高原日光温室生态猪舍的结构设计

张海云 肖棠 吴海峰 金显明 王斌

摘要 高原气候寒冷，为在高原建设日光温室型生态猪舍，主要设计方案为猪舍阳面采用日光温室结构，阴面采用传统猪舍结构，地面建发酵床培养有益发酵微生物菌，实现自然养猪。猪舍的阳面即日光温室结构的前屋面为一次成型温室骨架且呈东西走向间距为1 200 mm排列设置，前屋面一端固定设置在前墙的上端，前屋面的另一端固定设置在横梁上方，阴面的后屋面前端固定设置在横梁上方，后屋面的后端固定在后墙的上端；

立柱按东西方向固定设置在屋内中部，立柱顶部按东西方向固定连接1根热轧槽钢制成的横梁，前屋面和后屋面搭接固定在横梁上方，后屋面、山墙、后墙、前墙为200 mm的聚苯板，聚苯板内外层喷涂设置自喷高强度保温复合材料制成的复合保温层。该设计方案下建造的猪舍具有优良的保温性和蓄热性，适合在高寒、高海拔地区推广应用。

关键词 日光温室型生态猪舍；PE编织布保温被；发酵床；复合保温层

中图分类号 S26 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）04-0205-03

The Structure and Design of Plateau Solar Greenhouse Hog Ring

ZHANG Hai-yun， XIAO Tang， WU Hai-feng* et al （Qinghai Institute of Mechanical Science， Xining， Qinghai 810021）

Abstract The main design scheme for constructing solar greenhouse hog ring in plateau was： adopting solar greenhouse structure at sunny side， using traditional hog ring structure at dark side， establishing fermentation bed to cultivate the beneficial microorganism and realize the natural pig raising. The sunny side of hog ring is once formed greenhouse skeleton presenting east-west with spacing of 1 200 mm， one end of the front roof is fixedly arranged on the upper end of the front wall， the other end is fixedly arranged on the cross beam， the front end of dark side is fixed on the crossbeam， the other end is fixed on the back wall；The upright column in the east-west direction are arranged in the middle house connected with a hot-rolled steel beam， the front roof and rear roof are fixed on the cross beam， rear roof， head wall， backwall and front wall are 200 mm polystyrene board. Hog ring with excellent thermal insulation and heat preservation is suitable for application in high cold and high altitude area.

Key words Solar greenhouse type hog ring；PE woven fabric insulation quilt；Fermentation bed；Composite insulation layer

目前，在高原寒冷地區建造猪舍因没有统一的标准，建造随意性大，建设的猪舍五花八门，大多数的养猪专业户依然采用普通的猪舍，不利于抗寒和采光，更不能保证实现建造猪舍的各项性能指标。此外，普通猪舍因粪便的污染，达不到环境保护和促进生猪健康生长的要求。鉴于上述现有猪舍建造技术存在的不足原因，提供一种适合高海拔、寒冷地区气候特点的高原生态猪舍已迫在眉睫。

高原日光温室生态猪舍的结构设计，其技术方案为：对猪舍阳面前屋面参照日光温室的结构建造，使其具有抗寒冷、采光强的功能，冬天用前屋面给猪舍采光增温，猪舍阴面采用传统猪舍结构，但所有墙体和后屋面都采用200 mm的聚苯板，聚苯板内外层喷涂设置自喷高强度保温复合材料制成的复合保温层，依靠复合保温层及猪舍的保温措施进行猪舍四周保温，地下依靠发酵床的自然发热增温，发酵池床面的平均温度为20 ℃左右，极端天气依靠保温灯增温的高原日光温室型生态猪舍。

高原日光温室型生态猪舍从猪的生理习性出发，参照生物学特点，在温度、湿度、光照、通风等环境因素方面创造出既满足猪的生长发育需要，又能增强猪的抵抗力的环境条件，达到养猪增效的目的而设计建造。

1 发酵床设计

发酵床养猪是微生物菌种通过不同途径，把按一定比例混合的锯木屑、稻壳、辅助材料、营养添加剂、水、猪的粪便所组成的垫料进行发酵，消除粪便的污染，达到保护环境和促进生猪生长的一种养殖模式[1]。

1.1 发酵床的位置

按垫料位置划分，发酵床可分为地下式、地上式和半地下式。该研究的设计采用地下式发酵床，垫料层位于地平面以下，床面与地面持平，这种设计，由于发酵池位于地下，不仅有利于发酵床的冬季保暖，更有利于猪转群以及运送饲料。

1.2 发酵池的深度 一般情况下，发酵池的深度决定有机垫料的量，与猪的粪便产生量及饲养密度有关，根据猪饲养阶段的不同而不同。一般来说，保育猪发酵池的深度为600～800 mm，中大猪发酵池的深度为800～1 000 mm。该研究设计的高原日光温室生态猪舍主要用于育肥猪，因此，发酵池深度确定为800 mm；发酵池内部四周用砖砌筑，砖墙水泥砂浆抹面，发酵池底部为自然土地面。

1.3 发酵床的优势 发酵床猪舍能有效提高舍内环境温度和地面温度，有利于北方寒冷季节猪舍的保温；并且能显著降低猪舍氨气含量，在寒冷季节通风条件差时，能有效控制猪舍的氨气排放，有利于保持猪舍小环境空气质量和减少仔猪发病[2]。

2 猪舍的结构设计思路

2.1 日光温室型生态猪舍建筑方位

由于猪舍阳面采用了日光温室结构，所以猪舍建造应坐北朝南、东西延长，有利于冬季接受较多的太阳辐射热。在此基础上，向南适当偏西，可增加下午的光照强度，有利于提高夜间的猪舍温度；猪舍建筑方位应采用当地正南偏西5°[3]。

2.2 结构尺寸

由于发酵床养猪技术的特殊性，因此要求猪舍有一定的跨度和脊高，以便创造出较大的空间环境，有利于猪舍内气体充分交换，避免潮湿环境对猪的不利影响。为此，该研究设计的生态猪舍的跨度设计成10.0 m；猪舍的举架高度以发酵池面计3.5 m；猪舍长度为 70.0 m；猪舍建筑面积为700 m2；猪舍阳面为半圆形一次成型冷弯钢架，骨架间距为1.2 m，墙体和后坡面结构由新型复合一次型喷涂复合高强度保温板组成，芯层为200 mm厚聚苯乙烯泡沫板，内外层喷涂设置自喷高强度保温复合材料制成的复合保温层外层。

2.3 新型材料的应用

一种自喷高强度保温复合材料与苯板组合用于高原日光温室型生态猪舍的墙体及后屋面，其主要原材料为粉煤灰、氯化镁、聚乙烯醇、无机胶凝剂、玻璃纤网、聚苯板。主要的工艺流程见图1。

由图1可知，将粉煤灰、氯化镁、聚乙烯醇、无机胶凝剂等材料按一定配合比例混合配好，放置在喷涂设备中，首先固定好图2和图3中高原日光温室型生态猪舍后坡面及后墙体、山墙、前墙的聚苯板，聚苯板厚200 mm，然后用喷涂设备对后坡面及所有墙体分2次均匀喷涂，每次喷涂厚度为50 mm，最后形成喷涂复合保温层，喷涂层厚不小于100 mm。

3 高原日光温室生态猪舍结构设计技术方案

由图2和图3可见，前屋面为一次成型温室骨架且呈东西走向间距为1.2 m排列设置，前屋面一端固定设置在前墙的上端，前屋面的另一端固定设置在横梁上方，后屋面前端固定设置在横梁上方，后屋面的后端固定在后墙的上端；立柱按东西方向固定设置在屋内中部，立柱顶部按东西方向固定连接1根热轧槽钢制成的横梁，前屋面和后屋面搭接固定在横梁上方。

前墙外侧地面至前屋面的上端之间设置呈直角状的卷帘机支撑架，中置式电动卷帘机固定在卷帘机支撑架上端；前屋面的一次成型温室骨架之间设置的横拉杆采用镀锌弹簧卡与前屋面连接，前屋面上覆盖无滴长寿膜层，无滴长寿膜层上覆盖黑色PE编织布保温被，PE编织布保温被与中置式电动卷帘机连接。

猪舍屋内居中位置设置猪栅栏，猪栅栏外围设置边走道。

猪栅栏沿东西方向两内侧各设置乘凉台，一侧乘凉台与猪栅栏侧两段设置食槽，两段食槽之间设置饮水器，饮水器一侧设置可从乘凉台通往边走道的栅栏门；乘凉台内侧猪栅栏的下方设置发酵池。

两山墙中部各设置负压风机，屋内山墙负压风机的风口处设置降温湿帘；后屋面上端横梁一侧设置无动力屋顶通风器；后墙上部设置后通风窗，后通风口外侧设置小铁门。

前屋面下方距横梁1/3处设置保温灯；前墙的一侧边设置保温门，保温门内侧设置保温门帘，保温门内侧地面设置消毒池；消毒池左侧山墙墙面上设置紫外线灯。

后屋面、山墙及后墙、前墙里设置厚为200 mm的聚苯板，聚苯板外层喷涂设置自喷高强度保温复合材料制成的复合保温层。

4 豬舍的结构设计特点

高原日光温室型生态猪舍，猪舍阳面的建造采用日光温室结构，阴面的建造采用传统猪舍结构，地面采用建发酵床培养有益发酵微生物菌，实现自然养猪，达到零排放，生态环保，与传统猪舍相比具有较多优势。高原日光温室型生态猪舍因面向高海拔、寒冷地区建造，所以抗寒冷是设计该猪舍的主要因素，对前屋面参照日光温室的结构建造，最大限度地利用太阳光进行紫外线消毒，并把太阳光以热能形式储存起来，进行舍内增温，冬天白天在开通风设施的情况下，高原日光温室型生态猪舍室内可以达到20～26 ℃；依靠猪舍的保温措施进行保温，主要措施为：每个后通风口都装有密封性极好的小铁门；为了应对冬季可能出现的极端天气，在猪舍内装有保暖灯；为了增强猪舍的保温效果，后屋面用面层为自喷高强度保温复合材料，芯层200 mm厚聚苯板组合成一整块保温板建造；前墙、后墙、2个山墙面层用自喷高强度保温复合材料，芯材用200 mm厚聚苯板组合成一整块保温板建造；猪舍门采用密闭保温门，为了不受进门而灌入冷风的影响，保温门里面挂保温门帘；为了在打开前通风口时防止寒冷的扫地风影响猪，在前通风口处设置了距地500 mm的保温前墙；前屋面除了用无滴长寿膜加强保温外，采用保温率85%以上的EPE黑色PE编织布保温被进行保温[4]。猪只的适宜温度范围：育成中后期猪（101～160 d）14～20 ℃[5]。

发酵池的池面温度常年保持在 25 ℃左右，提高了猪舍冬季温度。通过这些措施整个猪舍的保温性能优于传统猪舍。

合理安排通风口位置，以加大舍内气流速度，并保证气流均匀且能通过猪体周围[6]。前屋面骨架处开有前通风口和屋顶的无动力通风器以及后通风窗、后通风口加上2个山墙的负压风机，整个猪舍的通风换气系统非常完善，时刻将污浊空气排出舍外，将新鲜空气引入舍内，防止猪患呼吸道病和皮肤病，可避免猪得高热病的风险。

生态猪舍采用保温率85%以上的EPE黑色PE编织布保温被，保温被的铺盖卷起采用中置式电动卷帘机控制。该保温被抗紫外線特强，在寒冷的冬季用它来御寒保温，在炎热的夏天用它来遮阳降温。

在猪舍发酵池阳面和阴面都设有乘凉台，乘凉台为水泥地板，在炎热的夏天猪离开发酵池到乘凉台进行避暑降温。

负压风机与降温湿帘，湿帘和风机分别装在猪舍的山墙上，风机转动抽风时，使猪舍的空气形成负压，一方面迅速排走猪舍内的热气、废气、污气、氨气和异味；另一方面，循环水流经水帘，在水帘纸表面形成水膜，风快速穿过水帘纸时，产生蒸发吸热的物理现象，这样，清凉、新鲜、含氧量高的空气就源源不断地进入猪舍内并流经猪舍每一个角落，解除高温闷热。同时，水帘还可过滤掉外来空气的粉尘、微粒等悬浮物，使猪舍内的空气更新鲜、健康。

高原日光温室型生态猪舍解决了养猪业粪便污染治理难题，利用微生物发酵，前移污染治理关口，粪便排泄随即发酵，生猪饲养过程自始至终不出现污染，真正实现了污染物“零排放”标准。发酵床的利用提高了猪舍温度，并把猪和凉地面隔离开来，杜绝了猪着凉腹泻，解决了寒冷地区冬季养猪取暖的问题；节约了饲料，猪只拱食圈底填充料中的有益微生物，补充了饲料中的不足成分，大量维生素和微量元素得到充分利用；节约了能源，减少了用电、煤、水等的数量，提高了社会经济效益；不仅降低了生产成本，而且节省了劳动力，猪舍不用清除粪便，减轻了工人体力劳作，大幅度提高了劳动生产率；体现了动物福利，优化了猪舍环境，人畜生产生活环境得到改善，实现了畜牧养殖业的太阳能利用；增强了生猪的抵抗能力，减少了疫病发生，减轻了防疫压力，降低了药品、疫苗用量；提高了生猪生长速度；缩短了生产周期，节约了饲养成本，提高了劳动效率；提高了饲料消化利用率，改善了饲料结构。

整个猪舍骨架制造安装没有1个焊点，克服了骨架生锈的弊端；在生态猪舍进入处设有消毒池和紫外线灯2道消毒防疫措施，日常消毒防疫方便彻底。

5 结论

高原日光温室型生态猪舍的设计，将传统猪舍、阳光猪舍、发酵床猪舍三者的技术进行了集成和创新，因猪舍阳面

的建造采用日光温室结构，阴面的建造采用传统猪舍结构，

地面采用建发酵床培养有益发酵微生物菌，实现自然养猪，达到零排放，生态环保，所有墙体和后坡面采用了新型自喷保温墙板技术的优化组合，从而提高了猪舍优良的保温性和蓄热性。该研究设计建造的猪舍有望替代目前市场上主流猪舍，为在高寒、高海拔地区推广应用建造猪舍提供参考。

参考文献

[1] 贾志伟，林松柏，叶志超，等.发酵垫料养猪模式的优点及猪舍设计[J].中国猪业，2009（1）：29-30.

[2] 王志强，郭成辉，王晓丽，等.发酵床猪舍与传统猪舍空气质量对比试验[J].中国畜牧兽医文摘，2013，29（4）：59-60.

[3] 陈来生，张海云.格尔木市日光节能温室结构优化研究[J].安徽农业科学，2013，41（34）：13426，13428.

[4] 肖棠，张海云，吴海峰，等.一种日光温室用新型复合黑色PE编制布保温被的研制[J].农业工程技术，2016，36（22）：42-44.

[5] 于凡，潘永杰，张茂.冬季猪舍的保温措施[J].养猪，2010（6）：52-53.

[6] 郭宗义，曾雄.夏季猪舍的通风技术[J].畜禽业，2011（9）：21.