强制通风与水 冷却系统对鸡只生产的影响

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Rober   W.  Bottcher

美国北卡罗来纳州立大学生物及农业工程系

摘    要

        蒸发冷却与强制通风是在热的天气，甚至潮湿气候下用来预防或减缓鸡只紧迫的方法。水 冷却系统是一种有效率的蒸发冷却方法，它是藉由强制通风方式，使空气经由水 片进入鸡舍当中蒸发冷却，必须使空气的温度降到低於鸡只体表温度，而且强制通风也是必须的。一些研究也指出，在温暖的天气下，采用蒸发冷却与强制通风可增进鸡只生长，一个温度与风速指数，可用来确定排风与蒸发冷却设备的效能。在潮湿的气候中，如何去控制在中温情况 ( 如夜晚 ) 下，不使鸡舍内的湿度过高，是件非常重要的事。

一、前    言

        蒸发冷却是一种藉由水份蒸发来降低空气温度，同时使得湿度提高的方法。在温暖的天气中，喷雾冷却系统与蒸发冷却系统 ( 水 冷却 )，均可於鸡舍中使用，虽然水 冷却系统也许比喷雾冷却系统来得贵，但水 冷却系统不必清理喷嘴，也不会使鸡舍内 湿。

        水 冷却系统大部份均比喷雾冷却系统来得有效率，Xin   et  al ( 1994 ) 等人发现，水 冷却系统在维持隧道式排风系统的鸡舍於适宜的温度上，比喷雾冷却系统来得有效率多了。

        虽然湿度的增高降低了蒸发冷却的效能，但甚至在潮湿的气候中，蒸发冷却系统仍然可在一天中最热的时段，将气温降低 5℃。

        当气温接近鸡的体表温度时，它的散热能力会大大的降低，由此在有强制通风的情况下，将温度降到低於鸡只体表温度几度是必须的。在实验研究方面，Cantom   et  al ( 1983 ) 做了有关降低成熟肉种鸡热紧迫，经由增高湿度与降低空气温度 ( 蒸发散热 )，来指出鸡只体温与呼吸速率的影响，Simmons  and   Deaton ( 1989 ) 也用蒸发散热系统在热及潮湿的环境下，增加大肉鸡的生长成绩，蒸发散热系统增加了，9 周龄鸡只平均体重 290 g ( 2,938 对 2,648 g )，也增进 9 周龄的饲料转换率达 0.06 g 饲料／g 体重 ( 2.28 对 2.34 g／g )。Gatet 与 Timmons ( 1988 ) 也利用电脑模式来预测蒸发散热系统在温带气候对蛋鸡生产的明显效益，这些影响使蒸发散热系统在鸡舍设计利用上广泛流传。

二、鸡只温度与风冷效应

        鸡只的深部体温基本上在一天 24 小时内变化的度数不大，但如果持续升高鸡只体温，会导致鸡只的热紧迫，鸡只不断地产生代谢上的热，所以它必须去掉一定量的热来调节体温，鸡只可藉由主要的方式来散热，此又分为有感与无感散热。有感的散热包含了传导、对流与辐射，是藉由温度的差异来排散，有感的散热趋向於使鸡舍内的温度增高，而无感的散热包括了从鸡只体表 ( 如皮肤与肺 ) 散出形成水分，它趋向於使鸡舍内湿度提高。

        虽然鸡在高湿度的状况下会降低其对无感热消散程度，但鸡仍然能藉着它的肺蒸发相当多量的水，这是因为在鸡肺部中的空气温度较鸡舍内空气的温度高出许多 ( 也因此达到最高的湿度 )。

        因此，喘气是鸡只增加无感散热的方法，也是热紧迫的指标，相对的，有感的散热也会增加。降低空气的温度与增加空气流动的速率 ( 速度 )，为两种主要的增加有感散失的方法。空气的温度可藉由蒸发冷却系统，如水 系统或机械式的空调系统，这些都相当昂贵，空气流动的速率也可藉由排风系统来增加 ( 如隧道式排风系统藉由天花板上的调节孔来调节 ) 或者藉由室内的排风扇。

        因为空气的温度与空气流动的速率，对鸡只散热有极大的影响。一个极准确的鸡只温度 对风速的指数，对蒸发冷却系统与排风系统的设计有相当的帮助。Timmons ( 1991 ) 提出了一个将已出版的鸡只温度与风速资料为基础的鸡只温度 风速指数，如下：

Twind  index＝0.451  Tair 0.456ln  ( Vair )  Tair＋6.832ln   ( Vair )＋8.225 ( 1 )

Twind  index＝鸡所感受到的空气温度

Tair＝空气温度

Vair＝鸡只所感受到的风速

        这温度与风速指数以方程式 ( 1 ) 表示，在图 1 显示，以下为范例。

        范例：假设空气温度为 31℃，空气速度为 1m／秒，则由 Timmons 模式所显示出鸡所感受到的温度 T＝22℃，比实际空气温度低 9 ℃。

        因此 Timmons 模式预测出的风速大大降低了实际的温度，这就是为什麽隧道式排风系统在热天中如此有效率 ( 它使风高速吹过鸡只 )。但此种种模式，不适用於空气温度超过 35℃的情况，因为此温度已超过大多数的鸡只体表温度，而 Timmons 模式是以较低温的数据为基础，而此模式也是以吹过鸡只的风速为基础，常常都低於隧道式通风系统的鸡舍的平均风速。这是归因於排风效率高过其鸡舍的横切面体积。因为鸡舍像一支短的吸管，因此鸡舍高度中央位置的风速，一定高过接近地面处的风速。

        因为这个原因，Timmons 模式通常采用鸡舍中平均风速的 50 -75%做为鸡只所感受到的风速。假设我们采用鸡舍内平均风速的 50%，做为鸡只所能感受到的风速设计为 1m／秒 ( 如图 1 所示 )，可得知我们最少需 2m／秒的平均风速通过鸡舍，这样的需求将大大增加风管式排风系统的风扇排风量需求，因此采取其他方式来增加鸡只所感受的风速 ( 如利用天花板上的调节 ) 将更显得重要。

        如果能获得更多精确的资料来修正鸡只温度，则温度 风速指数如方程式 ( 1 )，可使操作者用来比较不同的排风方式与温度控制装置。

        为了提供一个实际的空气温度值，在所谓的“适当室内温度”20 ~ 23℃范围之间，在图 1 中显示出了该指数，同时可用来确定必须的温度设定值，或其他控制对排风扇及水 系统的方法。

        与例：风冷 ( 实际 ) 空气温度在 20℃的情况下，在空气温为 26℃ 及 34℃的范围下，从图 1 可得知它们所需的风速分别为 1.0m 及 1.5m／秒，在中间空气温度，鸡所感觉得到的风速将介於 1.0m／秒与 1.5m／秒之间。以隧道式排风系统而言，如要计算其鸡舍内的风速，必须将这些风速都加上 50%，而如果能将鸡舍横切面区域加上排风率，则其结果将倍增。

        虽然此温度 风速指数 ( 方程式 1 ) 并没有考虑湿度，但增高湿度可降低鸡只无感散热。在一些情况温度与湿度的联合反应造成紧迫，尤其是在低风速的情况下，当空气温度在适度的紧迫温度下 ( 如 30℃ )，且湿度相当高的情况下，通常是有效的避免使用蒸发冷却系统，而依靠强制通风来提供风冷的。在表 1 中显示出，有些控制系统已发展出如果发现室内相对湿度太高 ( 如超过 75% )，则不启动蒸发冷却系统。

        在有水 冷却系统的情况下，具体的做法是可藉着将水 冷却系统整晚都关掉，或将水 启动温设定较高，来避免水 冷却系统在晚上启动，以防止相对湿度过高。

        温度 风指数 ( 方程式 1 )，也没有考虑到高的空气温度，如超过 35℃的情况。

        因为肉鸡体表温度 ( 头与翅 ) 的表面温度约在 35 ~ 40℃之间 ( Bettcher  et  al. 1992 )，对流冷却 ( 风冷 ) 的效果必须在空气温度低於家禽体表温度才能发生功用，而温度要降低也必须在此种情形下才可能发生。

        在相当高的环境温度下，如不考虑湿度问题，蒸发冷却仍是必须的，因为持续的强制通风，一样是避免热紧迫的必要方法。

三、水 冷却系统与强制通风效果

        经由强制通风与蒸发冷却系统使空气温度降下，在温暖或炎热的天气中，家禽的热紧迫就可避免或大大减少，这些在鸡只生产上，可得到降低死亡率、增重增加、蛋重增加、整齐度佳等结果。

        水 冷却系统藉着降低鸡只维持舒适状态所耗能程度的减少，及避免热紧迫，可使鸡只在温暖的天候中达到它们的生产潜力。

        ( 85 年度家禽饲养管理研讨会 )

中国畜牧杂志第五十六册合订本

1996年七月号至1996年十二月号

第 28 卷 (96) 第 7 期 ( 145 ~ 149 )