龐進(jìn)友

（青島高烽電機(jī)有限公司規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山東 青島 266114）

文章分析了樓房豬舍通風(fēng)的根本目的及目前存在的幾種常見的通風(fēng)模式，對(duì)幾種通風(fēng)模式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)靶向通風(fēng)模式原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)等方面進(jìn)行比較詳細(xì)的介紹。

樓房養(yǎng)豬目前行業(yè)內(nèi)已不再陌生了，雖然早在10年前就有人開始進(jìn)行探索了，但正式搬上“大舞臺(tái)”還是在2018年非洲豬瘟疫情暴發(fā)之后。目前大家對(duì)樓房養(yǎng)豬的認(rèn)識(shí)，從陌生到探討研究，再到熟悉，最后產(chǎn)生了質(zhì)疑。那人們?yōu)槭裁催€要選擇樓房養(yǎng)豬呢？其實(shí)不是因?yàn)闃欠繒?huì)使豬場(chǎng)以更低的成本更好的養(yǎng)豬，而是為了在有限的土地上增加更多的產(chǎn)能，行業(yè)才選擇了樓房養(yǎng)豬模式。為了控制養(yǎng)豬成本投入，便于后期生豬成本得到有效控制，需要對(duì)樓房豬舍不斷進(jìn)行優(yōu)化，使成本不斷降低。比如降低舍內(nèi)高度，去掉各種檢修平臺(tái)等等，似乎與豬只沒有直接關(guān)系的部分，該去掉的都去掉了。但是隨著樓房養(yǎng)豬近幾年的發(fā)展，各種問題不斷涌現(xiàn)。比如樓房漏水、物料垂直運(yùn)輸、豬垂直運(yùn)輸、交叉污染、豬舍通風(fēng)降溫及豬場(chǎng)大氣環(huán)境容量超限等等。文章將重點(diǎn)在樓房豬舍通風(fēng)降溫方面做以介紹。

1 通風(fēng)的目的

樓房養(yǎng)豬通風(fēng)和平房養(yǎng)豬一樣，通風(fēng)的目的很簡(jiǎn)單，就是給豬只提供充足的氧氣，并帶走豬舍內(nèi)污濁的氣體，比如二氧化碳、二氧化硫、氨氣及臭氣等等，確保豬舍內(nèi)有害氣體控制在安全范圍內(nèi)，通過通風(fēng)有效地調(diào)整豬舍內(nèi)的溫度，使得豬舍內(nèi)溫度穩(wěn)定在豬最佳生活溫度范圍內(nèi)。夏天避免熱應(yīng)激，冬季避免冷應(yīng)激。這是健康養(yǎng)豬的基本保障。

2 夏季降溫措施

目前，在現(xiàn)有通風(fēng)模式下，夏季在確保豬舍內(nèi)溫度能夠有效的降低，豬舍內(nèi)通風(fēng)均勻的情況下，豬舍空氣質(zhì)量環(huán)境完全可以做到優(yōu)良，但是如何在夏季對(duì)高密度豬群降溫一直是亙古不變的話題。夏季降溫目前比較經(jīng)濟(jì)且容易實(shí)現(xiàn)的方案有兩個(gè)，一是通過水蒸發(fā)吸熱來實(shí)現(xiàn)，目前做法是讓空氣以一定風(fēng)速通過水簾紙，通過水蒸發(fā)吸熱達(dá)到降溫效果，這種措施的降溫效果與空氣濕度、溫度有直接關(guān)系，見表1。

表1 不同溫濕度環(huán)境下空氣通過濕簾后的最大降溫量 ℃

另一種是通過風(fēng)冷效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，類似于人類吹風(fēng)扇。當(dāng)風(fēng)吹到動(dòng)物皮膚表面，會(huì)把皮膚表面較高溫度的空氣吹走，讓皮膚感覺到?jīng)隹?，這個(gè)降溫我們稱之為體感溫度，體感溫度與吹到皮膚表面的風(fēng)速及空氣溫濕度有關(guān)系（見表2）。

表2 不同濕度、風(fēng)速度條件下的體感溫度表 ℃

3 樓房養(yǎng)豬常用通風(fēng)模式分析

3.1 普通縱向通風(fēng)模式

普通縱向通風(fēng)模式也叫水平通風(fēng)或者隧道通風(fēng)，是近20年中國(guó)進(jìn)入高密度機(jī)械化養(yǎng)殖以來應(yīng)用范圍最廣的通風(fēng)模式。其特點(diǎn)是原理易懂，容易操作（圖1）。目前絕大部分養(yǎng)殖者已經(jīng)掌握這一通風(fēng)模式的基本原理和使用技巧。該通風(fēng)模式是一種負(fù)壓通風(fēng)模式，靠負(fù)壓風(fēng)機(jī)在豬舍一端抽風(fēng)，在舍內(nèi)形成一定的負(fù)壓環(huán)境，讓新風(fēng)空氣從豬舍另一端的水簾處進(jìn)入豬舍?？諝庠谪i舍內(nèi)流動(dòng)的過程中，形成一定的風(fēng)速。母豬舍或者育肥豬舍，一般設(shè)計(jì)豬舍截面風(fēng)速1.5 m/s。目的是希望讓1.5 m/s的風(fēng)速吹到豬只身上，讓豬只得到不錯(cuò)的體感溫度。但是這一通風(fēng)模式也存在天然缺陷，如：（1）環(huán)境降溫只有一道水簾，通過表1可以看出，當(dāng)環(huán)境溫度32.2℃、相對(duì)濕度80%的情況下，大約可以降低3℃；環(huán)境溫度35℃、相對(duì)濕度80%情況下，大約可以降低3.2℃。降溫幅度是比較小，水簾后新風(fēng)溫度超過30℃時(shí)，較長(zhǎng)的豬舍兩端溫差很容易超過2℃，此時(shí)后半部分豬會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的熱應(yīng)激。（2）從表2可以看出，在舍內(nèi)相對(duì)濕度80%、溫度32.2℃的環(huán)境下，吹在豬只身上的風(fēng)速為1.5 m/s時(shí)，豬只體感溫度為27.7℃，在這個(gè)溫度下，豬只感覺會(huì)比較舒適。但是由于該通風(fēng)模式為水平通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口附近的豬會(huì)獲得不錯(cuò)的風(fēng)速，而排風(fēng)口附近的豬獲得很慢的新風(fēng)或者風(fēng)速就沒有了，甚至為零。風(fēng)和水一樣屬流體，自然流向阻力小的位置，也就是說豬舍內(nèi)絕大部分風(fēng)都從豬欄上方空間流走了，豬只身上的風(fēng)速非常小，幾乎為零。這種情況下，設(shè)計(jì)初衷的風(fēng)冷效應(yīng)沒有得到很好的體現(xiàn)。（3）在冬季，特別是北方地區(qū)，取暖能耗損失大約80%是由通風(fēng)換氣引起的，通風(fēng)和取暖保溫成為一對(duì)矛盾體。（4）為了降低取暖費(fèi)用，冬季豬舍內(nèi)換氣量少，這就使得豬舍內(nèi)最遠(yuǎn)豬欄到排風(fēng)口的距離比較長(zhǎng)，造成靠近排風(fēng)機(jī)端氨氣濃度等空氣質(zhì)量指標(biāo)超標(biāo)情況發(fā)生。（5）水平通風(fēng)容易造成依靠空氣傳播的病菌病毒快速蔓延傳播。

圖1 縱向通風(fēng)室內(nèi)溫度變化示意圖

3.2 混合通風(fēng)模式（垂直給風(fēng)，縱向排風(fēng)）

近幾年，隨著非洲豬瘟疫情給養(yǎng)豬設(shè)備企業(yè)設(shè)計(jì)理念帶來的影響，很多廠家都已經(jīng)了解縱向通風(fēng)的缺點(diǎn)所在。都開始研究如何改變通風(fēng)模式，以降低非洲豬瘟病毒（ASFV）傳播速度，甚至阻斷ASFV等微生物病原體的空氣傳播，如何充分利用風(fēng)冷效應(yīng)等。大家不約而同地想到了垂直通風(fēng)，這一通風(fēng)模式一般是采用吊頂進(jìn)風(fēng)窗進(jìn)風(fēng)，側(cè)墻集中排風(fēng)。動(dòng)力方式有兩種，一種是負(fù)壓通風(fēng)，另一種是正壓通風(fēng)。負(fù)壓通風(fēng)和縱向通風(fēng)一樣，在排風(fēng)端安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)，使得舍內(nèi)產(chǎn)生一定的負(fù)壓環(huán)境；正壓通風(fēng)是在進(jìn)風(fēng)端，一般是吊頂上山墻位置安裝正壓風(fēng)機(jī)，讓豬舍吊頂以上空間形成正壓環(huán)境，通過吊頂進(jìn)風(fēng)窗新風(fēng)進(jìn)入豬舍，最后從側(cè)墻洞口將風(fēng)排（擠）出。這兩種方案共同點(diǎn)是風(fēng)的路徑一致。不同點(diǎn)是，負(fù)壓通風(fēng)能耗較低，但是對(duì)豬舍密封條件有較高要求，特別對(duì)于有空氣過濾要求的豬舍，解決壓力比較大；正壓通風(fēng)，對(duì)豬舍密封條件要求不高，一般有空氣過濾要求的豬舍多采用?；旌贤L(fēng)模式與縱向通風(fēng)模式的區(qū)別是，縱向通風(fēng)進(jìn)風(fēng)是在風(fēng)機(jī)對(duì)面的側(cè)墻進(jìn)風(fēng)，水平進(jìn)入豬舍，而混合通風(fēng)模式是改變進(jìn)風(fēng)口位置，讓風(fēng)從吊頂進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，目的讓風(fēng)直接吹到豬只身上，不讓豬欄及豬只之間相互擋風(fēng)。

3.3 單元縱向通風(fēng)，樓層集風(fēng)井排風(fēng)模式

樓房養(yǎng)豬最大的一個(gè)改變是單位土地面積上豬的數(shù)量增長(zhǎng)的倍數(shù)同樓層數(shù)一樣，由于豬數(shù)量的增加，而豬舍降溫模式依舊是縱向通風(fēng)，所以整棟樓房的通風(fēng)量也隨著樓層數(shù)量的增加而成倍增加，這樣豬場(chǎng)周邊的空氣污染物就成倍的增加，既污染了豬場(chǎng)本身的環(huán)境，又給周邊的居民生活帶來了污染。為了解決這個(gè)問題，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了豬舍外集中排風(fēng)這一方案。見圖2。

圖2 集中排風(fēng)，單元縱向進(jìn)風(fēng)方案

這一方案的優(yōu)點(diǎn)是：（1）污濁空氣被送往較高位置，有利于疏散；（2）集中排風(fēng)，方便對(duì)廢氣進(jìn)行集中水洗除臭，達(dá)到環(huán)保目的。

這一方案的缺點(diǎn)是：（1）由于風(fēng)量大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)數(shù)量太集中，所以噪聲比較大；（2）由于風(fēng)量大導(dǎo)致除臭難度增加，除臭水用量很大；（3）對(duì)這種風(fēng)機(jī)群的控制技術(shù)目前不成熟；（4）每層豬舍的通風(fēng)效果同平房一樣，沒有解決實(shí)質(zhì)性問題。

4 靶向通風(fēng)在樓房豬舍的應(yīng)用

4.1 為什么設(shè)計(jì)靶向通風(fēng)

近年來，隨著養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)全面進(jìn)入集約化養(yǎng)殖階段，所有的設(shè)備均在向自動(dòng)化、智能化靠近。養(yǎng)殖管理也越來越精細(xì)，傳統(tǒng)的縱向通風(fēng)方案存在的問題也被越來越多的人重視。非洲豬瘟進(jìn)入中國(guó)后，縱向通風(fēng)的缺點(diǎn)也被放大。人們開始研究垂直通風(fēng)、精準(zhǔn)通風(fēng)，目的就是為了進(jìn)一步提高豬的舒適性、減少疾病空氣傳播概率、降低廢氣處理成本。但是很多人在改變風(fēng)方向的時(shí)候，只是考慮了進(jìn)風(fēng)，沒有考慮排風(fēng)對(duì)豬舍的影響，只是考慮了降低風(fēng)量，沒有考慮低風(fēng)量對(duì)夏季豬舍的影響等等。為了很好地解決精準(zhǔn)通風(fēng)豬舍低進(jìn)風(fēng)量、豬高散熱量等情況，高烽設(shè)計(jì)院研發(fā)了靶向通風(fēng)環(huán)控模式。

4.2 靶向通風(fēng)設(shè)計(jì)原理

靶向通風(fēng)設(shè)計(jì)原理如圖3、圖4所示。

圖3 靶向通風(fēng)流程圖（專利授權(quán)號(hào)CN 216058677 U）

圖4 靶向通風(fēng)設(shè)計(jì)原理（專利授權(quán)號(hào)CN 216058677 U）

4.3 靶向通風(fēng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）均勻送風(fēng)。由于豬舍內(nèi)的新風(fēng)系統(tǒng)是根據(jù)舍外溫度及舍內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整的。在確保豬舍內(nèi)粉塵、有害氣體不超標(biāo)的情況下，也要滿足溫度要求。一般來講，中午前后風(fēng)量要加大，因?yàn)? d中，此時(shí)氣溫最高，而晚上2：00—4：00時(shí)風(fēng)量要減小。夏天7—8月份風(fēng)量最大，冬季12月—翌年1月份風(fēng)量最小。在風(fēng)量不斷變化的情況下，要確保送風(fēng)管道上每一個(gè)出風(fēng)口的風(fēng)量相同，這就要求出風(fēng)口截面大小要根據(jù)風(fēng)量大小自動(dòng)調(diào)整，從而達(dá)到均勻送風(fēng)的目的。

（2）均勻排風(fēng)。要實(shí)現(xiàn)豬舍所有位置空氣質(zhì)量均勻，就要確保豬舍每個(gè)點(diǎn)不出現(xiàn)溫度、廢氣的疊加，這就要求出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口之間的豬越少越好。距離控制好了，進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)量保持一致了，也要求出風(fēng)口的風(fēng)量在不同通風(fēng)要求的工況下均保持一致。達(dá)到豬舍各位置通風(fēng)換氣量相同，從而確?？諝赓|(zhì)量達(dá)到最優(yōu)。

（3）高效熱交換效率。靶向通風(fēng)能夠在較低風(fēng)量情況下，做到有效調(diào)控豬舍溫度，確保夏季不高溫，冬季高效節(jié)能，最關(guān)鍵的設(shè)置就是高效的熱交換模塊。

4.4 靶向通風(fēng)優(yōu)點(diǎn)

（1）低風(fēng)量。最大限度地降低了空氣過濾及空氣除臭部分的投入成本及運(yùn)行和維護(hù)成本，根據(jù)統(tǒng)計(jì)節(jié)省比例可達(dá)60%以上，大大地降低了養(yǎng)豬生產(chǎn)成本。

（2）均勻吊頂進(jìn)風(fēng)、地溝排風(fēng)。對(duì)豬舍而言，做到了全程垂直通風(fēng)，讓豬舍內(nèi)污濁氣體第一時(shí)間排出到舍外，這一通風(fēng)模式在高鐵、飛機(jī)上已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。豬舍和飛機(jī)不同的是，對(duì)飛機(jī)上出風(fēng)口，乘客可以根據(jù)需求自我調(diào)整，豬舍不可以。因此，豬舍在做到垂直通風(fēng)的同時(shí)，還要確保管道前后端出風(fēng)口的風(fēng)速和風(fēng)量，在不同風(fēng)量的情況下，風(fēng)口間差異在5%之內(nèi)。各個(gè)區(qū)域均勻通風(fēng)是豬舍環(huán)控的指標(biāo)之一，豬舍通風(fēng)是多年來人們一直在解決的問題。

（3）一年四季全程熱交換，實(shí)現(xiàn)夏季豬舍余冷回收，冬季豬舍余熱回收。最大限度地降低豬舍外晝夜溫差過大導(dǎo)致舍內(nèi)溫差大的問題。減少了豬只發(fā)生溫度應(yīng)激，確保豬只健康。夏季降溫效果可達(dá)到縱向通風(fēng)水簾降溫的2倍以上，冬季取暖節(jié)能效果達(dá)到75%以上。有效地降低了豬場(chǎng)生產(chǎn)成本。

（4）噴淋除臭。對(duì)豬舍排出氣體進(jìn)行噴淋水洗除臭，水自上而下噴淋，廢氣自下而上混合，達(dá)到水洗目的。對(duì)空氣中的粉塵臭味做到有效地?cái)r截，且水洗過程全程免維護(hù)，免去了除臭墻需要人員不斷沖洗的過程，降低了生產(chǎn)成本。

4.5 靶向通風(fēng)樓房應(yīng)用案例分享

圖5是四川某公司育肥樓房平面圖，每層飼喂6 000頭育肥豬，共6層；圖6是河北某母豬樓房平面圖，每層飼喂1 200頭豬只，共計(jì)5層。

圖5 四川某公司育肥樓房平面圖

圖6 河北某母豬樓房平面圖

5 總結(jié)

以上為樓房通風(fēng)模式的簡(jiǎn)單介紹，其中的部分觀點(diǎn)為筆者根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，任何事情都不是完美的，那如何選擇樓房養(yǎng)豬通風(fēng)模式，首先要考慮的是豬場(chǎng)需要解決什么問題，解決這個(gè)問題能給豬場(chǎng)帶來怎樣的收益。靶向通風(fēng)做到了完全垂直通風(fēng)，能夠有效地降低夏季高溫，做到冬季高效節(jié)能，可以給豬只帶來更多的環(huán)境福利。特別是在非洲豬瘟常態(tài)化的當(dāng)下，不失為一種不錯(cuò)的選擇。