應用強迫通風和水簾式雞舍控制環境溫度
(一)
Robert W. Bottcher
美國北卡羅琳納州立大學生物及農業工程系
摘 要
高溫下禽舍內雞所產生之熱和水氣必須除去，如此才可使禽類能存活及增加生產力，高溫下強迫通風有其必要性，特別是在自然風不足，禽舍內所養之雞密度高，例如籠式蛋雞及飼養種雞之雞場，強迫通風可以供應足夠之風速通過雞隻，如此可以除去雞舍內之熱氣和水氣。隧道式通風是強迫通風之一種方法，通過雞隻之強風由雞舍一端進入經過雞舍而由風扇抽出。雞身旁風之移動是解決雞隻熱緊迫的最重要之方法，但是此時氣溫也是非常重要，當有一段時間氣溫高於雞隻表面溫度時，雞可能因熱緊迫而死亡。雞隻皮膚、羽毛溫度約在 35 ~ 40℃，氣溫必須避免在此溫度或高於此一溫度。水簾上水份之蒸發冷卻，可以減低雞舍內溫度，但增加雞舍內之溼度。蒸發冷卻已顯示對高環境溫度下之雞是必須的，即使在溼度較高之環境下亦有效。水簾式蒸發冷卻需要強迫通風和使雞舍內產生負壓，進而經由水簾吸入空氣。本篇之目的即在討論隧道式通風和橫跨式通風系統及水簾蒸發冷卻之設計原則。
一、強迫通風
強迫通風又名機械式通風，是以牆上之風扇強迫將風通過雞舍。自然通風則是利用邊牆簾布之開關達到禽舍內風之流動。強迫通風時，風扇使得禽舍內之壓差不同，通風造成舍內負壓時，風就由禽舍開放之一端進入，而由風扇端排出。因此強迫通風需要設計良好之進風口，風只有從此口進入舍內，牆、屋頂就必須密不通風，其他破洞、裂縫或任何開口均應封住。如採用水簾時，水簾部份就是進風口風扇和進風口。兩種最主要之設計是：
1.隧道式通風，風扇和進風口設在相反之位置上。
2.橫跨式通風，風扇在禽舍長向之側而水簾在另一側 ( 見圖 1 )，在高環境氣候下，隔熱設施是必須的，特別是屋頂和天花板，其目的在減少熱由屋頂和牆進入禽舍。
二、隧道式通風
一些研究者已將禽舍中隧道式通風設計所需要考慮之事項寫成綜論文章 ( Bottcher , 1990 ; Czurick and Tyson , 1990 ; Timmons , 1991 )。此法之目的是將風由禽舍一端進風口進入，而由另一端排風扇排出禽舍 ( 圖 1 )，但也有特例，那就是風由禽舍長向之兩端進入，而排風扇在禽舍之中間或進風出風呈相反之排列，此法之目的在使風不必經過很長的畜舍 ( 例如超過 180 公尺 )。
三、通風率
因為隧道式通風是提供雞隻高速之風，通常選定一風速 V ( 例如 V＝2m／秒 )，將風速乘上禽舍內部之橫斷面，則得到通風率。例如禽舍寬 13 公尺，屋簷高 2.4 公尺，屋頂斜度 4／12，則此屋的橫斷面面積約為 A＝45㎡，則其所需之通風率為 Q＝A×V＝45㎡×2m／秒＝90m／秒 ( 立方公尺／秒 )，如此之通風率需要特定之風扇 ( 圖 2 )，平頂天花板，天花板高度較低，A 的面積自然較小，愈寬的禽舍，A 面積就愈大。種雞舍內如有條狀地面，其條柱地面所佔的橫斷面積應由禽舍橫斷面積中扣除，因為條狀地面區阻斷風往下吹。
四、風 扇
風扇是依據其氣流和能量效率來評估，“ 風移動和控制協會 ”及 Illinos 大學都測定農業通風風扇和量測風傳送和效率 ( AMCA , 1993 ; Ford et al. 1995 )，測定包括風扇及風扇加有百葉窗，保護設施和其他裝設在現場會擋住風通向的設施在一起時之風力和效率。有效率之風扇較沒效率風扇多 2 ~ 3 年的價值 ( Ford et al. 1995 )。選擇風扇時應考慮下列原則：
1.風扇之速率 ( m3／秒或 ft／分 )，2.風扇之功率 ( m3／秒／瓦特或 ft／分／瓦特 )，3.售後服務之品質，4.風扇之可靠壽命，5.適合設計之使用 ( 夏天和冬天，低或高之負壓 )，6.成本。
風扇逆出之空氣量，因通過風扇時靜壓力之增加而減少，因此風扇抽取空氣時所需降低室內壓力的量，在選風扇時必須考慮採用蒸發冷卻之水簾，經過水簾時，壓力下降約 17 到 25 Pa ( 水柱上升 0.07 到 0.10 英吋 )，如果水簾阻塞或面積太小時靜力會下降 37 Pa ( 水柱上升 0.15 英吋 )，有的風扇對這種壓力變化影響不大，因此在選風扇時應選在 25 Pa 靜壓力下不受影響之風扇，供水簾式禽舍之用。中小蛋雞舍為了避免水簾透光而採用 90°W 型不透光之水簾時，靜壓力可高達 65 Pa ( 水柱上升 0.26 英吋 )，在 62 Pa 下有些風扇所抽出之空氣為 0 或 10 Pa 下 ( 0 或 0.04 英吋水柱下 ) 抽出空氣之一半 ( Ford et al. 1995 )。一些避免透光的水簾，它的設計上是小於 90°( 例如 30 或 45°)，則可減低限制空氣流入之量 ( Martin et al. 1985 ; Timmons and Baughman , 1984a )，蒸發冷卻效果之水簾同時又有可避免透光之設計 ( Munters corp , 1995 ) 會降低風之流量。風扇如疏於維護，其對風扇成績之影響與最初選風扇時之影響一樣大，風扇上灰塵沉積和皮帶鬆掉 ( 皮帶帶動之風扇 )，會影響到風扇吹風量 40%以上 ( Bundy and Mangold , 1988 ; Ford et al. 1995 )，因此風扇維護是非常重要。
五、進風口
設在風扇遠端之進風口，必須設置得可使風進入禽舍。蒸發冷卻之水簾可當作風之進風口，在沒水簾而是採用一般進風口之禽舍，其進風口進來之風 ( 4.5 m／秒或更少 )，以不減少抽風扇排出之空氣太多為原則。如不使用水簾時，最好能以較高速通過雞隻 ( 2.5 m／秒或更多 )，如此才可使得在牆端之雞能有冷卻之效果，因為風太慢無法吹過雞隻 ( 圖 3 )，因此通常以進風口之開關來控制靜壓力 ( 此開關有時採用隧道簾 )，通常靜壓力控制在 7 到 20 Pa ( 0.03 ~ 0.08 英吋水柱高 )，可使風速在 2.5 ~ 4.5 m／秒之間，例如通風率 75 m3／秒需要通風口 17 ~ 30㎡可產生 2.5 ~ 4.5 m／秒之風速。
水簾之雞舍，必須要避免過快之空氣經過水簾，因為過快之空氣會將水吹進禽舍且造成高靜壓。一般而言，10 公分厚之水簾在足夠水簾面積下，風速可在每秒 1.25 公尺之進風，而 15 公分厚之水簾則風速可在 1.8 公尺／秒 ( ASAE，1994 )，例如畜舍有 10 公分厚之水簾，通風率為 75 m3／秒應有水簾面積 75m3／秒÷1.25m／秒＝60㎡，水簾製造商應列出水簾經過之風速，如此可決定水簾放右端牆上。
六、空氣變流裝置
( Air deflectors )
為了使雞的高度風速能增加，在隧道形禽舍內變流裝置，應裝在天花板，迫使風流向地面。在△形屋頂部份可以裝設塑膠布，迫使風吹向雞隻。Czauck and Tyson ( 1990 ) 建議每 12 公尺或更少，在此△地帶裝設一塊塑膠布，變流裝置也可以由天花板上再垂下來，只要在此垂下之裝置下風之流速在 3 m／秒即可，如風速仍太高，則可以將風扇吹出之風速，大部份的天花板都太高，使得風速在天花板均高於雞隻部份。研究顯示裝設此種變流裝置有利於雞隻。
七、雞隻移動
隧道式通風對肉雞可引起雞隻隨風向之移棲，此行為可導致風之上流地方過份擁擠。Lacy and Czarick ( 1992 ) 建議這可能是因為雞有向風之習慣，控制的方法是放置 45 公分高，5 公分×10 公分網格之鐵絲網，每隔 30 公分裝一片。目前肉雞場使用這些設備已很普遍，裝設此圍籬時，每一隔開之空間養雞密度一定要相同，因此此圍籬應在雞隻開始使用隧道式通風時即採用。
中國畜牧雜誌第五十六冊合訂本
1996年七月號至1996年十二月號
第 28 卷 (96) 第 8 期 ( 121 ~ 125 )