規模化奶牛場設計的系統化思維主要是指以農業建筑學、畜牧學和奶牛行為與福利學等為理論基礎，對奶牛場項目的可行性、工藝、場地、設備選型和建筑等進行全方位的分析和設計，較后達到各工種協調配合、各環節流暢合理、奶牛健康生產、奶牛場經濟效益較大化。規模化奶牛場建設不僅需要對畜牧學、農業建筑學和奶牛行為與福利學等方面有深入了解，還需要了解水質衛生學、土壤學、建筑材料學、畜牧經濟學、建筑熱工學、畜牧機械學和家畜環境衛生學等方面的知識。建設奶牛場的過程中，各種階段、流程相互制約和相互聯系，是一個龐大的系統工程。目前在畜牧場設計過程中存在很多問題，很多畜牧場仍運用傳統建造方法，導致設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計不合理，奶牛場各環節不協調，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。規模化奶牛場設計的系統化思維
規模化奶牛場設計的系統化思維 奶牛場的工藝設計
系統化思維應該貫穿于奶牛場設計中的工藝設計、場地設計、流線設計及設備選型等整個過程中。工藝設計是奶牛場設計中的一個非常重要的環節，從牛群的組成、周轉方式、飼喂方式、清糞方式到飲水方式等都需要進行充分考慮，從而統籌全局。合理的工藝設計要考慮奶牛的生活習性、氣溫、周邊資源和牛場規模，盡量做到節能、節水，降低牛場投入和改善奶牛福利。規模化奶牛場牛群結構一般包括犢牛（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構見表１。規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、區別對待，但勞動生產率低；散放式可以節省投資，提高勞動效率，但管理不夠細致。此外，在具體飼喂方式方面，飲水方式的選擇也要有系統化思維，要根據當地的具體情況合理分析，切忌盲目選擇。目前規模化奶牛場大多采用散欄式飼養，機械飼喂全混合日糧（TMR），使奶牛采食、休息、活動和擠奶區域完全分離，同時具有散放式和栓系式的優點，更符合奶牛的行為習性，便于機械化、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模化奶牛場的發展。
不同規模奶牛場牛群結構表 北方規模化奶牛場場地設計
1、場址選擇
北方規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，土質要求干燥，盡量選擇沙土地，背風向陽，水質干凈，場區要有一定的坡度（1％～3％），并且不能建在低洼或風口處；第二，遠離城市及村莊，應設在居民區的下風向，距離居民區不少于500 ｍ，距離醫院、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，場區做好消毒防疫；第三，由于奶牛場每天飼料需要量以及產奶量較大，奶牛場到達飼料廠和鮮奶供應市場的交通要便利，但為避免交叉污染也不能離得太近。
2、場地功能分區與組合
北方規模化奶牛場一般可以分為四大功能區：生活辦公區、生產管理區、糞污處理區和病畜隔離區。這些功能區要根據生產工藝、聯系緊密程度、交通流線、衛生防疫等進行合理劃分，做到設計緊湊、聯系方便，從而促進整個場區功能的發揮。
3、場地流線組織
流線設計在建筑設計中具有非常重要的地位，普通建筑流線設計應以人為本，體現人性化，而規模化奶牛場設計要充分考慮奶牛的生活習性，改善奶牛福利。奶牛場流線設計一般包括奶牛流線設計、人車流線設計和物流線設計。
1）奶牛流線設計。主要包括奶牛擠奶流線和換舍流線。奶牛擠奶流線設計要相對獨立，避免與其他流線交叉。擠奶廳要設在離泌乳牛舍較近的位置（較遠不超過1 000 ｍ），但在實際設計時往往受到衛生防疫和主導風向等因素的制約，這時需要進行綜合考慮和系統評估，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。合理的換舍流線設計要與人車流線、物流線和擠奶流線不產生交叉但卻能節省用地，保證聯系方便。
2）人車流線設計。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。生產區除生產人員外其他人員盡量避免進入，這樣可減少疾病的傳播。車輛流線設計要做到人車分流、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，而牛奶和糞污是由場內到場外，三者都要有相對獨立的系統，都應做到互不干擾。但在實際設計中往往很難做到，需要運用系統化的思維綜合考慮和權衡進行流線設計。 北方規模化奶牛場建筑設計
規模化奶牛場建筑設計主要包括各種牛舍設計（包括犢牛舍、青年牛舍、育成牛舍、成乳牛舍、產牛舍、病牛舍和種公牛舍）、擠奶中心設計和其他附屬建筑設計。北方地區冬冷夏熱，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重要。
1）牛舍朝向
北方地區冬季寒冷持續時間較長，主導風向以西北風為主，牛舍設計應座北朝南，但具體朝向還要根據當地的經緯度以及冬季較冷時期太陽較強輻射的時間點來確定，使牛舍接受較大的太陽輻射以達到防寒的目的。
2）卷簾開度
目前北方地區大多數牛場奶牛舍采用散欄飼養方式和自然通風，其較大問題是通風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鍵。要根據當地的氣候、風向等，通過經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重要。
3）牛舍采光
采光設計既要滿足避暑防寒要求，又要達到較基本的采光效果。目前多數北方規模化牛場采用牛舍南北面開窗，屋頂設置采光帶來滿足采光。但北方寒冷地區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，容易引起奶牛熱應激。
4）飼喂方式與糞污處理
奶牛的飼喂過程對生產至關重要，舒適的飼喂方式會大大提高奶牛采食量。頸枷的選擇、TMR 采食區槽壁的高度、舍內地面材質等要根據奶牛的體型和體重等進行綜合設計，充分考慮奶牛福利。糞污對牛舍的環境影響非常大，處理不好會使牛舍地面泥濘、增加奶牛蹄病發生率，也會增加牛舍氣味。目前規模化奶牛場一般采用機械刮糞系統將糞污收集至地下糞溝，糞液再通過封閉管道泵送入發酵區域的濃度調節池進行處理。
5）臥床設計
臥床由臥欄、頸軌、擋胸和臥床墊料等組成，臥床要根據奶牛的實際情況來設計，臥床尺寸設計見表２。目前很多奶牛場存在牛床尺寸與奶牛不匹配的現象，違背了奶牛行為學與福利學。臥床過短容易導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，墊料一般要鋪設成一定的坡度，使奶牛更加舒適地躺臥。
不同體重奶牛臥床設計尺寸表   4、小結
由于環境污染等原因，我國養殖業面臨北遷，大量的養殖場轉移到東北地區。環境對奶牛的生產有重要的影響。規模化奶牛場設計是由多學科交叉而成的，作為畜牧場設計人員除了對工藝設計以及建筑設計精通外，還應該加強對其他學科的學習，培養奶牛場設計的系統化思維，綜合考慮設計中的各環節。在設備選型時要考慮對工藝設計選擇，在工藝設計階段要考慮對場地設計的制約，在設計組織功能流線時要考慮工藝設計之間的聯系，以設計出較佳方案應用于生產。