規(guī)模化奶牛場設(shè)計的系統(tǒng)化思維主要是指以農(nóng)業(yè)建筑學(xué)、畜牧學(xué)和奶牛行為與福利學(xué)等為理論基礎(chǔ)，對奶牛場項目的可行性、工藝、場地、設(shè)備選型和建筑等進(jìn)行全方位的分析和設(shè)計，較后達(dá)到各工種協(xié)調(diào)配合、各環(huán)節(jié)流暢合理、奶牛健康生產(chǎn)、奶牛場經(jīng)濟(jì)效益較大化。規(guī)模化奶牛場建設(shè)不僅需要對畜牧學(xué)、農(nóng)業(yè)建筑學(xué)和奶牛行為與福利學(xué)等方面有深入了解，還需要了解水質(zhì)衛(wèi)生學(xué)、土壤學(xué)、建筑材料學(xué)、畜牧經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑熱工學(xué)、畜牧機(jī)械學(xué)和家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)等方面的知識。建設(shè)奶牛場的過程中，各種階段、流程相互制約和相互聯(lián)系，是一個龐大的系統(tǒng)工程。目前在畜牧場設(shè)計過程中存在很多問題，很多畜牧場仍運用傳統(tǒng)建造方法，導(dǎo)致設(shè)備與建筑類型不配套，奶牛活動流線、擠奶流線、人員流線以及運輸車的流線設(shè)計不合理，奶牛場各環(huán)節(jié)不協(xié)調(diào)，不僅增加了奶牛場的人力、物力和財力，還會影響奶牛正常的生產(chǎn)。
1 奶牛場的工藝設(shè)計
系統(tǒng)化思維應(yīng)該貫穿于奶牛場設(shè)計中的工藝設(shè)計、場地設(shè)計、流線設(shè)計及設(shè)備選型等整個過程中。工藝設(shè)計是奶牛場設(shè)計中的一個非常重要的環(huán)節(jié)，從牛群的組成、周轉(zhuǎn)方式、飼喂方式、清糞方式到飲水方式等都需要進(jìn)行充分考慮，從而統(tǒng)籌全局。合理的工藝設(shè)計要考慮奶牛的生活習(xí)性、氣溫、周邊資源和牛場規(guī)模，盡量做到節(jié)能、節(jié)水，降低牛場投入和改善奶牛福利。規(guī)模化奶牛場牛群結(jié)構(gòu)一般包括犢牛（0~6 月齡）、育成牛（7~16 月齡）、青年牛（17~26月齡）、泌乳牛和干奶牛。史樞卿等按奶牛產(chǎn)犢間隔為14 個月，犢牛公母比例為1∶1，母犢的存活率為90％，公犢全部出售，牛群的更新率為25％得出的典型的牛群結(jié)構(gòu)見表１。規(guī)模化奶牛場的飼喂方式主要有三種，即栓系式、散放式和散欄式。栓系式可以做到個別飼養(yǎng)、區(qū)別對待，但勞動生產(chǎn)率低；散放式可以節(jié)省投資，提高勞動效率，但管理不夠細(xì)致。此外，在具體飼喂方式方面，飲水方式的選擇也要有系統(tǒng)化思維，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況合理分析，切忌盲目選擇。目前規(guī)模化奶牛場大多采用散欄式飼養(yǎng)，機(jī)械飼喂全混合日糧（TMR），使奶牛采食、休息、活動和擠奶區(qū)域完全分離，同時具有散放式和栓系式的優(yōu)點，更符合奶牛的行為習(xí)性，便于機(jī)械化、程序化管理。但是，散欄式飼喂投資較大，很大程度上制約了我國規(guī)模化奶牛場的發(fā)展。
2 北方規(guī)模化奶牛場場地設(shè)計
2.1 場址選擇
北方規(guī)模化奶牛場選址一般遵循以下幾個原則：第一，合理利用荒地，盡量避免占用耕田，土質(zhì)要求干燥，盡量選擇沙土地，背風(fēng)向陽，水質(zhì)干凈，場區(qū)要有一定的坡度（1％～3％），并且不能建在低洼或風(fēng)口處；第二，遠(yuǎn)離城市及村莊，應(yīng)設(shè)在居民區(qū)的下風(fēng)向，距離居民區(qū)不少于500 ｍ，距離醫(yī)院、屠宰廠（場）、化工廠等不小于1 000 ｍ，距離交通道路不小于100 ｍ，距離交通主干道不小于200 ｍ，場區(qū)做好消毒防疫；第三，由于奶牛場每天飼料需要量以及產(chǎn)奶量較大，奶牛場到達(dá)飼料廠和鮮奶供應(yīng)市場的交通要便利，但為避免交叉污染也不能離得太近。
2.2 場地功能分區(qū)與組合
北方規(guī)模化奶牛場一般可以分為四大功能區(qū)：生活辦公區(qū)、生產(chǎn)管理區(qū)、糞污處理區(qū)和病畜隔離區(qū)。這些功能區(qū)要根據(jù)生產(chǎn)工藝、聯(lián)系緊密程度、交通流線、衛(wèi)生防疫等進(jìn)行合理劃分，做到設(shè)計緊湊、聯(lián)系方便，從而促進(jìn)整個場區(qū)功能的發(fā)揮。
2.3 場地流線組織
流線設(shè)計在建筑設(shè)計中具有非常重要的地位，普通建筑流線設(shè)計應(yīng)以人為本，體現(xiàn)人性化，而規(guī)模化奶牛場設(shè)計要充分考慮奶牛的生活習(xí)性，改善奶牛福利。奶牛場流線設(shè)計一般包括奶牛流線設(shè)計、人車流線設(shè)計和物流線設(shè)計。
1）奶牛流線設(shè)計。主要包括奶牛擠奶流線和換舍流線。奶牛擠奶流線設(shè)計要相對獨立，避免與其他流線交叉。擠奶廳要設(shè)在離泌乳牛舍較近的位置（較遠(yuǎn)不超過1 000 ｍ），但在實際設(shè)計時往往受到衛(wèi)生防疫和主導(dǎo)風(fēng)向等因素的制約，這時需要進(jìn)行綜合考慮和系統(tǒng)評估，較后確定擠奶廳的位置。由于奶牛場不同牛群分布在不同的牛舍，隨著奶牛的生長需要進(jìn)行換舍，從小犢牛舍到大犢牛舍，再到青年牛舍、成年牛舍、泌乳牛舍以及干乳牛舍、病牛隔離舍等。合理的換舍流線設(shè)計要與人車流線、物流線和擠奶流線不產(chǎn)生交叉但卻能節(jié)省用地，保證聯(lián)系方便。
2）人車流線設(shè)計。主要包括奶牛場中的工作人員、牛奶運輸車、飼料運輸車、糞污運輸車等。生產(chǎn)區(qū)除生產(chǎn)人員外其他人員盡量避免進(jìn)入，這樣可減少疾病的傳播。車輛流線設(shè)計要做到人車分流、潔污分離，避免相互污染，但要方便快捷。
3）物流線設(shè)計。主要包括飼料、糞污和牛奶流線。飼料流線是從干草棚、青貯池和精料庫到各牛舍，避免與牛群換舍流線和糞污處理流線相交叉；糞污流線與牛奶流線必須遠(yuǎn)離,飼料流線是由合到分，牛奶和糞污流線是由分到合；飼料是由場外到場內(nèi)，而牛奶和糞污是由場內(nèi)到場外，三者都要有相對獨立的系統(tǒng)，都應(yīng)做到互不干擾。但在實際設(shè)計中往往很難做到，需要運用系統(tǒng)化的思維綜合考慮和權(quán)衡進(jìn)行流線設(shè)計。
3 北方規(guī)模化奶牛場建筑設(shè)計
規(guī)模化奶牛場建筑設(shè)計主要包括各種牛舍設(shè)計（包括犢牛舍、青年牛舍、育成牛舍、成乳牛舍、產(chǎn)牛舍、病牛舍和種公牛舍）、擠奶中心設(shè)計和其他附屬建筑設(shè)計。北方地區(qū)冬冷夏熱，奶牛的防寒臨界溫度為4 ℃，防暑臨界溫度為21 ℃，因此做好避暑防寒工作至關(guān)重要。
3.1 牛舍朝向
北方地區(qū)冬季寒冷持續(xù)時間較長，主導(dǎo)風(fēng)向以西北風(fēng)為主，牛舍設(shè)計應(yīng)座北朝南，但具體朝向還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度以及冬季較冷時期太陽較強(qiáng)輻射的時間點來確定，使牛舍接受較大的太陽輻射以達(dá)到防寒的目的。
3.2 卷簾開度
目前北方地區(qū)大多數(shù)牛場奶牛舍采用散欄飼養(yǎng)方式和自然通風(fēng)，其較大問題是通風(fēng)除濕與牛舍保暖問題相矛盾，而卷簾開度是解決這個問題的關(guān)鍵。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉L(fēng)向等，通過經(jīng)驗或其他方法來確定卷簾開度，這對牛舍溫度濕度控制至關(guān)重要。
3.3 牛舍采光
采光設(shè)計既要滿足避暑防寒要求，又要達(dá)到較基本的采光效果。目前多數(shù)北方規(guī)模化牛場采用牛舍南北面開窗，屋頂設(shè)置采光帶來滿足采光。但北方寒冷地區(qū)采光帶作用并不明顯，冬季采光帶易被冰雪覆蓋，采光效果較差，而夏季采光帶下溫度過高，容易引起奶牛熱應(yīng)激。
3.4 飼喂方式與糞污處理
奶牛的飼喂過程對生產(chǎn)至關(guān)重要，舒適的飼喂方式會大大提高奶牛采食量。頸枷的選擇、TMR 采食區(qū)槽壁的高度、舍內(nèi)地面材質(zhì)等要根據(jù)奶牛的體型和體重等進(jìn)行綜合設(shè)計，充分考慮奶牛福利。糞污對牛舍的環(huán)境影響非常大，處理不好會使牛舍地面泥濘、增加奶牛蹄病發(fā)生率，也會增加牛舍氣味。目前規(guī)模化奶牛場一般采用機(jī)械刮糞系統(tǒng)將糞污收集至地下糞溝，糞液再通過封閉管道泵送入發(fā)酵區(qū)域的濃度調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。
3.5 臥床設(shè)計
臥床由臥欄、頸軌、擋胸和臥床墊料等組成，臥床要根據(jù)奶牛的實際情況來設(shè)計，臥床尺寸設(shè)計見表２。目前很多奶牛場存在牛床尺寸與奶牛不匹配的現(xiàn)象，違背了奶牛行為學(xué)與福利學(xué)。臥床過短容易導(dǎo)致奶牛乳房受到損傷，臥床過長奶牛會把糞便排到臥床上。另外，牛床的墊料也非常重要，一般可以選擇木屑、沙土、干燥的沼渣等，墊料一般要鋪設(shè)成一定的坡度，使奶牛更加舒適地躺臥。
4 小結(jié)
由于環(huán)境污染等原因，我國養(yǎng)殖業(yè)面臨北遷，大量的養(yǎng)殖場轉(zhuǎn)移到東北地區(qū)。環(huán)境對奶牛的生產(chǎn)有重要的影響。規(guī)模化奶牛場設(shè)計是由多學(xué)科交叉而成的，作為畜牧場設(shè)計人員除了對工藝設(shè)計以及建筑設(shè)計精通外，還應(yīng)該加強(qiáng)對其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)奶牛場設(shè)計的系統(tǒng)化思維，綜合考慮設(shè)計中的各環(huán)節(jié)。在設(shè)備選型時要考慮對工藝設(shè)計選擇，在工藝設(shè)計階段要考慮對場地設(shè)計的制約，在設(shè)計組織功能流線時要考慮工藝設(shè)計之間的聯(lián)系，以設(shè)計出較佳方案應(yīng)用于生產(chǎn)。