肉牛棚舍设计和设备选择（上）

互推小编 2024-04-08

JamieRobertson,MIAgrE/著赵恒鑫/译

牛舍建设是除了买牛的花销之外，牛场投入最大的部分。而且牛舍建设是一个短期投入，长期受益的项目。但是一旦设计失误，对牛、对生产经营的影响也是长期的。

当然，不同地区、不同场地的牛舍建设是不能一概而论的，因此，如何合理设计牛舍，因地制宜、因场制宜，在充分满足牛只需求以及操作方便的同时，使花费最小是每一个养牛人想要的。本文从牛舍建设几个主要方面分别对牛舍设计进行论述，希望对大家有所帮助。

——《安格斯》杂志编辑

牛舍设计的几个关键因素

良好的棚舍设计可以为牧场节省更多的经济成本以及给肉牛带来良好的健康和福利。主要包括通风、湿气、排水、光照等因素。

大多数牛舍的建设目标是确保牛舍每天都能最大程度地发挥它的通风潜力，而且不会使牲畜暴露于高风速下。

地面处理的主要原则是吸收牛的排尿、雨水以及水槽溅出等一系列的多余水分并将其引向排水设施，这也是肉牛场地面设计是否合理的关键设计特征。

屋顶坡度和设计应受牛舍中饲养的家畜类型以及当地光照情况影响。在设计新建牛舍或对旧牛舍进行改造时，需要考虑到屋顶所需的热交换面积，以使牲畜的热量和湿气通过自然对流的方式逸出。

风的入口最好设计在两个侧壁上，入口面积建议是出口面积的两倍，最好是出口面积的四倍。

犊牛的牛舍通常会增加机械通风，以保证通风量足够。不建议将整体体积较大的牛舍或通用牛舍用来饲养犊牛。牛舍设计时需要考虑到，日常维护和清洁的有效性和便捷性。

此外还需要考虑到牛舍设计中，给犊牛、成母牛和育肥牛的设计要素是不一样的，需要综合考虑牛舍通风，牛舍的进水排水等因素。

一般来说，我们可以通过参观本地区其他类似规模的牧场，借鉴有关牛场布局和建筑设计的一些好的地方，可以让我们的牛舍建设更适合当地情况。

合理设计牛舍的好处

改进现有牛舍或根据当地情况设计最佳标准的新牛舍，对动物健康和生产性能会产生积极正面的深远影响。因此，牛舍设计可以通过以下方式对牧场的盈利能力和效益增长产生了有益的影响：

+降低疾病发病率并改善动物福利和生产性能表现

+提高劳动效率（时间）、降低物料投入（卧床，饲料等）

+提高养殖可持续性和市场竞争力

+为工作人员提供更安全的工作环境

我们必须意识到任何牛棚都是专门为某种牲畜，或饲养的某个阶段而设计的，而不是作为通用牛舍构成的，因为牛群不同，牛的需求不同，牛舍的设计理念和标准也不一样，尤其是通风换气方面。

牛舍的环境考量

牛舍的设计多种多样，但不管是在哪里，什么情况下，牛舍设计必须控制三个关键的环境参数：风速+湿度+新鲜空气

干燥的环境对牛的日增重非常重要，特别是犊牛。

风速（通风）

牛舍内的空气速度与动物的健康和生产性能息息相关。空气流通对于将新鲜空气引入建筑物并去除湿气，热量和有害气体至关重要，但是风速不是越高越好，风速太高反而会产生反作用。风速过高可能会引发风寒，应尽量避免通风过量，特别是对幼小的动物。随着牛周围的空气速度的提升，会降低了其皮毛的隔热作用，从而增加牛体的热交换效率。如果过度通风，将对生产效率和牛的免疫能力产生极大的影响。牛也是恒温动物，需要调动额外的能量以保持身体的温度。这个临界点称为最低临界温度（LCT）。

牛舍内的风速和牛的健康息息相关。

小牛对于气温降低比成年牛更敏感，由于他们的最低临界温度更高。

0-2周龄之间的健康犊牛的LCT为10-15°C。LCT受许多因素的影响，包括毛发长度，毛皮是湿还是干。随着牛的生长和变重，它们的LCT会变得越来越低，从而使它们能够承受较低的温度而不会感到不舒适。同样，随着日增重率的提高，LCT趋于降低（表1）。

水分

水分是牲畜的呼吸，尿液，粪便和汗液产生的。好的牛舍设计的目的是通过确保有效的排水和粪便管理以及在所有天气条件下均有效的通风来防止水分积聚。牛舍内水分过多会有以下弊端：

+增加细菌和病毒存活的风险

+增加污水传播感染疾病的风险

+增加卧床垫料的需求

+随着环境温度的降低，湿度大的牛舍通常会感到更寒冷。但是，在温暖或炎热的天气中，潮湿的环境配合通风可以有效地为牲畜和牛舍降温。

新鲜空气

提供足量新鲜空气可以最大程度提高牛群健康程度和生产效率。新鲜空气有助于去除建筑物中的热量，湿气，灰尘，废气和微生物。它还有一个至关重要的作用：新鲜空气在杀死病原体方面非常有效，杀死多种细菌和病毒的速度比一半新鲜空气和一半陈旧空气混合的速度快10至20倍。

牛舍设计和改造的主要目标是向牛舍内的尽可能多的提供清洁，新鲜的空气，但同时又不能使牛承受的风速过大。进入牛舍时可能会闻到氨气的味道，空气中氨的浓度增加就表明新鲜空气不足。氨气浓度升高是由于粪便和尿液没有及时清理，而析出氨气，氨气的比重比空气大，所以如果人闻到了氨气的味道，那说明氨气已经积累较多，尤其是对于犊牛伤害很大。排水不良和潮湿的卧床也可能导致该问题。

温度通常被认为是一个关键的环境因素，但是只有在严寒（<0°C）或不足一月龄的犊牛才会感受更明显。更重要的是，风速或湿度的提升会让低温给牛带来的负面影响增加。

低温的负面效应会随着风速及湿度的增加而增加。

动物福利

动物福利主要是要关注动物的身心健康，让其健康的生长，提升生产性能。这也可能会受到其所在牛舍的影响。牛舍的设计，建造和维护都应给牛群提供良好动物福利，主要包括五大自由：

+免受饥饿和口渴的自由–随时获得淡水和健康饮食

+舒适生活的自由–提供包括安全圈舍和舒适休息区的适当环境

+免受痛苦，伤害和疾病的自由–通过预防或快速诊断和治疗让牛健康成长

+表达正常行为的自由-通过提供给牛足够的空间及设施，满足牛社交、玩耍和休息的需求。

+免受恐惧和困扰的自由-避免其遭受痛苦和恰当的治疗来保证牛良好的健康和福祉。

这五个自由可以用于评估当前和计划建设的牛舍中还有什么不足，检查可以在何处进行改进。此外，足量的采食，饮水，适当的社交或休息和放养密度息息相关，都会影响身体健康。能够提供足够排水，控制风速，最大程度减少牛舍设施尖锐的地方，提供防滑槽并提前安装易于清洁的地面和基础设施。

牛舍外墙设计成木质带通风护栏的形式，更有利于牛舍通风

建筑成本

牛舍设计通常受成本因素影响很大。在提高牛只健康水平和生产性能的部分进行投资应大于其他节省短期成本的方面。自建牛舍通常看起来比找专业的建筑承包商便宜。但是，必须考虑到参加建设的家庭成员的人工成本和其他杂费，并考虑完成时间。而且自建牛舍不一定满足标准化牛舍的需求。

牛舍的建造成本范围很大，成本受位置，地形，设计规格，建造质量和建造者的影响。表3列出了不同类型建筑物的成本相对范围。必须在成本中考虑一些可变成本，诸如床上用品，人工，水泥，饲料储备和损耗等。

稻草使用

稻草铺设卧床的成本及其使用方式不同地方差异很大。如何切合牛舍需求，有效地排水和通风，使稻草能够得到有效利用是一个重要方向。不同阶段和月龄的肉牛需要使用稻草的量是不一样的（表4）。

稻草卧床使用方式

使用稻草作为卧床垫料的牛舍，应该有一个水泥的通道或者采食道。促进牛蹄的磨损，防止牛蹄过度生长。

对于不到一岁的牛，通道宽度至少要为2M，并且应该定期清理。如果牛舍里既有母牛又有小牛，通道宽度至少要3.5m宽。这样既可以满足母牛穿过颈夹（颈杠）的采食需求，又可以让小牛跟在她后面吮吸。

在采食通道和稻草垫层之间可以设计一个小台阶（最高0.3m），非常有用。这有助于让稻草不至于被踢到采食通道，并防止粪尿流到垫草上。当清理采食通道的时候，也不至于损坏卧床。

对于秋季产犊的牛群，非常重要的一点就是要为犊牛留出足够的活动空间。

牛舍设计原则

新牛舍的设计过程应充分考虑以下几个方面，避免使用时遇到相关问题：

+农场经营的需求：现在和将来牧场养殖、扩建、进出牛只等

+饲养牛群的需求：饲料储备、运输，饲喂车辆进出、牛群转场等

+牧场的可用空间：料库，粪污，办公，生活等区域

+投资和流动资金的考量。

翻新现有牧场时，也应采用相同的考量方式。首先需要评估牧场当前状态和功能。他们是否能满足以下方面：

+提供安全且易于使用的合格设备？

+是否由于动物健康状况差和生产力下降而降低了生产性能？

改善牛场设施否能提高牛群福利，提升生产性能？

要考虑的要素

1.确定建筑物的用途，然后定义和记录

•牛群的数量和活重

•能容纳的最大牛群数量

•可接受的最大/最小牛舍是多大

•饲喂道的长度

•饲喂道的宽度

•进出的通道，包括转弯设计

•设备、物料进出和存放的考量

2.确保设计的牛舍内部布局适合相应的牛群

•确保符合国家和行业规定的牛群健康/福利标准

•确保符合国家规定的建筑标准

3.设计前需要结合当地情况做参考

•考量当地天气，盛行风向，是否有暴风雨等

•附近是否有其他建筑物，如果有考虑建筑对牛舍风向、采光等的影响，以及建设牛舍带来的环境纠纷

•其他与牛群的生物安全和疾病风险相关问题

•饲料、垫料和粪便清除和储存相关设施和场地

•牛的淘汰、死亡等处理设施

4.还需要考虑

•新牛场的占地面积

•如何饲喂牛

•牛只如何转舍并进行相应管理

•牛群的卧床该如何铺设以及清理

在设计阶段认真考虑日常任务如何执行，可以显著提高生产效率以及财务回报。

5.设计饲喂程序及路线

劳动力和时间是牧场最宝贵的资源之一，这也是在设计层面有很大改善潜力的区域。在设计阶段认真考虑日常任务如何执行，可以显著提高生产效率以及财务回报。

6.牛舍设计必须考虑到建筑对实际生产的影响。这将确保牛舍在给牛提供遮风挡雨的住所的同时，满足生产需求。需要考虑到以下几点：

•屋檐的长度，宽度和高度

•屋顶坡度/间距。较大的坡度将比较小的坡度能更有效地通风，并降低日晒带来的热量

•根据所饲养的牛品种的高度设计墙壁的高度

•根据当地风向，设计进风口和出风口。确保通风设施设计、安放正确可以有效的预防诸如肺炎等牛群非常易发的疾病

•屋顶涂层材料

•墙壁涂层材料

•适当的地面坡度和排水

7.开展任何工作时，都必须确认符合当地的法律法规

8.制作的建筑图纸尽量符合规格、内容详尽

设计限制

在长度超过27m的牛舍中，随着长度的增加，将清洁的新鲜空气输送到牛舍最中心会变的越来越困难。在正确的位置设计通风口的入口和出口，对于保障牛群健康至关重要，甚至比牛舍的高度和体积更为重要。

体积比较大的牛舍比体积小的牛舍更容易受到极端天气的影响，并且通常不适合饲养犊牛。与具有较高坡度的屋顶相比，低坡度（<12°）的屋顶如果遇到降雪，承受的降雪压力会更高，而且平时会吸收更多的阳光到牛舍内。这样就会导致冬天建筑物内昼夜温差变大，并且夏天会使温度升高。

建设前需要做调研

在考虑建造新牛舍或改造现有牛舍时，最好去附近其他牧场看一下。与其他牧场讨论一下不同设计和功能的优缺点。吸收一下其他地方牧场的优秀经验。

棚舍内部设计

牛舍地面

牛舍的地面在使用的时候需要承受很大的物理和化学作用。如果地面的构造和维护得当，它将最大程度地提高牛群舒适度而使生产性能提升。表面应具有防滑特性，去除一切可能造成伤害的边缘或部件。一个理想的牛舍地面应具备的特点是：

+表面相对干燥以及便于牛群行走

+可以让牛稳定而且舒适的站立

+地面需要使用耐用性强材料，并且可以吸纳一部分多余液体并可以将其引向有效的排水设施。地面坡度，表面设计和排水设施的布局都与牛群的舒适度和建筑物内的湿度控制密切相关。如果需要在垫草下或水槽附近排水，可以设计一个大约5度的倾角。使用自动饲喂的设备（喂奶、喂水或喂料）附近，排尿方面需要设计的更优异。

水泥地面

地面结构的质量对于舒适性和耐用性都至关重要。混凝土的质量和添加的水量与地板的耐久性关系非常大（水泥标号）。如果设计成粗糙的水泥地面可使蹄子磨损加快20％。光滑的地面会增加滑倒和受伤的风险，在牛只走动频繁的地方或牛只发情、交流比较多的地方可能会更危险。

而且牛在光滑的地面上行走的时候会变得更小心翼翼。在水泥地面上设计沟槽已成功用于奶牛行业，以提高奶牛的舒适度和地面排水能力。设计带槽地面的基本设计参数包括：

+沟槽宽度约为7.5mm（计算方式为从一个槽中间到另一个槽中间，依据牛品种不同，蹄子大小不同而做相应调整），一般设计平行槽

+沟槽边缘光滑不带毛刺

+槽沟宽度不应超过20mm，深度13mm

格栅地板

格栅地板是一种无需使用稻草或其他垫料的地面。粪便和尿液通过地板的缝隙掉落到地板下面。格栅上可以覆盖橡胶垫以增加舒适度。表6中给出了不同月龄的牛格栅地板的推荐尺寸。按这些尺寸设计地板可以避免了牛蹄承受过大的压力，并且防止粪便堆积在格栅上。

注意

硫化氢是一种剧毒气体，可通过格栅下面长期不清理的粪尿脏土产生。员工可能会因吸入过量硫化氢释气体而中毒。最初的气味类似于烂鸡蛋，但是在高浓度下，气味可能会变得不明显，因为这种气体会导致嗅觉功能下降。当清理或者搅动时通常是风险发生的关键时间，包括但不限于清理积粪、冲水，或者牛掉入粪尿中发生机械搅动。如果将碱性物质（例如卧床干燥用的石灰或石膏）混合到粪尿中，也会产生硫化氢释放的风险。如果一定要清理积粪，最好是在大风天进行清理，清理过程中打开所有的门和通风设备，并保证不是单人操作，且每个人都了解本操作的风险，管理人员也需定时关注清理现场。

橡胶垫

地板上铺设橡胶垫相对于格栅地板来说，更适合养牛。是因为：

+站立时蹄子受力较小，牛起卧更舒适

+躺下时牛对于温度的要求得到了满足

而且相对于有橡胶垫的格栅地板，没有橡胶垫的格栅地板，牛只行为表现更为正常，生产性能更高。橡胶垫广泛用于奶牛行业，并为牛肉行业提供了更好地契机，尤其是在传统卧床建设、使用成本都很高的情况下。

现有牛舍改造

如果当前的地面不能有效的容纳或者导流多余的水分和尿液，就会影响动物健康和生产性能，所以我们必须采取相应措施以改善这种状况。

可以在现有地面上开槽以改善排水性能，并且可以用环氧树脂/混凝土给排水槽做一个防水涂层，或重新给地面找平、做倾角都是能提升管理效率的投资。

卧床

一般在繁殖母牛场会根据成年牛体型设计卧床，这样可以有效利用牛舍内的空间和躺卧区域，但这不适合公牛，因为公牛的身体构造原因，他们排尿的位置是卧床的中间。卧床的设计要求：

+一般牛群头数是卧床数的95%，这样可以减少欺凌并增加躺卧时间

+尺寸设计时，要满足大部分牛躺下或者站起来而不碰到隔断的钢管

+卧床长度必须满足牛的身体活动空间、头活动空间以及弓步空间（牛站起来时会向前踏一步）

+在相对的卧床中间，应提供0.7m至1.0m的缓冲空间

+设计合理的挡胸板可以帮助牛更好的起卧

+牛喜欢卧床前高后低，最好有2-3度的倾角，而且这也有助于排水

+卧床的长度应符合大部分牛的体长，可以确保牛的屁股在卧床外

+卧床的宽度设计要根据牛躺卧的宽度，为满足后腿伸展的需求一般会在1.2m

+每排卧床之间的通道宽度至少应为3m

+饲喂道至少要距离卧床4.6m

关于卧床设计的更多资料可以参考Dairy Housing – a best practice guide (2012)——信息包括卧床的小坎墙、表面设计、使用材料等细节。

也可以观察母牛的躺卧行为、卧床卫生情况，如果有跗关节和膝盖擦伤或小腿受伤等情况，可能表明卧床设计不佳。

灯光

为避免产生因视野不清产生的危险，更高效地工作，我们必须在整栋牛舍里提供均匀而充足照明，并且每一部分都是可以控制的，光强度以勒克斯（lux）为单位。

对于牛来说，每天保持一定时间的黑暗（少于30 lux）对于维持激素平衡至关重要。提供16-18小时、170勒克斯的光照，并保障6-8小时的黑暗，可以让牛只日增重增加，促进小母牛的发育，增加哺乳牛的产奶量。更多的技术细节可以参照Dairy Housing – a best practice guide (2012)。