪的健康。全部通风系统和房全系统的设计和管理都必须适宜，才能获得将会需要的环境条件。
采食量是猪生产性能的主要保证。除了遗传和营养以外，还必须将养猪生产体系设计得能促进猪的自主采食量并减轻危害工作人员和猪的温度应激和其它环境应激。自主来食量受到猪群的大小和构成。温度环境（温度，气流速度，湿度）、来食槽位以及每猪占地面积等的影响。对每一种通风系统都必须进行分析，才能对准备养在其中的猪提供适当的环境。这是保证最佳的猪生产性能和保持工作人员健康所必需的。
温度环境因素
将猪舍温度保持在猪的温度适中区（或者称“舒适区”）并保持适当的相对湿度（通常为50％～65％），是通风系统的两大主要功能。然而，在对整个建筑系统进行分析对，天要分析猪是怎样激发其作热的，这样才能确定有效环境温度。有效环境温度是指猪所处的实际温度。猪以四种方式向环境中散发共体热：传导，对流，辐射，以及通过呼吸道发生的蒸发作用。
传导是热量从一个表面向另一个表面转移的过程，占猪作总散热量的10％～15％。传导可影响猪的生长，因为传导会影响猪的舒适程度。深炕上铺设的干燥水泥条板地面会造成比室温低5℃的温差。天气寒冷时在实体地面上铺设垫草的主要优点就是可将有效温度增高4℃～9℃，具体增高的程度取决于猪体的大小和体重，在这样的情况下室温设置得低一些也无妨。相反，在全条板地面猪舍内冷而湿的条板上，室温就要设置得高一些才能补偿这一较低的有效环境温度。
对流是热量从物体转移到其周围空气中去的过程，对流散热占猪作总散热士35％之多。对流散热是天气炎热条件下所需要的，但在寒冷时以及风速过高的温和天气时则是有害的。例如，对流散热可在保养不良的断奶一肥育猪舍内造成问题。在天气寒冷时，猪体处的风速应被控制在低于0．15米/秒的水平。对于长得大一些的猪，地面处的风速应低于0．20米/秒。地面处的风速受到过气口风速。反向气流、过气口到墙壁的距离、从意外开口入内的威风等因素的影响。随着通风率提高，猪体处的风速通常也会增加。在室温升高而居要增加通风率时，通风车的增加应以不使猪受凉为限。高风速对小猪的平均日增重有不利影响。表且显承了风速对有效环境温度的影响。
辐射是热量从猪体向周围未直接接触的表面发的过程，辐射散热通常占总散热量的30％左右。非绝热表面，比如水泥外墙和帘子，在寒冷天气中是值得加以关注的，尤其对于断奶一肥育猪舍中的小猪来说更是这样。
蒸发散热在炎热天气条件下是非常有利的。猪在温和天气中可直接通过皮肤散热（传导，对流和辐射）并通过提高呼吸单（蒸发）而散发体热。如表1所示，每秒1．5米的风速（这通常是纵向通风系统的风速）可使猪的感觉温度降低10℃。然而，当环境温度升高到接近体表温度时，通过体表的对流散热就会大大减弱。这时不但要提高风速，还应辅助以蒸发降温来降低空气温度。可通过采用喷淋和湿帝来实现蒸发降温
通风系统的设计
通风是决定任何养猪企业能否获得成功的关键因素之一。设计良好并且便于管理的通风系统可使养猪者确保环境条件处在有益于猪生产性能的范围内。通风系统的目的是将新鲜空气通过预定的开口引进舍内并与舍内的陈旧空气充分混合，携带上去内空气中的热量、水分和污染物，并将这些潮湿的污染空气排出舍外。通风系统及其管理方式会影响（正面影响或负面启响）下列条件：
?空气温度；
?空气温度；
?水分在物体表面的冷凝；
?舍内空气温度的均一度；
?吹过猪体的风速；
?会内空气中臭味和有害气体的粘度；
?漂浮于合内空气中的尘埃和病原微生物的水平。
要准确测定通风系统的性能，就要测定动物生活区内从地面到地面以上0．6米范围内的空气质量。动物生活区的通风优良与否取决于通风系统的设计、管理技巧、管理上的投入、猪舍内的布局、猪场建筑的布局、建筑技术、绝热的正确应用以及材料的精心选择。
猪舍对通风率的对要量随天气的不同而变化。大多数通风策略部是按照舍内、外温度的高低而确定所采引进舍内的新鲜空气量。天气寒冷、温暖和炎热时，对通风率的需要是不同的。寒冷时的通风（也称为“维持通风”）提供刚刚足够提供氧气和排除污染的换气量。温和天气时的通风可改变温度并增大气流量而控制室温。暖和天气条件下的通风则可通过排出过多的热量而进一步控制温度。使空气直接吹过猪作就可起降温效果，即增大风冷效应，从而提高猪的舒适感。天气炎热时的通风可在使室温保持于比外界温度高几度的情况下提高吹过猪体的风速，而增加的风速就可产生降温效果。
通风系统三种最常见的类型包括：（1）全机械遇风；（2）机械-自然综合通风；（3）非机械通风（自然通风）。全机械通风系统又可分为两种类型：一种是在边墙上以及／或者在地板下粪坑使用排风扇同时在天花板上设置进气口的传统类型遇风系统；另一种也是传统的机械遇风系统，但在夏季采用纵向通风。半机械一半自然通风系统是在天气寒冷时以及部分温和天气时采用风扇和过气口，而在其余的温和天气中以及全部炎热天气条件下在边墙上采用帘子。自然通风系统则利用风力和热空气上浮的原理以获取吹过动物生活区的气流。养猪生产的不同阶段对通风车的需要具有很大变化，这使得通风系统的设计颇具挑战性。
机械通风系统主要包括排气扇、天花板进气口、天气寒冷时的取暖器以及控制器。必须由有信誉的制造商专门设计畜用风扇，要选用能在全速运行条件下符合以下标准的风扇：
?设计送风率能抵抗25～31 帕静压；
?气流量符合设计标准；
?能够连续运行；
?采用全封闭电视；
?能在所有各种气流条件下运行；
?能＊耐受润天的排出空气中的锈蚀性和尘埃性物质；
?经过合格测试机构的测试。
进气口为确保空气能按计划均匀混合，必须使空气能在全猪舍分布适宜以便保持适宜的气流。空气的分布必须良好，以便排除死角并限制不希望出现的贼风。空气的进气口有多种类型。有带导气板的天花板连续进气口，有自调节的天花板进气口（包括单向、双向、四向和国报送气口），经走道预热的墙壁进气口，或直接从外界进气的边墙进气口，以及风道帘子开口。尽管每一种进气口设计都各有其优点和缺点，但其位置和运行都应该能够使新鲜空气被送到所有的猪并且在猪体水平处能够有适当的风速。一个可能出现的问题是，各进气口位置靠得太近因而产生反向气流。这样，两个方向的气流会相互碰征而产生向下的气流，从而造成过量的气流吹过猪作。必须设立足够数量的过气口，以便新鲜空气能够分布于整个会内，并且进气口的容量要与风扇的容量相匹配。与每秒3．5～5米排气口风速相匹配的过气口，会在室内产生10～18帕的静压。
控制器
选用的控制器必须功能灵敏并与自己的通风系统相互匹配，还应适应性强、简单易用、性能可靠而精确、易于保养、经久耐用。其中，关键特点之一应该是简单易用。许多控制器具有许多功能，但养猪者感到莫抵作过于复杂。甚至在猪入舍之前就应与过风系统供应商以及人或者顾问一起制定出设备的书面操作规程并且还要在以后对其进行修改，这样有助于养猪者了解控制器的操作方法并对整个通风系统有所了解。必须对温度的设置和传感器进行常
规检查，即使对于高度自动化的系统也应如此办理。对于湿度传感器尤其应该多加检查。此外，不应以控制器取代目视观察和优良的管理措施。当今的控制器有多种多样，有的简单到仅仅可用以全开或全关风扇，有的可用以设置两档速度，有些则可用来没g多档速度。养猪者必须理解其通风系统的电子控制器术语，一些常用术语和一些须加注意的常见问题如下：
设定温度
设定温度是所需要为目标温度，通过调节通风系统和取暖设备来保持这一温度。这一温度是能使猪在该设施内表现其最大遗传潜力的温度。猪的个头大小和其环境条件（这会影响有软环境温度）决定着设定温度应该为多高。
温度探头
大型猪舍内应安置多个温度探头（或者称为“温度传感器”）以便准确地监测合内温度。这些传感器应该放直在接近猪体水平处才能对温度进行有效监测，因为从猪体水平处到天花板处这么大范围内的温度分布情况可有很大差别。传感器常放置在条板地面上方1．8～2．1米高处，但不应放在取暖器的气流内。这会造成温度发生大幅度上下摆动并且浪费能量，同时这对猪是有害的。
温差：温差是指不同通风级别之间的温度差别是大多数控制器上都有的供设置的数值。温差设置的优点是，所有的设置都与设定温度相对应。如果设在温度改变了，所有其它的级别设置也仍然都保持和温度设定值相对应。温差设置需要使通风率的增加能够稳步行进。然而，这取决于通风系统总的风扇容量。在一台30厘米风扇通风后又过快地开启一台60厘米的风扇，可能会引起室温急剧变化，比如温差设置得太小时就会增加地面处的风速。
自然通风系统
自然通风，顾名思义就是利用自然力将新鲜空气送入猪舍内。这类通风系统有时被称为非机械通风系统，其设计和管理是非常重要的。自然通风利用风力仪及来自猪体的潮湿热空气的积聚效应而将新鲜空气百；入舍内并在舍内均匀分布。
运行
空气在两种主要自然力的作用下通过舍内：风力和热浮力。难题在于要设计出并管理好能充分利用风力和热浮力的猪舍。热浮力的原理是潮湿热空气的密度低于冷空气。猪体散发出的热量会使空气温度升高，而热空气就会上升或者被地面附近人会的冷而密度较高的空气所托起。这就会引起空气对流，从而将多余的流量、水分和其它空气污染物从猪体处输送到排气口。为了达到最有效的通风，猪舍的排气口应设置在屋脊处（双触壁顶）或者设置在屋顶的高处（单斜屋顶）。过气口应设计成能让空气从接近地面处并在排粪区上方人会。在天气区和甚至炎热时，风是推动空气穿过猪舍的主力。当外界气温较高时，风力可向诸会提供尽可能多的新鲜空气以驱除过多的热量并控制舍内的温度。风可推动空气穿过猪舍迎风面的任何开口。一根来说，沿着猪舍的背风面和屋脊存在着轻微的真空，从而舍内的陈旧空气就从这些地方被吸出舍外。由于风力是天气炎热时通风的主要驱动力，所以猪舍的朝向就是一个关键问题。猪舍的朝向必须以能够充分利用夏季生风向为准。可利用风向日来确定猪舍的朝向。地形特点，例如山脉、其它建筑物以及防护林带，都可在实际上改变某地的气流特点。应利用风向田作为一般指导，然后针对特定的地点作出必要的调整。例如，假定夏季生风向是市民，那么猪舍就必须取东西走向，而通风口就必须在猪舍的南面和北面。在许多地区，冬季和夏季的主风向是相反的，所以利用夏季风向的猪告也可适用于冬季的主风向。猪舍的设计必须能够最大限度地减轻高温和低风速的不利影响。外界温度高于27℃以及风速低于8千米利、时，就应预见到猪的生存行为发生改变并且生产性能可能发生下降。相对湿度高60～65％，可使高温和低风速的不良影响更加恶化。
为了减轻夏季潮湿而无风的不良影响，应提供喷淋系统，还应提供环流风扇以增加风速，从而增强猪皮肤上的蒸发作用。圈栏上方或不同圈栏隔板上方流过的空气对猪生活区条件和清舒适度的影响极小。风扇安装在猪睡眠区上方或安装在圈栏隔板上方，可提供自告所对的气流。在笼养猪舍，可为每12米的笼子提供一台91厘米的风扇。风扇要沿着笼排的长度方向安装，要安装在猪的立方而使风从上向下吹。
猪舍的设计
宽度：猪舍越宽，就越难以使新鲜空气分布到会内所有各个区域。对于自然通风的妊娠猪舍来说，推荐的宽度是最多设置4排笼子，或者最多15米宽。再宽的话，通常就需要机械通风的帮助才能在冬天将足够的新鲜空气进入猪舍。猪舍太宽时，常常见到外侧的几排笼通风过度而内侧的几排笼通风不足。
边墙上的开口：沿着猪舍长度方向上的开口，可让新鲜空气进人舍内。常常利用可启闭的帘于对边墙上的开口进行控制。利用帘子的启闭可控制开口的大小，以便与不同的风速和风向以及与不同的外界温度相适应。长达120米的帘子，可用机械绞车和简单的温控器加以控制。然而，安装一台控制器而配以多个传感器和多个帘子/屋脊出风口开关，同时将帘子的长度限制在30米，可使猪舍便于管理。设置多幅帘子而缩短每幅帘子的长度，可以将
会内环境控制得更加好。
在双斜屋顶的猪舍，边墙开口的高度应该是：猪舍每宽3米则边墙开口至少应有0．3米的高度。带子的安装部位以及帘子全打开时卷起来都要占用一定的空间从而减小边墙开口的尺寸，所以在边墙开口大小的设计上要为此留有余地。帘子应该从上向下打开。帘子的顶还应与墙壁有至少8厘米的交叠，以便防止带子全关闭时仍有冷风漏入舍内。通风带的启闭应灵活自如而不应与结构部件之间有太大的摩擦。要用棉纱绳或尼龙绳在帘子的任何一面拉出X形的交叉（绳子固定于边墙上），以防在刮风时帘子发生飘动。如果要安装防鸟的纱窗，则要用至少1．9厘米网眼的焊接金属丝网纱或2．5厘米网眼的的塑料丝网纱。网眼过小会阻碍气流通过。
屋脊开回
屋脊开口对于自然通风猪舍具有极为重要的作用。现今的常见做法有两种：在屋脊处设置连续开口，或者是采用通风传。无论采取哪一种做法，合适的尺寸都是极为重要的。屋脊开口，如果大小合适、运行正常，应该总是起排气口的作用。外界空气从屋脊排气口倒灌近来的话则不利于舍内空气混合和猪的舒适。如果边墙进气口的面积太小，空气就会从屋脊排气口倒灌入会内。例如，边堵通风口关闭而屋脊排气口敞开，就会发生风从屋脊排气口料灌

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入舍的事。
天花板斜度天花板的斜度取决于猪舍的结构。在不用天花板并且屋顶／天花板的斜度为再：4:12至6:12时，通风效果最好。有些建筑商和养猪者为了降低建筑成本，沿着流架底部安装水平的或接近水平的天花板。这样的猪舍如果作为全自然通风猪舍是极难管理的，除非是在温和微风的天气条件下，或者在寒冷时以风扇通风，否则这类猪舍的通风是无法令人满意的。
边墙的高度及猪舍的位置
边墙的高度可影响自然通风猪舍的进气量。无论猪圈的大小如何，边墙越高则意味着进气量越大，这是因为边墙高则风速大。这一现象的原因是地面对气流有阻碍作用。地面上的任何障碍物都对风有阻碍作用，所以必须使玉米或向日葵等高杆作物、防护林带以及别的建筑物都远离自然通风猪舍。猪舍的位置应该处在夏季的风所受阻碍最小的地区，应避免将猪舍建设在缺乏自然气流的低洼地区。制高点处的风量较大。所有其它建筑物至少应该高自然通风猪舍18米远。
管理
在自然通风猪舍，养猪者必须对通风系统加以精心管理，才能使猪表现其最佳生产性能。风速、风向以及外界气温的变化都可显著影响自然通风猪舍内部的条件。要管好边墙通风口和屋脊排气口是不容易的。最好采用自动控制，但这会增加开支。常见的做法是手动调节通风口，但这样就无法指望能控制好猪舍。如果能够采用自动的方法控制好猪舍通风，那么自然通风猪舍的性能差不多可以赶上机械通风猪舍。
温和天气下的通风
在温和天气条件下也同样必须充分控制自然通风猪舍的通风口。白天的温度可能比较高，可能比希望的会内温度高得多，而夜间的温度则可能比较低并可能比希望的舍内温度低得多。因此，在一天中的部分时间内应该以暖和天气时的方式来控制通风口，而在其余时间内则应以寒冷天气时的方式来控制通风口。在这样的天气条件下采用手动方式来控制通风口是极为困难的，因为外界条件可能会发生极端的变化。暖和及炎热天气下的通风任何时候，只要外界温度高于所希望的室内温度时，都必须控制通风口以便使新鲜空气太合率达到最大。因为这时降温是主要任务而发生贼风的的可能性是极小的，所以对通风口的控制是相当简单的。在暖和及炎热天气中，主要的目标是使室温保持在不比室外温度高3℃以上的水平。为了达到这一目标，必须有大量的空气通过猪舍。对于大多数猪舍来说，如果没有附加的降温措施，那么炎热天气条件下所失要的气流率至少应为寒冷时的20倍。由于在炎热无风的条件下这是无法自然达到的，所以布要以风扇来驱动空气吹过猪舍以及猪的生活区。为了达到这样的气流率，所有的过墙通风口都应该充分敞开，而猪舍的朝向也应该能充分利用夏季的主风向。在炎热天风的天气，猪舍的换气率是很低的，因而合内温度会升高到大大高于室外温度的水平。采用滴水降温或喷雾降温措施可有助于驱除猪体多余的热量。然而，假如没有适当的气流，那么增加的水分会提高空气的相对湿度从而降低猪的舒适度。通过对猪舍的精心设计，可以减轻高温和低风速对猪的有害作用。对于圈养猪舍，在两圈间的排粪区之间以及沿着服务通道要安装金属隔栏或玻璃纤维隔栏。不要用水泥隔板或水泥隔栏，尽管水泥材料比较并用保养成本比较低。要将实体圈栏隔板的高度限制在82厘米。这些安排可增加气流吹过猪生活区的机会。
隔热
在任何环境控制系统中，充分的隔热都是必须加以考虑的方面。隔热要利用一些特殊材料来实现。具有隔热能力的材料就是任何能减慢热量从一个区域传递到另一区域的材料。在天气寒冷时，隔热可保持较高的内表面温度，从而可保持热量，减少对附加取暖的需要，并减少冷凝和辐射散热。
在天气暖和的月份，隔热可减少舍内热量的积聚，从而可提高猪的舒适度，还可因降低屋顶和墙面温度而降低降温成本。处于阳光直射下的屋顶和墙面，若未经隔热，其温度可比气温高28℃之多。
隔热水平
材料对热流的阻抗力以R值表示。优良隔热材料的R值很高。墙壁和天花板的隔热值是隔热材料及其表面涂层、表面条件以及空气夹层的隔热值的总合。护墙上有助于隔热，但不能以此取代隔热材料。采用护墙土的主要好处是可减少温度的极端变化。自然通风设备的故障排除已经在机械通风猪舍提到过的许多环境问题也会发生在自然通风猪舍。但是，原因和解决方法则有些不同，因为自然通风的原理非常不同于机械通风。必须记住，对自然通风系统的控制不象对机械通风系统的控制那样精确。因此，不要指望能使自然通风猪舍内的温度能和机械通风猪舍内保持同样水平和同样均匀。以下是自然通风系统常见问题的原因和解决方法：
问题：空气潮湿、陈旧、闷热。
原因：舍内换气不足。
解决：打开进气口和/或排气口从而增加换气率。
问题：圈内过冷。
原因：1、国内的猪太少并且/或者猪的个头太小；
2、相对于猪的数量和力由猪的个头大小来说，换气率太大；
3、墙壁和屋顶的隔热不足。
解决：1、保持足够的饲养密度，尤其是在冬季；
2、采用温度传感控制器对进气口和屋脊然气口进行自动控制以使精确控制换 气率；
3、对屋顶和边墙进行充分的隔热（见前文“隔热”一节）以预防冷凝，并使猪舍内表面保持温暖并减少散热。
问题：外界温度较高时舍内空气静止。
原因：自然通风在夏季主要是由外界的风力驱动的。在外界温度高而风很小或无风的
天气，舍内的换气率太低。
解决：进气口的开口至少应等于猪舍迎风面和背风面墙壁面积的一半。在暖和而无风
的天气要考虑采用环流风扇以便在气流中产生空气环流（一般可在舍内造成圆形的空气环流）。
综合通风系统
在天气多变或者在极端天气条件下，很难充分控制自然通风猪舍的通风情况。猪舍的设计、控制系统、猪舍地点以及建筑上一些细微末节等方面的缺陷，都会增加管理上的困难。为了弥补这些缺陷，许多自然通风猪舍现在都设计成或改建成在天气寒冷或炎热时实行机械通风。这类系统就被称为机械辅助的综合通风系统。综合通风系统有两种最常见的类型：冬季机械系统和夏季纵向通风系统。冬季机械系统包括了冬季通风用的风扇系统，有时候还结合使用了环流风扇。应用纵向通风猪舍可提高风速从而可减轻猪在夏季遭受的热应激。
综合通风系统有下列若干优点：
?如果使用辅助取暖，应用机械通风就可很容易地控制通风单。与控制不良的自然通风猪舍相比，这可以节约取暖用的燃料；
?在区和的微风天气可应用自然通风，从而可节约电能；
?在炎热而无风的天气，可获得较高的风速或应用蒸发降温从而加强降温效果；
?在断电时可敞开帘子，从而减少猪被热死的危险。
综合通风系统也有一些缺点：
吻了既应用机械通风又应用自然通风，每栋猪舍都先要较多的设备；
?舍内的温度分布和空气分布都会积聚起较大的欠缺，因为帘子关闭时不会非常密闭，闷热效果比不上采用隔热材料的实体墙壁；
?系统的机械通风和自然通风之间的控制和转换比较复杂而困难，这会导致温度发生较大摆动；
?在机械通风和自然通风转换期间，猪会因风扇不转、带子开启或关闭所致空气质量下降和应激造成的危害。
取暖和降温繁殖猪舍的温度环境对于整个猪场的管理具有重要作用。低劣的条件可通过受胎率和分娩率低下以及窝仔数减少而表现出来，而这些都要在温度环境发生问题之后数周甚至数月之后才能被检测到。繁殖性能的下降是应该能够预见得到的，这可以通过管理好繁殖猪舍并增加新母猪以充实产房从而得到克服。高温可对公猪产生两方面的影响。首先，高温可改变精液质量，从而降低公诸的生育能力；第二，高温可降低公猪的性欲。恢复通常也比较快。然而，生育能力的下降并非立即发生的，而且也并不很明显。公猪处在29℃的有效温度下，精液质量会从开始处于高温环境起的2～3周后发生下降。这样的情况可从遭受应激开始一直持续8～9周。一般来说，温度越高，作用就越明显。因此，尽一切努力使公猪保持凉爽和舒适是极为重要的。作为目标，应该使公猪生活区每天的平均有效温度保持在27℃以下。不应让有效温度升高到29℃以上。
除了在配种后3周以内以及妊娠期的最后3周内，母猪看来对温度的影响并没有那么敏感。配种后最初2～3周内以及临近分娩时的高温会不利于受胎率、窝仔数和仔猪窝重。为避免高温导致的后果，要使每天的平均温度保持在27℃以下，并避免温度升到29℃以上。低温看来对公猪并无什么影响，除非睾丸长时间紧靠躯体或者明囊被冻伤。然而，从猪的舒适和福利来看，公猪舍的温度应该保持在13℃以上，尤其是当公猪单头饲养并且没有垫草时。母猪要在受到严重冷应激时胎儿才会受到危害。然而，妊娠母猪遭遇冷应激可导致胎儿营养不良从而危害南仔性能。现代的瘦肉型猪对低温的耐受力比较差。据建设，对于单头饲养的瘦肉型母猪或新母猪来说，生活区的温度不得低于13℃。
结 语
一个常常被问到的问题是：“什么样的猪舍或通风系统或者通风理念是最好的？”猪是适应性极强的动物；只要给以机会，猪的性能表现就会非常好。每种房舍系统和每种气候条件都会对我们提出一系列的挑战，需要我们对其理解和克服，这样才能提高猪的性能表现。