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【京鵬傳遞】聽威斯康辛大學教授講一講夏季牛舍通風的那些事兒

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

簡介
前不久,養牛雜志特別邀請威斯康辛大學Nigel Cook教授,講述了自然通風、橫向通風、縱向通風和混合通風系統的設計、原理、效果和效益。小編聽了好幾遍,覺得非常實用,于是從中摘錄出一些精彩觀點與大家分享。...

養牛人都知道,熱應激會嚴重影響泌乳奶牛的采食量和產奶量。因此,每到夏季,熱應激便會成為養牛人討論的熱門話題。


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前不久,養牛雜志特別邀請威斯康辛大學Nigel Cook教授,講述了自然通風、橫向通風、縱向通風和混合通風系統的設計、原理、效果和效益。小編聽了好幾遍,覺得非常實用,于是從中摘錄出一些精彩觀點與大家分享。

1

越高產的奶牛越易發生熱應激
人在休息時產生的熱量非常少,產奶量40磅(約18kg)的奶牛,其產生的熱量已經非常高,產奶量120磅(約54kg)的高產奶牛的產熱量是40磅奶牛的2倍多。

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2

牛舍使用機械通風有哪些好處?
首先,便于控制。由于不再那么依賴主風向,我們就可以通過控制牛舍的空氣流速,調整牛舍方位走向,朝南、朝北,或者我們選擇的任何方向。


其次,我們可以可以縮短牛舍之間的距離,在更少的土地上,建造更多的牛舍,飼養更多的奶牛。

再其次,奶牛不擁擠,飛鳥和蚊蟲較少,也是該設備的好處之一。
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3

 牛舍縱向通風的缺陷

牛舍縱向通風的主要問題是,空氣通常是沿著牛舍中間的通道流動,飼喂通道空氣流速最大,而奶牛躺臥區域的空氣流速低??諝饪偸窍肴ノ覀儾辉杆サ牡胤?,沿著阻力最小的路徑流動。

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4

空氣從側墻末端吹進直撲牛的臉龐
對于縱向通風存在的缺陷,我們嘗試了不同的方法,不讓空氣通過端壁進入飼喂通道,讓空氣從側墻末端吹進,我們可以清楚地看到空氣快速地進入牛舍,當空氣進來時,直接穿過整個牛舍,空氣沿著牛舍寬度流動,所以可以看到良好的空氣分布,空氣從側壁的入口直接吹到牛的臉上。

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5

降低天花板高度會影響自然通風
我們將天花板降低,以便空氣接近奶牛流動,這種設計是錯誤的。具有隔熱的天花板,尤其是端墻飼喂通道控制的牛舍,有18英尺(5.5m高,一旦牛舍的天花板設計成這樣,我們堵住了屋脊,沒有屋頂斜坡,牛舍無法進行自然通風。

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6

牛舍通風設計必須考慮冬季通風
在設計機械通風時,我們必須考慮冬季的通風入口。如下圖所示,在牛舍的另一端,風扇的對面,可以看到冬季的通風入口,把冷空氣帶到屋頂線附近的高空,當空氣進入牛舍時,已經升溫了。

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 橫向通風的優勢和弊端
橫向通風時,空氣垂直于采食通道流動。下圖是橫向通風系統的模型,風扇周圍具有快速流動的空氣,在這些系統中,無論是牛舍末端或中間的通道,你可以看到空氣,直接從牛舍中流出。


牛舍通道具有很快的空氣流速,你甚至可以看到,風扇之間會形成較小的循環氣流。因此,橫向通風牛舍在氣流分布方面存在一些問題。
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8

橫向通風中擋風板是個大問題

許多橫向通風牛舍會采用擋風板,用于改變風向,加速躺臥區域的風速,在這種設施中,擋風板起到了很好的作用。你可能沒有看到過這樣的情況,經過擋風板后的氣流,會經過頸夾,它起到了擋風板的作用,引導氣流上升。


我們看到的是空氣被困在擋板之間,這是擋風板之間的流動動態模型,氣流位于頭對頭臥床上面,這里白色的線條是頸夾,空氣快速從擋風板下面經過,該風速持續約一個臥床的距離,然后它被向上推,形成空氣循環,緩慢移動的空氣被困在這里,無法前進到下一個擋風板,也無法穿過牛舍,這是橫向通風系統的一個重要問題。我們如何解決擋風板之間被困的空氣?

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9

混合通風具有最高的靈活性

混合通風是機械通風系統中比較有趣的一種模式,因為該系統保留了自然通風功能,尤其是在冬天,要做到這一點,你必須設法保持屋脊開放,要么用卷簾,要么用裝有風扇的圓屋頂,所以設計需要保持氣流通過屋脊。對于混合通風牛舍,還需要沿著牛舍長度設置側墻卷簾。


現在有一個問題,只在冬天采用自然通風,所以我們不需要整個側壁,打開卷簾,可以從底向上部分采用聚碳酸酯卷簾,在成本方面,我認為不會有太大的節省。牛舍具有卷簾,開放的屋脊,保留了通風靈活性,但這是有成本的,增加了建設成本,與可全年運行的機械通風牛舍相比,具有最高的靈活性。

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牛舍通風系統的設計要細化到每一個臥床

牛的臥床也是一個微環境,我們要做的通風系統,最終要確保奶牛的臥床上,有充分的空氣流通。


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 熱應激對奶牛躺臥的影響 6天減少4小時
這是夏季熱應激對奶牛躺臥行為的影響,這是我們跟蹤30頭奶牛6天的數據。在大型散欄式牛舍,天氣一天比一天熱,X軸這是溫濕度指數,看看對躺臥時間的影響。躺臥時間從不理想的10h/d下降(理想值為12h/d),第6天,躺臥時間減少至6h/d。經過6天的熱應激,奶牛的躺臥時間減少了4h/d。


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機械通風設計的三個關鍵要素
第一是躺臥微環境快速的空氣流動,尤其是夏季對于奶牛的躺臥至關重要;


第二是每小時空氣交換次數足夠排出牛舍里面的濕氣,光靠快速流動的空氣是不夠的,必須把熱量從牛舍中排出;

第三是當我們為夏天設計一個完美的通風系統時,在冬天的工作效果也要很好。


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奶牛熱時喜歡的風速是多少?
奶牛熱時喜歡快速流動的空氣,但沒有足夠的數據顯示到底需要多快,我們建議400英尺/min或2m/s??梢钥吹?,這些奶牛躺臥在風扇周圍,躺臥區域具有良好的風速,奶牛都在躺臥。

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風扇如何設計安裝
自然通風牛舍,風扇間距太遠,風扇位置太高,都無法實現良好的通風降溫。即使在自然通風牛舍,我們也要讓奶牛躺臥:調整風扇角度更傾斜些,縮短距離間隔,每隔一個支柱安裝一個,24英尺(7.3m),使每排臥床都能獲得快速的風速分布,建議65華氏度(18℃)開啟風扇。

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牛舍用風扇降溫的成本是多少?
在較低的溫度下打開風扇時,臥床上面的風扇開啟溫度從72華氏度降至68華氏度(22.2℃到20℃),每頭奶牛每年需要增加5美元的成本,若要降到65華氏度(18.3℃),還要多花5美元。

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