規模化奶牛養殖場建設項目選址與設計布局分析

解大偉

（上海城鄉建筑設計院有限公司，上海 200000）

隨著人們對膳食營養要求的不斷提高，奶業發展日益受到多方關注，而推進奶牛規?；B殖是奶業發展的重要環節之一。規?；B殖是與農戶散養相對的養殖生產組織形式，根據研究統計，近年來我國奶牛規?；B殖發展迅速，1 000頭以上大型規模養殖發展勢頭迅猛、增速加快，奶牛規?；B殖已成為奶業發展趨勢[1]。在奶牛規?；B殖發展過程中，其場區建設中存在的一些問題也逐漸暴露出來：建設前缺乏充分論證和科學設計，導致養殖場規劃選址不當引發項目建設前期不必要的返工，造成時間及其他資源的浪費；場區布局欠妥造成生產效率、衛生防疫、環境保護等方面存在諸多隱患和不足。目前，針對規?；膛ｐB殖場進行的研究多集中在畜牧領域，涉及建設的相關問題往往局限于原則性的概略探討。規劃與建筑設計專業領域內對于規?；膛ｐB殖場的關注相對較少，針對此類型工程設計缺乏系統的研討，對相關建設項目落地實施的支撐存在不足。

1 設計與布局綱要

當前，規?；膛ｐB殖場工程設計實踐中可參照的國家技術標準主要為《標準化奶牛場建設規范》（NY/T 1567—2007）[2]。其中，關于項目選址的指引側重于建設用地及周邊相鄰環境條件，而對更大區域范圍內對場區建設與后續運營具有潛在影響的要素未有涉及。同時，《標準化奶牛場建設規范》對于場區布局偏向原則性指導，缺少細化的闡述，不利于在設計中進行有效響應和落實。因此，圍繞規?；膛ｐB殖場建設需要，對影響場區建設項目選址與總平面布局的關鍵因素和普遍存在的問題進行剖析，梳理有效的應對策略和設計方法，對探究此類型工程設計的有效途徑，乃至創建可復制、可推廣的高質量標準化示范奶牛養殖場具有十分重要的現實意義。

養殖規模與養殖方式是奶牛規?；B殖場建設過程中具有決定性影響的基礎要素，畜牧工藝與工程設計均圍繞養殖規模與養殖方式展開。規?；膛ｐB殖場規劃設計前期必須確定奶牛養殖的規模，并據此進一步確定基礎場區（養殖與擠奶作業區、飼料區、糞污處理區）的占地和建設規模。同時，根據擬定的養殖工藝及各項生產要素和參數，在工程設計過程中進行全面有效的響應。

作為生產設施，規模化奶牛養殖場建設的核心是追求高產高效和環境安全。高產高效具體體現為“雙創建”：創建舒適的養殖環境，最大限度地營造能發揮奶牛遺傳性能和生長潛力的環境；創建流暢的生產管理流程，運行順暢、高效低耗，實現生產效率的最大化。環境安全具體體現為“三安全”：保證場區衛生防疫安全、消防安全和生態環境安全。規模化奶牛養殖場建設項目選址與總平面布局的研討均基于“雙創建”和“三安全”展開，其中影響規?；膛ｐB殖場建設項目選址的因素包括政策引導與限制、產業經濟效益、外部交通支撐、環境影響避讓、建設用地條件、生態保護與循環農業構建；總平面布局重點側重于功能分區、交通組織、衛生防疫、消防安全和生態保護。

2 項目選址

2.1 政策引導與限制

規模化奶牛養殖場建設項目選址取決于項目所在區域地方政府關于集中養殖的產業政策，在準入基礎上進行初步選址，在鼓勵和支持發展的政策措施中研判選址范圍。一般而言，針對規?；瘎游镳B殖，我國將國土空間按禁止養殖、限制養殖和適度養殖3 類管控標準進行劃分：禁止養殖區包括自然保護區、風景名勝區、飲用水源保護區、人群集中居住區和水源涵養區；限制養殖區包括地表水源區、地下水源區及禁止養殖區外圍區域等；適度養殖區是指禁止養殖區和限制養殖區之外的區域。規?；膛ｐB殖場項目建設需要立足適度養殖區，同時在養殖類型準入和飼養規模可行的基礎上注重生態環境保護，結合畜牧業、奶業產業集聚和產業鏈條分布情況推動項目選點落地，合理控制前期投入可行性研究的時間、成本，規避項目建設風險。

2.2 產業經濟效益

從奶牛養殖全產業鏈條的經濟效益分析出發，規?；膛ｐB殖場選址需要從飼草料與水源供應、糞污消納和原料奶的銷售3 個關鍵環節進行評估，依據預計養殖規模研判擬建項目周邊環境對草料供應、糞污吸納及原料奶收售的能力和制約條件。根據行業經驗，養殖產生的糞肥宜在場區周邊20 km 范圍內進行還田，飼草料供應控制在周邊50 km 范圍內，原料奶加工廠距離養殖場不宜超過100 km，以保障奶牛養殖生產的穩定性和經濟性。

2.3 外部交通支撐

不同于一般農戶散養方式，規?；膛ｐB殖場對飼草料供應和原料奶物流交通的可靠性與便利性具有一定要求，以最大限度地減少運輸和管理成本?？紤]到土地獲取途徑和成本控制，養殖場建設用地一般設在相對偏僻的鄉村。項目選址時，需要模擬在項目建成一段時間內的運營服務路線，據此復核所屬區域內骨干交通網絡與場區間的聯系通道及其中關鍵節點的支撐能力，如鄉村橋梁等，以滿足飼草料大規模集中裝車運輸對路面、橋梁荷載，道路通行寬度、高度的要求，保證對外交通聯系的可靠性。

2.4 環境影響避讓

根據《動物防疫條件審查辦法》要求，動物飼養場（養殖小區）距離城鎮居民區、文化教育科研等人口集中區域及公路、鐵路等主要交通干線500 m 以上[3]。同時，《動物防疫條件審查辦法》明確了養殖場間及養殖場同生活飲用水源地、動物屠宰加工場所、動物和動物產品集貿市場、種畜禽場、動物隔離場所及無害化處理場所等最小間距控制規定，以滿足防疫安全需要。規?；膛ｐB殖場選址需要保證充足的避讓空間，以降低項目建設風險。

2.5 建設用地條件

原國土資源部、原農業部2007年發布的《關于促進規?；笄蒺B殖有關用地政策的通知》（國土資發〔2007〕220 號）已經廢止，而包含奶牛養殖在內的農業設施供地的條件和具體規定在國家及中央政府層面迄今尚未明確。按各地現行做法，考慮最嚴格的耕地保護需要，規?；膛ｐB殖場項目建設實施大多需要依托建設用地供應。參照《標準化奶牛場建設規范》（NY/T 1567—2007），以存欄奶牛計算，規?；膛ｐB殖場的建筑規模取每頭成年母牛28～33 m2，總占地面積為總建筑面積的3.5～4.0 倍，通常每100 頭奶牛用地面積2 hm2。相關項目設計前期需要在審慎確定養殖規模的基礎上充分論證建設用地獲取的可行性與供應條件。在落實項目建設用地指標的情況下，養殖場建設用地除滿足日照、衛生、防災、交通等要求外，還需要按每天每頭300～500 L 的標準評估供水保障能力，綜合確定項目實施建設的用地保障。

2.6 生態保護與循環農業構建

奶牛養殖過程中產生的糞便、污水的處理途徑與措施是養殖場建設項目選址時必須預先考慮解決的關鍵問題。在環保要求不斷嚴格的當下，妥善解決好糞污處理問題是養殖場建設項目的重要環節。養殖糞污處理應優先考慮綜合利用，秉持減量化、資源化、無害化和運行費用低廉化的出發點和基本原則。在區域協調機制框架內，建立在市場經濟基礎上的種養結合越來越多地被大型奶牛養殖場采用。通過與種植業建立緊密聯系，在飼草、飼料、肥料3 項物質體系中相互促進與協調，養殖產生的動物糞便通過加工制作成有機肥后實現還田，在防止環境污染的同時又提高了土壤肥力。根據相關研究，中小規模的養殖場糞污處理優先考慮還田利用為主、自然處理為輔的綜合利用處理模式[4]。其核心在于圍繞擬建養殖場內消納或處理糞污的土地供應具有保障，還田與自然處理帶來的二次污染具有安全可行的處理措施，以及場區周邊具備與消納需求相適應的規模的農田。在還田與自然處理所需土地供應難以保障或者不具備二次污染處理的有效措施的情況下，大型奶牛養殖場應重點考慮工業化處理模式，即引入專業設備、配套建設相應的糞污處理設施，確保對周邊環境潛在的污染風險可控。規模化奶牛養殖場建設項目選址過程中有必要根據項目所在區域養殖業與種植業發展狀況，結合項目養殖規模與養殖方式，初步評估實施種養結合及循環農業構建的條件與可行性，審慎應對生態環境保護要求，因地制宜確定養殖場糞污處理方式與途徑，并根據糞污處理工藝需要合理預留相應用地。

3 總平面布局

3.1 功能分區與總體設計

規?；膛ｐB殖場的總體布局重點在于滿足高效率組織生產養殖和奶牛健康安全的要求（見圖1）。場區的基本組成部分包括生產區、管理區、隔離區3 部分。各區之間需要明確界限，同時保證聯系方便和有效隔離。

圖1 奶牛養殖場總平面設計圖

1）管理區主要滿足養殖場內人員辦公及配套生活服務的需要，涵蓋住宿、餐飲、消毒更衣等，建筑布置需要便于內外交通聯系。2）生產區由養殖區、飼草飼料區、糞污處理區組成。養殖區由牛舍、擠奶廳和聯系通道組成，占地比例最大且位于場區中心，構成規?；膛ｐB殖場建設的主體；其他功能區塊圍繞養殖區布局以方便場區內部的交通與物料流動。出于產品外運和保障防疫安全的考慮，擠奶廳要求緊密銜接運奶車輛進場道路，奶罐車在擠奶廳前完成鮮奶灌裝后即掉頭返回，避免其深入場區后與生產區內部交通道路形成交叉。在養殖場區中，飼草飼料區承擔著主要的物流壓力，其布置需要便于對外交通聯系和物流組織，同時需要緊密聯系養殖作業區，促使養殖過程中飼料的運輸距離處于相對最短的位置。飼草飼料區包含青貯窖、干草棚、精料庫和全混合日糧中心（Total Mixed Rations，TMR），通常以TMR 車輛的混合區域為核心布局，沿周邊設置干草棚、精料庫、青貯窖等設施，便于日常飼料混合攪拌，統籌飼料的存儲、運輸頻率和TMR 裝填順序，縮短飼料車輛的運輸距離。糞污處理區圍繞奶牛糞尿處理，通常由陽光晾曬棚（用于牛糞干濕分離處理）、廢棄物資源利用中心（利用牛糞加工有機肥與牛床墊料）、污水處理站和沼液池組成。糞污處理區優先選取場區內最低處建設，以便于利用地勢高差進行糞污的輸送。同時，考慮到養殖作業條件，糞污處理區一般位于飼料區對向一側，臨近后勤道路，便于糞污的輸送和加工再利用。3）隔離區占地較小，可位于糞污區一側，與生產區、糞污區通過防護綠地隔離開來。

動物學家研究證明，奶牛是群居動物，而維護穩定健康的社會關系對于牛群養殖具有不容忽視的作用[5]。養殖區內牛舍以外的運動場除滿足奶牛保持一定運動和放養活動需要外，也是承載奶牛社會化活動的主要空間載體。但在目前的奶牛養殖場建設中，由于用地條件限制及控制管理成本的考慮，往往出現重視圈舍建設、輕視運動場建設的現象。如條件允許，可考慮利用牛舍之間的空地設置奶牛運動場。

在滿足正常生產的基礎上，現代化的奶牛養殖場可以有條件地承擔科普教育的職能。為避免干擾正常生產及滿足防疫要求，可以在場區另行建設對外示范展示為主的科教牛舍，并綜合采用拴系式飼養和散欄式飼養。散欄區可采用機器人擠奶、機器人發料，拴系區可采用管道式擠奶機，同時以此為基礎設置互動區。科教牛舍與其他區域相互隔離，設有獨立通道、獨立參觀走廊，可以最大限度避免疫病威脅。值得一提的是，在項目用地與周邊環境條件允許的情況下，可以在場區周邊規劃生物安全防護區。區內以牧草種植為主，可滿足奶牛部分青飼料供應和糞尿吸納消化需要，從而將糞污消納與防護隔離功能融為一體，起到循環利用、綠色環保和隔離、防疫作用，形成復合型生態屏障。

3.2 交通組織

規?；膛ｐB殖場內的交通組織圍繞養殖作業分為生產區和輔助區兩部分，如圖2 所示。其中，生產區交通由擠奶流線、飼喂路線和糞污流線組成；輔助區交通由管理流線、生活服務流線、公眾參觀流線及后勤服務流線組成。生產區和輔助區交通要求各自獨立，互不干擾，不同區域間的交通接口需要設置防疫管控設施。在外部交通銜接條件允許的情況下，規模化奶牛養殖場宜至少設置3 處獨立的出入口，分別滿足主要人員/奶產品出入、飼草飼料和糞污運輸需要。從日常管理角度出發，主要出入口和飼料供應入口均應設置門衛、消毒池和地磅，方便車輛消毒和稱重。其中，飼料入口處需滿足飼料車的轉彎半徑（一般的飼料運輸車軸距在20 m 左右）。一般而言，養殖場限制外來車輛深入場區，在不影響正常對外聯系的情況下保證防疫安全。場區道路及出入口設計需要同時滿足生產保障、消防與防疫安全的要求，避免清潔道與污物道的交叉。根據養殖生產需要，規?；膛ｐB殖場的場區道路寬度應保證不小于4 m 并以6 m 寬為宜，最小轉彎半徑為9 m，以滿足糞污車、奶罐車和日糧飼喂車及緊急情況下消防車的通行需要。

圖2 奶牛養殖場交通設計圖

3.3 衛生防疫

衛生防疫的原則是“預防為主，防治結合，防重于治”，將防疫工程措施與非工程措施相結合。規?；膛ｐB殖場的防疫重點依次是奶罐車、飼料車、來訪人員與場內人員；場區布局結合區域主導風向，自上風向到下風向，依次布局管理區、飼料區、養殖區、糞污處理區、隔離區。管理區處于養殖場的上風向以保證良好的衛生條件。管理區連接生產區的入口處設置更衣消毒室，場內人員需經過消毒更衣室的一系列消毒程序后方可進入場區內部作業。生產區內清潔道、污染道應分設并規劃單向生產作業流程，避免交叉或者回流。根據《奶牛場衛生規范》（GB/T 16568—2006）[6]要求，凈道與污道彼此徹底隔絕，凈道位于上風向處，污道位于下風向處。飼料區位于管理區的下風向、養殖區的上風向。飼料車進入飼料區需經過門衛、消毒池等設施，由管理人員監督完成卸料作業后原路返回，不經過也不進入養殖區，最大限度避免外來疫病威脅。養殖區是養殖場的主體，應設立獨立的圍欄設施與管理區、飼料區、糞污處理區、隔離區嚴格隔離。養殖區內各養殖棟舍之間距離需保持在5 m 以上或者設置有效的隔離設施。糞污處理區設在養殖區主導風向下風向處或側風區且地勢相對低處布置。如用地條件允許，宜與生產區保持300 m 以上的衛生間距，減少對場內其他區域的影響。隔離區位于養殖場的下風向處，內設動物尸體無害化處理設施并連接糞污通道。

3.4 消防安全

規?；膛ｐB殖場總平面消防設計主要參照《建筑設計防火規范（2018 年版）》（GB 50016—2014[7]。管理區建筑一般按民用建筑執行消防安全規定，生產區和隔離區多為廠房和倉庫，主要建筑分類及其耐火等級見表1。牛舍與牛舍外墻間距、牛舍與倉庫外墻間距、牛舍或倉庫與公共建筑的間距均不小于10 m，通達各建筑單體，同時滿足消防車通行和技術要求的場區道路可兼做消防車道。

表1 規模化奶牛養殖場主要建筑火災危險性分類及耐火等級匯總

3.5 環境保護

據文獻報道，一頭奶牛日均排鮮糞量和尿量分別達25 kg和30 kg。參考國內外的成熟經驗，規?；膛ｐB殖場考慮區位環境條件、養殖規模及政府政策導向，大致可以采用3種模式處理糞污：1）通過預處理、厭氧好氧處理和后處理等手段進行簡單堆肥，保證污水達標排放的簡單處理模式；2）在簡單處理模式的基礎上，以厭氧發酵制取沼氣為核心開發糞污資源，滿足環保要求并延伸提供能源供應；3）從生態循環農業系統構建的角度出發，利用生態工程技術對糞污資源進行綜合開發利用，實現“清潔化生產、減量化投入、資源化利用”。根據糞污處理模式的選擇，場區需要安排相應的配套設施并在場區總平面布局中予以落實。

4 結語

高水平的規?；膛ｐB殖場建設在我國牛奶產業健康發展中具有不可替代的重要作用。從規劃與工程設計的角度出發，結合畜牧工藝要求，對此類型項目建設選址和總平面布局進行探討，具有十分積極的現實意義。