大跨度横向通风牛舍（Lower Profile Cross Ventilated Barn ），简称LPCV牛舍，是一种密闭机械通风牛舍，业内人士也将其称为恒温牛舍。第一栋LPCV牛舍于2005年秋建造于美国南达科他州，2009年首次被引进我国。LPCV牛舍屋面坡度小，跨度大，与传统的牛舍设计有很大差别。一般牛舍的屋面坡度比为1:24，跨度可以做到60米到150米，其中以91米左右的12列式和121米左右的16列式最为普遍。这种牛舍的设计为一面侧墙安装卷帘或湿帘作为牛舍入风口；另一面侧墙安装风机为排风口，即主要依靠机械横向通风来控制舍内的环境。
LPCV牛舍与自然通风牛舍相比占地面积小、外围结构少、对朝向要求不严格；饲养、管理更集中、离挤奶厅的距离更近、奶牛往返挤奶厅的行走距离缩短，而且舍内的温度、湿度、光照、空气质量等环境可以人为加以调控。因此，管理者可以通过调整牛舍环境提高运营效果，给奶牛营造一个舒适的生活环境，使奶产量增加，饲料转化率提高，繁殖性能提高，并减少蹄病的发生，从而提高整个牧场的经济收益。

图1^[3]  LPCV牛舍与自然通风牛舍对比图

图2^[3]  8列式尾对尾LPCV牛舍横截面

在我国，LPCV牛舍得到了越来越多的推广。自2009年至2015年来，瑞信达原生态牧业有限公司、黑河中兴牧业、贝因美乳业、西部牧业、华夏牧业等国内著名集团的牧场中都应用到了LPCV牛舍。

一、LPCV牛舍的温度环境
1、LPCV牛舍可以给奶牛提供一个持续稳定的环境温度
牛舍内的温度对奶牛产奶量及健康情况有很大影响。国外习惯上将温度划分为3个区域：低于-7℃的温度为奶牛的冷应激区； -7℃-21℃ 之间是奶牛的等热区（等热区是外界环境的一个温度范围，在此范围内，家畜依靠物理调节足以维持体温稳定，不需动用化学调节机能，此时代谢水平最低）；高于21℃是奶牛的热应激区[1]。
针对LPCV牛舍舍内温度，美国有专家做了以下试验，选取美国的11座城市取全年的时间，比较外部环境中和LPCV牛舍内热应激区、冷应激区和等热区所占的比例。通过图3和图4的对比我们发现，这几个地区的LPCV牛舍舍内温度与自然环境温度相比都不同程度的增加了奶牛等热区的比例，同时减少了冷应激区和热应激区的比例。
 

图3^[1]   自然环境下奶牛等热区占全年时间的百分比

图4^[1]   LPCV牛舍内奶牛等热区占全年时间的百分比

LPCV牛舍可以在全年范围内给奶牛提供一个持续的稳定环境。而环境温度的稳定又可以使奶牛体温的波动维持在最小范围内。因此LPCV牛舍可以减小奶牛的产奶量、繁殖性能、饲料转化率和收益随季节的变化。
此外，在夏季，LPCV牛舍舍内温度可以比舍外低4-8℃[1]；冬季，舍内温度可以比舍外高7~16℃[1]，中博农畜牧科技股份有限公司工艺部团队（以下简称“中博农团队”）于2014年12月28日至2015年1月10日在克东瑞信达原生态牧业有限公司LPCV牛舍的温度测定结果为舍内、外温差高达16℃，充分证明了这一点。
2、环境温度对奶牛营养需求和饲喂效率的影响
奶牛饲养的环境温度处于等热区时，身体维持需要量最少，饲喂效率最高；当奶牛处于非等热区时就需要通过调整自身的行为和生理反应来适应，使体温维持在一个稳定状态。
奶牛处于热应激状态时，需通过出汗和喘息的方式增加自身散热，导致维持身体需要的饲料消耗增加35%[2]。另外，热应激时干物质采食量降低也会使产奶量下降。当奶牛处于38℃的环境中时，牛奶产量比处在等热区环境时下降50%以上[2]。
    奶牛耐寒畏热，但冷应激对奶牛也有影响。当环境温度低于-6.7℃时，奶牛的性能也会下降（NRC 1981）。冷应激条件下奶牛采食量增大，牛奶产量增加，而消化率减小；此外，冷应激时奶牛需要消耗营养通过颤抖或代谢解耦连反应维持自身的体温，这两种反应都增加了能量维持需要量。因此，虽然冷应激不会使牛奶产量下降，但因饲料消耗增大、饲料转化率降低也会直接影响牧场盈利。
Smith等人研究了环境应激对饲料转化率和牧场收益的影响。结果表明奶牛在等热区时每天可生产36kg的牛奶，但在牛奶产量不减少而使奶牛处于-23℃的冷应激环境时，由于消化率的降低将导致收益损失8%[2]。
热应激不但影响产奶量，还会降低繁殖性能、免疫力和代谢过程，而这些因素都与牧场的收益有着密切的关系。冷应激虽对奶产量没有负面影响，但冷应激时采食量增大将引起粪污量增大34%[2]，这会对后续的粪污储存和处理带来极大的不利影响。
3、环境温度对奶产量的影响
   冷应激对产奶量影响不大，而热应激不但会严重影响泌乳牛的产奶量，还会影响到干奶牛后续泌乳期的产奶量。有资料显示，泌乳高峰期产奶量每损失0.45 kg，则整个泌乳期将损失112.5kg[2]。
    通过以上的分析可知，奶牛处于等热区对牧场的生产状况及运营有很大的积极作用，LPCV牛舍正是因为可以提高等热区的比例给牧场带来更多的利益才得到越来越多的管理者的认可。
二、LPCV牛舍的通风
牛舍内的通风与进风口大小、出风口大小、导流板的设置及风机的选择有关。LPCV牛舍采用的是横向负压通风系统，进风口一侧为湿帘或卷帘，出风口一侧是机械风机，整个牛舍通过风机的抽吸作用使舍外新鲜空气由进风口侧不断流向风机侧。
牛舍内风速的大小需根据季节及气候的变化进行适当的调整。在夏季，在奶牛躺卧的区域里，通过在奶牛卧床上方增加导流板减少奶牛躺卧区域的面积可以使空气流通的速度由0.6m/s~0.9m/s增大到1.8m/s~3.0 m/s；在冬季，可以通过调节风机的开启数量使舍内风速得到有效控制。LPCV 牛舍冬季舍内通风和保温的矛盾一直是困扰管理者的一个问题，冬季牛舍通风的目的是为了排除舍内的余湿及有害气体，在满足通风的条件下势必又会对舍内的温度带来负面影响；而如果仅考虑保温，又会使舍内的湿度和氨气等含量升高，进而出现一系列的生产问题。
中博农团队通过调研发现国内正在运行的LPCV牛舍基本都存在封闭性差、开门时间长和冷风渗透等问题，这首先就不满足LPCV牛舍运行的基本前提，笔者认为如果能更大程度上保证牛舍的密闭性，舍内温度和环境质量将会有所提高。

   图5 牛舍卷帘下方多处存在漏风口

  图6  清粪时山墙门长时间打开
 

三、LPCV牛舍的湿度
   牛舍内的湿度主要来自奶牛呼吸、牛尿、车辆运行中产生的蒸汽。牛舍内的相对湿度一般情况下要求不超过85%[4]。舍内湿度过大容易导致细菌的滋生影响奶牛健康还不利于牛体的散热。舍内的湿度与舍内的温度有密切的关系，当环境温度在24℃以上时，随着湿度的升高，奶牛的产奶量和采食量都会下降[4]。
   Smith等人的研究证实，夏季时，在外界环境高温、低湿的情况下LPCV牛舍的舍内温度可以比舍外低4-6℃，舍内相对湿度比舍外高20%-40%[2]；外界环境湿度过高，则将降低使用湿帘和横向通风系统给牛舍降温的能力。冬季时，国内一般在单一保证LPCV 牛舍舍内温度的情况下，舍内相对湿度会偏高。但湿度和温度的矛盾在牛舍封闭性及管理水平提高的前提下会得到有效的改善。
四、LPCV牛舍的空气状况
    牛舍内的有害气体一般为氨气、硫化氢、和二氧化碳。舍内粉尘主要来自牛体、垫草、粪污及饲料。这些有害气体及粉尘应尽量控制在最低状态，以保证人和奶牛的健康。
Smith等人的研究表明，饲养800头牛的LPCV 牛舍内的有害气体主要是氨气、二氧化氮和一氧化氮，未检测出硫化氢[3]。含量最高的氨气浓度（试验中最大时达到1.37ppb）大大低于以往的研究中关于自然通风牛舍的报道浓度。
LPCV 牛舍舍内粉尘的含量比Jerez报道的鸡舍和猪舍内粉尘含量低10-100倍[3]。
结语
LPCV牛舍是现代化奶牛饲养中饲养密度最大，规模化效应最明显的一种牛舍建筑形式。它有效的减少了奶牛的热应激和冷应激对牧场生产状况及经济效益的影响，有效的提高了奶牛福利状况。就目前的使用情况而言，LPCV牛舍在奶牛的生产中起到了很大的积极作用，高质量的舍内环境极大的提高了奶牛的产奶量、饲料转化率和牧场收益，尤其在寒冷地区，更体现了其优势，这也是很多大规模牧场选择LPCV牛舍的原因。
    LPCV牛舍作为一种新型的牛舍建筑形式，在实际生产和使用过程中还需要不断的发展和改进。针对不同气候条件下的LPCV牛舍应因地制宜采取不同的控制模式，以便使LPCV牛舍发挥出最高的潜能，促进奶牛养殖水平的进一步提高。