冀北寒區(qū)育肥豬舍不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(nóng)林科學(xué)院畜牧研究所，河北承德 067000；2承德市圍場縣農(nóng)業(yè)農(nóng)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(yán)寒且漫長，因此，建豬舍時(shí)應(yīng)注意夏季隔熱和冬季保溫。冬季寒冷的天氣會(huì)給豬群帶來冷應(yīng)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(duì)仔豬的影響更為突出，通常會(huì)引起仔豬胃腸道消化功能障礙，進(jìn)而拉稀，或者導(dǎo)致豬的抵抗力下降而感冒、咳嗽等[1]。當(dāng)豬舍溫度低于豬適宜的臨界溫度時(shí)，豬會(huì)以增加代謝能來維持體溫平衡，導(dǎo)致采食量增加、飼料轉(zhuǎn)化率降低[2]，有研究發(fā)現(xiàn)，豬舍內(nèi)溫度低于4℃時(shí)，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(qū)規(guī)模豬場的重中之重，是保證豬只健康、提高生產(chǎn)業(yè)績的關(guān)鍵。

豬舍建筑類型及墻體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接影響豬舍的保溫隔熱效果。舍內(nèi)溫度受氣溫、太陽輻射、墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、舍內(nèi)家畜散熱等因素的影響。有研究者對(duì)不同材料的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱效果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)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(hù)結(jié)構(gòu)的墻體內(nèi)表面溫度以及舍內(nèi)外溫濕度變化，優(yōu)化出夏季隔熱效果優(yōu)良的圍護(hù)材料；并對(duì)冬季該隔熱材料的保溫效果進(jìn)行比較分析，探究夏季隔熱且冬季保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及建筑材料，以達(dá)到保溫且不增加或少增加生產(chǎn)成本的目的，為冀北寒區(qū)規(guī)?；i場的建設(shè)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(gè)窗戶，尺寸（高×寬）分別為0.55m×0.3m、0.40 m×0.3 m，窗臺(tái)高度均為1.2 m；東墻有1個(gè)鐵門，尺寸（高×寬）為2.00 m×0.88 m；西墻有2個(gè)風(fēng)機(jī)，尺寸為0.3 m×0.3 m，只有在夏季較高溫時(shí)啟用，舍頂無吊頂和出風(fēng)口，因此舍內(nèi)冬季通風(fēng)不良，氣體環(huán)境較差；舍內(nèi)有雙列式豬欄20個(gè)，豬欄尺寸（寬×長）為3 m×4 m，水泥地面；雙坡屋頂。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇承德市灤平縣某豬場的2個(gè)育肥舍，舍I為試驗(yàn)組，舍II為對(duì)照組。各豬舍通風(fēng)保溫措施相同，舍內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)相同，屋頂為單層彩鋼，墻體為240 mm磚墻，無吊頂。試驗(yàn)組保溫改造：在舍I墻體外側(cè)增加了3 cm厚的聚苯乙烯泡沫保溫層。保溫效果關(guān)鍵在于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度和舍內(nèi)環(huán)境溫度。試驗(yàn)期內(nèi)保持空舍，測(cè)定試驗(yàn)組和對(duì)照組的豬舍墻體內(nèi)表面溫度和舍內(nèi)外溫濕度，評(píng)價(jià)保溫效果。

1.2.2 溫濕度測(cè)定

閉窗，在舍內(nèi)外分別設(shè)置3個(gè)溫濕度自動(dòng)記錄儀（KTH-350-1），豬舍內(nèi)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(nèi)外溫度取所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平均值，監(jiān)測(cè)期為2019年2月10—15日。

1.2.3 墻體內(nèi)表面溫度測(cè)定

閉窗，舍內(nèi)自東向西依次選取5個(gè)橫切面，每個(gè)切面與南北墻壁相交的軌跡上分別選取4個(gè)點(diǎn)作為測(cè)溫點(diǎn)；選取2個(gè)縱切面，每個(gè)切面與東西墻壁相交的軌跡上分別選取4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。測(cè)定儀器為手持式紅外溫度計(jì)（標(biāo)智GM550），監(jiān)測(cè)期為2019年2月10—15日，全天3個(gè)不同時(shí)段（6—9時(shí)、12—15時(shí)、17—20時(shí)）。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 19.0進(jìn)行顯著性分析，用Duncan方法對(duì)各組間平均數(shù)進(jìn)行多重比較，結(jié)果表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。

2 結(jié)果分析

2.1 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的溫濕度

舍I（試驗(yàn)組）和舍II（對(duì)照組）的舍內(nèi)溫濕度連續(xù)6天的變化規(guī)律基本一致，即中午高、早晚低（圖1）。試驗(yàn)期間，每天14—15時(shí)的舍內(nèi)溫度最高，5—6時(shí)的溫度最低；舍I的舍內(nèi)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(nèi)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(yōu)于舍II。

舍I和舍II的舍內(nèi)相對(duì)濕度的變化規(guī)律基本一致，即中午低、早晚高，與溫度變化規(guī)律相反。舍I、舍II的平均相對(duì)濕度分別為75%、84.7%，舍I的相對(duì)濕度變化范圍為44.8%～82.5%，舍II的相對(duì)濕度變化范圍為41.5%～94.1%。每天7—9時(shí)的相對(duì)濕度最高，14—16時(shí)最低，且舍I和舍II相對(duì)濕度最高時(shí)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(duì)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(duì)濕度超過平均濕度84.7%，0～2 h低于60%。

圖1 冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的溫濕度變化情況

表1 冬季不同時(shí)間段不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的溫濕度情況

冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的豬舍在全天3個(gè)不同時(shí)間段（6—9時(shí)、12—15時(shí)、17—20時(shí)）的溫濕度情況見表1。舍I和舍II各個(gè)時(shí)間段的舍內(nèi)外溫差差異均極顯著（＜0.01）；除晚上（17—20時(shí)）舍I和舍II的舍內(nèi)溫度差異不顯著外，其他時(shí)間段舍I的舍內(nèi)溫度均極顯著高于舍II（＜0.01）。不同時(shí)間段舍I和舍II的相對(duì)濕度均無顯著差異，但均表現(xiàn)出早晚高、中午低的變化規(guī)律。

圖2 冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的東墻內(nèi)表面溫度

圖3 冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的西墻內(nèi)表面溫度

圖4 冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的南墻內(nèi)表面溫度

2.2 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的墻體內(nèi)表面溫度

從圖2～5可以看出，舍I和舍II的舍內(nèi)墻體溫度在全天3個(gè)不同時(shí)間段的變化規(guī)律基本一致，舍外環(huán)境溫度影響舍內(nèi)墻體溫度，12—18時(shí)的時(shí)間段墻體溫度最高，6—7時(shí)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(yōu)于舍II。

圖5 冬季不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)豬舍的北墻內(nèi)表面溫度

3 討論

承德市屬冀北寒區(qū)，豬舍建筑要兼顧夏季隔熱和冬季防寒。在冬季，規(guī)?；B(yǎng)豬場做好舍外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫防寒是抵御嚴(yán)寒、減少經(jīng)濟(jì)損失的重要措施之一。豬屬于恒溫動(dòng)物，對(duì)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(diào)節(jié)能力不健全，所需溫度較高，在30～34℃范圍內(nèi)；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(yīng)范圍一般在6～13℃[2]，故有“小豬怕冷、大豬怕熱”的說法。高濕環(huán)境易孳生病原微生物及寄生蟲，豬群長期處于高濕環(huán)境中易誘發(fā)多種疾病[6]。

規(guī)?；B(yǎng)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(guān)注建筑材料的保溫隔熱性能、地面隔熱性能和各種取暖設(shè)施等[7]，相對(duì)而言，散養(yǎng)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(nèi)大部分養(yǎng)豬場通過采用雙坡式屋頂建筑結(jié)構(gòu)來增加屋頂?shù)谋馗魺峁δ躘8]。河北地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場墻體結(jié)構(gòu)常用24 cm或37 cm厚的黏土磚墻、彩鋼夾芯板和實(shí)體磚墻外貼保溫板等。研究表明，隔熱性能最優(yōu)的墻體結(jié)構(gòu)是實(shí)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(dāng)前智能化豬場使用最多的保溫工藝，保溫板由玻璃纖維網(wǎng)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(fā)現(xiàn)，除晚上外，舍I溫度均顯著高于舍II，舍I全天大部分時(shí)間的舍內(nèi)溫度能基本滿足育肥豬適用溫度范圍（13～21℃）[12]；舍I墻內(nèi)表面溫度最高值比舍II高1.28～3.23℃；舍I的平均相對(duì)濕度低于舍II，豬只遭受寒冷高濕程度較輕。豬舍增設(shè)保溫結(jié)構(gòu)滿足了冬季保溫需求，結(jié)合課題組前期的夏季隔熱效果研究，其也能提高建筑結(jié)構(gòu)的夏季高溫隔熱性能，但同時(shí)需要注意舍內(nèi)早晚通風(fēng)除濕。

4 結(jié)論

冬季規(guī)模化豬場在24 cm清水磚墻外側(cè)增設(shè)3 cm泡沫保溫板，能夠顯著增加墻體的保溫性能，但同時(shí)要高度注意避免高寒高濕導(dǎo)致豬群產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)激；舍內(nèi)最低溫度依然低于育肥豬對(duì)溫度的最低限值，可適當(dāng)通過增設(shè)保溫?zé)?、電熱板或墊板（料）來增強(qiáng)保溫效果。本文可為標(biāo)準(zhǔn)化豬舍建設(shè)和改造提供理論支持。