上接:江西等高温高湿地区猪舍夏季降温措施对比(1)
3 猪舍的降温措施
猪只的体感温度决定了猪只的舒适程度。影响猪只体感温度的因素主要是室内温度,除此之外还包括猪只躺卧地板的类型、舍内风速、猪舍外部保温隔热性能、猪舍降温散热方式(其中包括水帘降温、滴水降温和喷雾降温等)和通风系统的类型等。为了使猪舍达到猪只健康快速生长的适宜温度,必须根据影响因素采取适宜的降温措施。
(1)猪舍外部降温措施。由于南方地区夏季日照强且持续时间长,所以猪舍外部降温十分重要。猪舍外部降温的主要手段是隔热遮阳。从热传递角度分析,隔热方式主要有:在猪舍墙体与屋顶铺装保温层;猪舍屋顶预留充足的空间进行一定的隔热。从热辐射角度分析,降低太阳辐射的方式主要是使用白水泥或者建筑白色隔热涂料刷白遮挡太阳辐射,或者使用遮阳网阻挡太阳直射。此外降温方式还有在猪舍周围进行绿化,其不仅能够吸收太阳辐射、蒸发水分、降低温度,而且可以改善猪舍外部环境。
(2)猪舍内部降温措施。导致猪舍高温的因素大部分聚集在猪舍内部,所以猪舍的内部降温格外重要。通风降温与蒸发降温是猪舍内部降温的主要措施。通风降温主要有自然通风、机械通风和地道通风3种方式。自然通风是在猪舍建筑中设置合适的进出风口,利用风力和热空气上浮原理来达到通风换气的目的。机械通风是在猪舍墙壁安装风机,依靠风机强制进行舍内外空气交换,进而达到通风换气的目的。机械通风按照舍内外有无压差分为正压通风和负压通风,按照舍内气流运动特征又分为水平通风(横向通风与纵向通风)与垂直通风。地道通风是将通风风道修筑于地表下层,由于地表下层具有温度波延迟的特性,地下通道具有冬暖夏凉的自然属性,在炎热的夏季使得室外空气通过地下风道的同时被降低温度。
水帘蒸发降温与滴水蒸发降温是蒸发降温最重要的方式。水帘降温原理是当室外干热空气穿过湿帘纸垫时,水膜上的水会吸收空气中的热量进而蒸发成水蒸气,吸收进舍空气的热量,达到降温目的。滴水降温则是将水滴滴落到猪只身体上,在蒸发带走热量的同时,通过传导吸收身体部分热量。滴落位置以血管分布多的猪只耳后颈部最佳。因为猪只大部分时间躺卧在地板上,除通风降温与蒸发降温外,猪舍地板类型也对猪只温度影响很大。研究发现,实板条地面会使有效温度降低5~10℃,此影响尤以仔猪最为明显。
4 猪舍降温措施对比
(1)猪舍外部降温措施对比。从成本角度对比,铺设隔热层、吊顶和猪舍周围及屋顶绿化的成本远远高于使用遮阳网和白水泥或者建筑白色隔热涂料刷白。从效果角度对比,猪舍周围及屋顶绿化效果最好,因为其不仅能够遮挡太阳辐射,而且可以通过蒸发水分降低温度。铺设20mm聚苯乙烯泡沫塑料夹层隔热,可以使温度降低0.2~1.1℃;悬挂黑色遮阳网可以降低猪舍温度0.4~1.8℃,并且减少太阳辐射进入猪舍。同时遮阳网对现有的各类结构猪舍适应性强,而且投资小,夏季过后易于拆除与保管,增加低温季节屋顶的太阳辐射。
(2)猪舍内部降温措施对比。自然通风由于其不借助其他设备,可以减少温室气体排放,对于生态保护具有重要意义。但是受外界环境影响比较大,适用范围比较局限,不适合当前规模化、集约化的猪舍通风。负压通风成本和管理费用较低,结构相对简单,但是对猪舍的密闭性和通风跨度有要求,当跨度超过25m时,将无法对舍内空气状态进行控制。因为正压通风更容易对空气进行加热、冷却或过滤等预处理,所以正压通风系统更适合于严寒或炎热地区,但其也存在结构复杂、投资大和使用成本高等缺点。地道通风利用地层结构温度波延迟原理,使室外空气流经地道后冬暖夏凉,但其存在一次性投资成本大,并且存在受地质类型影响较大的问题。
水平通风超过75%的风都从猪只上方流过,只有少量的风经过猪只;而垂直通风,由于风的运动轨迹是自上而下,所以几乎全部的风都从猪只身体经过。
其次,垂直通风风程更短,空气更新鲜,空气运动路径相对独立,减少病菌大面积扩散传播。而水平通风由于其风程过长,使得风流经猪舍后部时温度相对较高,对猪舍后部降温效果不明显,并且会加大细菌病毒的传播。尽管垂直通风可以将几乎100%的风吹到猪只身体,风程更短、空气更新鲜、空气运动路径相对独立,但是降温效果却不如水平通风降温效果明显。如果在高温高湿地区采用垂直通风,需要在猪舍内安装扰流风机来增加风速,进而达到更好的降温效果。或者在冬季采用垂直通风,在夏季采用水平通风。
呼吸散热与皮肤散热是动物主要的两种散热方式。由于猪只的汗腺系统不发达,猪只大部分热量是通过呼吸作用散发的。影响呼吸散热的一个重要因素就是舍内湿度,湿度越高呼吸散热效率越低。水帘虽然可以有效降低室内温度,但会提高舍内空气湿度,对于通过呼吸作用散热的猪只来说降温效果不明显。而滴水降温则只会增加1%~2%的猪舍整体湿度,更加有利于猪只呼吸散热。其次由于水滴滴落在猪只颈部,水分直接在猪只身上蒸发吸热,降温效果更加明显。
5 小结
(1)对于猪舍外部降温方面,采用猪舍周围及屋顶绿化降温效果最明显,但其成本是目前室外降温措施中最高的。虽然采用遮阳网的降温效果不如猪舍绿化降温效果明显,但同样能够满足降温效果,并且方便安装与拆卸,能够极大地节省成本。
(2)对于机械通风建议采用负压通风,因为投资成本与使用成本较正压通风成本低,并且与地道通风结合相对容易。由于地道通风具备冬暖夏凉的特征,所以两者相结合不仅节能环保,降温效果也比较明显。
(3)舍内气体运动方向建议采用垂直通风加扰流风机增加风速的方式,这样既可以达到水平通风的降温效果,也可以保持气流运动方向相对独立,避免病菌大规模传播。
(4)蒸发降温推荐滴水降温,因为这种降温方式对舍内湿度影响很小,更加适合高温高湿地区。
(5)在设计猪舍降温系统时,可以将良好的、适宜的降温措施相结合,进而带来更好的降温效果。
资助项目:江西省生猪产业技术体系专项资助。
解天 罗松 杨卫平 刘仁鑫 杨圣文 江西农业大学工学院(江西南昌)