


中圖分類號:S815.9 文獻標識碼:C 文章編號:1001-0769(2017)01-0040-04
1 通風
1.1 什么是通風
通風系統可以為豬提供最佳的生活環境。
管理良好、正常運行和有效的通風系統可有效地將新鮮空氣引入豬舍,并排出含有一定比例微生物、灰塵、有害氣體和水蒸氣的污濁空氣。無效通風不利于豬的生產性能和員工的健康(尤其是在炎熱氣候下),并且運行成本更高。
如果天氣炎熱,豬的食欲將不振,空氣質量將惡化,豬會容易生病。如果豬舍的最小通風量設置太高,將損失過多的熱量,同時豬將動用飼料中的能量進行保溫。如果環境溫度得不到正確的維護,豬可能會受到應激,導致呼吸道疾病的暴發,并引發咬尾。
目前養豬場使用的各種類型的通風系統旨在實現以下3個目的:
①為豬提供新鮮空氣;
②為豬的熱舒適性提供合適的溫度;
③排出豬生活環境中含有微生物、灰塵、有害氣體和水蒸氣的污濁空氣。
1.2 空氣流動
為了了解通風系統的工作原理,我們首先需要了解空氣是如何流動的。
在正常情況下,空氣流動是不可見的,但在許多方面,它像流水一樣。施加于其上的任何力量可以讓它改變流動方向,其流動方向上的任何限制可以使它加速流動,例如,當空氣通過一個狹窄的通道進入豬舍時,你可以明顯感受到氣流;但當它通過一個較寬敞的通道進入豬舍時,你明顯感受不到有空氣的流動。
當空氣在物體的表面或通過管道流動時,在接近該表面的空氣和該表面自身之間會產生阻力或摩擦力,這會減慢空氣的流動速度;同時如果空氣流動是借助風扇的推力進行的,那么風扇的效率會降低。形狀或方向的突然改變也會引起湍流和摩擦損失。
空氣會從高壓區流動到低壓區以保持平衡。壓力差越大,空氣從高壓區流向低壓區的速度將越快,壓縮率越大。流動方向上的限制、改變以及摩擦損失會導致流動速度減緩。
★ 關鍵點:
如果空氣與其周圍空氣質量有不同的密度或浮力,則空氣也會移動,例如,冷空氣與熱空氣。
1.3產熱
單頭豬產生的熱量取決于其體型、采食量和飼料成分。豬的正常體溫范圍為38.7 ℃~39.8 ℃。
豬通過平衡內部的產熱和向環境的熱損失來維持相對恒定的體內溫度——體溫的上下 1 ℃~2 ℃內。
豬產生的熱量從它們的身體內部傳導到皮膚,然后再通過傳導、對流和輻射作為顯熱(Sensible Heat)傳遞到大氣,或通過呼吸從肺部蒸發水分或如果環境特別溫暖通過喘氣作為潛熱(Latent Heat)傳遞到大氣中。
顯熱:物質在不改變其物理狀態的過程中吸收或釋放的熱量。顯熱可以用溫度計測量,并且顯熱的增減將總能引起物質的溫度變化。
潛熱:物質在改變其物理狀態時吸收或釋放的熱量。吸收或釋放的熱量不會導致物質的溫度變化。
豬產生的顯熱必須通過豬舍的通風系統排除。產生的量取決于豬的體型大小和它們的采食量(表1)。
每一頭豬都有一個低于某一溫度時必須利用食物中的能量來保溫的環境溫度,這一溫度被稱為下臨界溫度(Lower Critical Temperature,LCT)。實際的下臨界溫度因豬的體型大小、采食量以及其能從環境中獲得怎樣的舒適度而變化。
同一頭豬如果生活在地面鋪設稻草且空氣靜止的環境中,它的LCT將高于其生活在板條地板且地板上方有賊風的環境中。在最適環境溫度的另一端,每一頭豬都有一個溫度點,環境溫度超過該極限,它會利用食物中的能量來消除過多的熱量(通常是通過喘氣),這一溫度極限被稱為上臨界溫度(Upper Critical Temperature,UCT)。
當環境溫度超過UTC時,豬在最終變得嚴重不適并完全停止進食前會減少采食量;這一狀況通常稱為熱應激。LCT和UCT之間的溫度范圍被稱為豬的熱中性區,當環境溫度介于在該范圍內時,豬能夠最大限度地利用所飼喂的飼料。
重要的是要使豬的環境溫度處于熱中性區內,然而,有時我們可能希望環境溫度更接近UCT或LCT。
這些因素表明在特定情況下需要能夠識別熱中性區(圖1),以便選擇能夠以最低成本獲得最大舒適度和最佳生產性能的環境溫度。
使環境溫度接近下臨界溫度的原因:
● 采食量隨溫度的升高而降低;
● 隨著溫度的升高,飼養空間的需求會增加;
● 當環境溫度接近UCT時,采用實心地板飼養的豬往往會把其休息處弄得骯臟不堪;
● 如果使用輔助加熱,成本會隨著溫度的升高而上升;
● 如果外部溫度低,限制通風能夠提高內部溫度,這將提高氣媒性病原體、灰塵和臭氣的水平。
使環境溫度接近上臨界溫度的原因:
● 較高的外部溫度會很難降低內部溫度;
● 如果并不需要達到最大采食量,那么在高溫環境下使環境溫度接近LCT的理由就不存在;
● 在炎熱環境期間,當試圖用風扇來降低內部溫度時,能源成本將會增加。
確定臨界溫度最重要的因素之一是豬的采食量。在任何特定的體重下,豬的采食量越大,其產生的熱量也越多,并且熱中性區越低(表2)。
采食水平效應的實際意義是,當采食量因疾病、食欲或飼喂系統故障而受到限制時,環境溫度的需求將增加,因此:
● 斷奶后仔豬通常具有更高的LCT,而采食量較小;
● 限飼的肥育豬比自由采食有更高的LCT;
● 母豬懷孕期間的LCT比其在哺乳期的要高得多。
★ 關鍵點:
許多因素會影響UCT和LCT,在設置通風率時必須考慮到以下這些因素,例如:
有賊風的豬舍,LCT會升高3 ℃;
地面鋪設稻草,LCT會降低5 ℃;
飼養密度低,LCT會升高3.5 ℃;
簡易豬舍,LCT會降低3 ℃;
限飼,LCT會升高3.5 ℃。
在設置/檢查豬舍的設定溫度時,請考慮環境、食品和農村事務部(Department for Environment, Food Rural Affairs,DEFRA)的動物(豬)福利法規中列出的UCT、LCT及上述因素。
1.4 空氣速度的冷卻效果
當空氣以氣流的形式流動時會出現較高的速度,在非常低的溫度下,高速的影響將會更大。Mount等(1980)和Close等(1981)研究了氣流速度對豬生產性能影響。
這些影響的實際意義是,當選工作溫度時,必須考慮豬身高水平上的空氣速度。高速空氣的冷卻作用可用于幫助高溫度期間的熱散發(MAFF,1983,第11~12頁)。
1.5噴霧和噴頭
蒸發降溫可用于減少高溫對豬的影響。室外飼養時當氣候太熱時,豬通常會在水塘中打滾,然后潛熱會通過蒸發散失。這種情況也會發生在實心地板系統的豬舍中,豬會利用豬舍中的糞坑和尿液來打滾和降溫;然而,從健康、衛生和氣味的角度來看這種降溫方式是不可取的,并且通風系統的設置應該能夠防止豬出現這類行為。
采用板條地板時,豬不可能打滾,但是,可以提供蒸發冷卻,使豬散失潛熱并能控制其體溫。
炎熱天氣下使用的噴霧系統和豬排便區上方的噴霧會弄濕豬的皮膚,從而使它們散失熱量。
在動力通風系統中,一種替代方案是對進入的空氣噴灑水霧。在水分蒸發時該系統可以使豬舍降溫。
★ 關鍵點:
重要的是,這種方法只向豬舍的部分區域噴霧,這樣一旦豬充分降溫后能夠離開噴灑的霧水。□□
未完待續