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全篇?jiǎng)澲攸c(diǎn)丨京鵬牧場交鑰匙工程技術(shù)解析

11.23/

2023

11月1-3日，2023第四屆云南規(guī)模牧場飼養(yǎng)管理技術(shù)研討會在云南曲靖市召開，京鵬畜牧受邀參加研討會并做主題報(bào)告。此次會議，京鵬畜牧王偉全做了題為《西南地區(qū)智慧生態(tài)牧場規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐與思考》主題報(bào)告。

王偉全，2013年加入京鵬畜牧公司，擁有10余年畜禽場交鑰匙工程服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，在中國西南山地及高海拔地區(qū)，主導(dǎo)超過10余個(gè)現(xiàn)代化牧場的選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、設(shè)備安裝、牧場運(yùn)營管理等全流程一體化交鑰匙工程項(xiàng)目。

牧場設(shè)計(jì)是根據(jù)不同地形地勢，結(jié)合大環(huán)境、創(chuàng)造小環(huán)境，經(jīng)過充分交流溝通，以終為始、擇高而立的思想性產(chǎn)品、定制化產(chǎn)品，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。好牧場，京鵬造！

——王偉全

本人在西南地區(qū)有10多年的牧場設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從西藏到川渝，再到云貴主持過幾個(gè)現(xiàn)代化牧場項(xiàng)目。對于西南地區(qū)智慧生態(tài)牧場規(guī)劃設(shè)計(jì)，我主要從四方面與大家分享：第一，理念先行；第二，環(huán)境分析；第三，西南地區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)；第四，創(chuàng)新與實(shí)力。

一、理念先行

理念先行，關(guān)鍵在人，關(guān)鍵在思想。做任何事情都要有目標(biāo)，牧場設(shè)計(jì)也一樣，將未來可能面臨的問題充分溝通討論后消滅在設(shè)計(jì)階段。要以終為始做頂層設(shè)計(jì)，需要從“定標(biāo)、對標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)、缺什么補(bǔ)什么”四個(gè)方面思考牧場定位，不同的地區(qū)有不同的需求，不同的發(fā)展階段需求也有所不同。同時(shí)以原則性、專業(yè)性、系統(tǒng)性、目標(biāo)性為指導(dǎo)，以可持續(xù)發(fā)展為理念?？沙掷m(xù)發(fā)展是目前全球統(tǒng)一的認(rèn)識。

原則性

奶牛場設(shè)計(jì)要基于奶牛的生物習(xí)性考慮，以養(yǎng)牛工藝學(xué)、養(yǎng)牛生產(chǎn)管理體系、健康養(yǎng)殖結(jié)合生物安全為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

專業(yè)性

專業(yè)性貫穿整個(gè)牛場所有的應(yīng)用場景，如擠奶、飼喂、環(huán)控、環(huán)保等。

另外，還需要了解國家、地方政府的各項(xiàng)政策，如環(huán)保要求。還需要了解當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，甚至當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧蟽r(jià)格。只有做好以上工作，才能在設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理的工藝選擇，才能設(shè)計(jì)出既省錢又好用的牧場。

系統(tǒng)性

規(guī)?；翀鍪且豁?xiàng)重資產(chǎn)投資，想省錢其實(shí)真正是省在設(shè)計(jì)上，尤其在西南等情況非常復(fù)雜的地區(qū)。京鵬畜牧在業(yè)內(nèi)率先提出牧場建造京鵬“交鑰匙”工程（P+EPC+O），打破了單一單純提供設(shè)備產(chǎn)品的運(yùn)營模式，高起點(diǎn)地構(gòu)建規(guī)?；翀鼋ㄔ煜到y(tǒng)工程的運(yùn)營模式，借助“交鑰匙工程”，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、高效、經(jīng)濟(jì)、電子信息化的e+智慧生態(tài)養(yǎng)殖。

之所以提出交鑰匙工程，正是源于京鵬畜牧的系統(tǒng)性觀念，將工藝、工程、建筑、環(huán)保、種養(yǎng)循環(huán)看成是一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠真正幫助牧場投資達(dá)到最優(yōu)。現(xiàn)在京鵬畜牧的交鑰匙工程已經(jīng)升級到6.0版本。

目標(biāo)性

牧場最終目的是贏得效益。因此，牧場設(shè)計(jì)的目標(biāo)性體現(xiàn)在以綜合效益為核心，以生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益最大化為目標(biāo)，結(jié)合牛、人、資源三方面做工作。在牛的方面，以舒適度、動(dòng)物福利為核心目標(biāo)；在人的方面，達(dá)到方便管理，提高勞動(dòng)效率的目標(biāo)；在資源方面，達(dá)到合理利用自然及社會資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。

可持續(xù)發(fā)展核心理念

可持續(xù)發(fā)展是非常重要的理念。下表展示了奶牛長壽和終身產(chǎn)奶量的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)時(shí)也會根據(jù)產(chǎn)奶量和奶牛使用批次設(shè)計(jì)牧場。

現(xiàn)在中國奶牛平均使用胎次2.9，平均單產(chǎn)9.2噸，還有很多提升空間。成母牛和后備牛比例也不一定必須是6：4，這和牧場頂層設(shè)計(jì)有關(guān)系。鼓勵(lì)可持續(xù)發(fā)展，追求全生命周期產(chǎn)值，鼓勵(lì)設(shè)置合理使用年限，牛群健康周轉(zhuǎn)，降低成本。規(guī)?；翀龅臄?shù)據(jù)化管理越來越重要，數(shù)字化是必經(jīng)途徑，因此，在牧場設(shè)計(jì)中，要重視牧場的數(shù)字化建設(shè)。

好牧場金字塔模型

下圖所示是京鵬畜牧多年實(shí)踐總結(jié)出的“好牧場金字塔模型”。首先設(shè)定人的管理效率、設(shè)定奶牛的產(chǎn)量，然后利用各種配置達(dá)到目標(biāo)。嚴(yán)格的生物安全和動(dòng)保體系、優(yōu)質(zhì)的種源和先進(jìn)的奶牛育種體系占比非常大，現(xiàn)在國家也在大力推進(jìn)優(yōu)質(zhì)種源建設(shè)。另外，科學(xué)的飼養(yǎng)管理及營養(yǎng)配方以及現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理體系也很重要。實(shí)現(xiàn)這一切的最底層也是最基礎(chǔ)的邏輯是牧場要回歸到科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)上。

二、環(huán)境分析

西南地域劃分和環(huán)境特點(diǎn)

從自然區(qū)劃概念上看，西南地區(qū)主要包含了四川盆地、云貴高原、青藏高原南部、兩廣丘陵西部等地形單元，大致包括重慶、四川、貴州、云南、西藏東部地區(qū)、廣西西部地區(qū)等。

西南地區(qū)環(huán)境呈多元化：第一，多山地、高原；第二，喀斯特地貌、紅色丘陵廣泛分布；第三，峽谷地貌非常突出；第四，冰川作用對西部高原山地地貌影響巨大。

因地制宜量身定制

從西藏到廣西，跨越中國三個(gè)臺階，地形地勢多樣性變化造成小氣候多種多樣，帶來工藝選擇的困難。因此，工藝選擇不同，設(shè)計(jì)也是多樣性，務(wù)必因地制宜，量身定制。

通過小環(huán)境彌補(bǔ)大環(huán)境的不足

大環(huán)境因素主要指牛舍外部環(huán)境：當(dāng)?shù)氐淖匀粶囟?、濕度、主?dǎo)風(fēng)向（氣流）、氣壓和光照等因素綜合而成，是影響奶牛健康和生產(chǎn)性能的重要環(huán)境因素，也是人為不可改變的因素。

小環(huán)境因素主要指奶牛舍內(nèi)部環(huán)境：舍內(nèi)的溫度、濕度、氣流、氣壓和光照等因素綜合而成，是可以調(diào)控的。我們可以根據(jù)牛場建設(shè)地的不同，選擇不同的牛舍建設(shè)模式，從而調(diào)控牛舍內(nèi)部的環(huán)境。

溫度對奶牛產(chǎn)奶量的影響

90年代中期，人們開始關(guān)注熱應(yīng)激對奶牛的影響。當(dāng)溫度超過奶牛的承受能力時(shí)，就會出現(xiàn)產(chǎn)奶量下降的情況。密歇根州立大學(xué)推廣專家Craig Thomas表示：“1955-1965年間的研究結(jié)果表明，熱應(yīng)激的閾值為72℉（約22℃）。當(dāng)時(shí)奶牛的平均產(chǎn)奶量為35-50磅/天（約16-23kg/天），如今該數(shù)值已經(jīng)翻倍。”

奶牛的代謝產(chǎn)熱與采食量和產(chǎn)奶量有關(guān)。隨著奶牛具有更高的采食量和產(chǎn)奶量，代謝熱的產(chǎn)生也較高。由于這些指標(biāo)的增加，當(dāng)前的熱應(yīng)激閾值已降低至65℉（約18℃）。通過研究總結(jié)，可以用三個(gè)詞概括奶牛對環(huán)境的要求：耐寒、怕熱、喜溫。

奶牛熱應(yīng)激評價(jià)指標(biāo)

熱應(yīng)激評價(jià)指標(biāo)溫濕度指數(shù)（THI）也在發(fā)生變化。過去THI＜75時(shí)奶牛不會產(chǎn)生應(yīng)激，現(xiàn)在當(dāng)THI達(dá)到68-72時(shí)，產(chǎn)奶量開始出現(xiàn)下降，繁殖性能開始出現(xiàn)問題；當(dāng)THI達(dá)到72-79時(shí)，奶牛會出現(xiàn)輕度至中度的熱應(yīng)激。一旦熱應(yīng)激變得更嚴(yán)重，會對整個(gè)牧場的經(jīng)營造成巨大損失。

項(xiàng)目建設(shè)過程中尤其要注意緩解奶牛熱應(yīng)激。如何在設(shè)計(jì)階段考慮好熱應(yīng)激因素，需要根據(jù)往年數(shù)據(jù)計(jì)算，綜合考慮平均幾年的溫度基值和其他因素，提前計(jì)算出牛舍需要配置什么樣的環(huán)控系統(tǒng)。

小環(huán)境目標(biāo)

目標(biāo)：適宜的溫度、適宜的濕度、適宜的通風(fēng)量、適宜的光照、適宜的空間、適宜的熱量、適宜的飼料、適宜的飲水、適宜的趕牛、適宜的擠奶、適宜的行走、適宜的互動(dòng)。

對于牧場設(shè)計(jì)來講，以舒適度為核心，一切為了奶牛，為了一切奶牛，讓牛真正享受五星級別墅的待遇，它會回饋非常好的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)兼顧人的管理高效，運(yùn)營成本低。

三、西南地區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)及主要執(zhí)行內(nèi)容

項(xiàng)目設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)：第一是系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，第二是高效，第三是保持福利，第四是環(huán)保，第五是節(jié)能，尤其現(xiàn)在“雙碳”背景下節(jié)能非常重要。

項(xiàng)目執(zhí)行內(nèi)容包括：平面布置圖，總圖工藝方案，辦公、生活、附屬各單體方案，生產(chǎn)區(qū)各單體方案，飼料區(qū)各單體方案，糞污處理區(qū)各單體方案。其中總圖工藝方案要考慮全面，關(guān)注幾處重點(diǎn)：第一，豎向圖，決定了牧場的路線圖，對奶牛是否友好，是否浪費(fèi)投資；第二，土方圖，考慮對未來運(yùn)營的影響；第三，雨排圖非常關(guān)鍵，與周邊是否貫通；第四，效果圖幫助投資者在設(shè)計(jì)階段就了然于胸。

選址分析時(shí)，現(xiàn)場勘測非常重要。下圖是我們在西藏設(shè)計(jì)的第一個(gè)規(guī)模化牧場，叫高標(biāo)準(zhǔn)奶牛養(yǎng)殖中心。這個(gè)牧場建成后，真正打破了在西藏養(yǎng)不了荷斯坦奶牛的局限性，小環(huán)境的打造至關(guān)重要，同時(shí)，這個(gè)牧場還是循環(huán)農(nóng)業(yè)的典范，種養(yǎng)結(jié)合做的很好。云南大理州奶水牛場、祥云牧場以及云端牧場等多個(gè)項(xiàng)目都是由京鵬畜牧主導(dǎo)設(shè)計(jì)建設(shè)。

奶牛養(yǎng)殖算不上暴利行業(yè)。有些項(xiàng)目前期投資很大，投資回收期較長，收回成本的壓力較大。因此，在幫助投資者選址時(shí)，在自然條件不具備的情況下導(dǎo)致基礎(chǔ)性投資過大，投資回收期過長，一般都會幫助投資者做分析，不得已時(shí)，需要果斷放棄，重新選址。

牛群結(jié)構(gòu)——以終為始的頂層設(shè)計(jì)很重要。

生產(chǎn)指標(biāo)的設(shè)定非常關(guān)鍵，需要和牛場管理、未來發(fā)展思路結(jié)合起來。

在十多年的服務(wù)中，經(jīng)常遇到一些牧場因?yàn)樵O(shè)計(jì)不到位導(dǎo)致的牛群結(jié)構(gòu)方面的常見問題：1.養(yǎng)著養(yǎng)著牛多了，導(dǎo)致牛群密度過大；2.養(yǎng)著養(yǎng)著牛少了，導(dǎo)致空間浪費(fèi)嚴(yán)重；3.配種懷孕了，生產(chǎn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)產(chǎn)房不夠用；4.好不容易產(chǎn)奶量上去了，擠奶機(jī)不夠用了；5.臥床太短，導(dǎo)致牛的躺臥不夠舒適……

總圖及單體工藝設(shè)計(jì)

總圖原則：凈污分離、物流路線、場內(nèi)路線、牛群路線、雨排方案、土方平整方案、生活管理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、飼料區(qū)、糞污處理區(qū)、參觀觀光區(qū)。參考外接道路、主導(dǎo)風(fēng)向、地形地勢等因素把這些區(qū)做成有機(jī)的整體，減少浪費(fèi)。

物流路線：飼料車進(jìn)牧場后不允許穿過生產(chǎn)區(qū)，不僅是防疫問題，外來車輛對牛場生產(chǎn)及內(nèi)部車交叉問題非常嚴(yán)重。拉奶車，讓牛盡可能少走路，而且奶車盡可能朝外，直接和外界聯(lián)系。人員車不允許進(jìn)出牧場，防疫要求嚴(yán)格。糞污車不能到生產(chǎn)區(qū)。

牛群路線：除新產(chǎn)哺乳犢牛外，其他牛群均可通過設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)群通道進(jìn)行周轉(zhuǎn)。大體可分為初生母犢-泌乳的大循環(huán)和干奶-圍產(chǎn)-泌乳的小循環(huán)。

雨排方案：根據(jù)雨量大小，能否及時(shí)排出很關(guān)鍵。場區(qū)相對平整時(shí)，分區(qū)域進(jìn)行雨水排放。

土方平整方案：在西南地區(qū)真正能做好土平整方案非常關(guān)鍵。一定要在場區(qū)內(nèi)整體平整，挖填平衡，不外購，減少投資。在西南地區(qū)，還要特別注意膨脹土問題。

糞污區(qū)：固液分離后，固體部分主要用作牛床墊料，多余部分用于制作有機(jī)肥，液體部分經(jīng)過厭氧發(fā)酵后還田施肥。糞污區(qū)和生產(chǎn)區(qū)要提前根據(jù)地形地勢做好詳細(xì)的規(guī)劃。

生產(chǎn)指標(biāo)的設(shè)定非常關(guān)鍵，需要和牛場管理、未來發(fā)展思路結(jié)合起來。

總圖及單體工藝設(shè)計(jì)

雨排方案：根據(jù)雨量大小，能否及時(shí)排出很關(guān)鍵。場區(qū)相對平整時(shí)，分區(qū)域進(jìn)行雨水排放。

牛舍單體設(shè)計(jì)：注重細(xì)節(jié)，首先要保證通風(fēng)，西南地區(qū)大多數(shù)是敞開牛舍，在考慮橫向通風(fēng)的情況下，盡可能還要考慮豎向通風(fēng)。

主要養(yǎng)殖系統(tǒng)及配套設(shè)施設(shè)備

管理系統(tǒng)可以收集多項(xiàng)數(shù)據(jù)，以此判定牛群是否健康，同時(shí)產(chǎn)生很多有用的信息，對整體牧場生產(chǎn)情況一目了然。數(shù)據(jù)是提升管理的基礎(chǔ)。另外，現(xiàn)在每頭牛每公斤奶的成本都可以直接在軟件中體現(xiàn)。牧場設(shè)備中比較重要的是擠奶機(jī)，環(huán)保設(shè)備也是核心的一部分。

環(huán)境控制系統(tǒng)將所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。環(huán)保系統(tǒng)的基本原則是變廢為寶，物盡其用。

京鵬的智慧牧場云平臺打破信息孤島，讓經(jīng)營者不再盲目養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。

四、創(chuàng)新與實(shí)力

國內(nèi)牛舍現(xiàn)狀

牛和人在暗色調(diào)環(huán)境下不舒服。有的牛舍里即使是白天，當(dāng)天氣不好的時(shí)候牛舍里也黑乎乎一片，根本達(dá)不到牛舍照明設(shè)計(jì)的要求（主活動(dòng)區(qū)域達(dá)到200LX的照度水平；趕牛通道、回牛通道和擠奶廳最低要保持150LX的照度值）。尤其是隧道通風(fēng)和低屋面橫向通風(fēng)牛舍。

牛舍創(chuàng)新——膜結(jié)構(gòu)形式

京鵬畜牧推出了創(chuàng)新新型膜結(jié)構(gòu)牛舍。新型膜結(jié)構(gòu)牛舍采用半透明頂棚和大跨度構(gòu)造設(shè)計(jì)，有利于自然光線進(jìn)入舍內(nèi)，降低白天照明能耗，同時(shí)大跨度設(shè)計(jì)利于空氣流動(dòng)和通風(fēng)，能夠?yàn)槟膛Ｌ峁┮粋€(gè)明亮而舒適的生活環(huán)境。下圖所示膜結(jié)構(gòu)牛舍通光率12%，但不透熱，完美實(shí)現(xiàn)了抗擊熱輻射大面積進(jìn)到舍內(nèi)。

石家莊靈壽縣興業(yè)奶牛養(yǎng)殖專業(yè)合作社特區(qū)項(xiàng)目是京鵬畜牧負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工的EPC交鑰匙工程，項(xiàng)目全場應(yīng)用新型膜結(jié)構(gòu)建筑，充分應(yīng)用低碳節(jié)能的建筑理念，同時(shí)發(fā)揮膜結(jié)構(gòu)建筑的低造價(jià)，耐腐蝕性好，采光好，更好的服務(wù)于牧場養(yǎng)殖生產(chǎn)，為牧場效益增值。

京鵬畜牧公司所使用的膜材料是全球唯一一款可以用于建筑材料的聚乙烯膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。由HDPE高密度聚乙烯織物基材、LDPE低密度聚乙烯涂層和特殊添加成分組成，消防等級國標(biāo)B1。透光率高、內(nèi)部自然光線好，無需日間照明；隔熱性能好，導(dǎo)熱系數(shù)0.06W/m.k（單層彩鋼板40，復(fù)合彩鋼板0.05）；專有涂層增強(qiáng)耐磨性、柔韌性、增強(qiáng)接縫強(qiáng)度和壽命，質(zhì)保15年，使用期25年。

膜結(jié)構(gòu)牛舍的截面面料如果需要維修，與單片織物屋頂相比，維修面板更容易且更具成本效益。膜材具有高拉伸強(qiáng)度，有優(yōu)異的耐磨、抗開裂、抗褶皺性能。由于良好的隔熱性能，結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不會產(chǎn)生快速變化，不會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，從而影響牛舍設(shè)備和牛舍濕度，也不會像彩鋼板屋頂一樣被腐蝕。膜結(jié)構(gòu)固定方式使用兩側(cè)的鎖定通道從屋頂峰頂一直延伸到懸垂，以保持織物上的恒定張力。

新型轉(zhuǎn)盤--航空材質(zhì)轉(zhuǎn)盤臺面

新型航天材料及加厚型鋼結(jié)構(gòu)，重量僅為傳統(tǒng)混凝土平臺的25%，強(qiáng)度為混凝土的5倍，且使用壽命增加50%。通過模塊化設(shè)計(jì)，拼裝結(jié)構(gòu)，不受天氣和氣候影響，冬季也可施工。轉(zhuǎn)盤滿足24小時(shí)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)的使用需求。在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)極低的故障率和極低的維護(hù)成本，而且美觀、堅(jiān)固、耐用、耐腐蝕、易清理。

重型底盤設(shè)計(jì)穩(wěn)固易用。頂軌加強(qiáng)筋，底軌吸震緩沖。更多的滾輪分擔(dān)載荷，專利技術(shù)可做到無損快速更換。

（來源：荷斯坦HOLSTEINFARMER）