孵化场通风《从细节到卓越：孵化绩效的实践指南》： 行业内部分享手册 12

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孵化场通风

Chris Williams. MS. PhD
Director of Technical Service
Zoetis



对孵化场通风章节将分为两部分内容，以下是孵化场通风的第二部分，是对孵化场通风系统的深入解析。

现在，让我们进一步了解通风系统。

下方示意图（图 5）展示的是安装在孵化场屋顶的暖通空调设备。

请注意经过过滤且由风门控制的新风进气路径。

我们会对室外空气进行加热或冷却，将其以可控温度送入孵化场，同时可在进气口处根据需要补充湿度。

通常情况下，经过处理的空气最多有 75% 会被循环利用。

那么，我们如何确定提供的新风量是否充足？

孵化所需的新风量标准又是什么？

HVAC设备以冷吨为计量单位，每冷吨制冷量可提供约400立方英尺/分钟的风量。

针对特定走廊或特定环境，暖通空调设备的需求取决于孵化器、出雏机的数量，或类似洁净室的室内空气交换量要求。

我们已知房间总容积或设备制造商给出的参数要求，因此可轻松计算出暖通空调设备所需输送的风量。

此外，我们还能对实际输送的风量、气压、温度和湿度进行检测与监测。


图5：暖通空调设备示意图（摘自斯科特·马丁《孵化场审计报告2019》）

评估暖通空调设备时，我们可以检测室内的气压、温度和湿度。

该设备为一组孵化器或出雏机供风，若这些设备的排风会汇入集气箱，我们还可检测集气箱的气压。

根据设计及制造商要求，每种孵化类型对每分钟立方英尺的空气需求量各不相同。

例如，若某条走廊内有 20 台设备，每台设备需 250 或 300 立方英尺 / 分钟的风量，就能快速算出屋顶的一台或多台暖通空调设备需向该区域输送多少风量，才能满足胚胎发育的需求。


图6：孵化室通风概述（摘自ChickMaster孵化系统）

关键要明确：胚胎发育所需的实际通风需求，与设备运行所需的通风需求并非一致——尤其是针对大箱体式孵化而言。

与大箱体式孵化相比，老旧巷道式系统需要显著更高的风量才能维持温度稳定。

这源于前文提到的多个因素，包括未配备冷却盘管、保温效果不足（受设备年限、老化等影响）、湿度控制能力欠缺（过高或过低），以及依赖喷淋（蒸发冷却）进行辅助降温。

据估算，许多巷道式系统所需的新风量，是大箱体式孵化维持最佳孵化环境所需新风量的 2-4 倍。

因此，在明确通风方案的具体要求时，必须结合孵化场的实际情况及孵化类型综合考量。

当我们掌握了各独立房间的通风基础知识后，便可根据这些房间的需求（无论是孵化室，还是涉及清洁消毒与过滤要求的专用工作区域），设定暖通空调的恒温参数和气压控制器。

季节性因素也可能带来额外挑战，其中一个重要考量是孵化场的地理位置。

孵化场周边是否存在可能影响环境的设施或区域，例如邻近的大田作物、废弃物处理设施、大型饲料厂、硬木林或牧场？

大田作物的旱季和秋季收割期，会给通风设备带来真菌污染和空气质量方面的严峻挑战。

因此，我们必须在季节变化前检查设备，开展预防性维护和清洁消毒工作。

检查屋顶上每一台暖通空调设备的状态至关重要：需查看过滤效果、风门运行功能，确认所有部件是否按设计正常工作；检查风扇叶片和盘管是否洁净，是否因有机物质堆积和残留物而受污染。

夏季通风时，空调系统高负荷运转会产生大量盘管冷凝水。冷凝水盘持续积水，排水系统中常发现大量有机物堆积。

此外，秋季来临时，过滤器也可能面临诸多问题。

建立一套完善的通风系统清洁消毒与维护方案至关重要，其中需将针对季节变化的维护作为重点。

当暖通空调设备的运行模式从以制冷为主切换到以制热为主时，设备内部环境会从潮湿状态转变为极度干燥状态。

夏季通风时，设备内潮湿环境中滋生的有机物质和藻类，不仅需要彻底清除，还需及时更换空气过滤器。

在孵化场内部，孵化厅和雏鸡室的循环空气过滤器需每日清洁；为孵化厅、新风厅和孵化室提供支持的暖通空调设备，其新风过滤器需每月更换或彻底清洁。

此时也是检查房间气压及相应风门控制器的最佳时机 —— 例如暖通空调设备新风进气口的Belimo风门控制器，是否能正常运行？

这些都是优质维护方案需涵盖的内容。请记住，维护方案是清洁消毒方案的基石，也是其核心组成部分。

大多数孵化场仍配备部分蒸发冷却装置。

冬季关闭该装置的供水系统时，需将整个设备的彻底清洁纳入停机流程。

很多情况下，蒸发冷却装置会作为新风源（不启动制冷功能）使用，因此其接水盘和蒸发冷却垫必须清洁消毒。

大多数孵化场最实用的新增配置之一是排风集风箱。

出雏机的排风集风箱能有效控制绒毛扩散 —— 如图 7 所示，绒毛会聚集在地面，便于清理。

该集风箱的顶部还装有喷雾系统，可在绒毛排出建筑前将其捕获。

集风箱具备良好的排水功能，因此该区域适合使用喷雾系统；若集风箱排水不畅，则切勿使用。

替代方案可考虑在排风扇旁设置淋水装置或封闭区域，核心目的是将绒毛控制在建筑内部，避免其循环进入暖通空调系统。

尤为重要的是，需杜绝出雏机排出的含污染物空气重新进入暖通空调设备的新风进气口。


图7：带喷雾系统的孵化器排气集风室

另一个需要关注的区域是雏鸡分拣室的排风。

图 8 显示，风管将分拣室的排风引至建筑侧面排出，这种排风处理方式在许多孵化场中较为常见。

其结果是排风区域会聚集大量有机物质（绒毛）及细菌 / 真菌。

该建筑的整改措施是将风管改为向下排风，使废气直接排入集水箱。

集水箱需在每次孵化周期结束后清洁并排水，整改后对污染物的控制效果显著提升。

理想情况下，我们更倾向于将绒毛控制在建筑内部收集 —— 这样即便遇到恶劣天气，清洁工作也更易开展，但上述整改方案针对该场景而言是切实可行的。


图8：带绒毛收集装置与无绒毛收集装置的牵引室排气系统

任何通风方案的重要组成部分，都是每月至少对屋顶进行一次检查。

屋顶区域应保持洁净且排水通畅，需检查是否有有机物质堆积，确保排水系统无堵塞 —— 堵塞易导致屋顶漏水。

屋顶区域至少每季度清洁一次，同时需保证所有通风设备都能便捷检修。

在检查并测定通风系统的运行能力后，我们就能掌握孵化场的清洁消毒质量，以及气流和气压的环境控制情况。

建议每年对通风系统进行 2-4 次微生物采样检测，采样的目标微生物主要是真菌或霉菌，它们是反映整体清洁度的良好指示生物。

定期的微生物分析能验证我们的工作是否营造出了洁净可控的环境。

需重点关注的霉菌之一是曲霉菌。曲霉菌是一种病原体，因此我们必须尽可能确保通风系统中不含曲霉菌。

图9汇总了美国约180家孵化场在实施蛋内疫苗接种前（1990年代中后期）长达5-6年的监测数据。

数据显示，约五分之一的孵化场在孵化和出雏阶段都面临着严重的曲霉菌污染问题。

对孵化场进行微生物采样时，可将采样区域划分为出雏机、出雏机通风系统、出雏机走廊、孵化机，以及蛋库等其他区域。

根据采样结果，我们能对这些区域进行风险评估，并采取相应措施。


图9：美国商业孵化场曲霉菌水平（1994-1999年）

当我们审视整个孵化场通风系统时，既能评估具体问题区域，也能理解这些区域与其他区域的关联性。

某些挑战可能仅在特定季节来自邻近环境（如牧场或邻近饲料厂）。

微生物风险评估需综合考量这些交互作用，同时兼顾通风系统对孵化过程、卫生管理、生物安全措施、雏鸡暂养区及胚内疫苗接种的影响。

请将微生物采样视为质量控制体系的核心环节。

孵化场通风是一个涉及面广的话题，其影响深入家禽养殖产业链的各个环节。

我们已知晓并观察到生产过程中存在季节性下滑及各类挑战，在孵化率、成活率、饲料转化率和均匀度等指标上也能看到季节性波动。

养殖生产中的季节性挑战均与通风相关，孵化场通风也不例外。

从通风的基本功能来看，夏季降温与冬季供暖的季节性差异，本质上是风量、温度和湿度控制的不同。

就孵化及出雏过程中的生理发育而言，仅温度、风量和湿度的差异，就可能导致雏鸡均匀度和品质出现变化。

孵化阶段出现的季节性胚胎发育问题，会影响免疫系统的成熟。

此外，环境中的微生物挑战也存在季节性差异。

真菌和细菌引发的环境挑战因季节而异，这与通风辅助设备的运行状态密切相关。

本文旨在阐明并详细说明，季节性变化下孵化场通风系统需关注的要点，以及如何更好地应对这些情况。



二、孵化场通风系统类型

首先，我们必须明确孵化场所采用的通风系统类型及其相对处理能力。

在此基础上，根据该孵化场的设计与功能，确定这些系统所需的控制方式。

随后，我们需考虑秋季和春季的设备维护工作，以及在供暖模式与降温模式相互切换时，为通风系统提供支持的清洁消毒计划。

这些时期至关重要，因为系统的运行方式会发生转变，相应地，其所需的配套保障要求也需随之调整。

最后，我们还需重视环境微生物采样工作，以及在评估孵化场通风状况时不可或缺的各类评估环节。

理解孵化场的基本设计与功能至关重要。

尽管不同孵化场之间存在诸多差异，但也有许多共性特征。

美国孵化场的平均使用年限已超过 35 年，涉及的设备制造商类型繁多，但绝大多数孵化场配备的是巷道孵化器。

此外，巷道孵化模式具有极强的品牌特异性，尤其是在通风特性和通风要求方面。


图片来源：依爱电子官网

全球范围内的孵化模式分布相似，但大箱体孵化系统的应用占比明显更高。

孵化场及设备的使用年限，既反映了安装时所采用的技术水平，也体现了其固有的设计模式。

部分老旧孵化场经过多次改造，处理能力已多次提升或调整。

因此，不仅要理解其基本设计，还需明确具体的孵化模式和使用年限，这些特征对通风要求起着关键作用。

当前的新型孵化场设计，会更充分地考量设备类型、工作流程、自动化水平以及生物安全等因素。

在传统 T 型或 E 型设计的巷道式孵化场中（图 1），存在多个可能发生内部生物安全交叉污染的区域，但整体遵循 “从清洁区到污染区” 的产品及工作流程原则。

而在新型大箱体孵化场的设计中，清洁区与污染区的隔离效果大幅提升，还增设了种蛋转运及胚内注射室。

该注射 / 转运室通常位于孵化室与出雏室之间，作为 “清洁区与污染区” 的分界区域，我们可围绕这一区域重点强化设施的生物安全防护。

隔离式工作区域是孵化场的重要组成部分。

孵化场设有多个不同功能的工作区域，区域隔离需综合考量多方面因素。

这不仅包括生物安全防护，还涉及孵化与出雏环节的通风要求、雏鸡及废弃物处理、清洁消毒以及湿度控制等相关需求。

我们在理解孵化场的通风系统时，应将这些因素纳入全面考量。


图1：传统的T型或E型孵化场设计和新标准孵化场设计

孵化场的工作区域与设计布局，与巷道式孵化、大箱体式孵化密切相关，并直接影响各独立房间的通风需求。

巷道式孵化场通常会通过暖通空调设备大量循环利用空气，因此新鲜空气与室内回风会充分混合 —— 不仅设备内部存在空气混合，走廊或房间内也会出现空气交叉混合的情况。

绝大多数大箱体式孵化场则采用 100% 新风设计，全程引入新鲜空气。

无论哪种孵化系统，都需要对湿度、温度和气压进行精准控制。

控制系统的功能核心与各独立工作区域及房间环境相适配，会根据孵化类型（巷道式 / 大箱体式）和设备型号，设定目标温度、气压及湿度参数，以便开展控制量测。我们需能够检测静压、湿度和温度，并进行日常监测，确保系统运行符合标准要求。

此外，暖通空调设备本身及通风配套设备，还存在机械维护和清洁消毒方面的要求。

制冷机就是典型的配套设备例子，在许多孵化器（主要是孵化机或出雏机）的设计中，制冷机是通风温度控制的重要组成部分，对控温效果起着关键作用。

三、孵化场通风评估仪器

评估孵化场环境需要用到哪些仪器？

图 2 展示了部分可在孵化场内使用的监测工具。

我们会用到压差表，它能帮助我们了解两个房间之间的气压差异；还会用到数据记录仪及各类仪器，用于测量湿度、风量和温度。

此外，我们可以使用烟雾发射器来观察空气的流动路径，并识别气流通道中的障碍物。

我们知道，空气总是沿着阻力最小的方向流动，因此如果门封条或风管某处存在泄漏，借助烟雾发射器就能找到这些漏点。


图 2：孵化场质量保障工具

四、孵化场生物安全

谈及孵化场的生物安全，我们需要关注哪些方面？

所有孵化场中，部分区域无论从生物安全角度还是功能角度，都要求维持正压环境。

正压值最高的区域是孵化场最洁净的区域，包括清洁出雏篮存放区或洁净室、蛋库、疫苗制备区，以及孵化机和出雏机走廊。

这些区域保持正压，一方面是为了向孵化设备内输送空气，满足胚胎发育需求；也是为了维持压力差，防止孵化场其他区域的交叉污染。

中性压区域主要包括连接走廊、维修区和雏鸡室。

负压区域即污染区域，这些区域污染程度高，交叉污染风险最大，包括雏鸡分拣室、出雏室风道、孵化室风道，以及邻近雏鸡室的货车装卸区。

气压与风量是孵化场生物安全 “路线图” 的核心保障。

五、孵化场通风量

那么，从胚胎发育角度来看，风量需求该如何考量？

本文的目的并非详细列出各类孵化场及孵化器的具体通风要求，而是普及理解通风系统所需的核心原则。

尽管我们可以精确计算胚胎对温度、氧气、水分流失及二氧化碳排出的需求，但每种孵化类型都有其专属的控制方式、设计需求及参数标准。

例如，部分巷道式孵化器（Jamesway）会将同胚龄的种蛋集中放置在可移动翻蛋架的 “蛋架单元” 中，每台孵化器可容纳 6 个不同胚龄的蛋架单元。

这类孵化系统采用巷道式气流通风，未配备辅助冷却盘管，因此需高度依赖风量大小及喷淋蒸发冷却技术来控制温度。

其通风风量无需以氧气供给或二氧化碳排为控制点，核心控制指标是温度（同时需平衡相对湿度以确保种蛋达到足够的失水量）。

因此，这类孵化器的风量需求是基于机内种蛋数量确定的，且需求量最高。

许多大箱体式孵化系统配备了充足的冷却盘管，其主要通风需求并非调控温度，而是排出二氧化碳并确保种蛋实现适量水分流失。

关于通风需求的部分挑战，可参考 J?欧文（1991 年）的《孵化器设计的原理与问题》一文；而聚焦大箱体式孵化通风需求的最新研究，可查阅迈耶霍夫与卢伦斯（2019 年，《孵化器与计算工具》）的相关综述。


图3：数据来自J Owen(1991)，《培养箱设计的原则和问题》

观察斯科特·马丁的数据（图 4），我们能看到以 “立方英尺 / 分钟” 为单位的孵化场风量需求标准。

相比之下，欧文的图 3 展示了 100 枚胚胎的实际产热量、二氧化碳排放量及氧气消耗量。

马丁所列出的这些气压与风量标准，并非胚胎发育所需的核心参数，而是冷却能力有限的巷道式孵化器在供暖与降温过程中所需的运行参数。

增大风量的目的，是为了确保巷道式孵化中的胚胎能正常发育。

对比不同孵化系统可知，支持胚胎最佳发育所需的风量差异最高可达 4 倍。

再看洁净室存放区的风量要求，其目标每分钟完成一次全室空气置换。

引入新风一方面是为了促进刚清洗过的出雏篮干燥，另一方面是通过维持正压环境保持该区域洁净。

同理，雏鸡暂存区的新风不仅能提供氧气，还能保障雏鸡舒适度、避免过热，因此该区域的推荐温度存在一定范围。

冬季时，我们不能引入过多冷空气（需兼顾洁净度），但必须保证充足的氧气供应。

此数据主要针对巷道孵化场，1990年代末期的通风系统普遍采用蒸发冷却技术，故总换气量显著偏高。

观察斯科特?马丁的数据（图 4）可知，风量参数的变化反映了暖通空调（HVAC）设备的应用日益广泛 —— 这类设备已取代了许多原有的蒸发冷却装置。

所有这些气压和湿度参数，都与特定的孵化环境及设备类型高度适配。我们必须能够实时测量、监控并掌握这些压力与湿度的动态变化。


图 4：巷道式孵化场的温度、空气交换量、湿度及气压参数。数据来源：斯科特?马丁，《孵化场审计报告》，2019 年

来源：poultry times，作者：Eduardo Costa