冀北寒區育肥豬舍不同圍護結構冬季保溫效果研究

張 彤 王亞男*馮 曼周英昊 毛 森 王洪彬郭建軍邱殿銳

（1承德市農林科學院畜牧研究所，河北承德 067000；2承德市圍場縣農業農村局，河北承德 068450）

河北省承德市受地域條件限制，夏季炎熱且早晚溫差較大，冬季嚴寒且漫長，因此，建豬舍時應注意夏季隔熱和冬季保溫。冬季寒冷的天氣會給豬群帶來冷應激，致使豬只生長速度降低、抗病能力減弱、患病概率大大增加，特別是對仔豬的影響更為突出，通常會引起仔豬胃腸道消化功能障礙，進而拉稀，或者導致豬的抵抗力下降而感冒、咳嗽等[1]。當豬舍溫度低于豬適宜的臨界溫度時，豬會以增加代謝能來維持體溫平衡，導致采食量增加、飼料轉化率降低[2]，有研究發現，豬舍內溫度低于4℃時，豬的增重速度下降50%、飼料消耗量增加1倍以上[3]。因此，做好冬季保溫是寒區規模豬場的重中之重，是保證豬只健康、提高生產業績的關鍵。

豬舍建筑類型及墻體的圍護結構直接影響豬舍的保溫隔熱效果。舍內溫度受氣溫、太陽輻射、墻體圍護結構、舍內家畜散熱等因素的影響。有研究者對不同材料的墻體圍護結構的保溫隔熱效果進行對比，發現建筑材料的特性與厚度決定了墻體的保溫隔熱性能[4，5]。本文通過分析育肥豬舍不同圍護結構的墻體內表面溫度以及舍內外溫濕度變化，優化出夏季隔熱效果優良的圍護材料；并對冬季該隔熱材料的保溫效果進行比較分析，探究夏季隔熱且冬季保溫的圍護結構及建筑材料，以達到保溫且不增加或少增加生產成本的目的，為冀北寒區規模化豬場的建設和改造提供參考。

1 材料與方法

1.1 豬舍基本情況

豬舍坐北朝南，縱長48 m、寬10 m、檐口高2.8 m；南北各19個窗戶，尺寸（高×寬）分別為0.55m×0.3m、0.40 m×0.3 m，窗臺高度均為1.2 m；東墻有1個鐵門，尺寸（高×寬）為2.00 m×0.88 m；西墻有2個風機，尺寸為0.3 m×0.3 m，只有在夏季較高溫時啟用，舍頂無吊頂和出風口，因此舍內冬季通風不良，氣體環境較差；舍內有雙列式豬欄20個，豬欄尺寸（寬×長）為3 m×4 m，水泥地面；雙坡屋頂。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗設計

選擇承德市灤平縣某豬場的2個育肥舍，舍I為試驗組，舍II為對照組。各豬舍通風保溫措施相同，舍內建筑結構相同，屋頂為單層彩鋼，墻體為240 mm磚墻，無吊頂。試驗組保溫改造：在舍I墻體外側增加了3 cm厚的聚苯乙烯泡沫保溫層。保溫效果關鍵在于圍護結構的內表面溫度和舍內環境溫度。試驗期內保持空舍，測定試驗組和對照組的豬舍墻體內表面溫度和舍內外溫濕度，評價保溫效果。

1.2.2 溫濕度測定

閉窗，在舍內外分別設置3個溫濕度自動記錄儀（KTH-350-1），豬舍內溫濕度儀的放置高度為育肥豬背的高度，舍外為距地面1.5 m處，每0.5 h記錄1次。舍內外溫度取所有監測點的平均值，監測期為2019年2月10—15日。

1.2.3 墻體內表面溫度測定

閉窗，舍內自東向西依次選取5個橫切面，每個切面與南北墻壁相交的軌跡上分別選取4個點作為測溫點；選取2個縱切面，每個切面與東西墻壁相交的軌跡上分別選取4個測溫點。測定儀器為手持式紅外溫度計（標智GM550），監測期為2019年2月10—15日，全天3個不同時段（6—9時、12—15時、17—20時）。

1.3 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 19.0進行顯著性分析，用Duncan方法對各組間平均數進行多重比較，結果表示為“平均值±標準差”。

2 結果分析

2.1 不同圍護結構豬舍的溫濕度

舍I（試驗組）和舍II（對照組）的舍內溫濕度連續6天的變化規律基本一致，即中午高、早晚低（圖1）。試驗期間，每天14—15時的舍內溫度最高，5—6時的溫度最低；舍I的舍內平均溫度、最低溫度、最高溫度分別為13.4℃、9.6℃和19.4℃；舍II的舍內平均溫度、最低溫度、最高溫度分別為11.1℃、8℃和16.3℃，可見舍I的保溫性能優于舍II。

舍I和舍II的舍內相對濕度的變化規律基本一致，即中午低、早晚高，與溫度變化規律相反。舍I、舍II的平均相對濕度分別為75%、84.7%，舍I的相對濕度變化范圍為44.8%～82.5%，舍II的相對濕度變化范圍為41.5%～94.1%。每天7—9時的相對濕度最高，14—16時最低，且舍I和舍II相對濕度最高時的舍外溫度均低于平均溫度。舍I平均每天有12～18 h的相對濕度超過平均濕度（75%），2～3 h低于60%；舍II平均每天有16～20 h的相對濕度超過平均濕度84.7%，0～2 h低于60%。

圖1 冬季不同圍護結構豬舍的溫濕度變化情況

表1 冬季不同時間段不同圍護結構豬舍的溫濕度情況

冬季不同圍護結構的豬舍在全天3個不同時間段（6—9時、12—15時、17—20時）的溫濕度情況見表1。舍I和舍II各個時間段的舍內外溫差差異均極顯著（＜0.01）；除晚上（17—20時）舍I和舍II的舍內溫度差異不顯著外，其他時間段舍I的舍內溫度均極顯著高于舍II（＜0.01）。不同時間段舍I和舍II的相對濕度均無顯著差異，但均表現出早晚高、中午低的變化規律。

圖2 冬季不同圍護結構豬舍的東墻內表面溫度

圖3 冬季不同圍護結構豬舍的西墻內表面溫度

圖4 冬季不同圍護結構豬舍的南墻內表面溫度

2.2 不同圍護結構豬舍的墻體內表面溫度

從圖2～5可以看出，舍I和舍II的舍內墻體溫度在全天3個不同時間段的變化規律基本一致，舍外環境溫度影響舍內墻體溫度，12—18時的時間段墻體溫度最高，6—7時的墻體溫度最低；舍外溫度的日均值、最高值、最低值分別為 -7.7℃ 、- 7.6℃ 和 -23℃；舍I的東、西、南、北墻內表面最高溫度分別為14.11℃、13.69℃、16.05℃、13.77℃，舍Ⅱ的東、西、南、北墻內表面最高溫度分別為12.83℃、10.9℃、12.82℃、11.3℃。舍I東、西、南、北墻內表面最高溫度比舍II的溫度分別高1.28℃、2.79℃、3.23℃和2.47℃，舍I的保溫性能優于舍II。

圖5 冬季不同圍護結構豬舍的北墻內表面溫度

3 討論

承德市屬冀北寒區，豬舍建筑要兼顧夏季隔熱和冬季防寒。在冬季，規模化養豬場做好舍外圍護結構的保溫防寒是抵御嚴寒、減少經濟損失的重要措施之一。豬屬于恒溫動物，對氣溫變化較為敏感，正常體溫維持在38.5～39.7℃。初生仔豬因皮薄且被毛稀疏、皮下脂肪較少、體溫調節能力不健全，所需溫度較高，在30～34℃范圍內；此后隨著體重的增加，所需溫度逐漸下降，10～45 kg、45～100 kg、135～160 kg肉豬所需溫度一般分別為21℃、18℃、16℃；母豬與公豬溫度適應范圍一般在6～13℃[2]，故有“小豬怕冷、大豬怕熱”的說法。高濕環境易孳生病原微生物及寄生蟲，豬群長期處于高濕環境中易誘發多種疾病[6]。

規模化養殖場的防寒保溫涉及因素頗多，既要考慮豬舍的朝陽、空間體積和圈舍封閉程度，又要關注建筑材料的保溫隔熱性能、地面隔熱性能和各種取暖設施等[7]，相對而言，散養戶溫控涉及因素較少，保溫箱、墊草墊料、塑料大棚、煤爐等方法即可滿足。國內大部分養豬場通過采用雙坡式屋頂建筑結構來增加屋頂的保溫隔熱功能[8]。河北地區規模化養殖場墻體結構常用24 cm或37 cm厚的黏土磚墻、彩鋼夾芯板和實體磚墻外貼保溫板等。研究表明，隔熱性能最優的墻體結構是實體磚墻外貼聚苯板，磚作為墻體的蓄熱材料，聚苯板作為墻體的隔熱材料[9]。采用粘貼、澆注或外掛的方法將保溫板附著于墻外保溫是當前智能化豬場使用最多的保溫工藝，保溫板由玻璃纖維網格布、聚合物砂漿、擠塑聚苯（XPS）板或阻燃型膨脹聚苯（EPS）板等材料合成，擁有防水、保溫、裝飾等多種功能[10，11]。

本研究發現，除晚上外，舍I溫度均顯著高于舍II，舍I全天大部分時間的舍內溫度能基本滿足育肥豬適用溫度范圍（13～21℃）[12]；舍I墻內表面溫度最高值比舍II高1.28～3.23℃；舍I的平均相對濕度低于舍II，豬只遭受寒冷高濕程度較輕。豬舍增設保溫結構滿足了冬季保溫需求，結合課題組前期的夏季隔熱效果研究，其也能提高建筑結構的夏季高溫隔熱性能，但同時需要注意舍內早晚通風除濕。

4 結論

冬季規模化豬場在24 cm清水磚墻外側增設3 cm泡沫保溫板，能夠顯著增加墻體的保溫性能，但同時要高度注意避免高寒高濕導致豬群產生強烈應激；舍內最低溫度依然低于育肥豬對溫度的最低限值，可適當通過增設保溫燈、電熱板或墊板（料）來增強保溫效果。本文可為標準化豬舍建設和改造提供理論支持。