猪舍通风系统调节技术

刁小南 吕小琳

（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司， 北京 100089）

1 猪舍通风的目的

猪舍通风的主要目的是确保猪舍空气质量良好，给不同生长阶段的猪群提供最适宜的环境温度。影响猪舍空气质量的最主要因素有温度、湿度、风速、风量以及养殖密度等。夏季通风的主要目的是排出猪舍内的余热和有害气体，最大限度地供应新鲜空气，以较高的空气体积流量来达到降温效果。冬季通风的主要目的是排出水蒸汽和有害气体、控制最小的热量流失、最大可能地供应和均匀地分布预热的新鲜空气。

2 通风系统的几种类型

较常见的通风系统类型包括：①自然通风；②机械—自然结合通风；③全机械通风。在我国南方春秋不热的地区，可考虑使用机械—自然结合的通风系统；对于集约化大规模生猪饲养模式，自然通风系统不能精确控制舍内的各项环境参数。而机械通风系统可精确控制舍内的各项环境参数，机械通风系统根据风机调节气流位置的不同主要被分为负压通风、恒压通风及正压通风系统。

2.1 负压通风

负压通风是指被通风猪舍内的气压低于外界气压，压力差在10～50 Pa 之间。负压通风属于较简单、投资成本较低的通风系统，猪舍中的负压能够防止相邻猪舍产生的臭气相互影响。考虑到成本投入、环保等因素，当前绝大部分猪场的猪舍均使用负压通风系统。负压通风系统需保证猪舍密封性，如有漏风的地方，会降低通风系统的工作效率。建议将排气风机安装在猪舍的屋顶，这比安装在猪舍侧面墙壁上要好，且能尽量减少风压带来的影响。

2.2 正压通风

正压通风是指猪舍内被通风空间内的气压稍高于外部气压。超压的数值越小，空间的密封性就越好。一般情况下，最大超压不应超过50 Pa，否则打开门窗带来的由内而外的有效反压力会造成不必要的干扰。正压通风不需要建筑100%的密封性，因为室内的污浊空气会不断被“推出”，确保了舍内空气的干净与舒适。同时，正压通风会减少很大的建筑成本。正压通风的不利因素是风会将潮气不断地“推”进猪舍，降低猪舍的使用寿命。

2.3 合理选择正压、 负压通风系统

原种猪场的公猪站对环境要求较高，最好设计正压通风系统，采用空气过滤系统综合进行防疫，能够减少蓝耳病等疫病的间接传播。整体来看，负压通风并不是公猪舍最好的选择，原因是猪舍无法达到完全的密封、坚固与防水。负压通风会给种公猪场的管理带来一些挑战，比如员工进入负压猪舍的精细程度（员工开门或关门必须非常迅速，否则未被过滤的空气都将进入猪舍）。正压通风则能确保空气像被“泵”打入一样进入猪舍内，即使猪舍有一些小的渗漏，或员工开门而带来的浑浊空气，也能被正压的风很快吹出。

3 气流组织设计的原理

猪舍内的气流方式和速度对通风规划影响非常重要。热流（如动物和其他热源）影响着猪舍内空气的流动。冷空气下沉，热空气上升，尤其在冬天，这种规律更容易被观察到，新鲜的冷空气是从来不会直接传导到猪身上的。

除了热流之外，猪舍中空气流入的速度也影响通风质量。空气流入猪舍的速度越快，空间内空气的冲击作用越大，猪舍空间中会产生“空气滚筒”效应（图1）。在冬季，这些“空气滚筒”在高速运转下会尽可能地引入大量的新鲜空气，以带走动物身上的冷空气，送入的空气在到达生猪活动区域前就已经与猪舍内的空气混合，且吸收了室内的温度。在夏季，“空气滚筒”能使室内的空气流通起来，新鲜空气在到达猪体周围前已与舍内空气进行混合，以此增加猪体的舒适度。需注意空气流入的速度不能超过4 m/s，否则将产生穿堂风，给生猪带来一些应激。

此外，另一种气流进入猪舍的方式是“附壁效应”（图2）。“附壁效应”是指气流依附在一个可触及的光滑表面，并沿着光滑的表面流入猪舍内部。通过对送风系统精确的设置和调整，新鲜的空气即可直接通过平滑的天花板被引入猪舍，并与猪舍内的空气混合，吸纳猪舍内的温度，且不断向天花板下方渗透至生猪活动区域。

图1 猪舍内的气流

图2 附壁效应

4 送风系统

送风方式的选择是猪场通风系统设计中最重要的内容之一，送风系统的设计主要包括进风小窗、送风天花板、送风管道等的选择与安装等。

4.1 进风小窗

进风小窗（图3）的使用是最常见且最经济可行的方式。进风小窗不仅可以安装在墙上，也可以安装在天花板上。在稳定的阀门盖帮助下进风小窗可以为猪舍提供混合的或者有指向性的新鲜空气。在冬季，进风小窗的阀门盖基本上是封闭的，新鲜空气被送到天花板上，在其接触动物之前先与舍内的空气混合在一起（图4）。在夏季，进风小窗的阀门盖则完全打开，外界的空气会被直接引入猪舍。

图3 侧墙进风小窗

如果猪舍天花板带有隔热层，建议安装天花板进风小窗（图5），优点是冬季能将已预热的新鲜空气导入生猪活动的区域。吊顶上所需进风小窗数量和大小的确定取决于总的空气流量和空间尺寸。在一个深度可达12 m的空间内只需在屋顶一侧安装一个新鲜空气输入管，而对于较大的空间深度（最长达24 m），出于气流技术上的原因则应在两侧都安装新鲜空气输入管。空气阀的数量根据阀门间的距离不超过3 m 来确定。墙上的进风小窗应尽可能安装的高一些，至少1.4 m 高，处于猪群无法触碰的高度。

4.2 送风天花板

送风天花板（穿孔的天花板）经常用于安装了天花板吊顶的猪舍中（图6）。天花板吊顶是全部穿孔还是部分穿孔，取决于所需的空气体积流量。新鲜空气会从屋顶的空间内缓慢而均匀地被导入到隔间里，避免了空气辊的产生，且可使空间内的气流在夏季和冬季几乎相同。此送风系统的特点就是热回收效果较好，新鲜空气缓慢而持续地流入隔间，吸收了猪舍空气中的热量并以此防止猪舍天花板造成的热量损失。

图4 夏季和冬季进风小窗阀门盖的位置

图5 吊顶上的进风小窗

图6 天花板吊顶

4.3 送风管道

在没有吊顶的猪舍中或在冬季，建议在猪舍进风管道中安装送风分配器（图7）。这样新鲜空气将通过屋顶被直接引入到猪舍内部并均匀地分配到室内。送风分配器相当于一种阀门盖，其开度可以调节空气的流入速度和流入方向。在冬季，送风分配器很大程度上是封闭的，以实现在低空气流速下对室内空气的冲击，这样新鲜的冷空气会被尽可能多地“抛”入室内并形成空气辊，使其在到达猪群活动区域前与室内空气混合，且送风分配器内置的喷嘴能提高空气投掷距离的标准性。在夏季，送风分配器则全部打开并将新鲜空气通过总的圆形管道送入动物活动区域。送风管数量和尺寸的确定由所需的总空气体积和空间的尺寸来决定。

图7 带送风管的送风分配器

5 猪舍环境控制系统设计要点

根据不同地区的气候特点，分析各个季节高低温天气、极端温度的持续时间，不同区域要考虑不同的通风模式。北方地区冬冷夏热，南方地区夏季高温高湿、冬季湿冷，环境控制要点需分别考虑。

5.1 夏季通风设计要点

夏季通风主要采用隧道式通风模式，即“湿帘＋风机”降温系统；隧道通风长度建议控制在70 m 范围内（60 m 长度通风效果最佳），纵向模式负压按照30～40 Pa 计算；猪舍内换气量不得低于60 次/h，水帘的过帘风速（150 mm 厚）为1.8 m/s。

猪舍夏季通风降温主要考虑4 个要点：①通风量、风速、通风均匀度；②进风口处对猪的冷应激；③纵向通风因距离较长，首末端可能出现明显温差，要注意末端热应激；④负压风机在配置与开启运行时，要遵循线性原则，使通风量的增加能够稳步逐渐增长，避免通风量急剧变化。

冬季猪舍内纵向进气口的设计尤为重要，设备可采用翻板窗、动力导流窗、卷帘等。由于进风端空气温度低，尤其是过渡季节，如果风直接吹在猪体身上会形成猪的冷应激。为避免猪产生冷应激，进气口设计有以下3 点建议：①使用翻板窗或者导流窗，使气流斜向上进入猪舍，较好地与上部热空气进行混合；②使用上下活动窗或卷帘，从上向下开启，气流以4 m/s 风速从上部进入舍内，先与上部空气混合，避免冷应激；如果风速过低，冷空气会直接流下来，对猪同样会产生应激；③保育猪、仔猪对冷气流更加敏感，因此保育舍和分娩舍设计进风窗尽量高一些，建议1 m 以上，保证风从猪体上方进舍。

5.2 过渡季节通风设计要点

过渡季节，天气温度变化多端，忽冷忽热，通风的目的是在满足猪呼吸量的基础上，能够调节猪舍内温度和空气质量。过渡季节通风的设备配置主要是在春夏季通风设备的基础上进行检查。由于变速风机通风量是根据猪的冬季最小通风量计算的，因此需要检查变速风机在春秋季能否达到使用要求。如果能满足春秋季的最大通风量，将不用增加风机；如果不能满足，检查山墙风机开启一台或者多台是否能够满足春秋季的最大通风量。

5.3 冬季通风设计要点

冬季通风的要点是满足猪的最小呼吸量，排出猪舍内水蒸气，又要让进来的冷空气与上部热空气充分混合，避免造成猪的冷应激；同时猪群周围的有害气体（NH3、H2S 及CO2）浓度不能超过限定值。

适当调整供暖设备的温度有助于减少猪舍空气中的湿度。通风系统进风口的布置决定了空气的分布，进风口要保证空气均匀分布，均匀的空气分布才能排除死角、防止贼风进入。进风小窗的使用是最常见且最经济可行的通风方式，进风小窗不仅可以安装在侧墙上，也可以安装在天花板上，通过控制进风小窗开启方向和大小，为猪舍提供混合的或者有指向性的空气。所需进风小窗的风量和大小要依据猪舍大小和所需通风量来确定。需要注意的是侧墙进风小窗、屋顶进风小窗新鲜空气的最大渗透深度约为12 m，空间较深会形成二次漩涡，聚积有害气体。为避免二次漩涡，猪舍跨度超过12 m 需要设计多个新鲜空气进入点。

为了正确使用室内的气流，在设计规划通风系统时应遵守以下原则：①空间综深（每一面）不能超过12 m；②冬季流入猪舍内的最低风速为1.0 m/s，最高风速为2.5 m/s；③夏季流入猪舍气的最高风速为4.0 m/s。为确认猪舍中所设置的气流是否符合预期设想，推荐在安装完通风设备后，人为的使隔间被雾气笼罩，开启通风设备，观察实际的气流方向并做出必要的调整。

6 各阶段猪群环境控制方法

6.1 公猪舍

高温严重影响公猪的精液质量，在29℃以上，公猪精液质量严重下降，公猪舍夏季降温尤为重要。夏季猪舍隧道通风风速要满足1.8 m/s 或2 m/s，风机湿帘系统若不能满足降温效果，要考虑空调降温、滴水降温等方式。

6.2 母猪舍

夏季一般采用湿帘风机降温，南方高温高湿地区夏季降温舍内风速可到1.8 m/s，考虑到湿度太大湿帘会失去降温作用，可配套使用喷淋、扰流风机，要求猪舍密封性必须做好。北方地区单体栏建议采用半漏缝地板设计，猪的头部躺卧区设计为实体地面（可做地暖），防止冬季漏缝地板处的风流动，影响猪只躺卧的舒适度。

6.3 分娩舍

分娩舍内母猪和仔猪对温度的要求不同，如初生仔猪躺卧区温度要保持与体温相近，但母猪的适宜温度为21℃左右；仔猪躺卧区可通过铺设地暖或实心隔热板加保温灯保证温度。分娩母猪夏季主要做好降温，温度过高，母猪采食量下降，直接影响母猪的产奶量，影响仔猪的生长。分娩舍一般分单元设计，每个单元内有独立的环境控制系统，夏季一般采用风机、湿帘降温，舍内风速夏季可控制在0.6～0.8 m/s，尽量保证在猪站立背部高度以上30 cm 不要有风，湿帘进风高度控制在1 m以上，避免空气直接落在猪体身上。每分娩单元要设计1 个温度探头或温度计，探头不能安装在风机、湿帘、通风口等位置。为了防止部分地区昼夜温差较大，必须设计自动控制系统，并配置可变速的风机控制风量。

规模化猪场的分娩猪舍与保育舍一般设计为全进全出的大栋小单元模式，每个单元环控独立，保育舍夏季相对舒适的地区可不设计湿帘，南方较热地区可设计湿帘风机降温系统，舍内风速控制在0.2～0.4 m/s，但要注意进风口高度保证在1 m 以上，避免冷空气对猪只造成冷应激。

6.4 育肥舍

育肥舍因饲养密度较大，夏季降温难度较大，传统采用风机加湿帘降温，舍内风速控制在1.5～1.8 m/s；寒冷地区冬季可根据该地区的气候情况选择供暖，冬季采用吊顶进风小窗进风，可在进风小窗风口下设计翅片管预热进来冷空气。

7 工程案例建议

如山东禹城温氏猪场需建设一个6 450 头基础母猪项目，分为3 条生产线，每条生产线规模为2 150 头基础母猪，配备配怀舍1 栋、分娩舍2 栋、后备舍1 栋、公猪舍1 栋、隔离舍1 栋、保育舍1 栋，同时配有淘汰母猪舍和出猪房等。根据气候调查，建议该规模猪场夏季采用“湿帘+风机”的降温方式；冬季为“吊顶小窗进风+侧墙变速风机排风”的模式。