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                        【京鹏传递】听威斯康辛大学教授讲一讲夏季牛舍通风的那些事儿

                        2020-07-01 20:43:00   |   发布者: adminjp   |   查看:

                        简介
                        前不久,养牛杂志特别邀请威斯康辛大学Nigel Cook教授,讲述了自然通风、横向通风、纵向通风和混合通风系统的设计、原理、效果和效益。小编听了好几遍,觉得非常实用,于是从中摘录出一些精彩观点与大家分享。...

                        养牛人都知道,热应激会严重影响泌乳奶牛的采食量和产奶量。因此,每到夏季,热应激便会成为养牛人讨论的热门话题。


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                        前不久,养牛杂志特别邀请威斯康辛大学Nigel Cook教授,讲述了自然通风、横向通风、纵向通风和混合通风系统的设计、原理、效果和效益。小编听了好几遍,觉得非常实用,于是从中摘录出一些精彩观点与大家分享。

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                        越高产的奶牛越易发生热应激
                        人在休息时产生的热量非常少,产奶量40磅(约18kg)的奶牛,其产生的热量已经非常高,产奶量120磅(约54kg)的高产奶牛的产热量是40磅奶牛的2倍多。

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                        牛舍使用机械通风有哪些好处?
                        首先,便于控制。由于不再那么依赖主风向,我们就可以通过控制牛舍的空气流速,调整牛舍方位走向,朝南、朝北,或者我们选择的任何方向。


                        其次,我们可以可以缩短牛舍之间的距离,在更少的土地上,建造更多的牛舍,饲养更多的奶牛。

                        再其次,奶牛不拥挤,飞鸟和蚊虫较少,也是该设备的好处之一。
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                         牛舍纵向通风的缺陷

                        牛舍纵向通风的主要问题是,空气通常是沿着牛舍中间的通道流动,饲喂通道空气流速最大,而奶牛躺卧区域的空气流速低??掌苁窍肴ノ颐遣辉杆サ牡胤?,沿着阻力最小的路径流动。

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                        空气从侧墙末端吹进直扑牛的脸庞
                        对于纵向通风存在的缺陷,我们尝试了不同的方法,不让空气通过端壁进入饲喂通道,让空气从侧墙末端吹进,我们可以清楚地看到空气快速地进入牛舍,当空气进来时,直接穿过整个牛舍,空气沿着牛舍宽度流动,所以可以看到良好的空气分布,空气从侧壁的入口直接吹到牛的脸上。

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                        降低天花板高度会影响自然通风
                        我们将天花板降低,以便空气接近奶牛流动,这种设计是错误的。具有隔热的天花板,尤其是端墙饲喂通道控制的牛舍,有18英尺(5.5m高,一旦牛舍的天花板设计成这样,我们堵住了屋脊,没有屋顶斜坡,牛舍无法进行自然通风。

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                        牛舍通风设计必须考虑冬季通风
                        在设计机械通风时,我们必须考虑冬季的通风入口。如下图所示,在牛舍的另一端,风扇的对面,可以看到冬季的通风入口,把冷空气带到屋顶线附近的高空,当空气进入牛舍时,已经升温了。

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                         横向通风的优势和弊端
                        横向通风时,空气垂直于采食通道流动。下图是横向通风系统的模型,风扇周围具有快速流动的空气,在这些系统中,无论是牛舍末端或中间的通道,你可以看到空气,直接从牛舍中流出。


                        牛舍通道具有很快的空气流速,你甚至可以看到,风扇之间会形成较小的循环气流。因此,横向通风牛舍在气流分布方面存在一些问题。
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                        横向通风中挡风板是个大问题

                        许多横向通风牛舍会采用挡风板,用于改变风向,加速躺卧区域的风速,在这种设施中,挡风板起到了很好的作用。你可能没有看到过这样的情况,经过挡风板后的气流,会经过颈夹,它起到了挡风板的作用,引导气流上升。


                        我们看到的是空气被困在挡板之间,这是挡风板之间的流动动态模型,气流位于头对头卧床上面,这里白色的线条是颈夹,空气快速从挡风板下面经过,该风速持续约一个卧床的距离,然后它被向上推,形成空气循环,缓慢移动的空气被困在这里,无法前进到下一个挡风板,也无法穿过牛舍,这是横向通风系统的一个重要问题。我们如何解决挡风板之间被困的空气?

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                        混合通风具有最高的灵活性

                        混合通风是机械通风系统中比较有趣的一种模式,因为该系统保留了自然通风功能,尤其是在冬天,要做到这一点,你必须设法保持屋脊开放,要么用卷帘,要么用装有风扇的圆屋顶,所以设计需要保持气流通过屋脊。对于混合通风牛舍,还需要沿着牛舍长度设置侧墙卷帘。


                        现在有一个问题,只在冬天采用自然通风,所以我们不需要整个侧壁,打开卷帘,可以从底向上部分采用聚碳酸酯卷帘,在成本方面,我认为不会有太大的节省。牛舍具有卷帘,开放的屋脊,保留了通风灵活性,但这是有成本的,增加了建设成本,与可全年运行的机械通风牛舍相比,具有最高的灵活性。

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                        牛舍通风系统的设计要细化到每一个卧床

                        牛的卧床也是一个微环境,我们要做的通风系统,最终要确保奶牛的卧床上,有充分的空气流通。


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                         热应激对奶牛躺卧的影响 6天减少4小时
                        这是夏季热应激对奶牛躺卧行为的影响,这是我们跟踪30头奶牛6天的数据。在大型散栏式牛舍,天气一天比一天热,X轴这是温湿度指数,看看对躺卧时间的影响。躺卧时间从不理想的10h/d下降(理想值为12h/d),第6天,躺卧时间减少至6h/d。经过6天的热应激,奶牛的躺卧时间减少了4h/d。


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                        机械通风设计的三个关键要素
                        第一是躺卧微环境快速的空气流动,尤其是夏季对于奶牛的躺卧至关重要;


                        第二是每小时空气交换次数足够排出牛舍里面的湿气,光靠快速流动的空气是不够的,必须把热量从牛舍中排出;

                        第三是当我们为夏天设计一个完美的通风系统时,在冬天的工作效果也要很好。


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                        奶牛热时喜欢的风速是多少?
                        奶牛热时喜欢快速流动的空气,但没有足够的数据显示到底需要多快,我们建议400英尺/min或2m/s??梢钥吹?,这些奶牛躺卧在风扇周围,躺卧区域具有良好的风速,奶牛都在躺卧。

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                        风扇如何设计安装
                        自然通风牛舍,风扇间距太远,风扇位置太高,都无法实现良好的通风降温。即使在自然通风牛舍,我们也要让奶牛躺卧:调整风扇角度更倾斜些,缩短距离间隔,每隔一个支柱安装一个,24英尺(7.3m),使每排卧床都能获得快速的风速分布,建议65华氏度(18℃)开启风扇。

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                        牛舍用风扇降温的成本是多少?
                        在较低的温度下打开风扇时,卧床上面的风扇开启温度从72华氏度降至68华氏度(22.2℃到20℃),每头奶牛每年需要增加5美元的成本,若要降到65华氏度(18.3℃),还要多花5美元。

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