濕熱地區(qū)籠養(yǎng)雞舍濕簾布局的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

陳亦兒

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 北京 100000）

籠養(yǎng)雞舍的飼養(yǎng)密度較大，相對于地面或者單層網(wǎng)架的平養(yǎng)雞舍，籠中的雞只散熱更加困難，用于降低體感溫度的縱向風(fēng)速設(shè)計(jì)值更高一些，通常在3~3.5m/s，因而配置的排風(fēng)風(fēng)機(jī)也更多。與之相對應(yīng)，作為縱向進(jìn)風(fēng)口的降溫濕簾配置面積也增加了不少。

在我國南方高溫高濕地區(qū)，一個(gè)長100m寬15m檐高4m脊高6m的籠養(yǎng)雞舍，通常會配置不少于23臺50英寸軸流風(fēng)機(jī)，以及不少于138m的厚度150mm濕簾。最普遍采用的濕簾布局方式是山墻和左右側(cè)墻大約各占1/3，其中：山墻濕簾長15m高3m，側(cè)墻濕簾長18m高2.5m（見圖1）。

圖1 傳統(tǒng)濕簾布局圖

美國喬治亞大學(xué)的專家在課件《General colony house design rules》（常規(guī)籠養(yǎng)雞舍設(shè)計(jì)原則）中指出了這種設(shè)計(jì)方案的不足（見圖2）。

圖2 課件截圖——傳統(tǒng)濕簾布局模式與各區(qū)域風(fēng)冷效果分布

課件中指出，上述濕簾布局模式中，存在三個(gè)問題：

在育雛階段，濕簾離雞只太近，易造成雛雞受涼；在濕簾對應(yīng)區(qū)域的縱向風(fēng)速不足；從一邊側(cè)墻到另一邊側(cè)墻的縱向風(fēng)速分布存在較大差異。

在2020年暑期的社會實(shí)踐活動中，通過實(shí)地試驗(yàn)與測量獲得的數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)第2項(xiàng)和第3項(xiàng)確實(shí)存在。當(dāng)時(shí)在莒南還跟隨青島嘉聯(lián)華農(nóng)牧設(shè)備有限公司（以下簡稱嘉聯(lián)華公司）的通風(fēng)指導(dǎo)技術(shù)人員走訪了一些肉雞場，詢問了十幾位雞場管理者，他們反饋第1項(xiàng)不算什么問題，通過增加濕簾上水開關(guān)或水泵進(jìn)行分區(qū)管理，并謹(jǐn)慎設(shè)置定時(shí)控制的初始運(yùn)行時(shí)間，就可以解決雛雞受涼的問題。

表1 2020年7月20日在莒南縣茂翔農(nóng)牧有限公司車輞肉雞場測量

采用嘉聯(lián)華公司的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，也可以得到與喬治亞大學(xué)相似的結(jié)論：雞舍前段區(qū)域（第一個(gè)溫度傳感器所在區(qū)域，離前山墻12m以內(nèi)區(qū)域）的縱向風(fēng)速較低，在高溫高濕天氣不足以降低該區(qū)域37日齡肉雞的體感溫度。第一個(gè)溫度傳感器處溫度最低，為30.2℃，走道平均縱向風(fēng)速為1.06m/s，當(dāng)相對濕度70%時(shí)，第一個(gè)溫度傳感器附近的雞只體感溫度最高，高達(dá)28.8℃，超出了37日齡肉雞的舒適范圍，嚴(yán)重影響雞只采食和增重。

表2 2020年8月19日在莒南縣槐東農(nóng)業(yè)發(fā)展公司岔河肉雞場測量

表3 嘉聯(lián)華數(shù)學(xué)模型模擬——傳統(tǒng)濕簾布局模式中各區(qū)域體感溫度分布

課件《General colony house design rules》（常規(guī)籠養(yǎng)雞舍設(shè)計(jì)原則）中提供了一種改良的設(shè)計(jì)方案：將雞舍前端的山墻濕簾間加長，取消雞舍側(cè)墻濕簾和側(cè)墻的縱向進(jìn)風(fēng)口，將所有濕簾全部集中安裝到山墻濕簾間，并且只在山墻保留縱向進(jìn)風(fēng)口。這樣，在高溫高濕天氣，所有風(fēng)機(jī)都開啟的，從前端山墻進(jìn)風(fēng)，到后端山墻排風(fēng)，實(shí)現(xiàn)完全的隧道式縱向通風(fēng)，在養(yǎng)殖區(qū)域，既沒有側(cè)方向的進(jìn)入氣流，也沒有側(cè)方向的排出氣流。

喬治亞大學(xué)設(shè)計(jì)的濕簾布局模式的預(yù)期效果在忽略舍內(nèi)靜壓影響的前提下，雞舍前后區(qū)域縱向風(fēng)速基本一致。這是這種濕簾布局模式的優(yōu)點(diǎn)，在高溫高濕天氣里，前端區(qū)域雞只的體感溫度能夠降到更低，雞只更舒適。

但是，由于山墻面積有限，所以，這種濕簾布局模式中，能夠設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)口面積也有限。一棟寬15.5m檐高3.4m脊高5.4m的肉雞舍，山墻面積=（3.4+5.4）/2×15.5=68.2㎡，減去進(jìn)風(fēng)口過梁及其支撐立柱以及安裝邊框，最多能夠設(shè)計(jì)2.75m×0.645m的洞口23個(gè)，縱向進(jìn)風(fēng)口總面積=2.75×0.645×23≈40.8㎡，大約相當(dāng)于上一種濕簾布局模式中山墻縱向進(jìn)風(fēng)口開啟95%且側(cè)墻縱向進(jìn)風(fēng)口開啟20%的開口面積，20臺50英寸軸流風(fēng)機(jī)全部開啟，雞舍頭端壓差大約在37Pa左右，尾端壓差大約在70Pa左右，此時(shí)風(fēng)機(jī)排風(fēng)效率比較低，只有70%，比排風(fēng)口壓差58Pa狀態(tài)下的排風(fēng)效率低了6%左右。

從現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)來看，當(dāng)只開啟山墻進(jìn)風(fēng)口的時(shí)候，由于壓差較高，進(jìn)風(fēng)氣流的擴(kuò)散和風(fēng)速的衰減有一個(gè)過程，雞舍前段區(qū)域的縱向風(fēng)速比中后段區(qū)域的更高。

圖3 課件截圖——喬治亞大學(xué)濕簾布局模式與各區(qū)域風(fēng)冷效果分布

表4 2020年8月19日在莒南縣槐東農(nóng)業(yè)發(fā)展公司岔河四列三層肉雞場測量

高溫高濕天氣，長100m的肉雞舍在37日齡時(shí)，雞舍前段溫度會比后段低，溫差會超過1.5℃。前高后低的風(fēng)速差異與前低后高的溫度差異相疊加，導(dǎo)致雞舍前端雞只的體感溫度差異會很大。在高溫低濕天氣，前段雞只存在較大的受涼風(fēng)險(xiǎn)。

比較兩種濕簾布局模式，可以看出各區(qū)域最高體感溫度和最低體感溫度差異在3.9℃~4.3℃之間，體感溫差并沒有根本性的改變。只是區(qū)域分布有所差異，第一種傳統(tǒng)濕簾布局模式中，前段最高，中段最低；第二種喬治亞濕簾布局模式中，前端最低，后段最高。

嘉聯(lián)華公司產(chǎn)品宣傳冊中載有陳志華編寫的《籠養(yǎng)禽舍通風(fēng)設(shè)計(jì)》，嘉聯(lián)華公司的設(shè)計(jì)思路又有所改進(jìn)，在第二種濕簾布局模式的基礎(chǔ)上，將小部分濕簾轉(zhuǎn)到側(cè)墻安裝，增加一小部分的側(cè)墻進(jìn)風(fēng)口，這樣可以彌補(bǔ)山墻進(jìn)風(fēng)口的不足，在高溫高濕季節(jié)保證雞舍前端壓差不超過20Pa，能有效提高風(fēng)機(jī)效率。這種濕簾布局模式帶來的雞舍各區(qū)域雞只體感溫度分布跟第二種濕簾布局模式差不多，在此就不再做數(shù)據(jù)分析了。

針對前幾種濕簾布局模式的不足，筆者構(gòu)思設(shè)計(jì)了另一種濕簾布局模式，在第三種嘉聯(lián)華濕簾布局模式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，將其側(cè)墻濕簾均勻分布在100m的側(cè)墻上，避免前端風(fēng)速過高且溫度過低帶來的體感疊加，形成雞舍前段溫度低風(fēng)速也低、后段溫度高風(fēng)速也高的對應(yīng)效果。這樣的布局，能夠有效改善前中后各區(qū)域的雞只體感溫度平衡，不至于出現(xiàn)太大差異，避免管理過程中出現(xiàn)顧此失彼無所適從的難題。

圖4 嘉聯(lián)華公司山墻雙層濕簾布局設(shè)計(jì)圖

圖5 濕簾布局創(chuàng)新設(shè)計(jì)——山墻濕簾雙層/側(cè)墻濕簾均勻分布

在長江以南地區(qū)，一棟長100m寬15.5m檐高3.4m脊高5.4m的四列三層籠養(yǎng)肉雞舍，夏季飼養(yǎng)白羽肉雞32000只白羽肉雞，按照3m/s的風(fēng)速配置20臺50英寸軸流風(fēng)機(jī)。山墻配置兩層高2.1m長15.5m的濕簾，每側(cè)側(cè)墻配置1塊高2.1m長6m和3塊高2.1m長3m的濕簾，濕簾總面積=2.1×15.5×2+2.1×6×2+2.1×3×3×2=123.5㎡。山墻濕簾間配置高0.56m長2.75m的進(jìn)風(fēng)口20個(gè)，側(cè)墻配置高0.56m長2.62m的進(jìn)風(fēng)口30個(gè)。

下面，我們對案例的濕簾配置與布局所能產(chǎn)生的各區(qū)域雞只體感溫度分布進(jìn)行模擬推演。模擬結(jié)果可以看出，從前段區(qū)域到后端區(qū)域，溫度變化趨勢與風(fēng)速變化趨勢是一致的，都是從低到高，各區(qū)域雞只體感溫度的差異很小，前中后的雞只體感溫度基本上趨于一致。

根據(jù)幾種濕簾布局模式的溫度、風(fēng)速及雞只體感溫度分布的模擬推演對比，可以得出結(jié)論：在夏季高溫高濕地區(qū)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的濕簾布局模式——山墻濕簾占50%~60%/側(cè)墻濕簾均勻分布——具有明顯的優(yōu)勢。在夏季高溫高濕天氣，這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)的濕簾布局模式，能夠有效解決傳統(tǒng)濕簾布局模式在高溫高濕天氣雞舍前段雞只表現(xiàn)過熱的問題，并且能夠讓雞舍前中后各區(qū)域雞只的體感溫度差異小于1.0℃。不過，在實(shí)際安裝應(yīng)用中，因?yàn)閭?cè)墻濕簾間距較遠(yuǎn)，水泵和上水管配置需要考慮濕簾上水均勻性問題。