环境调控猪舍的设计建造进展——赴美国猪场设计学习班考察报告

彭国良，唐锦辉，李楠

（1.广东省农科院畜牧研究所，广州 524400；2.湖南新五丰股份有限公司，长沙 410005；3.牧原食品股份有限公司，河南 南阳 474360）

来自北京、河南、湖北、湖南、广东的12 位养猪专业人士，由美国谷物协会北京办事处组织，于2011 年6 月前往美国，在4 个州进行了为期半个月的考察。这个专业考察团在美国访问了多家新式养猪场，系统学习了现代化高效率猪场设计的原理和方法，同时参加了在爱荷华州得梅因市举办的2011 年国际养猪博览会。

在考察了不同模式的养猪场、公猪站和养猪相关企业之后，学习班成员在著名的爱荷华州立大学参加了集约化猪场设计的养猪培训班。来自3 个不同大学不同专业的教授专题讲授了猪群生产安排、母猪场的配种妊娠舍设计、分娩舍设计、保育舍设计、保育育肥一体猪舍设计、家畜日粮中使用的新饲料原料、堆肥法处理家畜尸体、猪场生物安全、猪粪供给作物的营养等系列专题，完整地介绍了自动环境调控猪场的设计原理、参数和方法，学员收获颇丰。现将此次考察学习的主要技术内容做一简明报告，以飨国内业者之需。

1 猪场的设计要点

新式猪场的设计重点是能够做到均衡流畅地生产、利用猪场设备设施，充分发挥猪的生产潜能、提高劳动效率、保障猪场的生物安全。近年来，美国猪场的设计都采取多点式生产，即配种怀孕、分娩阶段在1 个场内为一点，保育、生长育肥阶段在另外几个场内。猪场分娩、保育、生长育肥阶段按批次采用全进全出。

猪场设计需特别注重猪舍的热控制和通风换气。通风换气是猪舍内温度、湿度、有害气体控制的最主要的手段。这次学习班的专家介绍，猪舍通风必须遵循以下参数和原则：

1.1 设计原则与参数

1）各阶段猪的最佳温度及适宜温度范围见表1。

表1 各阶段猪的最佳温度及适宜温度范围 ℃

2）猪舍内相对湿度控制范围50%～70%。

3）猪舍内空气中氨气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、甲烷质量浓度分别控 制 在10、3000、2、2、1000 mg/L以下。

4）各阶段猪只在寒冷（或最低）、温和、炎热条件下的通风率见表2。

5)原则上通过各阶段猪只体表的最高风速限值和炎热时的设计风速见表3。

6)较低通风量的空气分布模式非常重要。在不启动隧道式通风的情况下，进风口与抽风口的距离应在17 m以下，超过17 m 就应在天花板上分布进风口，以防止猪舍内通风不匀出现通风死角；天花板进风口的风速一般应控制在4～5 m/s，进风口的开口方向一般与舍内抽风的气流方向呈直角；天花板进风口的空气来源于装有防鸟网的猪舍屋檐进风口时，屋檐进风口的面积按每1000 m3/h 需要0.14 m2设计；在使用水帘进行降温的情况下，通过150 mm 厚水帘的风速不能超过2 m/s，如果水帘厚度不足15 cm 的情况下通过水帘的风速应更低，否则起不到应有的降温效果，水帘降温的效果与空气湿度有关，湿度越大降温效果越差，在外界温度33.3℃情况下，外界相对湿度30%、50%、70%时舍内温度分别可降 到22.8、26.1、29.4℃，一般情况下，当外界空气湿度大于70%可降温2.6～5.3℃，当外界空气湿度小于55%时可降温8℃以上；采用隧道式通风的猪舍长度原则上不超过90 m。

7）猪舍通风量在通过不同参数计算出的数值不同的情况下须取其最大值来设计。

8）猪舍抽风机设置必须满足不同气候情况下的通风需求，所以必须设计成数档风机进行抽风，原则上1 档、2档风机都是可调速风机，每档风机的抽风量约是下一档风机抽风量的2 倍，1档风机发挥50%～60%功率时的抽风量能满足猪舍的最低通风量要求。

9）各档风机启动是以舍内环境温度为基准进行设定的。

10）目前几乎所有通风风机的舍内外工作静压差均不超过30 Pa。

11）猪舍要求天花板、墙壁的隔热保温和密闭性能较好。

表2 各阶段猪只在寒冷/最低、温和、炎热条件下的通风率 m3/h

表3 原则上通过各阶段猪只体表的风速参数 m/s

1.2 配种妊娠舍的设计

全漏缝，漏缝条宽10.2～12.7 cm可 承 受316 kg/cm2的 压 强，漏 缝 宽2.54～3.17 cm。漏风地板下为深池式（深度2.5 m 左右）储粪。炎热时采取隧道式通风水帘降温，天花板高度2.4 m。

以1084 头配种妊娠舍为例，6 列式，舍宽18 m，舍长122 m，最小通风量设计为36788 m3/h，最大通风量设计为447800 m3/h，天花板装2 排进风口，需装5040 m3/h 的可控天花板进风口50 个。屋檐进风口面积35.1 m2，水帘装在猪舍两端，水帘面积62.2 m2，水帘外侧装卷帘，在不需隧道式通风时用卷帘封闭水帘。

抽风机装在猪舍中间两边的外墙上，抽风机按6 档设计：第1 档装最大抽风量38060 m3/h 的可调风机1 台，第2 档 装 最 大 抽 风 量38060 m3/h 的可调风机1 台，第3 档风机装抽风量38060 m3/h 的风机2 台，第4 档风机装抽风量49260 m3/h 的风机2 台，第5 档风机装抽风量49260 m3/h 的风机2 台，第6 档风机装抽风量49260 m3/h 的风机2 台。

舍内温度20℃以下第1 档风机发挥50%的功率进行工作，满足猪舍的最低通风要求，当舍温达到21℃时第1 档风机的功率发挥到100%，舍内温度达到21.5℃时同时启动第2 档风机，舍内温度达到23℃时同时启动第3 档风机，舍内温度达到24℃时同时启动第4 档风机，舍内温度达到25℃时同时启动第5 档风机并关闭天花板进风口、启动通过水帘进风但不开动水帘水泵的隧道式通风，当温度达到26℃时同时启动6 档风机、启动水帘水泵进行水帘降温，第6 档风机开启达到最大通风量时舍内空气流速1.44 m/s。

1.3 分娩舍设计

全漏缝，浅池式（深度0.8～1.2 m）储粪，母猪部位漏缝为金属漏缝，小间全进全出，仔猪红外线保温灯局部保温，温度不够时用天然气热风炉进行额外补偿。

分娩舍通常设外置1.5 m 宽的走廊，走廊外壁封闭，水帘和进风口装在走廊外壁上，进入舍内的空气都需经过外走廊。以带水帘的56 个产床分娩舍为例，4 列式5 通道，舍宽13 m，舍长23 m，天花板高2.4 m，最低通风量1905 m3/h，最大通风量33600 m3/h，装15 cm 厚 度 水 帘 面 积4.67 m2，2 头母猪共用1 个最大1700 m3/h 的可调式进风口，共28 个。

设4 档风机：第1 档风机装最大通风量3041 m3/h 的可调风机1 台，第2档风机装最大量5046 m3/h 的可调风机1 台，第3 档装通风量9311 m3/h 的风机1 台，第4 档装通风量18146 m3/h的风机1 台。

舍内温度22℃以下时第1 档风机发挥60%的功率，23～23.5℃时第1 档风机发挥100%的功率，舍内温度达到23.5℃时第2 档风机启动并发挥50%的功率，24.5～25℃时第2 档风机发挥100%功率，舍内温度达到25℃时第3 档风机启动，舍内温度达到26℃时第4 档风机启动并开启水帘水泵进行水帘降温，第4 档风机启动时舍内风速0.32 m/s。

1.4 保育舍设计

全漏缝，浅池式（深度0.8～1.2 m）水泡粪，小间全进全出，仔猪红外线保温灯局部保温，温度不够时用天然气热风炉进行额外补偿。保育舍外通常设外置1.5 m 宽的走廊，走廊外壁封闭，进风口装在走廊外壁上，进入舍内的空气都需经过外走廊，炎热夏季由走廊一侧的墙壁进风口进风，其他时间由天花板进风口进风。

保育舍内温度每小时内变动幅度不应超过2.1℃。以2000 头的保育舍为例，舍宽19.8 m，舍长31.7 m，8 排4 通道，天花板高度2.4 m，最小 通 风 量5000 m3/h, 最 大 通 风 量120000 m3/h，装5040 m3/h 进 风 量的可控式天花板进风口3 排9 个，侧墙进风口面积20.0 m2装在走廊一侧的墙壁。设置6 档风机，风机装在侧墙进风口的对侧墙上：第1 档装3 台每 台 最 大 通 风 量3602 m3/h 的 可 调风机，第2 档装2 台每台最大通风量11129 m3/h 的 可 调 风 机，第3 档装1 台 通 风 量17602 m3/h 的 风 机，第4 档装1 台最大通风量17602 m3/h 的风机，第5 档装1 台最大通风量37039 m3/h 的风机，第6 档装1 台最大通风量37039 m3/h 的风机。

舍内温度28℃以下时第1 档风机发挥50%的功率，29～29.5℃时第1档风机发挥100%的功率，舍内温度达到29.5℃时第2 档风机同时启动并发挥50%的功率，30.5℃时第2 档风机发挥100%功率，舍内温度达到31℃时第3 档风机同时启动并关闭天花板进风口开启侧墙进风口，舍内温度达到32℃时第4 档风机同时启动，舍内温度达到33℃时第5 档风机启动，舍内温度达到34℃时第6 档风机启动，第6档风机启动时舍内风速0.52 m/s。

1.5 生长育肥舍设计

全漏缝，漏缝条宽10.2～12.7 cm可 承 受316 kg/cm2的 压 强，漏 缝 宽2.54～3.17 cm，深池式（深度2.5 m左右）水泡粪，炎热时采取隧道式通风水帘降温，天花板高度2.4 m。

以1200 头 生 长 育 肥 舍 为 例，长61 m， 宽15.5 m， 最 小 通 风 量12000 m3/h，最 大244800 m3/h，装5040 m3/h 进风量的可控式天花板进风口15 个，在猪舍一端装厚度15 cm 的水帘33.1 m3。设置6 档风机：第1 档装1 台每台最大通风量17602 m3/h 的可调风机，第2 档装1 台每台最大通风量17602 m3/h 的可调风机，第3 档装1 台通风量17602 m3/h 的风机，第4档装1 台通风量37039 m3/h 的风机，第5 档装2 台通风量37039 m3/h 的风机，第6 档装2 台通风量37039 m3/h的风机。

舍内温度21℃以下时第1 档风机发挥70%的功率，22～22.5℃时第1档风机发挥100%的功率，舍内温度达到22.5℃时第2 档风机同时启动并发挥50%的功率，23.5℃时第2 档风机发挥100%功率，舍内温度达到24℃时第3 档风机同时启动，舍内温度达到25℃时第4 档风机同时启动，舍内温度达到26℃时第5 档风机启动并关闭天花板进风口、启动通过水帘进风但不开动水帘水泵的隧道式通风，当温度达到27℃时同时启动6 档风机、启动水帘水泵进行水帘降温，第6 档风机开启时舍内风速1.78 m/s。

2 母猪群养系统猪舍设计

奥斯本和PigPro 公司联合做的现代化高效率猪场设计报告，比较详细地介绍了1200 头存栏母猪采用母猪群养系统的猪场设计方案。以每周60 头母猪配种、54 头母猪分娩、540 头仔猪断奶为设计参数。

2.1 配种妊娠舍

配 种 妊 娠 舍 长106.194 m， 宽24.28 m；分后备母猪区、配种与妊娠前期限位区、妊娠中后期群养区3 个区域。

2.1.1 后备母猪区

4 个母猪群养大栏可养200 头后备母猪，一般后备母猪20～24 周龄时进入后备母猪区训练2 个月左右。

2.1.2 配种与妊娠前期限位区

后备母猪在第3 情期配种时转入配种与妊娠前期限位区，配种与妊娠前期限位区为65 cm 宽的限位栏8 列共432个。设计限位区的主要原因是预防妊娠早期母猪因大栏群养争斗引起的流产，妊娠母猪怀孕5 周后转入母猪群养区。

2.1.3 妊娠母猪群养区

共12 个母猪群养大栏，其中分娩舍长109.7 m，宽19.35 m（包括1.2 m走廊），分10 个小间，每小间分3 排（每排9 个产床）27 个产床（产床长2.4 m，宽1.8 m）。

2.2 保育舍

保育舍长73.65 m，宽20.85 m（包括1.2 m 走廊），分7 小间，每小间2排（每排5 个栏）10 个栏（保育栏长4.5 m，宽3.9 m，养54 头保育猪）。

2.3 育成舍

育成舍长69.2 m，宽14.87 m，分2 间，每间2 列10 个栏（每栏养54 头育成猪），育成舍共8 栋160 个栏。

2.4 隔离舍

隔离舍长25 m，宽4 m，可养6 头公猪（饲养在0.65 m 宽的限位栏中）和60头后备母猪（饲养在6个长3.35 m、宽3 m 的栏内）。

2.5 公猪舍

公猪舍长29 m，宽6.9 m，可养34 头公猪，其中14 头饲养在14 个限位栏中、20 头饲养在20 个小栏（长3 m，宽2 m）中，另在公猪舍旁设计一人工授精实验室与公猪舍相通。

3 猪场粪污处理

贮存发酵后还田，猪粪便做农作物的肥料。1000 头保育育肥一体化的猪舍生产出的粪便可供40 hm2玉米大豆轮作（一年种1 季）的营养，粪污提供给农作物的营养主要是N、P、K，根据作物产量所需要的N、P、K 量减去土壤中能提供的N、P、K 量，即为需施肥的N、P、K 量。因粪污中的N、P、K 与所需施肥的N、P、K 比例不一致，如果按N 来施肥，P 就会超量，所以必须按P 的需求来施肥，N、K 不够的部分另外添加。

4 死猪的堆肥处理

堆肥处理区地面为水泥地面以防渗漏，同时还需设置防野生动物的设施，将死猪放在30 cm 厚的锯木屑上，上面再覆盖30 cm 厚的锯木屑，分2 期堆沤，第1 期堆沤时间为：死猪体重的平方根乘以5，但必须不少于10 d，第2 期堆沤时间为：第1 期堆沤时间的1/3，同时也必须不少于10 d，贮存期不小于30 d。

5 猪场的生物安全

防鼠、防鸟、防昆虫，进入猪场时洗澡、更衣。猪舍之间封闭的连接通道，全进全出，多点式饲养，单一的仔猪来源，通风换气，空舍的清洗消毒，每天2 次的猪群观察，经常的疾病监测，必要的免疫，运猪车辆的热风消毒，死猪的无害处理。

6 干酒糟蛋白DDGS在猪饲料中的应用

随着玉米价格的上涨， 饲料必 须 注 重 成 本 控 制， 因100 kg 的DDGS+1.5 kg 石 粉 的 营 养 价 值 与88.5 kg 玉 米+10 kg 豆 粕（44% 蛋白）+3 kg 磷酸氢钙相当，所以饲料中添加DDGS 可以节省成本，如果饲料中使用30%的DDGS 每吨可降低成本10 美元；目前美国生长育肥猪场基本上都在使用DDGS，生长育肥猪用量10%～20%；怀孕母猪用量30%，哺乳母猪用量5%～10%；保育后期饲料中添加5%～10%的DDGS；公猪饲料中添加20%～50%。

7 猪场实地考察情况

7.1 位于肯塔基州的母猪试验场

该母猪试验场最大的特点是母猪大群电子饲喂。猪舍用猪场发酵过的污水上清液每天冲洗粪沟7～8 次。所有猪舍和与猪舍相联的通道均铺设1.5 cm左右网眼的防鸟网，猪舍的外墙边铺设宽60 cm 左 右，厚15 cm 左 右，直 径3 cm 左右的碎石，采取了比较完善的防鸟、防鼠措施。

配种怀孕舍：4 列式640 个限位栏，水帘降温，因试验需要母猪食槽分隔、每个母猪食槽位有2 套自动供料系统，半漏缝地面。配种采用人工授精，人工授精时母猪前放1 头公猪、背压铁片做的背囊，1 个工人1 h 可配20～30 头母猪，怀孕4 周后母猪转入使用母猪群养系统的全漏缝大栏饲养。

群养怀孕舍：为原育成舍改建而成，开放式，装卷帘和母猪群养饲喂系统，喷水吹风降温，全漏缝地面，杯式饮水器。

分娩舍：为全封闭式，进入产房的空气均经过分娩舍的外走廊，每间产房有4 个侧墙进风口、4 台抽风机、20 个产床，共12 间产房240 个产床，产床有多种规格，新装产床漏缝地板是面呈波型（两20 cm 平地面之间有一凹槽）以防滑。母猪限位栏两边的栏片可以打开，一般在分娩3 d 后打开，打开后母猪在栏内可以自由掉头活动，仔猪4～5 d 断尾但不剪牙，21 d 断奶，第1 胎母猪平均窝产活仔11.5 头（2010 年才投入使用，产仔母猪皆为第1 胎）；

保育舍：全封闭式，进入保育舍内的空气均通过保育舍的外走廊，每个食槽装有2 套自动供料系统，杯式饮水器。

后备猪舍：开放式，装卷帘和扰流风机，全漏缝地面，杯式饮水器，后备母猪第2 次发情转入母猪群养系统大栏进行采食训练，90%的后备母猪通过1个情期的训练可训练好。

猪场污水处理：为二级发酵，污水进入第1 级发酵塘发酵后的上清液进入第2 级发酵塘发酵，第2 级发酵塘的部分上清液抽回猪舍用于冲洗粪沟，其他用于种植业施肥，7 年清理一次发酵塘的沉淀物。

7.2 爱荷华州立大学的种猪试验场

此试验场主要进行猪的育种、饲料、通风模式等试验。该场用B 超仪活体测肌内脂肪含量的方法，对杜洛克（母猪60 头）进行了5 个世代的高肌内脂肪含量选育，目前选育出的杜洛克猪肌内脂肪含量达到3.0%以上，已出口日本、韩国，每头售价1.5 万美元。另外，现正对母系大白猪进行饲料转化率选育试验。在应用B 超活体测肌内脂肪含量的方法来选育高肌内脂肪品系猪时应注意：活体测肌内脂肪的部位在第10～11 肋之间，取眼肌纵切面的图像来估计肌内脂肪含量，肌内脂肪含量的遗传力达到0.47，较易取得遗传进展，但生长速度和瘦肉率会有所降低。

因是试验猪场，新旧猪舍皆有，2006 年建了2 个半开放式、类似发酵床饲养妊娠母猪的大棚，但现已空置。现正在使用的新建猪舍为吊顶、全漏缝、水泡粪猪舍，分娩舍和保育舍是全封闭式猪舍，其他为带卷帘式猪舍，卷帘是从上往下卷的，寒冷时封闭卷帘进行天花板进气的抽风换气模式。在离猪舍和办公室约300 m 的猪场一角建有1 个100 多m2的死猪堆肥处理间，共分成8小隔，堆肥发酵的高度只有1 m 多，有些小隔还空着，可见死猪不多，走近也未闻到恶臭，可见死猪的堆肥处理是可行的。