畜禽圈舍的通风换气方法

贺成龙， 黄天伟*， 陈 韬， 罗 伟， 韩 华

(1. 遵义市播州区畜牧渔业发展中心，贵州 遵义 563100； 2. 贵州省畜禽遗传资源管理站，贵州 贵阳 550001)

1 通风换气的目的和原则

通风换气的目的是排除畜禽圈舍(以下简称“圈舍”)内二氧化碳、氨气、硫化氢等有害气体及多余的水分，保持舍内稳定的温度、湿度和良好的卫生环境，保障畜禽健康，以获得更好的生产性能。当舍内气温高时，通过加大气流使动物感到舒适，可缓解高温的不良影响。在圈舍密闭的情况下，通过引进舍外的新鲜空气，排除舍内的污浊空气，可以改善圈舍的空气质量。通过排出舍内过多的水汽，使空气的相对湿度保持在适宜水平，防止圈舍潮湿；维持适宜的舍内温度，不致发生剧烈变化；减少舍内空气中的微生物、灰尘，以及氨、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体[1]。原则上要求舍内气流稳定、均匀，无死角，不形成“贼风”。

2 通风换气量的确定

确定合理的通风换气量是圈舍通风换气的基本依据，一般采用以下4种方法。

2.1 根据舍内产生的二氧化碳计算通风换气量二氧化碳是圈舍内的有害气体之一，其在空气中的含量可代表空气的污浊程度。用二氧化碳计算通风换气量的方法：根据舍内畜禽产生的二氧化碳总量，求出每小时由舍外导入的新鲜空气量，将舍内的二氧化碳含量减少至畜禽环境卫生学规定的范围[2]。通常根据舍内二氧化碳量计算的通风量往往不足以排除舍内产生的水汽，所以此法仅适用于温暖、干燥的地区。在潮湿尤其是寒冷地区不宜使用此方法。

2.2 根据水汽计算通风换气量用水汽计算通风换气量的方法：根据舍内外空气中所含水分的差异，求出排除舍内所产生的水汽所需要的通风换气量。通过由舍外导入较干燥的新鲜空气，以置换舍内的潮湿空气。用水汽计算的通风换气量一般大于用二氧化碳计算的量，故在潮湿、寒冷地区用水汽计算通风换气量较为合理[2]。

2.3 根据热量计算通风换气量畜禽在呼出二氧化碳、排出水汽的同时，还不断向外散发热量。因此，在夏季为了防止舍温过高，需通过通风排出过多的热量；在冬季则需要有效保持温热空气，排出舍内的水汽、有害气体、灰尘等。根据热量计算通风换气量，实际上是根据舍内的余热计算通风换气量。这个通风换气量只能用于排除多余的热能，不能保证在冬季排除多余的水汽和污浊的空气[3]。

2.4 根据通风换气参数确定通风换气量近年来，笔者在生产实践中经过多次探索和总结，制定了各种畜禽的通风换气量参数，可作为圈舍通风换气参考(见表1、表2、表3)。在实际生产中，夏季圈舍可采用最大通风量，冬季可采用最小通风量。圈舍采用自然通风系统时，寒冷地区采用最小通风量，即以冬季通风量为依据。采用机械通风时，确定通风管道面积必须参考最大通风量，即以夏季通风量确定总的风机风量[4]。因为在寒冷季节通风系统应尽可能多地排除产生的水汽，尽可能少地带走热能，所以应按最小通风量计算。而在夏季应尽可能多地排除热量，为畜禽营造一个舒适的可感气流环境，所以应按最大通风量计算。此外，还可根据换气次数确定通风换气量。换气次数是指在1 h内换入圈舍容积的新鲜空气倍数，一般规定圈舍冬季换气应保持3～4次，不超过5次。这种方法仅为粗略估计，因未考虑畜禽的种类、年龄、饲养密度以及饲养管理方式等因素。

表1 每头猪的换气量参数

表2 每头肉牛、肉羊的换气量参数

表3 每只鸡的通风量参数 m3/min

3 通风换气类型

3.1 自然通风圈舍自然通风分为无管道与有管道2种形式[5]。无管道自然通风是通过门、窗进行通风换气，仅适用于温暖地区或寒冷地区的温暖季节。在寒冷地区为了保温，须将门、窗紧闭，要通过专门的通风管道进行换气[6]。

3.1.1 自然通风原理自然通风的动力为风压和热压。风压指大气流动时对物体表面的作用力。物体的迎风面气流压力增大，而在背风的一侧形成相对低压。在压力较大的迎风面，空气进入圈舍内。由于舍外空气不断进入，就形成了舍内外空气交换。热压是不同部位的空气因温度不均产生比重差异而形成的压力差。圈舍内的畜禽因散发体温或有其他热源不断向外扩散热量，温热的空气上升，形成较高的压力区逸出圈舍外，舍外较冷的空气不断进入圈舍内，形成自然通风。

3.1.2 自然通风设置在较热地区通过门、窗就可以保证自然通风换气。夏季为了消除高温的影响，应充分利用直线通风(俗称“穿堂风”)。为此圈舍内侧的门、窗位置应相对设置，以形成直线通风。另外还可在纵墙上设通风窗，考虑到畜禽在近地面处活动，可设地脚窗，夏季打开使舍内气流在近地面处流通，有利于缓解高温的不良影响。在寒冷地区的封闭圈舍则需安装管道自然通风系统，通常采用流入排出式通风。这种通风系统是由均匀设置在纵墙上的进气管和屋顶上的排气管组成[7]。圈舍保温性能越好，越有利于通风换气。如舍内热量不足时，需通过采暖补充热量，以保证通风换气顺利进行。

3.2 机械通风机械通风也称强制通风或人工通风，与自然通风不同，不受气温和风压变化的影响，能够随时均衡地发挥作用[4]。圈舍机械通风主要用轴流式风机，有时也用离心式风机。(1)轴流式风机：吸入的空气和送出的空气流向均与叶轴的方向平行，叶片直接装在电动机的转动轴上。特点：叶片旋转方向可以逆转，旋转方向改变，气流方向随之改变，而通风量不减少，既可用于排风，也可用于送风；通风时所形成的压力一般比离心式风机小，但输送的空气量比离心式风机大；风机压力小，一般适用于通风距离较短、无通风管道的圈舍，风机可直接安装在外墙送风口或排风口上，若有较短的通风管道也可安装在通风管内。因圈舍通风换气的目的在于送入新鲜气流和排除污浊空气，不需太大压力的风机，所以圈舍通风换气多用轴流式风机。(2)离心式风机：特点是进入风机的气流与叶轴平行，而离开风机时气流变成垂直方向，适用于90°转弯的通风管道。离心式风机由蜗牛形外壳、工作轮和带有传动轮的机座组成。空气从进风口进入风机，由旋转叶片形成的离心力将空气送入通风管中。离心式风机不具逆转性，压力较强，在圈舍通风换气系统中多用于传送热风或冷风。

4 机械通风方式

4.1 负压通风这种通风系统是用风机抽出舍内污浊空气，新鲜空气通过进气口或进气管进入舍内，形成舍内外空气交换，故称负压通风，也叫排风式通风或排风。因设备简单、投资少、管理费用较低，圈舍多采用负压通风。负压通风因风机安装的位置不同，可分为以下几种形式。(1)屋顶排风式：风机安装于屋顶，排出污浊空气和灰尘，新鲜空气由侧墙风口自然流入。适用于气候温暖和较热地区，以及跨度12 m的圈舍或2～3排多层笼养鸡舍，且停电也能自然通风。(2)侧壁排风式：风机安装在两侧纵墙上，新鲜空气从墙上的进气口进入，经管道均匀分送到舍内两侧。适用于跨度20 m的圈舍或有5排笼架的鸡舍，特别对两侧有排粪沟的双列式猪舍最适用，但不适于多风地区。(3)穿堂风式排风：风机安装在一侧纵墙上，新鲜空气从另一侧进入舍内，形成穿堂风。这种通风形式适用于跨度小于10 m的圈舍[5]。通风距离过长，易使舍内气温不均，对畜禽生长不利。若采用两纵墙对流通风，通风距离不应超过20 m。可用于无窗鸡舍，但2排以上多层笼鸡舍、1列以上猪舍或牛舍不宜采用，也不适用于多风、寒冷地区。(4)地下风道排风：在圈舍中如有妨碍气流通过的障碍物时，宜采用地下风道通风。但必须采用严格的隔(防)水措施，避免地下风道积水无法使用。

4.2 正压通风通过风机将舍外新鲜空气强制送入舍内，使舍内气压增高，舍内污浊空气通过风口或风管排出的换气方式，也叫进气式通风或送风。正压通风的优点在于可对送入的空气预先进行加热、冷却及过滤等处理，有效保证舍内空气适宜的温度、湿度和清洁度[6]。这种通风方式在严寒、酷热地区均适用，但比较复杂，造价和管理费用较高。正压通风根据风机安装的位置分为几种形式。(1)侧壁送风：又分1侧送风及2侧送风。前者为穿堂风形式，适用于炎热地区，只限于前后墙距离不超过10 m的小跨度圈舍；后者适用于大跨度圈舍。(2)屋顶送风：形式有多种，通过屋顶安置的风机送风，由两侧壁风口排风，适用于多风地带。

4.3 联合式通风系统是1种同时采用机械送风和机械排风的方式。大型密闭圈舍尤其是无窗圈舍单靠机械排风或机械送风，往往达不到换气效果，需采用联合通风形式[8]。

5 风机的选择及安装形式

5.1 底部送风进气口设在较低处，送风机将新鲜空气送至圈舍底部畜禽活动区，排气口设在圈舍顶部，用排风机将舍内污浊空气排出。这种形式的优点是有利于排出污浊空气，保证通风良好；缺点是不利于保温，仅适用于温暖地区。

5.2 顶部送风进气口设在圈舍顶部，排气口设在较低处，新鲜空气从高处送入，从底部排出污浊空气。其优点是避免冷空气直接吹向畜禽身体，有利于空气预热、冷却和过滤，寒冷和炎热地区均适用。

5.3 风机的确定与选择

5.3.1 确定最大通风量以畜禽通风换气参数最大值，即夏季通风量为依据。最大通风量=夏季通风量参数×畜禽数量。例如：饲养产蛋鸡 10 000只的蛋鸡舍，成年鸡最大通风换气参数为 0.3 m3/(只·min)，最大通风换气量为 0.3 m3×10 000=3 000 m3/min。考虑到气流通过风口有阻力，风量损耗为10%～15%，所以计算的最大通风换气量还应加上阻力的损耗，即：3 000 m3/min×1.1=3 300 m3/min(按阻力损耗10%计)，即为风机的最大通风量。

5.3.2 确定风机安装数量圈舍所需最大通风量÷单个风机的最大风量=风机安装数量。风机型号的大小通常以工作叶轮直径大小表示。农业用轴流式风机的直径为1 200～1 400 mm，商业规格为5～7号，型号越大，其风量和压力也越大。如：转速同为1 450 r/min，5号轴流风机产生的压力为30 kPa，风量为450 m3/min；6号风机压力为40～60 kPa，风量为600 m3/min。若计算最大通风量为3 300 m3/min，选择6号风机，则风机数量为：3 300÷600≈6(台)。

5.4 风机使用应注意的问题(1)因轴流式风机通常直接安装在送(排)风口或风管内，故风机叶片与风口、风管壁之间空隙不能太大，否则会使部分空气形成循环气流，影响通风效果。一般以风口或风管内径大于风机叶片转动直径8～10 cm为宜，风口以圆形为好。为克服自然风对风机的影响，应设挡风板、百页等设施。(2)风道内表面必须光滑，不能有突出物或异物，应密封不漏气，否则会影响气流通过和通风效果，此外育雏舍的通风外罩应不透光。(3)进风口、排气口应加铁丝网罩，以防鸟兽进入发生事故。(4)风机安装不能离门太近，风机开动时也不应开门，避免空气直接从门排走。进气口距风机的距离必须大于3.7 m。(5)圈舍的进气口一定要选择在空气清新、尘土少的地方，远离其他设施的废气排出口，以防吸入污浊空气。