| 牛舍環(huán)境調(diào)節(jié) （八）紓解熱緊迫之對(duì)策 在高溫多濕的氣候下，防暑對(duì)策是很重要的，針對(duì)夏季的暑熱，使用環(huán)控設(shè)備調(diào)節(jié)環(huán)境內(nèi)的溫、濕度僅為輔助辦法，最基本的還是應(yīng)從結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、方位及建地的選擇開始。 其次，為了減少進(jìn)入禽畜舍內(nèi)的熱度，須控制日射與增加防熱之功能。並為了舍內(nèi)散熱、動(dòng)物體的放熱與不良?xì)怏w之移走，須促進(jìn)通風(fēng)。由於本省禽畜舍多為開放或半開放式建築，是以在建地的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)以風(fēng)的活用為著眼點(diǎn)。若仍不足，可再配合風(fēng)機(jī)行強(qiáng)制通風(fēng)或採蒸發(fā)冷卻方式等來緩和暑熱。正確的降溫方法應(yīng)是多管齊下才能收相輔相成之功效。 （一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（二）方位選擇與控制日射 在規(guī)劃禽畜舍的方位時(shí)，要考慮陽光的入射方向。如夏季要避免直射舍內(nèi)，而冬天偏要求直射。在本省，禽畜舍建屋的方向應(yīng)以東西向?yàn)橹?。東西向長棟的禽畜舍，在夏季的早晨，從北側(cè)及東側(cè)會(huì)有直射光進(jìn)入舍內(nèi)，在傍晚，會(huì)從北側(cè)及西側(cè)有直射光進(jìn)入舍內(nèi)，日間則幾乎沒有直射光線（如圖 26a ）。 南北向的禽畜舍，在夏季之上午時(shí)分，從東側(cè)會(huì)有直射光線進(jìn)入舍內(nèi)；下午則有直射光線由西側(cè)進(jìn)入舍內(nèi)（圖 26b ）。 完全開放型結(jié)構(gòu)可配合側(cè)遮蔭系統(tǒng)之安裝，尤其是那些南北向長棟，已無法修改的禽畜舍。又周邊可多種樹來擋直射、散射與反射光的進(jìn)入，但需注意應(yīng)不影響風(fēng)（尤其是南風(fēng)）的進(jìn)入。
（三）屋頂及屋簷高度 Bucklin 等（ 1992 ）建議寬度為 12 米（ 40 呎）或更小的建築， 其屋簷高度應(yīng)至少維持 3.6 米（ 12 呎），若寬度增加則屋簷高度應(yīng)增加至 4.2 米（ 14 呎）或以上以避免牛舍中央部份通風(fēng)不良。屋簷高度在 4 米以上，屋頂高度當(dāng)在 5.5 米以上（假設(shè)斜度為1:3 ）。牛舍的屋頂高度愈高，熱空氣上昇後蓄積於頂部離牛體會(huì)愈遠(yuǎn)，其往下的長波輻射量會(huì)大幅減少為其優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)需加強(qiáng)，增加建築成本，為其最大之缺點(diǎn)。Bucklin 等提出上述建議值之基本考量在通風(fēng)是否良好，並未考慮到任何由四周進(jìn)入牛舍的輻射能量。其之所以如此考量乃因其所設(shè)計(jì)之牛舍多有邊牆，僅在邊牆中下方開放，有別於本省之完全開放式無邊牆之牛舍。 本省開放式牛舍的設(shè)計(jì)仍應(yīng)維持高的屋頂，但屋簷則不宜太高，因?yàn)樵礁叩奈莺櫍鄙涔饩€進(jìn)入室內(nèi)的累積時(shí)間愈長，其累積總量也愈高，不利於降溫。屋頂要高，屋簷不宜高，再加上為了減小受風(fēng)面，屋頂斜度不宜大的限制，最終的結(jié)論便是寬度要加大。但是寬度加大，在牛舍的中央部份很可能會(huì)通風(fēng)不良，是以使用風(fēng)機(jī)來協(xié)助通風(fēng)亦屬必要。 表 16 所示為各不同斜度下牛舍寬度與屋頂至屋簷鉛直高度之關(guān)係， 若屋頂高度為已知，則扣除表 16中屋頂至屋簷之鉛直高度即可求出屋簷高度。 表16. 不同斜度下牛舍寬度與屋頂至屋簷鉛直高度之關(guān)係（方，1995）屋頂斜度牛舍寬度屋頂至屋簷 鉛直高度屋頂斜度牛舍寬度屋頂至屋簷 鉛直高度1:2 (25.56度)6m 1.5m 1:7(8.13度)14m 1m 8m 2m 16m 1.14m 10m 2.5m 18m 1.28m 12m 3m 20m 1.43m 14m 3.5m 22m 1.57m 16m 4m 24m 1.71m 1:3 (18.43度)6m 1m 1:10(5.71度)10m 0.5m 8m 1.33m 14m 0.7m 10m 1.67m 18m 0.9m 12m 2m 22m 1.1m 14m 2.33m 26m 1.3m 16m 2.67m 30m 1.5m 1:5 (11.31度)10m 1m 1:20(2.86度)10m 0.25m 12m 1.2m 14m 0.35m 14m 1.4m 18m 0.45m 16m 1.69m 22m 0.55m 18m 1.8m 26m 0.65m 20m 2m 30m 0.75m 表 17 所列為屋簷高度設(shè)計(jì)因子一覽表，表中所列為本省各月月中由上午七時(shí)至下午五時(shí)之太陽高度角（太陽光線與水平面之夾角）之正切函數(shù)值。表中以雙線圍住的區(qū)域?yàn)楸臼≈疅峒局休^熱之時(shí)段，為設(shè)計(jì)屋簷高度之重要參考值。以下以三個(gè)實(shí)例說明表 17 之用法。 表 17. 屋簷高度設(shè)計(jì)因子（方，1994）-日期1/152/153/154/155/156/157/158/159/1510/1511/1512/15時(shí) 間7:00 0.05 0.09 0.19 0.31 39 0.40 0.37 0.33 0.29 0.24 0.16 0.09 8:00 0.27 0.33 0.45 0.61 0.70 0.71 0.66 0.62 0.58 0.50 0.39 0.30 9:00 0.50 0.59 0.77 1.00 1.15 1.14 1.08 1.03 0.94 0.80 0.63 0.52 10:00 0.73 0.89 1.18 1.64 1.94 1.92 1.81 1.70 1.47 1.15 0.88 - 11:00 0.94 1.19 1.71 2.86 4.17 4.09 3.71 3.21 2.25 1.50 1.08 - 12:00 1.05 1.39 2.12 4.36 15.46 58.45 40.92 6.62 2.72 1.59 1.12 0.98 13:00 0.99 1.31 1.87 2.83 3.61 4.02 4.40 3.50 2.07 1.33 0.99 0.89 14:00 0.80 1.03 1.33 1.62 1.78 1.90 1.99 1.81 1.34 0.96 0.75 0.71 15:00 0.57 0.72 0.88 1.00 1.07 1.13 1.17 1.08 0.85 0.63 0.50 0.49 16:00 0.34 0.45 0.54 0.60 0.65 0.70 0.72 0.66 0.51 0.36 0.27 0.27 17:00 0.12 0.20 0.26 0.31 0.35 0.40 0.41 0.36 0.24 0.11 0.04 0.05
（四）加強(qiáng)減熱與防熱 屋頂應(yīng)加強(qiáng)減熱與防熱，外遮蔭、內(nèi)遮蔭與屋頂灑水之目的都在減熱，減熱需其它附屬設(shè)施、資材或能量，防熱則在設(shè)計(jì)階段即應(yīng)加以考量，所以防熱比減熱更重要。防熱需注意日射吸收率與隔熱材料的選擇，在東西向建築的南側(cè)屋頂更要特別採用日射吸收率較少與熱傳導(dǎo)係數(shù)較小的材料。 日射吸收率與顏色相關(guān)，純白色為 0.4，普通白為 0.5，黑色則為 0.95。反射率的計(jì)算為 1 減去吸收率。屋頂外部漆成白色有利於光線之反射，可降低吸熱量。屋頂內(nèi)部漆成黑色有利於日射的吸收，其相對(duì)的反射至下方動(dòng)物體的能量便會(huì)減少。 熱傳導(dǎo)係數(shù)則與材質(zhì)相關(guān)。 表 18所示則為屋頂內(nèi)面溫度與室內(nèi)氣溫之差想保持在 2 ℃、5 ℃和 10 ℃以內(nèi)時(shí)， 隔熱材料所需的熱阻值，括號(hào)內(nèi)則為以保麗龍（ Polystyrene foam ）為隔熱材料時(shí)的相當(dāng)厚度（單位為 mm ）。 表 18. 屋頂內(nèi)面溫度與外面氣溫之差，想保持在 2 ℃、5 ℃和10 ℃以內(nèi)所需的熱阻值，括號(hào)內(nèi)為保麗龍（Polystyrene foam）的相當(dāng)厚度溫度差吸 收 日 射 量（Kcal/m2時(shí)）10020030040050060070080090010002 ℃-0.230.700.121.62.02.52.93.33.7(-)(7)(21)(35)(48)(61)(74)(86)(98)(110)5 ℃--0.160.340.520.690.861.01.21.3(-)(-)(5)(10)(16)(21)(26)(31)(35)(40)10 ℃---0.070.160.240.330.410.490.56(-)(-)(-)(2)(5)(7)(10)(12)(15)(17) （五）屋頂開口 足夠的屋頂開口面積對(duì)自然通風(fēng)而言是絕對(duì)必要的。以下計(jì)算公式提供太子樓設(shè)計(jì)上之參考。 太子樓屋頂開口寬度以 W 表示，牛舍寬度以 Width （以呎為單位）表示，則 W 應(yīng)至少相當(dāng)於下列公式之計(jì)算值。 不同牛舍寬度下太子樓屋頂開口寬度之最小建議值如表 19所示（方，1995）。 W = 1 呎 + (Width/10 - 2) * 2 吋 表19. 各不同牛舍寬度下太子樓屋頂開口寬度之最小建議值（公制）牛舍寬度屋頂開口寬度8 m 34 m 12 m 40 m 16 m 47 m 20 m 54 m 24 m 60 m 28 m 67 m 32 m 74 m （六）促進(jìn)通風(fēng) 通風(fēng)是為了排除舍內(nèi)對(duì)家畜生活上不必要且有害的熱、水分、二氧化碳與氨等不良?xì)怏w，並補(bǔ)給新鮮空氣而施行。在擠乳時(shí)乳牛呼吸加速，環(huán)境內(nèi)二氧化碳量提高，是以在擠乳之同時(shí)亦應(yīng)加強(qiáng)擠乳區(qū)之換氣。屋頂上方有開口之建築有利於自然通風(fēng)，亦可加裝朝上之風(fēng)機(jī)以加強(qiáng)通風(fēng)效果。室內(nèi)外溫差造成空氣密度差，熱空氣密度小較輕，所以會(huì)往上，若屋頂較高則由於煙囪效應(yīng)之關(guān)係，往上的空氣流量也會(huì)加大。若屋頂有開口，則熱空氣可由開口逸出避免蓄積。屋頂開口可有多種設(shè)計(jì)方式，如圖25所示，其中以太子樓之設(shè)計(jì)在本省為最盛行。自然通風(fēng)的風(fēng)量大小可以用以下公式計(jì)算（Albright, 1990）。 . V = 2 A (g △h (Ti - To)/Ti )0.5 其中 V 為風(fēng)量率 (m3/s), g 為重力加速度，△ h為入風(fēng)口與出風(fēng)口之鉛直距離（ m ），Ti 與 To 則分別為室內(nèi)、外之絕對(duì)溫度（ K)，如圖27a 所示。 上式假設(shè)入風(fēng)口與出風(fēng)口為等面積，若二者面積不等時(shí)，上式應(yīng)使用較小之面積值計(jì)算（一般為屋頂開口之面積），再用下式計(jì)算修正因子： Y = a + b X1.5 + c X3 + d ln(X) 上式中 Y 為增加之風(fēng)量率（ % ），X 為入出或出入風(fēng)口之面積比，X 之範(fàn)圍為大於等於 1，小於等於 6，若比 6 大則以 6 計(jì)算。上式中 4 個(gè)係數(shù)值分別為 5.0573762， - 5.1630212， 0.10777564及 48.581499。上式為圖27b 之迴歸公式（ r2=0.9999）。真正自然通風(fēng)的風(fēng)量率應(yīng)以下式計(jì)算： . . Vreal = V ( 1 + Y/100 ) 由圖27b 可知維持入口面積為出口面積之 4 ～ 6 倍，可增加約38 ～ 40% 的風(fēng)量率，入口面積繼續(xù)加大則助益不大。由圖27a 可知，屋頂愈高，入風(fēng)口愈低，則△ h 值增加， 亦可增加風(fēng)量率，此即所謂的煙囪效應(yīng)。要求入風(fēng)口低，可透過降低屋簷或以低的屋簷配合側(cè)遮蔭系統(tǒng)來達(dá)成。綜合上述之探討，可有以下之結(jié)論：欲加強(qiáng)自然通風(fēng)之效果，首先屋頂上方應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈_口面積，屋頂能高則高，入風(fēng)口則能低則低，但需維持入風(fēng)口面積為出風(fēng)口面積之 4 ～ 6 倍。
表 20 所示為一般決定換氣量的設(shè)計(jì)指標(biāo)，表 21 所示則為乳牛舍換氣量的建議值。 表 20. 決定換氣量的設(shè)計(jì)指標(biāo) 設(shè)計(jì)換氣量二氧化碳濃度 濕度（RH%)溫度（℃）最少換氣量2000ppm 以下80-10正常換氣量2000ppm 以下804～20最大換氣量2000ppm 以下8029 表 21. 牛舍換氣量的建議值 -冬季的最低換氣量冬季的換氣量夏季的最大換氣量0- 2月大 25 m3/hr‧頭83.51672-12月大 33.4 m3/hr‧頭10021712-24月大50 m3/hr‧頭133.5300成 牛 45.5 m3/hr‧500kg151.5477牛乳處理室--1000 m3/hr擠乳室 -167 m3/hr668 m3/hr
當(dāng)自然通風(fēng)之風(fēng)量不足時(shí)，可採用風(fēng)機(jī)來強(qiáng)制送風(fēng)，牛舍中一般採用扇徑約 1 米的大型風(fēng)機(jī)； 其可安裝於中央走道上方或於牛床上方，如圖 29 所示。不論何者，其均應(yīng)使進(jìn)入的風(fēng)能貫穿全棟牛舍。
（七）對(duì)牛體吹風(fēng)或?yàn)⑺? 如圖 30 所示為牛舍內(nèi)對(duì)牛體吹風(fēng)之風(fēng)機(jī)的三種常見裝設(shè)方式。此三種方式均為將上層高溫的空氣向下吹，嚴(yán)格論之，皆不恰當(dāng)。不過，三者中以 (3)為最佳。此三種方式對(duì)牛體均能有舒解熱緊迫之功能應(yīng)歸功於促進(jìn)空氣之流動(dòng)，而非降溫。再者，應(yīng)避免長時(shí)間對(duì)牛體直接不斷送風(fēng)。
目前用在減緩或降低牛隻熱緊迫的方法中亦有使用間歇性灑水（淋?。┓绞絹磉_(dá)到蒸發(fā)散熱之目的。其使用方式與豬隻之淋浴相同。Bucklin 與 Turner （ 1991 ）指出，在濕熱氣候中採用直接對(duì)牛隻灑水（淋?。┡浜蠌?qiáng)制通風(fēng)的系統(tǒng)，其產(chǎn)乳量比一般完全無降溫設(shè)施的系統(tǒng)多出 7 ～ 15 ﹪。 然而，過濕的地面提高牛隻產(chǎn)生腐蹄?。ㄌ闳~炎，Lamintis ）的機(jī)率，泥濘的地表容易污染母牛之乳房， 造成清洗上的困擾，不僅增加工時(shí)且浪費(fèi)用水。若未清洗乾淨(jìng)更可能污染乳品。 （八）自走風(fēng)機(jī)加旋轉(zhuǎn)造霧法 筆者於草屯洪姓酪農(nóng)之牧場(chǎng)測(cè)試兩種降低熱緊迫的方法，分別用來「解悶」與「去熱」，兩者應(yīng)一併使用。 本系統(tǒng)於 1995 年 5 月完成安裝， 同年 6 月至 8 月該酪農(nóng)戶於全省 DHI 酪農(nóng)戶場(chǎng)平均乳量排行榜中名列第一，其產(chǎn)量分別為平均 8722 公斤與 8726 公斤（資料來源：酪農(nóng)天地雜誌，第 10 期及第 11 期），與前一年同時(shí)期之產(chǎn)量相比（ 83 年六月產(chǎn)量低於 7667 公斤， 八月產(chǎn)量為平均8097 公斤）。 產(chǎn)量大幅成長絕對(duì)是由於酪農(nóng)之辛勤與認(rèn)真，但降溫設(shè)施之無害且有利於牛奶之生產(chǎn)應(yīng)是無庸置疑。業(yè)者目前已決定自費(fèi)將全場(chǎng)加裝本套系統(tǒng)，統(tǒng)一由電腦自動(dòng)監(jiān)控。以下簡述此兩種方法及其優(yōu)點(diǎn)：
（九）對(duì)使用噴嘴噴霧降溫的建議 前述旋轉(zhuǎn)離心式造霧機(jī)之用水量為每小時(shí) 4.8 公升， 屬低流量，是以在操作時(shí)可持續(xù)噴霧，且由於顆粒微細(xì)，所以在常溫範(fàn)圍內(nèi)能百分之百蒸發(fā)，且不需耽心開放式牛舍內(nèi)是否濕度會(huì)太高，在控制與管理上頗為方便。若改為使用噴嘴噴霧方式則應(yīng)注意噴霧持續(xù)之時(shí)間、風(fēng)機(jī)之配合情形、水壓、安裝高度與水質(zhì)等。 若以一坪面積配合一個(gè)噴嘴，且每個(gè)噴嘴的用水量相當(dāng)於一個(gè)前述旋轉(zhuǎn)離心式造霧機(jī)用水量來估算，若連續(xù)施用，則用水量為前述使用旋轉(zhuǎn)離心式造霧機(jī)之 6 ～ 10 倍，其降溫程度可較快， 但牛舍內(nèi)空氣濕度達(dá)到 100% 的機(jī)會(huì)也相對(duì)提高許多。如前所言，環(huán)境中過高的濕度會(huì)使乳牛耐熱程度降低（透過蒸發(fā)來散熱之功能受到抑制），所以除了需採間歇式噴霧方式外（可使用兩段式定時(shí)器）尚需配合大風(fēng)量將過濕的空氣迅速排出。 再者， 水壓需至少維持在每平方公分40 公斤（ kg/cm2 ）或以上，才能產(chǎn)生細(xì)微的顆粒。 水壓不足水珠顆粒過大將無法完全蒸發(fā)，水珠行進(jìn)距離太短亦無法完全蒸發(fā)，其最終均會(huì)造成地面或牛體潮濕，則與灑水方式無異，此非使用噴霧法之目的。 除了水壓與安裝高度之問題外，水質(zhì)亦是另一個(gè)需時(shí)時(shí)留意之重要課題，尤其本省大多數(shù)酪農(nóng)皆使用地下水，是以噴霧系統(tǒng)使用之水在進(jìn)入噴霧系統(tǒng)管路之前的過濾絕對(duì)不可省，若經(jīng)費(fèi)許可應(yīng)考慮軟水處理。   |
希望把所有資料都發(fā)上來