結(jié)果表明,，冷應(yīng)激區(qū)域泌乳牛舍主要采用密閉或半開放建筑形式,，屋面材料以保溫性能較好的復(fù)合彩鋼板為主；而熱應(yīng)激區(qū)域則多以開放式,，屋頂采用鐘樓或雙坡形式為主,。以單層彩鋼板為屋面材料的牛舍，其熱阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于夏季低限熱阻要求,，十分不利于奶牛夏季生產(chǎn),。
用于牛場(chǎng)緩解熱應(yīng)激的降溫通風(fēng)設(shè)備類別豐富，但通風(fēng)降溫方式的選擇缺乏一定的科學(xué)性,，調(diào)控效果差別較大,。為提高牛舍夏季抗熱應(yīng)激水平，濕熱地區(qū)應(yīng)選用鐘樓式屋頂有助于舍內(nèi)通風(fēng),，而干熱地區(qū)則應(yīng)選擇雙坡式屋頂,，同時(shí)需要加強(qiáng)屋頂隔熱設(shè)計(jì)。
近年來,，我國(guó)奶牛場(chǎng)規(guī)?；潭炔粩嗵岣摺Ｖ袊?guó)畜牧業(yè)年鑒統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,，2004年中國(guó)奶牛年存欄數(shù)100頭以上的牧場(chǎng)為4306戶,，而2010年此數(shù)據(jù)已增長(zhǎng)至11142戶,。
不同地區(qū)奶牛場(chǎng)規(guī)模化發(fā)展進(jìn)程中,，牛場(chǎng)規(guī)劃,、牛舍建筑以及設(shè)備的選取等方面已經(jīng)取得了較大的提升，規(guī)模奶牛場(chǎng)的建設(shè)呈良好發(fā)展態(tài)勢(shì),。然而,，由于當(dāng)前關(guān)于規(guī)模奶牛場(chǎng)牛舍建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不夠全面,、不同地區(qū)奶牛場(chǎng)設(shè)計(jì)水平參差不齊等原因,，規(guī)模奶牛場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和牛舍建筑形式的選取方面還存在一些不足。
本文調(diào)研了我國(guó)奶牛優(yōu)勢(shì)主產(chǎn)區(qū)的20個(gè)奶牛場(chǎng),。按照我國(guó)冬季冷應(yīng)激重點(diǎn)區(qū)域和夏季熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域劃分，分析了現(xiàn)存奶牛場(chǎng)應(yīng)對(duì)冷,、熱應(yīng)激狀況的工程手段差異，旨在剖析牛舍建筑設(shè)施方面存在的典型問題,，為不同地區(qū)規(guī)模奶牛場(chǎng)的建筑設(shè)計(jì)提供參考,。
1 樣本概況
《全國(guó)奶牛優(yōu)勢(shì)區(qū)域布局規(guī)劃（2008-2015）》中選取了13個(gè)?。▍^(qū),、市）的313個(gè)奶牛養(yǎng)殖基地縣作為奶牛生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)域。本次調(diào)研地區(qū)中黑龍江,、內(nèi)蒙古,、河北,、河南、新疆等地均屬于奶牛生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)域范圍,。調(diào)研的奶牛場(chǎng)奶牛存欄規(guī)模400~15000頭不等,。
2 冷熱應(yīng)激區(qū)域牛舍建筑設(shè)施分析
2.1 冷熱應(yīng)激區(qū)域牛舍建筑形式,、屋頂形式及屋面材料分析
調(diào)研樣本中冷應(yīng)激重點(diǎn)區(qū)域的奶牛場(chǎng)泌乳牛舍建筑以有窗式,、矮墻卷簾形式為主；熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域以開放式為主,。近年來興起的LPCV（Low Profile Cross Ventilated,，LPCV）牛舍,，其初衷是為了改善炎熱地區(qū)奶牛熱應(yīng)激狀況。目前國(guó)內(nèi)也用于冷應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域,。調(diào)研樣本中泌乳牛舍屋頂形式以全鐘樓和普通雙坡為主,，冷熱應(yīng)激區(qū)域沒有明顯差異。
熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域牛舍以開放式為主，牛舍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、造價(jià)低廉，但易受自然環(huán)境影響,。有研究表明,，華南地區(qū)牛舍采用有窗式優(yōu)于開放式，主要表現(xiàn)在形成舍內(nèi)空氣對(duì)流,，阻擋輻射熱等能降低舍內(nèi)溫濕指數(shù),。
南方濕熱地區(qū)，通風(fēng)降溫作用明顯于屋頂隔熱作用,，屋頂形式采用鐘樓式比雙坡式更合適,。干熱地區(qū)，要求牛舍防熱嚴(yán)密,，采用雙坡式屋頂相比屋脊敞開形式的屋頂更好,。此外，雙坡屋脊敞開形式的屋頂不適用于降雨量較大或降雨集中的地區(qū),。
調(diào)研樣本中冷應(yīng)激重點(diǎn)區(qū)域約85%的泌乳牛舍屋面材料為復(fù)合彩鋼板,，熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域60%以上的泌乳牛舍采用單層彩鋼板作為屋面材料。調(diào)研中80%左右的泌乳牛舍為輕鋼結(jié)構(gòu)，隨著輕鋼結(jié)構(gòu)在牛舍建設(shè)中的推廣,，板材制品因其自重輕,、安裝快、便于沖洗消毒等優(yōu)點(diǎn),，在牛舍建筑中逐漸普及,。
屋面隔熱性能對(duì)于緩解夏季舍內(nèi)高溫極其關(guān)鍵，單層彩鋼板屋面的隔熱效果極差,。以熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域中的河南鄭州為例,，孔慶友（1999）計(jì)算的鄭州地區(qū)牛舍屋頂?shù)南募镜拖逕嶙柚禐?.559（平方米·℃）/W。而0.5mm厚彩鋼板熱阻為8.6×10的-6次方（平方米·℃）/W,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該地區(qū)夏季低限熱阻,。
2.2 泌乳牛舍降溫通風(fēng)設(shè)備分析
奶牛耐熱性差，牛舍中常利用通風(fēng)降溫設(shè)備調(diào)節(jié)舍內(nèi)環(huán)境,。冷熱應(yīng)激區(qū)域泌乳牛舍的降溫通風(fēng)設(shè)備使用狀況見圖1,。
Dikmen和Hansen（2009）提出THI指標(biāo)預(yù)測(cè)奶牛熱應(yīng)激狀況,，重點(diǎn)關(guān)注舍內(nèi)溫濕度對(duì)奶牛熱應(yīng)激的影響,。開放式牛舍使用擾流風(fēng)機(jī)對(duì)降低舍內(nèi)溫濕度的作用不明顯，但是在高溫高濕情況下,，牛體周圍風(fēng)速達(dá)到2~3m/s時(shí),，對(duì)緩解奶牛的熱應(yīng)激狀況有一定作用。
冷風(fēng)機(jī)主要利用潛熱交換對(duì)氣體降溫,，干熱地區(qū)采用冷風(fēng)機(jī)對(duì)降低舍內(nèi)THI作用明顯,。但濕熱地區(qū)不宜采用冷風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)噴霧降溫，研究表明,，在較低的相對(duì)濕度下奶牛在環(huán)境溫度達(dá)到27℃時(shí)奶牛開始出現(xiàn)熱應(yīng)激，當(dāng)相對(duì)濕度升高時(shí),，環(huán)境溫度達(dá)到22℃就會(huì)導(dǎo)致奶牛熱應(yīng)激,。
目前行業(yè)內(nèi)沒有專門針對(duì)各地區(qū)氣候條件提出的通風(fēng)降溫設(shè)備選擇建議，導(dǎo)致奶牛場(chǎng)在降溫通風(fēng)方式的選擇上存在一定盲目性,。奶牛場(chǎng)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件,，針對(duì)性地選擇環(huán)境調(diào)控方式,，以緩解奶牛熱應(yīng)激。
3 結(jié)論與建議
奶牛對(duì)環(huán)境有明確的要求,，建筑和設(shè)施等對(duì)牛舍環(huán)境影響很大,，需進(jìn)行科學(xué)規(guī)范設(shè)計(jì)。通過建筑來降低環(huán)境調(diào)控成本,，可為奶牛健康和生產(chǎn)性能的發(fā)揮提供保障,。分析認(rèn)為：
（1）我國(guó)冷應(yīng)激區(qū)域宜采用有窗式牛舍，配合利用檐口和鐘樓屋頂通風(fēng),，以緩解舍內(nèi)通風(fēng)不良,。單層卷簾的矮墻卷簾牛舍保溫性較差，不適于冷應(yīng)激地區(qū),。
（2）熱應(yīng)激區(qū)域中的夏季濕熱地區(qū),，建議使用鐘樓屋頂?shù)挠写笆脚Ｉ幔艚^太陽輻射熱并加強(qiáng)通風(fēng)帶走舍內(nèi)熱量,；而干熱地區(qū)利用開放式牛舍進(jìn)行自然通風(fēng)有利于舍內(nèi)環(huán)境,，建議采用普通雙坡屋頂，并采用隔熱性能好的屋面材料,。單層彩鋼板熱阻過低,，不宜使用。
（3）熱應(yīng)激嚴(yán)重區(qū)域泌乳牛舍內(nèi)的通風(fēng)降溫設(shè)備類別豐富,，各種通風(fēng)降溫方式的效果有一定差別,，不能盲目選擇。建議行業(yè)內(nèi)制定各地區(qū)選型建議,，對(duì)通風(fēng)降溫設(shè)備的選擇提供指導(dǎo),。
