现代猪场设计与设施设备(浙大汪开英)

现代猪场设计与设施设备汪开英浙江大学生物系统工程与食品科学学院农业部生态农业环境工程与智能装备重点开放实验室联系方式：13857116871；[e-mail]畜禽业发展瓶颈问题•各类畜禽疫病频发•环保压力大：粪便、污水、恶臭•猪舍环境调控水平低、养殖效益不稳定•养殖场成本高：人工成本高、工人难找饲料成本逐年上涨…•用地难、融资难•门槛越来越高YoursitehereLOGO生猪健康养殖关键技术内环境：满足畜禽生长繁殖•选址和布局科学？•猪舍设计符合动物行为生理学要求、低碳？•养殖设施配套？满足工艺？•环境调控方式科学？低碳？•饲料、水等供应科学？•猪生存环境合适？•猪健康？猪肉安全？外环境：满足生态环境友好适度规模？选址科学？安全距离？废弃物处理？模式？科学？农牧结合？配套农田/山林？处理工程运行？成本？二次污染？可持续？农牧结合的生态安全性？周边居民关系？YoursitehereLOGO选址规划布局设计饲养工艺清粪工艺设备配套环境监控废物处理安全评估饲养环境与健康5空气（气温、风速、气体成分等）生物（同类、其它生物）粪便、污水（抗生素、兽药、重金属等）畜产品（肉、蛋、奶、皮、毛等）畜产品保鲜、贮运、加工粪便资源化处理污水资源化处理恶臭污染控制设施、控制、管理光、声、养殖密度等饲料、饮水、防疫等NH3,H2S,Odor,PM2.5,PM10,CH4,CO2,N2O猪舍环境调控水平？我国养殖业中畜禽疫病特点：疫病种类多，增加速度快；疫病防治投入占养殖生产成本比重不断增加；预防疾病以免疫、消毒、药物治疗为主。温度、湿度、风速、粉尘、NH3、H2S、微生物等大量的证据证明许多畜禽的病原体是通过空气途径传播的,在已发生的疫病中至少有40％以上是通过空气传播的，距离甚至可达9.1km。NH3、H2S、携带病菌的粉尘、恶臭猪的生产力、繁殖性能、免疫力水平、健康与福利、猪肉产品品质等携带病菌的外界空气中国畜禽业疫病防控状况？过滤净化？温湿调控？净化？杀菌？PRRS、流感和猪肺炎支原体等病菌环境贫疾母猪限位饲养拥挤的猪舍疫病咬尾压死仔猪动物福利问题疫病频发问题猪肉安全问题猪的生存状况人道?动物福利?猪肉安全?国际贸易?养猪效益？健康养殖已成未来畜牧业的发展方向！环境风险？？规模猪场的规划设计•规模猪场设计的主要程序包括：猪场产品的设计→饲养规模的设计→饲养模式的设计→饲养工艺流程设计→猪舍建筑规划设计→环境保护规划设计→设备配套设计→场址选择和总体平面布局设计等。猪场规划设计、生产工艺、猪舍布局不合理，设施不配套等规模猪场建设中存在的问题规模猪场规划设计•规模化养猪是一个集畜牧兽医、饲料营养、机械电子、经营管理和生物环境工程等多学科的系统工程。规模化猪场的规划设计内容丰富，包括猪场产品、饲养规模、饲养模式、饲养工艺、猪舍、设备、环境、场址选择和总体布局等，此外还有品种繁育、饲养管理和产品营销等。场址选择生存发展环境（1）长远规划：养猪业是长期产业，必须从长计议（2）水、电、交通条件：一个万头猪场日耗水量150～250t，水质要合乎饮用标准；用电量除饲料加工外，自装机容量80～100kw；物料运输量大(20t)，交通运输方便。建议：将猪场放在两区尤其是粮食功能区，倡导以种养大户为主体，发展配套种植业或畜牧业。卫生防疫条件：地形，地势，地点（远离居民区、养殖场、屠宰场、交通干线）粪污处理及环保条件：农牧结合-菜地、鱼塘、果场、农田按农田耕地每亩2头存栏猪、林地每亩0.2头猪标准配套农田或林地土地面积大小：符合规模要求•离主要干道400米以上，一般距铁路与一二级公路不应少于300～400米，最好在1000米以上，距三级公路不少于150～200米，距四级公路不少于50～100米。同时，要距离居民点、工厂500～1000米以上。如果有围墙、河流、林带等屏障，则距离可适当缩短些。距其他养殖场应在500～1500米以上，距屠宰场和兽医院宜在1000～2000米以上。禁止在旅游区及工业污染严重的地区建场。猪场设计1饲养工艺设计饲养工艺是规模化养猪的总纲，是猪舍建筑设计的依据，是投产后的生产指南。必须因地制宜地制定饲养工艺，不能生搬硬套、盲目追求先进。目前应用的工艺有2种：一点式，二点、三点式2.总体平面布局设计（1）严格按工艺流程（2）有利于防疫△严格人员、物质的消毒隔离△隔离生活区、生产区和粪便污水处理区生产区：猪舍排列、出猪台、集粪间、隔离舍、兽医室、饲料间（厂）、进出大门等（3）依靠猪场规划设计专家，科学设计，节省投入平面布局规划内容与原则•规划内容–功能分区与总体布局–建筑设施与配套工程布置–道路交通系统规划与竖向设计•规划原则–满足生产工艺要求，创造良好生产和生活环境–合理利用地形，减少土方量，降低造价–保证建筑物满足采光、通风、防疫、防火等间距要求–充分考虑废弃物处理与利用，保证清洁生产–节约用地–长远考量，留有发展余地•功能分区与总体布局–建筑设施组成–场区功能分区生产区辅助生产区生活与管理区粪污处理隔离区–总平面布局将畜禽场内建筑及设施按其性质与功能划分为不同的功能区功能分区与总体布局生活管理区辅助生产区生产区隔离、粪污处理区主导风向地形坡向功能分区与总体布局•生活管理区：位于场区上风向和地势较高处，位于场区主要出入口、接近交通干线，便于内外联系•辅助生产区：位于生产区上、侧风向，位置适中，便于联系生活管理区和生产区；卸料口设于辅助生产区内，取料口设于生产区内，杜绝外来车辆进入生产区功能分区与总体布局•生产区：与生活管理区和辅助生产区之间应设围墙和必要的隔离设施；入口处应设人员及车辆消毒设施；位置应接近场外道路，以便于运输•粪污处理与隔离区：位于场区的下风向或地势较低处；与生产区之间应保持适当的卫生间距和绿化隔离带；与生产区和场外区的联系应有专用的大门和道路总体布局与总体布局一般建筑面积约占全场总建筑面积的70％～80％。满足工艺要求，保证全进全出有节律、均衡式生产（多点式）隔离饲养与设备配套：工艺→设备→猪舍建筑便于清洁、消毒3.猪舍设计猪舍设计要求1）满足工艺要求保证全进全出、早期断奶和隔离饲养工艺的实施猪舍应按工艺流程，从配种舍、怀孕舍、分娩舍……依次排列，各繁育阶段猪舍不要相互混合，各单元(如万头猪场24个分娩栏为一单元，12个保育栏为一单元)也要相互独立，以确保全进全出的实施。猪舍设计要求2）要与设备配套养猪设备比较繁杂，而且各类猪舍的设备差距比较大，设备的安装与猪舍建筑关系密切。所以在猪舍建筑设计中首先要根据饲养工艺、设备规格及数量，做出猪舍的平面设计，在充分了解每栋猪舍各种设备，如围栏、供水、供电、通风、保温、清洁消毒和饲料输送等设备的安装要求后，再认真做好设备安装的预埋件、预留孔和支撑平台等设计。猪舍设计要求3）要有较好的隔热、保温和通风的结构及性能种猪群对温度要求较高，在15℃~25℃之间;乳猪保温区要求更高，在25℃～35℃。猪舍的结构和材料要有好的隔热保温和通风性能，以便降低饲养生产中能源的消耗。此外由于猪舍内湿度较大，氨气等浓度较高，猪舍内表面的建筑材料还要有较好的耐潮湿和耐腐蚀性能。4）便于清洁、消毒及猪只行走猪舍要经常清洁、消毒猪舍墙体、地面、排污沟等结构要便于清洁、消毒，所有拐角应用圆弧过渡，避免死角、藏污纳垢。•建筑设施规划布置–建筑设施的功能关系–猪舍布置形式：单列、双列、多列–猪舍朝向：光照、通风、冷风渗透–猪舍间距要求采光通风防疫防火建筑设施规划布置猪舍布置形式净道污道建筑设施规划布置猪舍布置形式净道污道建筑设施规划布置•猪舍朝向–朝向与光照冬季应最大限度接受太阳辐射，提高舍内温度，减少能源消耗，改善卫生防疫条件；夏季最大限度地减少太阳辐射，降低舍内温度，减少降温系统运行成本–朝向与通风利用主导风向，组织场区和舍内通风，使猪舍方向与当地夏季主导风向成30～60度角，使每排猪舍在夏季得到最佳的通风条件和以利于排污、除湿、除尘.在设计时。建筑设施规划布置朝向与光照WESN冬至夏至日出日落日出日落建筑设施规划布置朝向与通风a考虑场区排污、墙体散热、猪舍通风，α=30-60°适宜。浙江省，综合考虑日照的影响宜采用保育舍朝向在南偏东30°和南偏西10°范围内风向入射角建筑设施规划布置猪舍间距—采光间距L采光HL采光=（1.5~2）H地理纬度越高，系数的取值应该越大建筑设施规划布置猪舍间距——通风与预防间距L通风=（3~5）H风向入射角为0°时取（4-5）H，30-60°时取3H自然通风时取5H，机械通风时取3HL通风H4.3建筑设施规划布置防火间距在没有任何保护措施的情况下，建筑物不会因为相邻建筑物起火的热辐射作用而引起火灾的安全距离猪舍多为二、三级耐火等级的建筑物，防火间距应在8-12m以上，即L防火=（3~5）H建筑设施规划布置建筑型式带运动场的猪舍大棚猪舍钢架结构的猪舍砖瓦结构的猪舍猪舍建筑设计的原则和依据•猪舍建筑设计原则–满足猪的生物学特性和行为习性–符合猪的生产工艺要求–有利于各种技术措施的实施和应用–符合经济要求–符合总体规划要求和建筑美观要求•猪舍建筑设计依据–猪的生长生活空间–设备尺寸和必要的操作使用空间–气候条件和环境要求–地形和地质条件–建筑模数猪舍建筑设计的原则和依据猪舍建筑设计的原则和依据猪的生长生活、设备尺寸以及操作使用空间需求建筑空间的大小猪舍建筑设计依据(1)猪舍占地面积的计算方法•1、总占地面积、生产建筑面积及辅助建筑面积按年出栏一头商品育肥猪所需面积计算，总占地面积为2.5～3.0m2，生产建筑面积为0.8～1.0m2，辅助建筑面积为0.12～0.15m2。•2、按基础母猪每头60-70m2或年出栏育肥猪3.5-4m2计算占地面积。建筑面积按每头基础母猪20m2计算。一般中小型猪场生产区的面积按每头能繁母猪40-50m2计划，建筑面积按每头母猪16-20m2计算。限位母猪栏福利的母猪栏采食宽度标准通道宽度标准猪舍建筑设计的原则和依据猪舍建筑设计的依据（2）气候条件和环境要求（气候条件）建筑形式和控制方式猪舍建筑设计的原则和依据气候条件和环境要求（环境参数）温度、湿度、光照、空气质量、气流、噪声保温、隔热、加温、通风、降温、采光、加湿除湿、除尘、隔声设计猪舍建筑设计的依据（2）猪舍建筑设计的原则和依据气候条件和环境要求通风设计通风量、气流速度推荐标准采光设计自然采光系数人工光照时间猪舍建筑设计的依据（2）猪舍建筑设计的原则和依据猪舍建筑设计的依据（3）地形地质条件场区的总体布局、建筑结构的形式、构件布置猪舍建筑设计的原则和依据猪舍建筑设计的依据（4）建筑模数建筑物的基本尺寸猪舍建筑设计的内容建筑形式的选择猪舍平面设计猪舍剖面设计猪舍立面设计猪舍建筑构造设计猪舍建筑设计的内容猪舍类型选择（1）猪舍建筑设计的内容猪舍平面设计（2）设备布置（饲养设备、水暖电设备）通道布置（喂饲通道、清粪通道）排水沟、粪尿沟布置附属用房布置（管理间、饲料间等）平面尺寸确定（跨度、长度、柱距）门窗及各种预留孔洞布置（门窗、通风口、管线预留孔）猪舍建筑设计的内容猪舍剖面设计（3）室内外高差设计喂饲通道±0.000，室内外高差0.3m以上设备布置：笼架、网板、圈栏等剖面高度设计净高：寒冷地区2.2～2.7m、炎热地区2.7～3.3m门窗、通风口、预留孔洞布置猪舍建筑设计的内容猪舍立面设计（4）建筑风格：材料、色彩等细部构造：屋顶、风帽、墙面、门窗、通风口、勒脚、散水、坡道、台阶禽舍建筑设计的内容建筑构造设计（5）墙体：保温、隔热、防潮、耐腐蚀、耐冲洗屋面：保温、隔热、排水、通风天棚：保温、隔热、耐腐蚀、耐冲洗门窗：通行、采光、坚固地面：坚固、防滑、有弹性、耐冲洗、耐腐蚀消毒池：脚踏消毒池、车辆消毒池，长度、坡度猪舍建筑设计的地域要求猪舍建筑设计的地域要求Ⅰ区：东北华北内蒙保温、防寒、防风、防冻黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古Ⅱ区：华北西北等地区保温、防寒、防风、防碱北京、河北、山东、山西、甘肃、陕西、宁夏、青海、河南北部Ⅲ区：华东中南地区通风、隔热、遮阳、防雨、防潮、防台风、防雷