工藝設計需要綜合考慮獸醫、環保、生產、工程、成本等各專業領域的建議,做出性價比高的方案。豬場的工藝設計體現對項目的構思和定位,直接影響豬場的建設和后期的運營,對于項目的建設成本和運營成本也有非常重大的影響。
一般來講,在山區選址的豬場有足夠的防護面積,而且有山體作為屏障,生物安全條件十分好,但山區項目一般地形比較陡峭,高差大,巨大的土方量和護坡又是非常常見的問題。例如某5300頭的母豬場,按照挖填平衡的模式,豬舍、宿舍等輔助設施以及道路平面圖經過布局和土方試算之后,初步估算的土方量達到35萬方,按照20元/立方米的價格估算,土方成本達到700萬;如果要降低土方費用,就需要減小養殖的規模。土方和護坡的成本和養殖的規模,是工藝設計的時候需要綜合考慮的問題。
不同的生產管理方式,欄位的數量不同,相對應的房舍面積以及配套的設備也有所不同,對應的建設成本也不同;當然,不能單純從建設成本的角度來考慮采用哪種模式,需要考慮到對應的管理難度和生產成績。生產成績也會反應在最終的效益方面,也就是相應的投資回報。
同樣道理的還有育肥舍的頭均面積,牧原的頭均面積是0.73平米/頭,相較于傳統的0.85平米/頭,相同的飼養面積多養了16%的豬,對于頭均投資的降低有非常明顯的影響。當然較小頭均面積也給生物安全、豬群的健康度帶來了一定的挑戰,有可能提升從斷奶到出欄的死亡率。
豬場的環控系統設計,也對建設成本有非常明顯的影響。例如采用空氣過濾的豬場和不采用空氣過濾的場相比較:增加了過濾器的費用,后期過濾器的維護和更換的費用;增加了安裝過濾器的耳房,建筑面積增多,建筑成本相應提高;由于采用過濾器,需要采用成本更高的高壓風機與之配套,而且為了提高房舍的氣密性,也增加了建筑的每平米造價。但空氣過濾系統對于豬場生物安全情況的改善,尤其是降低PRRS的爆發頻率有明顯的影響。豬群健康度的提高,也會減少生產過程中用藥的費用。近年來國內外的豬場安裝正壓空氣過濾系統的越來越多,正大、中糧等眾多行業內的知名企業也都把部分種豬場由負壓空氣過濾改造為正壓空氣過濾。鑒于國內豬病較多的復雜環境,空氣過濾在相當一段時間內會是一種趨勢,相較于不帶空氣過濾的負壓隧道通風,建設成本有了很大的提高。
排污模式的選擇,也對成本有重要的影響。以250管道上方安裝的排污塞子為例,按照傳統的歐式標準,每個塞子負責區域長度不超過10米,面積不超過25平米;美式做法,塞子在糞溝的兩頭進行布置,這樣塞子數量大大減少,糞溝隔墻也減少了很多。當然施工的便捷性以及給工期帶來的利好因素也會給降低成本帶來正面影響。
豬舍的建筑結構設計對于成本同樣有重大的影響,德州項目2#場曾經做過分析,如果采用屋架M型的方管體系,整個建筑的含鋼量達到19KG/平米,如果采用人字形的角鋼體系,含鋼量下降到16KG/平米,如果按照多維(北陳項目的施工單位)的方案,含鋼量高達23KG/平米;含鋼量是鋼結構房舍重要的經濟指標,含鋼量的不同帶來的就是成本的巨大差異。
角鋼體系能降低含鋼量,很大程度上在于對GB50017中的計算長度和換算長細比的理解,不再像傳統設計方式那樣保守。優化了設計,經過多個項目的實踐檢驗之后形成了新的設計標準。很多優秀的企業都在探索,牧原的柱網結構可以將建筑的含鋼量降低到11KG/平米,雖然看起來不高端,但對整體的成本領先起到了至關重要的作用。當然探索的同時是有一定風險的,需要經過大量項目的積累嘗試。
在德州項目設計的初期,我們曾經對糞溝底板的配筋進行過分析:行業內比較保守的做法,采用的配筋是8@150的,美式體系的做法(例如Pipestone體系),采用的是10@450的,牧原體系沒有采用鋼筋,采用的是土工格柵;不同的做法對應的建設成本差異是巨大的,這就需要在設計的時候對于土地的實際情況進行分析,選用最適合的類型。
工藝設計處于項目的初期階段,體現了項目的定位,豬場的工藝設計是成本領先的基礎,也是第一步。