湿帘降温原理及其在食蟹猴饲育设施中的初步应用

邢正弘（1. 上海实验动物研究中心； 2. 上海西普尔-必凯实验动物有限公司, 上海 201203）

湿帘降温原理及其在食蟹猴饲育设施中的初步应用

邢正弘1,2
（1. 上海实验动物研究中心； 2. 上海西普尔-必凯实验动物有限公司, 上海 201203）

目的应用湿帘降温原理设计开发一种实用节能型食蟹猴饲育设施并进行初步应用。方法根据食蟹猴的生活习性和上海地区气候特点并参考湿帘降温有关资料进行设计，对建成的设施进行相关环境指标的测试，并初步应用于食蟹猴的饲养。结果该设施的环境条件能适用于上海地区气候条件下食蟹猴的人工饲养。结论该设施能够实现气候条件的人工调节，能在节能的前提下满足食蟹猴的正常生长于繁育，具有一定的应用和推广前景。

湿帘降温； 食蟹猴； 饲育设施

食蟹猴（Macaca fascicularis）作为非人灵长类实验动物，是基础生物学和生物医学研究中继猕猴之后最重要的灵长类实验动物。已经被广泛应用于神经科学、内分泌学、病毒学、药理学、关节炎、心血管疾病和行为生物学等方面的研究。近年来，我国南方的广东、广西、海南和云南等地食蟹猴饲育迅速发展，实验食蟹猴驯养繁育种群数量不断增长，已初具规模，但在实验食蟹猴的福利保护、驯养繁殖、标准化饲育等方面出现了一些新问题和新情况。严格意义上，食蟹猴作为国家二级重点保护动物，必须是人工繁育的子代才可以进行商业活动，所以建立适合食蟹猴生长繁育的人工气候条件设施，进行标准化繁育是实现食蟹猴市场供应的主要途径之一，必须进行科学研究，以保证该行业的良性健康发展。

食蟹猴主要产于泰国、老挝、越南、柬埔寨、缅甸、马来西亚、印尼、菲律宾及印度尼科巴岛，亚热带季风气候是其较适合的野外环境气候，其特点为全年高温且湿度大，最冷月分平均气温也在18 ℃以上。

作者采用阳光房设施和工程技术手段［1］, 按照食蟹猴生长发育要求，通过在局部范围改善或创造环境气象因素，为上海地区食蟹猴生长发育提供良好的环境条件，在一定程度上摆脱对自然环境的依赖从而可进行有效驯养繁殖。根据上海地区近年气候特点（最高气温： 40 ℃, 最低气温： -10 ℃）设计了适合食蟹猴繁育的人工气候设施，并进行了繁育实验，测定了动物的生长繁育、血液生理生化、血压等生物学指标, 并进行了比较研究, 结果证实该设施的环境条件能满足食蟹猴在上海地区的驯养与繁育。

1　国内食蟹猴饲育设施的现状

一般采用舍养型房舍，该房舍分为内室和外室。内室设通风换气和降温供暖设备，另外要有供动物蹲坐的栖息架，便于动物栖息、遮风避雨和防寒。外室为露天的封闭式铁栏网结构，装有栖息架和秋千，供动物户外活动。房舍地面为整体水磨石面层，表面防滑耐磨。但与该动物的野外生存环境相差甚远，不适合极端气候下食蟹猴的驯化和人工繁殖。

灵长类实验动物饲养房内的温度需控制在18～29 ℃，相对湿度应控制在40%～70%。猕猴在人工饲养管理条件下，最适宜的温度是20～25 ℃，最适湿度为40%～60%。室内应设有通风换气设备，维持室内空气流通，保持空气新鲜。

为了保证食蟹猴正常生长繁育, 需要严格按照动物生活习性进行繁育设施的设计。该设施应具有调节温度和湿度, 提供新鲜空气, 排除有害气体、病原微生物和尘粒的能力, 保证一定的送风量, 从而加大了设施制冷和制热功率, 增加了建设投资和运行成本。因此，建立食蟹猴驯养繁育环境除了要设计合理，运行可靠，监控方便的人工气候调节系统外，还要考虑节约能源问题，特别是上海地区夏季空调制冷用电量大、冬季采暖能耗高等特点。

2　湿帘降温系统介绍

2.1工作原理

湿帘降温系统是利用蒸发降温原理进行降温［2］。当室外热空气被风机抽吸进入布满冷却水的具有内螺旋结构的湿帘纸时, 迫使室外未饱和的空气流经多孔的湿帘纸表面, 冷却水由液态转化成气态的水分子, 吸收空气中大量的热能, 空气中大量显热转变为蒸发潜热, 从而迫使进入空气的干球温度降至接近于室外空气的湿球温度。湿帘加湿降温系统设备运行时, 将源源不断地使室外空气经湿帘降温后引入室内, 与室内的热空气混合后, 通过负压风机排出室外,同时保证了空气的新鲜度, 降低了空气含尘量。

2.2湿帘降温系统设备特征

湿帘降温系统设备采用特种高分子材料与木桨纤维分子空间交联, 并用高耐水、高耐老化性材料胶结而成。既保证了足够的湿挺度、高吸水性能,又具有较大的蒸发表面积和较低的过流阻力损失。湿帘纸降温效率高、使用寿命长、阻力损失小，是湿帘加湿降温系统设备理想的换热增湿材料。

2.3湿帘降温系统优点

高效： 机组一般降温能达到3～15 ℃，并且降温迅速； 节能： 运行耗电低，主要电耗为排风机运行能耗； 健康： 不断提供新鲜干净的空气，增加含氧量，降低含尘量； 省钱： 在同等面积安装湿帘+风机是中央空调总投资的1/5； 简便： 易安装、少维修、操作方便，无须专业人员维护。

3　设施设计

3.1气候控制模式

食蟹猴驯养繁育设施的降温系统以湿帘为主，普通热泵立柜空调为辅的方式，采暖系统以阳光房日照加温和普通热泵立柜空调联合方式，湿度调节以空气经过湿帘面积大小的方式来实现。

按照冬季室外环境温度为-20 ℃进行热泵立柜空调机组配置，采暖面积按实际面积的10倍计算,选定制热能力为150 kW左右。由于分体式空调的空气只能室内循环，没有新风供应，易致室内空气质量下降，对动物健康产生不良影响。本设施在冬季采暖时通过变频器的运行频率调整保证设施排风机的换气量为10次/小时左右，湿帘暴露面积为原面积的1/3，室内相对湿度控制在40%左右；通过设定热泵机组的的室内温度感应器设定控制温度为22 ℃以保证设施室内采暖。

3.2设施情况

设施面积14.0 m×8.5 m=119.0 m2，平均层高5.0 m； 四周及屋顶为透明防爆玻璃，地面为草坪。四周配以0.5 m宽的观察走廊，食蟹猴饲育区为铅丝网结构的防护棚。

3.3通风量计算

设施长度为14.0 m，宽度为8.5 m，平均高度为5.0 m，设计最高换气次数为40.0次/小时，通风量为23 800 m3/h （6.6 m3/s）。

3.4湿帘面积计算

湿帘面积=通风量÷过帘风速= 6.6 m3/s÷ 0.2 m/s=33 m2，即需安装不小于33.0 m2的湿帘。

3.5湿帘布置

根据房舍的结构要求，选取湿帘尺寸为8.5 m ×4.0 m，湿帘面积34.0 m2。采用“侧进侧排”的方式进行气流组织（图1）。同时配置湿帘面积调节帘，可根据环境湿度调节有效湿帘面积。

4　设施使用效果观察

4.1设施温度控制情况

年平均温度可以控制在22.6±2.5 ℃ （图2）。图中可见夏季室内温度波动较大，这与阳光房吸收日照有关。

4.2设施湿度控制情况

设施内年平均相对湿度为46.0%±6.6%（图3）,秋冬季节交替时波动较大。

5　食蟹猴饲育效果观察

5.1食蟹猴繁育情况

2013年10月5日自海南购进2～3岁的成年食蟹猴10只（9♀, 1♂）, 并放养于新设施内, 进行自然交配繁殖。群体平均妊娠率100%、平均妊娠期164±5 d； 平均哺乳期120 d； 平均离乳成活率66.7%（其中1只被母猴咬死，2只因铁丝网眼过大而掐死）。婴猴出生后4月龄离乳，离乳幼猴采用笼养, 4幼猴同笼以保温，育成室内温度为23～25 ℃； 离乳前2周以喂牛奶为主，第3周时逐步增加稀饭糊, 第6周以稀饭水果糊为主, 第8周后逐步添加成猴饲料以及水果； 离乳幼猴开始2～3周内每日饲喂7餐,上午3餐, 下午3餐, 晚上1餐, 第4周起酌情减为6 餐, 8月龄后可按照常规方法进行大栏饲养。

图1　湿帘布置及设施示意图

图2　食蟹猴设施温度控制效果图

图3　食蟹猴设施湿度控制效果图

5.2食蟹猴血液生理生化指标测定情况

饲养一年后，连续半年对成年雌性动物进行血液采集，每月一次, 动物处于清醒状态，雌性动物禁食12 h后于上午9∶00～10∶00点空腹采集。

血常规全血采集及测试方法： 前肢采血, 每只动物采血量为1.0～2.0 mL, 血常规全血用EDTA-K2抗凝, 采集后的血液置于碎冰中保存, 日本Sysmex-2000i全自动血液分析仪测试, 测定结果见表1。生化血清采集及测试方法： 用促凝剂真空采血管采集血液, 前肢采血, 采血量为2.0～3.0 mL, 采集后的血液置于碎冰中保存, 采集后1～2 h离心, 离心后分离血清, 用日立-7180型全自动生化分析仪测试, 测定结果见表2。

从表1可见, 第5次测试的中性粒细胞（NEUT#）与第1次相比明显升高，第5次和第6次测试的淋巴细胞数目（LYMPH#）和淋巴细胞百分比（LYMPH%）与第1次相比明显降低，第4次与第5雌测试的单核细胞百分比（MONO%）与第1次相比明显降低。

从表2可见，第4次测试的肌酐（CREA）与第1次相比明显降低，第4次测试的甘油三酯（TG）与第1次相比明显升高。

6　讨论

湿帘系统是一种集降温、换气、防尘、除味于一体的蒸发式降温换气机组，除了可以给动物设施带来新鲜空气和降低温度之外，还有节能、环保的特点。它是一款全新无压缩机、无冷媒、无铜管的环保产品，主要部件核心（蒸发式湿帘，多层波纹纤维叠合物）及1.1 kW的风机，其耗能是传统中央空调耗电1/8。从使用效果看，其温湿度控制水平基本符合国家标准，尽管设施内湿度较高，但食蟹猴本身的习性也需要高湿环境，不影响其生长繁育。

表1　成年雌性食蟹猴血液学指标测定

表2　成年雌性食蟹猴血清生化指标测定

使用新型设施进行食蟹猴繁殖, 结果显示母猴妊娠率、繁殖率和成活率分别为100.00%、100.00% 和66.67%。群体妊娠率、繁殖率较高, 但成活率因管理不善, 与相关报道比较偏低［3］。其主要原因是铁丝防护栏的孔径较大, 导致初离乳仔猴的头部钻出而掐住窒息死亡, 建议围栏长径不得大于3.5 cm。

动物的血液学检测的指标来看，饲养一年后，比较连续半年雌性动物的血液生化指标，有个别指标在不同的采集时间有差异，可能与月经周期等因素有关，如TG可能受月经周期影响［4］。本文血液生化指标CREA和TG第4次测试结果虽与第1次有显著差异，但这两项指标在第5次测试时又恢复正常。但所有检测指标整体稳定，与黄俊华等［5］、石巧娟等［6］报道的结果一致，说明在上海地区使用新型饲育设施能满足食蟹猴的生活习性。

［1］农业部规划设计研究院. NY/T 2133-2012, 温室湿帘-风机降温系统设计规范［S］. 中华人民共和国农业部公告第1723号, 2012-02-21.

［2］蒋光平, 周道雷. 湿帘风机降温系统设计与参数选择方法［J］. 现代农业装备, 2004, 1（1）：44-46.

［3］孙兆增, 曾林, 洪宝庆, 等. 北京地区食蟹猴的室内试验性繁殖初报［J］. 中国比较医学, 2008, 11（18）：33-35.

［4］马南花, 黎宗强, 郑丽萍, 等. 雌性食蟹猴月经周期中雌二醇、孕酮水平的变化及其与血脂的关系［J］. 标记免疫分析与临床, 2008, 15（3）：159-161.

［5］黄俊华, 韦祝梅, 谢莉萍. 食蟹猴血液常规值及血液生化值的测定［C］. 海口： 第五届中南地区实验动物科技交流会, 2007.

［6］石巧娟, 初明明, 田朝阳, 等. 人工饲养食蟹猴血液常规和生化指标测定［J］. 实验动物与比较医学, 2012, 32（4）：344-347.

Q95-33

B

1674-5817（2016）02-0141-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2016.01.013

2015-08-12

上海市科学技术委员会科研计划项目（11140903200）

邢正弘（1957-）, 男, 从事实验动物设施管理。E-mail： zhxing57@163.com