智能化猪场猪舍保温系统材料与设计

于桂阳 郑春芳

（永州职业技术学院生物科学技术系，湖南永州 425000）

猪舍环境是影响猪生产力的一个关键因素。温度过高或过低都会影响其健康，特别是在冬季，猪舍的温度、通风等环境问题尤为突出，这与猪舍建筑有密切关系[1]。近年来，随着国内生猪产业的规模化、集约化程度的不断提高，新建猪场大多借鉴和吸收国外先进的养猪经验，采用智能化猪场猪舍保温系统[2]，来减少环境对养猪生产的不利影响。

1 常用保温材料

近20年来，我国在保温材料研发方面发展迅速，保温产品从单一到多样化，目前主要有膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、岩棉板、胶粉聚苯颗粒保温浆料、闭孔珍珠岩、聚氨酯等新型环保的保温材料。保温材料按化学性质一般可分为无机、有机及复合保温材料；按物理性状可分为板料、浆料（或粉料）、发泡料等。当前使用比较广泛的保温材料有以下6种。

1.1 膨胀聚苯板 （EPS板）

膨胀聚苯板主要成分是聚苯乙烯，导热系数为0.037～0.041，保温效果好，价格便宜，强度稍差。是目前智能化猪场常采用的一种保温材料。主要贴在墙体粘结砂浆上，在其表面涂抹抗裂砂浆或耐碱玻纤网格布保护层，外饰面为墙砖或涂料（见图1）。膨胀聚苯板对建筑物能起到冬季保温、夏季隔热和装饰保护的效果。

图1 膨胀聚苯板保温墙结构

1.2 挤塑聚苯板 （XPS板）

以聚苯乙烯板（PS）为主要加工原料辅以聚合物生产的闭孔蜂窝结构的泡沫塑料，是比较常见的保温材料，这种板材又叫做XPS板材[3]，它是一种低导热系数、高抗压性、极低吸水性、高抗老化性等高性能的环保型保温材料。导热系数为0.028～0.03，价格较EPS板高。由于具有极好的保温性、高防水防火性和防腐蚀性，而广泛应用于智能化猪场猪舍建设[4]。

1.3 岩棉板

岩棉板是以玄武岩（主要成份为二氧化硅）为主要原材料，经高温熔融加工而成的无机纤维板，具有质量轻、保温、隔音、不燃等性能，是一种新型的保温、隔燃、吸声材料。导热系数为0.041～0.045，具有较高的吸声特性，密度越大，隔声效果越好。

1.4 聚苯颗粒

保温胶粉料与聚苯颗粒混合成胶粉聚苯颗粒保温浆料。导热系数为0.057～0.06，阻燃性好，由回收废品原料制成，价格便宜，但保温效果不理想，对施工要求高，在智能化猪场猪舍建设中很少应用。

1.5 闭孔珍珠岩

闭孔珍珠岩是一种以低吸水率和高强度为特征的新型绝热材料，其克服了传统膨胀珍珠岩吸水率大、强度低、流动性差的缺点[5]。闭孔珍珠岩具有吸水率低、易分散、强度高等性能。导热系数为0.07～0.09，防火性好，耐高温。

1.6 聚氨酯 （PIR）发泡材料

PIR是由异氰酸脂（Isocyanate）和聚醚（Ployol）为主原料，再加上其他物质，经充分混合、反应、发泡生成的泡沫聚合体，是一种新型的有机高分子绝热材料[6]。导热系数为0.025～0.028，抗老化性、防水性、保温效果等均较好，但价格较贵。

2 建筑保温处理

传统封闭式猪舍的能量损失大致为墙体约占50%、门窗约占25%、地下室和地面约占15%、屋面约占10%。智能化猪场猪舍均为全封闭式，因此猪舍保温处理是一个关键措施，对后期运行成本影响很大。

2.1 栏舍位置与朝向

由于我国冬季盛行西北风，因此栏舍位于东南缓坡，即西北方高、东南方低或西北方有障碍物的位置对栏舍保温有利；另外，房舍坐北朝南有利于避风和冬季保暖。当前的猪舍多为环境控制型栏舍，对位置和朝向的要求不高，若条件允许请遵循房舍坐北朝南的规律，有利于节约能源。

2.2 墙体保温

保温猪舍墙壁要求坚固耐用，墙内表面要便于清洗和消毒，应具有良好的保温隔热效果，这直接关系到舍内的温湿度。墙体保温可分为内保温、外保温和夹心保温。猪舍建筑室内要经常喷洒消毒液或冲水清洗，不便采用内保温，因此主要采用外保温和夹心保温。此外，墙体本身材料及厚度对保温也有较大影响，如多孔砖比实心砖、空心墙比实心墙保温性能更佳；墙壁的厚度越大，保温性能越强。

（1）保温砂浆。墙体保温砂浆主要分为无机保温砂浆和有机保温砂浆2种，即可用于猪舍外墙保温，也可用于猪舍内墙装饰。在墙体保温砂浆材料中，因有机保温砂浆（胶粉聚苯颗粒保温浆）具有良好的保温隔热、防火耐老化、不易空鼓开裂、强度高、施工方便等特点而被广泛应用。珍珠岩保温砂浆由于吸水率太高的缺点逐渐被淘汰；复合硅酸铝保温砂浆因粘接性能差、施工存在隐患，是国家明令限用的保温材料。

（2）保温板保温。将保温板材（EPS、XPS、岩棉板等）采用粘贴、外挂或浇注的方式附着于墙外进行保温是目前智能化猪场使用较多的保温设计工艺。保温板由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、阻燃型EPS或XPS等材料复合而成，集保温、防水、饰面等功能于一体。

（3） 发泡剂喷涂保温。发泡剂喷涂保温材料使用较多的为聚氨酯喷涂保温，其可达到国家A级防火标准，高温下不融化、无滴落物、低烟雾，尺寸稳定性好，具有良好的保温节能效果，做到了防火与节能性能的统一。喷涂聚氨酯发泡墙体保温是将异氰酸酯加多元醇、发泡剂、催化剂、阻燃剂等经高压发泡设备现场喷涂在猪舍的墙体上。

2.3 门窗保温

窗户主要用于采光和通风换气，窗户越大，通风和采光效果越好，但冬季散热、夏季传热也越快，不利于冬季保温和夏季降温。应根据当地气候条件合理设计猪舍窗户的大小、数量、形状、位置，在设计时减少门窗的面积有利于保温和隔热。有的环境控制型栏舍不设窗户，但无窗栏舍内的母猪可能会因缺乏自然光照而影响正常发情。门窗本身材料也会影响保温效果，当前有专用的保温门窗，门板有专业的保温夹层，窗户使用双层中空玻璃，保温性能有较好的保证。

2.4 吊顶及屋顶保温

屋顶和吊顶对猪舍保温隔热的作用也是非常重要的，要求不漏水、不透风，同时要具有保温、隔热、遮阳等性能。

安装吊顶可以缩小保温的空间，扩大保温的效果，吊顶可以方便通风、保暖与隔热。环境控制型栏舍还设有专门的吊顶保温层，使用的材料要求质轻并阻燃，大致分2大类：一种是用棉类的保温板，如岩棉板、硅酸铝棉板、离心玻璃棉板，这些材料相对便宜，但不环保，对人体有害。另一种是无机保温材料，如复合硅酸盐，稀土保温，吊顶厚度要求在5 cm以上，辅助材料费用较高，需要加固。环境控制型栏舍为了保证保温效果和美观一般使用夹心板，一侧彩钢，另一侧为PVC，中间为阻燃性保温材料，如岩棉等。

屋顶保温与吊顶保温材料相似，智能化猪场猪舍屋顶一般使用钢构结构，可以使用岩棉板等做夹层或使用新型无机保温材料直接在屋内顶上喷涂，厚度为2～3 cm，无需辅助材料。此外，还可使用阻燃性泡沫夹心彩钢板。

2.5 地面保温

猪舍地面的冷热与猪生长的好坏息息相关。猪舍地面要求坚实、平整、防滑、不透水、保温、便于清洗和消毒。地面保温一般在地面垫层上先铺塑料薄膜，再铺约3 cm厚的苯板，最上面涂抹水泥，其中可加铁网，以加强地面强度[7]。