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想要打造奶牛生活的宜居空间?中博农畜牧为您支招!
日期:2018-04-04   来源:本站

   想要打造奶牛生活的宜居空间?中博农建议:牧场建设应该因地制宜,合理选择牛舍建筑类型。

   奶牛冷热应激是牛场生产作业中的典型病例,也是我国奶牛养殖业向规模化、集约化养殖模式转变时期的突出问题。预防冷热应激,牛舍需要足够的空气交换和空气流速,因此牛舍通风技术成为牛舍设计、建造时至关重要的参数和考量。

   牛舍的通风可分为两种方式,靠风压和热压为动力的自然通风和靠机械为动力的机械通风。一般而言,按通风方式的不同,习惯分为自然通风牛舍、隧道式通风牛舍和低屋面大跨度横向通风牛舍(又称恒温牛舍,下文均称恒温牛舍),结合我国实际情况及现代奶牛养殖特点,小编将在下文重点阐述三种牛舍建筑类型的优缺点。

  自然通风牛舍

    造价及运营成本低,技术成熟完善,环境依赖度高

自然通风牛舍实景图

   起源:
   自然通风牛舍的诞生,源于散栏饲养模式的大规模推广应用。与养殖形势相一致,我国近几年建造的规模化奶牛场绝大部分都采用自然通风牛舍。

   特点:
   其适用于各种气候环境(除极端恶劣气候),依靠良好的屋面坡度和通风口保证舍内良好的环境,在风和牛舍内外温差的作用下进行通风换气。要想充分发挥自然通风系统的作用,牛舍要具备以下条件:可以连续敞开的屋脊通风口、侧墙通风口、檐下通风口,及光滑的屋顶内表面,并把屋面坡度控制在4/12到6/12的范围。

 图1 自然通风牛舍应用实景


    由于气候差异较大,在南方养殖场内可做成开放式牛舍,在北方可以做成相对封闭式牛舍。考虑到牛舍通风和保暖的效果最大化,跨度(建筑物中,梁、拱券两端的承重结构之间的距离,两支点中心之间的距离)调节幅度保持在30~32米即可,檐口(是指结构外墙体和屋面结构板交界处的屋面结构板顶)调节幅度为3.9~4.5米为好。

    有什么优缺点?

    自然通风牛舍造价低、运营成本低、前期投入小的特点,吸引了众多的牧场主,但在极端天气的考验下可能带来不便。北方各牧区极端低温频发,自然通风牛舍能否保证舍内温度恒定、提高奶牛抗寒性是一个极大考验;南方高温高湿环境下,仅靠自然通风,不能充分保证奶牛对等热区的要求,有可能造成奶牛的热应激,影响牛场的经济效益。

 图2 自然通风牛舍空气流动示意图

①代表新鲜空气流向

②代表污浊空气流向

 

  隧道通风牛舍

    舍温控制强力,适用范围广,环境利用率高


隧道通风牛舍实景图


    起源:
    20世纪90年代中期,隧道通风方式开始应用于散栏饲养牛舍。由于发展时间不长,在国内的应用并不广泛,但在美国等奶业发达国家,却逐渐成为新建牧场建筑形式的优选方案之一。

    特点:
    典型的隧道式通风牛舍一般在一端的山墙上安装隧道式风机,另一端设为入风口。风机产生负压,使气流从入风口处吸入牛舍,通过喷淋及机械送风,将经过冷却的空气采用负压方式输送到牛舍内部,沿牛舍形成纵向的隧道式通风带,最后由风机排出。目标是保障牛舍气体交换,为奶牛提供新鲜空气,以及充分利用空气流速,降低牛体表面温度;冬天则通过对卷帘的控制达到舍内自然通风的效果。

图1 隧道式风机应用实景


    为了使隧道式通风牛舍达到最大潜能,所有的侧墙、天花板以及地面上的开口都应该密闭,以形成“隧道”。 该种通风方式尤其适用于高温气候环境,运行成本中等。

    有什么优缺点?


    隧道式通风牛舍比自然通风牛舍造价和运行费用略高,但技术优势明显:


    ①显著减缓奶牛热应激。试验结果显示,在夏季最热的10周,隧道式通风牛舍中奶牛的高峰体温比同样条件下的自然通风牛舍体温低1.2℃,呼吸率每分钟低约16次。

    ②所受的场址限制更少,环境依赖度低,大大减少建设用地,符合环保和生态需求。

    ③更好的舍内环境,更节能。隧道式通风牛舍仅利用风机和卷帘两种设施就能够有效减缓奶牛热应激。同等条件下,自然通风牛舍需要的更多风机。

    ④春秋季节充分利用自然风及自然气温,降低能耗。冬季开启部分卷帘,根据不同情况开启屋脊上的部分风机或全部风机,以达到通风除湿的目的。

    ⑤显著提高奶牛饲料消化率,改善投入产出比。国外文献报道,由于降温引起的奶牛采食每头每天增加1.81kg,但是每天的平均产奶量却增加了约2.7kg。按TMR饲料每公斤2.2元,奶价每公斤3.4元计算,每头牛每天增收5.22元。

    ⑥当前,通过附加风机及局部工艺改进,自然通风牛舍大都可以改造为隧道式通风牛舍,二者结合使用。这对计划改善现有牛舍布局的牧场非常有利。    


图2 隧道式风机应用实景

 

  恒温牛舍

    舍温恒定,单舍饲养量大,环境依赖度低

恒温牛舍实景图


    起源:
    世界上第一栋恒温牛舍建造于美国南达科他州,中博农2006年正式开始考察论证这一技术,并于2009年为飞鹤乳业建设了国内单体最大的恒温牛舍。由于其适用于各种气候环境(尤其适用于极端恶劣气候),被认为是现代化奶牛饲养中饲养密度最大、规模化效应最明显的牛舍建筑形式。恒温牛舍高质量的牛舍环境极大的提高了生产能力,目前认可度较高,已日趋成为规模化、集约化、现代化牧场建设的一个方向。

    特点:
    不论是在冬季或者夏季,恒温牛舍都能为奶牛提供一个相对舒适的环境。国外相关数据显示,夏季恒温牛舍内部气温低于周围环境8~10℃,而在冬季一般比周围环境高出6~15℃。它的设计目标就是使牛舍内维持一个理想的空气流通速度,以防止舍内有害气体和热量的持续累积。


图1 恒温牛舍冬季应用实景


    在夏季,当风机将空气吸入牛舍时,风透过湿帘,进入牛舍时的空气被湿帘所冷却,因而达到了降低舍内温度的效果;在冬季,风机对牛舍进行适当的通风,使得牛舍湿度不至于过大,同时又根据程序尽量减少通风次数,使动物体内散发的热量在舍内得以续存。由于恒温牛舍单栋饲养规模大,而相对来说屋顶、墙壁等维护结构比同等规模下的其它类型牛舍要少,散热相对少。因此通过动物体热保持冬季室温的性能强于其它类型牛舍。


    有什么优缺点?


    恒温牛舍的优势包括以下几点:

    ①室温高,这意味着通道中的粪便通常不会结冰,降低了粪污处理的难度。

    ②舍内温度更新鲜,稳定。牛舍冬季风速可以控制在0.89m/s以下,而夏季能将奶牛卧躺区域温度下降8~10℃。

    ③减少冷热应激,降低饲料消耗,从而保证奶牛的正常生产。

    ④极大地改善了奶牛的环境条件,提高妊娠率,减少流产率,提高牛奶产量。

    ⑤减少牛舍内以氮基化合物为主的有害气体含量。饲养800头牛的牛舍排放率低于45.36千克/日。

    ⑥占地面积小,减少了奶牛进入挤奶厅的距离和TMR饲喂距离,节约土地,使运营成本降低。

    ⑦有效减少鸟类和蚊蝇等对牛舍内奶牛的干扰。


图2 恒温牛舍设计工艺图


    实际上隧道式通风牛舍和恒温牛舍同属于机械通风范畴,二者均可不受光照条件的影响,对土地进行最有效的利用,对极端气候下的牛场起到缓解气候的作用,而这一理论已经在中国得到了实践,但机械通风的投资相对较高、运营成本高的特点,加之对这方面的研究、推广不够成熟,使得有些牧场主望而却步。


    结语

    在综合了多年牧场建设实践的基础上,中博农认为,牧场建设采用何种牛舍设计工艺,应充分考虑当地自然条件,因地制宜,并在专业牧场建设主体的建议下做出最优化选择。现代化高水平的牧场建设为奶牛高产和高效生产创造了良好的条件,但是要提高国内规模牧场的单产和效益,还需要从牧场的规划设计理念、专业设备、人员素质、数字化管理系统等诸多方面进行提升。

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