全封闭式猪舍内环境控制理论基础

4.4 舍内氨气与硫化氢浓度
舍内空气中的氨气(NH3)、硫化氢(H2S)以及其它有害气体对动物的生产成绩与健康可造 成影响， 但舍内产生的 NH3， H2S 气体是难以估算的， 它与清粪方式有关。 推荐的舍内 NH3， H2S 气体浓度的最高值分别为 20 ppm （NH3），5 ppm （ H2S）。在冬季，如果舍内通风量 达到根据 CO2 平衡计算的要求，一般来说 NH3 与 H2S 气体浓度是不会超过此界限值的。 当地下粪沟的液体粪便， 以及与此圈舍相连的其它舍内粪沟的液体粪便被搅动或被泵动 时，会产生致命气体。如果机械通风设备损坏或停电而不能运行时，备用设备或应急通风设 备（UPS 自动电源、发电机）应自动启动，以维持满足猪只生命所需空气正常供给。
16
18 24
55 70 93 114 134 153 324 349 375 394 415 63
5
39 50 66 81 95 108 208 225 239 253 266 29
94 120 159 195 229 261 482 520 554 586 617 53
41 53 70 85 100 114 220 237 253 268 282 30
5、计算根据
5.1 圈容量
通风设计是根据猪的品种、圈舍使用情况（即舍内最小、平均与最大圈舍容量，以及相 应容量时猪只数量及动物体重）来确定的，同时也要考虑暂时没有被占用的圈位。通风设计 时按以下方面考虑：在冬季时，计算空气质量流量和热平衡须以最小的圈舍容量（最小通风 率）为准；在夏季时，计算空气质量流量必须以最大的圈舍容量（最大通风率），对于连续 生产的圈舍，以存栏猪只的平均重为准。
2014 年 6 月 9-23 日，受德国北威州环境和自然保护、农业、气候、消费者权益保护 部（简称“农环部”）邀请，我们一行参加了德国北威州举办的“畜牧经济、环境、气候” 专题短期回访考察活动。在德期间重点考察现代封闭式猪场建设、现代农业职业培训、家庭 经营为主的循环农业、以及农会、协会、专合组织在现代农业生产中的作用。 中国是养猪大国，存栏量、出栏量、产肉量均居世界之首，而支撑我国养猪业的猪种 大部分来自于欧美、加拿大等养猪发达国家，这些猪种生产性能越来越高，如德北威州一家 企业，年产断奶仔猪达 29 头，个别可达 35～40 头；28~100Kg 体重日增重 920g。随着生产 效率提高，猪抗应激能力俞来俞差，对猪舍内环境要求俞来俞来严。 而我国的养猪生产“重引种、轻环境” ，引种种猪“水土不服” ，猪场内环境与之不能 适应，导致生产潜能未能充分发挥，表现在配怀率不高、产仔数低、存活率低，死亡率高等 现象。近年许多科研院所、养猪大公司开始重视猪舍环境条件改善，但由于我国对全封闭式 猪舍内环境控制研究起步较晚，远远满后于发达国家，在猪舍内环境设计时，缺少系统的理 论依据。本报告对在德国期间通过现场考察、培训、以及询问等方式收集到的全封闭式猪舍 内环境管理资料进行整理， 以便于国内同行借鉴与参考， 此文重在介绍全封闭式猪舍内环境 参数计算的理论基础。
表1 猪舍适宜的温度与湿度值
体重 （Kg） >50 >100 10 保育猪与育肥猪 20~30 40~50 60~100 20~40 持续育肥的猪 40~100 60~100
2)
猪只阶段
青年母猪、空怀、妊娠母猪、公猪
适宜的空气温度 范围（°C） 10～18 12～20 26~22 22~18
赴德考察报告之——
全封闭式猪舍内环境参数计算理论基础
龚建军 1、何志平（校稿）1 朱砺 2、王之胜 2、高世林 3、江文明 4、李翔 5、严小平 6 （1、四川省畜牧科学研究院，成都 610066;2、四川农业大学，雅安 625014 省农业厅国际合作处，成都 大学，成都 610106，6、资阳市交通局，资阳 641300）
卧区无垫草 躺卧
保育 育-育肥猪（同 进同出方式饲 养）
10 20 30 40 50 60 100
20～40 20～100 40～100 60～100
16
保育 育-育肥猪（连 续饲 饲养方式）
40 49 64 68 71 79 106 64 79 86 93
18 29 37 44 50 56 75 37 56 61 66
2、影响因素
通风是保持猪舍内良好气候环境的主要措施，此过程为一种物理学过程，但它必须满 足动物生理学方面的需要， 在设计猪舍与设备配套时必须了解哪些环境参数是影响猪舍内环 境质量的因素，主要影响因素包括：建筑物的表面温度、空气温度、湿度、二氧化碳浓度、 氨气浓度、硫化氢浓度、风速、光线、灰尘以及空气中的细菌的含量等。这些因素超过一定 范围就会大大影响动物的舒适度、生产性能以及人畜健康。
冬季 温度
（℃）
夏季
（温度 30 °C）
水蒸气
(g/头*h)
二氧化碳
(g/头* h)
感觉热
(W/头)
感觉热
(W/头)
青年母猪、空怀 与妊娠母猪，公 猪
哺乳母猪包括 10 头约 5 千克的仔 猪（仔猪区辅助 加热） 仔猪(10~ 30 kg)，
70 100 150 200 250 300 100 150 200 250 300 20
1
1、
相关概念
1.1 排气：指由舍内向舍外排出的空气。 1.2 进气：指由舍外进入舍内空气总和。 1.3 空气结露点：露点是指空气在一定温度下，空气中水蒸气冷却到饱和状态（相对温 度为 100%） ，在物体表面或里面形成液体凝聚物的现象。当空气被冷却到露点以下时，多 余的水蒸气就会凝结为液滴。 1.4 中心冷凝物：由构成猪舍建筑材料中心析出的潮湿物，要么是水蒸气被冷却到露点 以下形成，要么是舍内的蒸气压力达到饱和压时形成。 1.5 舍内的空气质量流量：指单位时内舍内外空气交换的质量（单位：千克） 。 1.6 热：其存在方式有两种：感觉热——动物可以感觉到的热量，它是可以通过温度计 测量；替伏热——当液滴变为水蒸气时所释放的热，同理，当水蒸气凝结成液滴时，又可以 转换为感觉热。 1.7 热转递（通过建筑物的热损失） ：是因为舍内外温度差，导致热量通过周围建筑物 流失的热量，通常为热传导方式。 1.8 通风热流量：补充因通风而损失的热需要量。 1.9 热量平衡:是指由舍外导入、舍内产生、以及排出舍外的感觉热之间的相互平衡。 1.10 水蒸气平衡:是指由舍外传入、舍内产生以及排出舍外的水蒸气质量之间的相互平 衡。 1.11 二氧化碳平衡:指来由舍外传入、舍内产生以及排出舍外的二氧化碳质量流量平衡。 1.12 空气体积流量：是指单位时间内的空气量，它可以由空气质量与密度计算出来。 1.13 换气次数：可由舍内体积与单位时间内空气体积流量计算出来。
4.3 舍内风速
通风设备应该满足夏季最大通风量要求， 同时应考虑通风阻力。 控制通风设备调节器应 该满足： 通风设备连续运行时能达到冬季最低通风要求。 当舍内空气质量达到表 1 所规定的 条件时，在动物区域的风速不能超过 0.2 m/s，在夏季时，当舍内温度超过给定范围内的最 高值，为了保证热散失，其动物区域的风速最多可以提高到 0.6 m/s。
3
4、环境要求
4.1 舍内空气中的温度与湿度
温度与湿度是影响舍内气候的主要因素。 对于温度来说， 表 1 给出了猪只不同饲养阶段 与不同体重对舍内空气温度的要求，也提出了冬季的理论值，在夏天，舍内空气温度尽量避 免随外界温度增加而上升。对于湿度来说，舍内在没有供暖设备的条件下，空气适宜湿度值 一般在 60%~80%之间，在有供暖设备的条件下，其适宜值在 40%~70%之间。
摘要：本文对在德国考察期间收集到的关于全封闭式猪舍环境管理资料进行整理与分析，详细介绍了舍内 环境参数概念，影响舍内环境的主要因素，以及根据热平衡、水蒸气平衡、二氧化碳平衡计算冬季、夏季 猪舍空气质量流量的方法。 关键词：空气质量流量、热量平衡、水蒸气平衡、二氧化碳平衡、空气体积流量
3、四川
610000，4、大竹县畜牧食品局,四川大竹 635100，5、成都
4.2 舍内空气中的二氧化碳浓度
二氧化碳（CO2）的含量被认为是舍内空气质量的一个重要指标，CO2 的含量越高，标 志着舍内有害气体浓度越高。CO2 不仅来自于动物本身，也来自于动物的排泄物，偶尔也来 自于变质的饲料。冬季，舍内干燥空气中 CO2 的含量的理论值应低于 5.0g/Kg(5000ppm)， 在舍内供暖设备而不带排气装置的情况下（如汽体直接燃烧供暖机），应特别注意 CO2 的 质量流量（见表 7）。
4
4.4 建筑物防潮保护
表面以及内部冷凝物影响建筑部件及建筑材料的绝热性能、 使用期限与其它功能， 短时 形成的冷凝物在高温时期（夏季）又可能蒸发出来也可影响建筑物绝热性能。加强舍内通风 技术，保证围护结构（墙体）良好的绝热性能，墙体按恰当层序进行多层设计等措施，可以 减少舍内建筑物冷凝物的形成。 当墙体按多层设计时， 防热层应该从内向外有秩序的设计好， 即热阻按照蒸气压和温度降低方向逐渐增加，按水蒸气阻力方向减小。
33 62 81 102 121 135 181 81 135 148 160
19 30 39 46 53 59 79 39 59 65 70
动物通过两 两种途径散热 热，即感觉到的 的部分（感觉 觉热）与水蒸 蒸气蒸发所吸 吸收的部分（ （即潜 在热 热）。感觉热主 主要是通过热 热传导、热对 对流与热辐射 射而散失的热 热，潜在热主 主要是通过同 同温度 的水 水变成同温度 度的水蒸气（蒸 蒸发热）而散 散失的热。猪 猪只热散失总 总量中，随着 着环境温度的 的增加 感觉 觉热减少，潜 潜在热随着环 环境温度的增加 加而增加（见 见图 1）。猪 猪只产生的水 水蒸气与温度 度呈高 度相 相关，当温度 度高于表 1 中列 列出的值时， ，如温度偏差 差在 5 K 以内 内，蒸汽质量 量流量相应地 地每开 尔文 文（K）有 2％的变化。 ％ 在猪体周围 围有其它的因 因素会影响水蒸 蒸气、 二氧化 化碳、 热量的 的产生。 如粪便 便、 垫草、 饲料、 饲 饮水 水、清洁用水 水，以及不带烟 烟囱的气体加 加热器等。当 当有这些因素 素存在时（如 如酒糟饲料） ），计 算空 空气质量流计 计算与热阻系 系数须进行校正 正，校正值 r 参见表 3。