华北地区新式猪场保育舍冬季通风量的研究

李修松　王启超　闫之春　陈锋剑　杨新春　戴永强　覃立立

（1青岛大牧人机械股份有限公司畜牧研究院，山东青岛 26600；2新希望六和股份有限公司，北京　100083；3唐人神集团股份有限公司，湖南株洲 412000）

近10年，为了进一步保障食品安全、提高管理和生产效率，生猪的设施饲养环境得到了巨大改善[1]，生猪饲养水平得以提升，更有利于猪只的健康生长。随着现代养猪技术的进步和应用，养猪场在猪舍通风处理方面有了新的改进，如猪的产热量和产湿量等参数的变化，较过去的经验参数有所不同。猪舍的冬季通风需要确定最小通风量，最小通风量可以通过排出的多余水汽、CO2或热量来计算。在冬季，通过排出多余水汽计算得到的通风量通常可以同时满足通风换气的其他功能，例如供氧、排出CO2和NH3以及粉尘等[2]。原有的关于通风量的经验参数为国外研究机构根据当地的气候环境和畜禽条件经计算或依据养殖经验所得，而随着猪只产湿量等参数变化，冬季猪只最小通风量的经验参数也应该有所改变。本文以华北地区典型保育猪舍为例，以新的猪只产湿量等参数重新计算保育猪舍所需的猪只最小通风量，并通过试验验证所得通风量参数的可行性，旨在为我国规模化猪场的通风设计提供一定的参考。

1　材料和方法

1.1　试验猪舍

邯郸地区某保育猪舍：猪只数量400头，62日龄。测试期间猪舍的猪只以及供暖等条件保持不变。舍内现配有地沟变速风机1台，24变速风机1台，36变速风机2台。

1.2　最小通风量的确定

⑴根据原有经验值确定的最小通风量（见表1）。

由表1可知，根据经验值取猪只最小通风量为5.1 m3/小时·头，试验猪舍最小通风量为L1=2 040m3/小时。

⑵根据最新猪只产湿量等参数确定的最小通风量（见表2）。

表1　不同生长阶段猪只的推荐通风量 [3-5]

本文依据表2数据进行通风量计算。

根据湿度平衡计算公式[2]如下：

式中W—畜禽舍内需要排出的多余水汽量，kg/小时；ρa—空气密度，按照排风量计算时取353/（ti+273），kg/m3，其中ti为畜禽舍内气温；di—舍内空气的含湿量，kg/kg干空气；do—舍外空气的含湿量，kg/kg干空气。

式中Wa—畜禽散发的水汽量，kg/小时；We—舍内各种表面水汽蒸发量，kg/小时（猪舍中，We按照猪只产生水汽总量的25%计算[6]）。

经上述公式及表2、表3的数据计算，得到猪只最小通风量约为7.8 m3/小时·头，整舍最小通风量为L2=3 120m3/小时。

1.3　试验方法

针对试验猪舍，选取每日最冷时间段（2018年1月6—7日的5：00—7：00） （以最冷时间段可验证最小通风量，其余时间段可设置环控器自动调控舍内环境）测试舍内温度、NH3浓度以及粉尘，对比不同通风量设置下的舍内环境，并依据国标和饲养要求判断舍内环境质量。

表2　最新猪产热产湿量表

表3　试验猪舍最小通风量计算参数表

36变速风机、24变速风机、地沟变速风机的风量分别为19 600、9 600和9 000m3/小时，经验最小通风量（L1）为2 040 m3/小时，经计算最小通风量（L2）为3 120m3/小时。

根据经验值取最小通风量（L1）配置风机为开启20%地沟变速风机（配置1）；根据最新产湿量计算得到最小通风量（L2）配置风机为开启40%地沟变速风机（配置2）。

变速风机调整幅度为10%，试验期间为对比不同最小通风量下的猪舍环境，关闭了猪舍环控器自动调节功能。

表4　试验结果及相关参数表

2　结果与分析

在维持供暖条件不变的前提下，试验结果为两日不同测点测试结果的平均值，由表4可知，两种风机配置下舍内的温度和NH3环境有所区别：配置2（最小通风量7.8m3/小时）的温度环境维持在目标温度上下，并满足国标要求；配置1（最小通风量5.1m3/小时）的温度环境高于目标温度，并存在超过国标高临界的现象。两种配置下的NH3环境均满足国家标准，配置1的NH3环境相对较高（7.58～8.10mg/m3），不能满足目标要求（针对NH3环境的目标选择为试验猪场人员要求：当NH3浓度低于5mg/m3时，舍内异味较轻；当NH3浓度在5～10 mg/m3范围时，舍内异味出现刺鼻现象；当NH3浓度高于10mg/m3时，舍内异味明显刺鼻），配置2的NH3环境相对较低（4.10～5.14 mg/m3），猪场人员能够接受。配置1的粉尘含量明显高于配置2但均低于国标要求，相差50%左右。配置2的整体环境优于配置1，各项指标可以满足目标饲养要求及国标要求。

3　总结

经计算和试验验证，推荐我国华北地区保育猪舍冬季最小通风量取值为7.8m3/小时·头，并可根据不同气候和不同猪只阶段等因素调整。随着现代化养猪设施设备的进步和提升，猪只的产热和产湿量高于过去，通风量的各项计算参数也应随之变化，不同地区不同猪舍的冬季最小通风量需根据当地气候、猪个体大小等计算得到，不建议完全按照经验参数取值，现阶段以经验参数设计通风配置的方法存在较大误差。

[1]Lu Y,Hayes M,Stinn J,et al.Evaluating ventilation rates based on new heat and moisture p roduction data for swine p roduction[J].Transactions of the ASAE(American Society of Ag riculturalEngineers),2017,60(1)：237-245.

[2]马承伟,苗香雯.农业生物环境工程 [M].北京：中国农业出版社,2005.

[3]Jones DD,Friday WH,Deforest SS.Insulating livestock and other farm build ings[M].West La fayette：Purdue University Cooperative Extension Service,2015.

[4]斯蒂芬.猪舍通风系统设计及模式[J].今日养猪业,2009(2)：41-43.

[5]雷明刚,王金勇,夏伟,等.传统猪舍改造工艺与新式环境调控猪舍设计及应用[J].中国畜牧杂志,2015,51(12)：50-54,57.

[6]安立龙.家畜环境卫生学[M].北京：高等教育出版社,2004.

[7]GB/T 17824.3-2008,规模猪场环境参数及环境管理[S].