北京市繁殖猪舍夏季降温技术

王美芝，刘继军，田见晖，吴中红

（中国农业大学动物科技学院，北京 100193）

夏季高温是影响猪繁殖性能的主要环境因素。母猪的繁殖性能对热特别敏感，高温使母猪乏情或使非正常发情率增加，发情持续时间短；高温使母猪内分泌功能失调，导致排卵数和卵子质量都明显下降，所以母猪受胎率降低[1]，同时高温不利于受精卵的附植和发育[2]。热应激将导致分娩母猪采食量、泌乳量减少及心情烦燥，进而导致仔猪增重减慢，甚至增加仔猪死亡。热应激严重时甚至可导致母猪死亡。

高温是影响种公猪繁殖性能的主要环境因素之一。在高温季节，无交配欲的公猪所占比例高于常温季节，短时间急性热应激能使公猪的繁殖力长时间下降，并且这种下降具有滞后效应，一般于热应激后l6～30 d 才开始出现，要经2 个月左右才能逐步恢复，这是导致季节性公猪不育的主要原因[3]。

北京市夏季极端最高气温41.9 ℃，当环境处于高温高湿时，猪体热平衡遭到破坏，体温升高，猪只昏迷，严重时发生热死现象。北京市在没有任何降温措施的条件下，这种危险状态的时间年平均时数约为50 h[4]。调查显示，北京市繁殖猪舍在自然通风情况下舍内温度直接受舍外气候的影响，舍外温度不利于猪的繁殖时，舍内温度也将不利于猪繁殖性能的发挥[5]。

为了减少夏季高温对猪繁殖性能的影响程度，有必要在夏季高温时间对繁殖猪舍采取适宜的降温措施。

1 猪舍降温方式的选择前提

在对猪舍采用降温之前，应明确以下几个问题：

1）首先分析既有猪舍的建筑形式和养殖工艺，判断采用降温的适宜方式。

2）了解适宜的降温方式的初期投资和运行费用，根据目前的市场行情，蒸发降温中湿帘-风机系统和喷雾降温系统初期投资约20 元/m2左右，并且设备厂家有较多的选择；喷雾冷风机如果采用国产设备，其投资数与湿帘-风机系统相当，进口设备要高一些。蒸发降温的运行费用主要是风机所耗电费，不同的设备厂家的设备技术参数、价格和功率不同，应综合考虑。

3）在了解到投资和运行费用之后，应考虑降温可能带来的经济效益，并进行经济技术分析。理论上，猪舍热环境经过降温之后舒适度提高，繁殖性能会提高，但是猪的繁殖性能不仅受环境条件的影响，还受营养、疾病、管理等多种因素的影响，环境条件的改善不一定能够明显提高繁殖性能。但是，从动物福利的角度考虑，通过降温之后，猪的舒适度必定提高。

2 猪舍的降温方式

通过综合分析、权衡利弊之后，选择确定采用何种降温方式。繁殖猪舍夏季降温方式主要包括猪舍的隔热降温、整舍蒸发降温、滴水降温、喷淋降温和利用地下水降温。

2.1 隔热降温

夏季猪舍内温度的高低不仅与猪舍围护结构的封闭程度、通风方式、降温方式有关，而且与猪舍围护结构的隔热性能以及舍内猪只的饲养密度有关，猪舍夏季高温环境控制的传统技术措施为建筑围护结构防热、自然通风或机械通风措施，舍内温度过高时可增加降温设备、降低猪只饲养密度以缓解舍内猪只的热应激程度。

猪舍围护结构的隔热措施主要有：

1）提高屋顶和猪舍东、西墙的隔热性能。北方地区猪舍常见的墙体结构主要有24 砖墙、37 砖墙、彩钢夹芯板、实体砖墙外贴聚苯板等。其中，实体砖墙外贴聚苯板的墙体隔热性能最好[5]，另外，将一定厚度的FTC 相变保温隔热材料涂抹在猪舍砖墙上也可以达到与外贴聚苯板相同的隔热效果。猪舍屋顶也应采用下部为蓄热性能较好的重质材料上部采用隔热性能好的轻质材料的复合结构。猪舍的屋顶和东、西墙体也可以采用通风屋顶和通风墙体的构造。

2）屋顶绿化。北京市东城区园林局的测试数据表明，屋顶绿化具有较好的隔热作用：夏季，屋顶绿化建筑的室内气温比非绿化建筑平均低4.5 ℃[6]。

3）综合防暑措施。猪舍朝向宜为南北朝向，外围护结构外饰面宜采用浅色光滑材料。各种隔热措施再结合遮阳其防暑效果将更好[7]。

4）喷水降温屋顶。安装屋面喷水系统可以降低舍内温度，瓦屋面喷水降温的试验结果表明，喷水试验中舍内最高气温从不洒水时的32 ℃下降到27 ℃，降温幅度达5 ℃[8]。洒水系统由水管、喷嘴、自动控制器、贮水设施、电磁阀、阀门、压力控制器等组成。虽然自动喷水屋顶能有效降低舍内温度，但是耗水量较大[9]，不适于用水紧张的地区，用于北京市猪舍降温时必须综合考虑猪场所在地区的用水紧张程度。喷在屋面的水不应使屋顶漏水打湿舍内猪只躺卧地面或食槽。

2.2 蒸发降温

对整栋猪舍进行蒸发降温时温度越高、湿度越低降温效果越明显。在温度高于30 ℃，相对湿度小于70%的条件下，整栋猪舍蒸发降温技术通常可以达到2～3 ℃甚至更高的的降温效果。

北京市多年气象统计结果显示，≥30 ℃的时数将近600 h，在高于30 ℃的气象条件下，≤70%的时数所占比例为93%，即在高于30 ℃的情况下，有93%的时间可以有效地使用整栋猪舍蒸发降温技术。

2.2.1. 湿帘-风机降温系统

湿帘-风机降温系统即将湿帘蒸发设备与负压机械通风联用的降温技术，一般用于有窗密闭猪舍。该系统主要由风机、湿帘、水泵、循环水池、自动控制器等组成。

湿帘-风机降温系统的风机配置按照通风量的要求配置，通风量的配置方式主要有两种：一种是根据猪舍换气次数计算，夏季的换气次数为1 次/min或者1 次/2 min。 另一种是根据猪的头数和每头猪夏季所需通风量计算，夏季猪的通风需要量为0.6 m3/（h·kg）。湿帘-风机的距离以30～60 m 为宜[10]。湿帘的面积=通风量/过帘风速。一般取1～1.5 m/s 的过帘风速[11]。

既有猪舍建筑一般难以改造。因此，湿帘-风机系统也不一定适合安装，在选择该方式之前可以先根据猪舍窗户大小、位置确定是否可以采用该降温方式。目前，湿帘-风机降温系统广泛用于鸡舍的夏季降温，在北京猪舍的应用还不多，新建猪舍设计施工方便，旧猪舍在不改造的情况下不方便安装。

图1 纵向通风的湿帘-风机降温猪舍

图2 横向通风的湿帘-风机降温系统猪舍

图3 下出风湿帘冷风机

图4 上出风湿帘冷风机

图5 侧出风湿帘冷风机

2.2.2 湿帘冷风机

不便于安装湿帘-风机系统的有窗式猪舍，可以考虑采用正压送冷风的湿帘冷风机降温系统，该降温设备又名环保空调，湿帘冷风机将湿帘、风机组装为一体设备，可直接对猪舍降温或者将降温之后的冷风通过风管送入猪舍。每台设备投资2 600～6 000 元，风量为18 000 m3/h，大概可以用于100 m2以内的降温面积，其出风形式有上出风、下出风和侧出风之分，可根据既有猪舍的建筑形式和安装的可行性选择。湿帘冷风机还适用于半开放式猪舍。在北京市夏季降雨较多的年份，与不降温猪舍相比，湿帘冷风机可降低舍内温度2～3 ℃。

2.2.3 喷雾冷风机

喷雾冷风机降温基本原理是将自来水经过滤系统后直接进入冷风机的轮毂中，通过风机扇叶旋转产生离心力将水从扇叶的顶部喷出后在导流装置中将水打碎形成20～50μm 的细雾，随空气一同从风机送出，并利用水的蒸发吸收空气中的热量从而进行降温。该系统不需要高压泵和喷嘴，也不需要围护结构密闭和改动原有的建筑，且水雾在到达猪身体前就蒸发，不淋湿（或轻微淋湿）猪体表面和地面。该降温方式降低的是猪舍整体温度，适用于有窗式猪舍和半开放式猪舍。

图6 手推式喷雾冷风机

图7 悬挂式喷雾冷风机

喷雾冷风机有手推式和悬挂式之分，悬挂式冷风机的安装高度和距离即安装位置直接影响冷风机需要安装的台数和运行效果。一般冷风机的安装高度为猪体高度与雾滴下落高度之和，安装间距约10 m，具体安装间距可根据设备厂家的技术参数确定。

喷雾冷风机的开启可以选择手动或者自动控制，手动控制即人为根据环境温湿度进行开启和关闭，舍内温度可以选择在超过28 ℃时开启，蒸发降温时必然增加舍内湿度，可以在舍内相对湿度达到80%时停止降温。若喷雾冷风机连续运行而舍内湿度一直达不到80%，则可能是喷雾冷风机的配置数量不足，若增加喷雾冷风机数量可将舍内温度降低的幅度更大。目前，喷雾冷风机广泛用于奶牛和肉牛舍的夏季降温，在猪舍应用还不多，在半开放式猪舍不进行改造的情况下，喷雾冷风机是猪舍降温方式的一种选择[12]。

2.2.4 喷雾降温

喷雾降温是通过喷射超细粒水雾，水雾汽化吸收空气热量，从而降低环境空气温度，达到降温效果的一种技术。压力越大，雾滴直径越细，降温效果越好。喷雾降温系统由高压喷雾主机、自动控制器、过滤器（2 000 目或5μm）、杆开关、喷头、喷座、管线、贮水箱等组成，适用于有窗式或半开放式猪舍。

当猪舍内温度超过控制器设定的温度值时，控制器系统自动开启供水电磁阀进行喷雾降温；当舍内温度低于设定温度之下时，喷雾设备停止工作；当舍外温度很高，喷雾降温不能达到控制器设定的低限温度值时，也可根据定时器的设定，按一定时间间隔进行间歇性喷雾降温。

安装要求： 喷头的流量选择，高压喷雾的喷头流量有多种型号，猪舍可以选择2 号（49～89 mL/min）和3 号（80～145 mL/min）喷头。喷头工作压力为喷嘴压力要求为5～6 MPa。产生的雾滴直径小于20μm。管线可选用不锈钢管线和PE 管线。各种管线要求承压10 MPa。喷头安装间距为2～3 m。

喷雾降温系统可兼做消毒使用，喷雾降温如不增加强制通风设施，舍内的湿度将较大。喷雾降温适用于有窗封闭式猪舍和半开放式猪舍。

图8 喷雾降温猪舍

图9 喷淋降温

图10 牛体合适的喷淋程度

2.3 利用水对猪体降温

2.3.1 滴水降温

滴水降温可直接降低猪体体温，减少猪的热应激，适用于单体饲养的母猪。滴水降温可提高母猪高温时段的采食量，减少体重损失，并增加仔猪断奶体重。

滴水降温系统由滴头、自动控制器、管线（PE 管）、过滤器、电磁阀等组成。滴头流量为2.0～3.0 L/h，滴嘴压力要求103.4 kPa。滴头可选择农业喷灌上使用的喷头。

管线布置在产仔栏上端。水滴滴到脖子和肩膀位置，滴嘴距离猪栏前端32 cm 左右。

滴水降温系统最好配置强制通风系统，即在舍内布置正压送风管道，送风管道将新风送到每头母猪头颈部，每头母猪通风量为120 m3/h，到达母猪头颈部的风速为0.6～1.0 m/s[13]。滴水降温系统中单独的滴水系统投资较小，风机和风管的投资较高。

2.3.2 喷淋降温

喷淋降温（图9）主要靠淋湿动物身体，水在动物体表蒸发直接带走体热，与风机（或风扇）联用效果更好。喷淋降温系统由喷头、管线、过滤器、自动喷淋控制器和通风设备如风机组成。目前，喷淋降温主要用于奶牛和肉牛的降温，研究表明，喷淋能有效降低环境温度，缓解热应激[14]，在猪体降温方面应用较少。

由于相对缺乏对喷淋降温适宜安装高度、水滴直径等的系统研究，其合理技术参数尚不明确。在牛体喷淋降温效果的研究中，喷头的安装高度有2.0 m（提供2.4 m2/头的淋湿面积）、2.4 m、3.0 m 或比牛高1.7 m，水滴直径150μm（2.84 L/min，180°旋转，喷头比牛高1.7 m）或是流量22.12 L/min、30 L/min。喷淋降温开启的时间一 般 为11:00—17:00（ 或19:00）， 每小时工作5 min（先喷淋30 s，然后风机通风4.5 min）的喷淋降温[15-17]。还有试验表明，晚上降温较白天降温在缓解肉牛热应激方面较为有效[18]。

喷淋的技术要求为：水滴在喷到动物体之前不蒸发，喷湿动物背部而不让水流到地面，如图10 所示。为不让风将水吹到食槽，可以将喷淋和风机开启的时间错开。

猪舍内饲养工艺不同，喷淋降温的技术参数也不同，因此，适用于不同养殖工艺的猪舍喷淋降温的技术参数还有待于进一步通过试验研究确定。喷淋降温不适用于高温高湿地区或者高温高湿时段，北京市猪舍降温方式仍然是风机-湿帘负压通风降温系统为首选方案。

2.4 利用地下水降温

北京市地下水温度约15 ℃左右（水温异常的除外），利用地下水的冷量将猪舍内热量带走的降温称为地下水降温，该降温方式不增加猪舍内湿度。利用地下水降温时猪舍的末端方式主要有水空调、风机盘管、正压送风系统或者地埋管等形式。除猪舍末端之外，还需抽水井、回水井和水泵、室外管路等。抽出的水在猪舍内循环之后必须等量回灌到同一含水层，并且回灌的水质不能受到污染。北京市打井需要水务部门审批，而且打井费用较高。一般猪场均有抽水井，若抽水量足够可以省却抽水井的费用，若猪场内有废井可以作为回灌井并经过抽水回水试验能够满足回灌条件，则还可省却回灌井。

水空调可安装在墙上也可放置在地面上。

单独利用地下水的自然温度进行制冷使用时降温效果有限，若在地下水降温系统中增加热泵，将成为水源热泵系统，投资增加，降温效果增加，并且冬季还可以用来供暖。利用地下水降温较蒸发降温系统初期投资高，但其具有不增加猪舍湿度的优点，而且水源热泵系统还可以用来冬季供暖。目前，河北滦平已有2 个规模化猪场采用水源热泵技术进行降温和供暖。

利用地下水降温是否适宜还需考虑北京市水务局的整体规划，场址合适的猪场方可采用该降温方式。

3 结语

总之，北京市新建猪场较少，对于现有旧猪舍，其建筑形式、养殖工艺不同，猪场可承受的投资不同，各种降温方式的适用条件、投资及降温效果也不同。因此，不同猪舍适宜的降温方案也不同，高温季节采取何种降温方式即经济又有效是广大猪场必定面临和进行抉择的问题。上述北京市猪舍夏季降温技术措施及建议可为北京市猪场繁殖猪舍降温方式的选择提供参考。

[1] 王爱国. 实用养猪技术[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 王清义，王占彬. 环境温度对仔猪、繁殖母猪及生长肥育猪的影响[J]. 黑龙江畜牧兽医，2002(11)：15-16.

[3] 姚建国，夏冬.气温对猪繁殖力的影响[J].动物科学与动物医学，2000，17(2)：25-27.

[4] 中国气象局气象信息中心气象资料室，清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[5] 王美芝，田见晖，刘继军，等.北京市繁殖猪舍高温环境控制状况[J].农业工程学报，2011，27（10）：222-227.

[6] 许萍，车伍，李俊奇．屋顶绿化改善城市环境效果分析[J]. 环境保护，2004(7)：41—44．

[7] 汪开英，姜雄晖.夏季猪舍屋顶遮阳降温效果研究[J].家畜生态学报，2005，26（1）：65-68.

[8] 孟庆林，胡文彬，张磊，等.建筑蒸发降温基础[M].北京：科学出版社，2006.

[9] 张栋.高大平房仓PEF 贴顶隔热和屋顶喷水降温储粮试验报告[J].仓房建设与仓储设施，2008（3）：41-44.

[10] 卢真真，吴中红，王美芝，等.湿帘风机降温系统对鸡舍必需通风量的影响[J].中国畜牧杂志，2008，44（23）：50-53.

[11] 蒋先平，周道雷.湿帘风机降温系统设计与参数选择方法[J].现代农业装备，2004（1）：44-46.

[12] 朱志平 ，董红敏 ，陶秀萍，等.喷雾冷风机对种公猪舍降温效果的试验研究[J].农业工程学报，2004，20（4）：238-241.

[13] 董红敏，陶秀萍，刘以连，等.分娩猪舍滴水降温系统的试验研究[J].农业工程学报，1998，14（4）：168-172.

[14] 金鑫，刘凯，朱树群，等. 喷雾吹风和淋水吹风对奶牛热应激的影响[J].中国奶牛，2008（12）：25-27.

[15] Mader T L，Davis M S，Gaughan J B. Cooling and feeding strategies to reduce heat load of grain-fed beef cattle in intensive housing [J].Livestock Science.2008，113:226-233.

[16] Gaughan J B，Mader T L，Holt S M.Effect of sprinkling on feedlot microclimate and cattle behavior [J].Int J Biometeorol. 2007,51:541-551 .

[17] Berman A. Forced heat loss from body surface reduces heat flow to body surface [J].Journal of Dairy Science，2010,93:242-248.

[18] Gaughan J B，Mader T L，Holt S M.Cooling and feeding strategies to reduce heat load of grain-fed beef cattle in intensive housing [J].Livestock Science ,2008,113:226!233.