Санитарно-гигиенические требования к животноводческим фермам

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Теплорегуляция организма, влияние различных температур на здоровье и продуктивность животных

1.1 Температура воздуха и теплорегуляция организма

Температура окружающей среды оказывает наибольшее воздействие на животных, так как она непосредственно влияет на тепловое состояние организма, изменяя тем самым течение жизненно важных процессов. Таким образом, температура воздуха - основной физический раздражитель организма животных.

Гигиеническое значение температуры внешней среды (воздуха и окружающих поверхностей) состоит в том, что она оказывает огромное влияние на теплорегуляцию организма животных. В зависимости от температуры внешней среды организм приспосабливает или перестраивает свою теплорегуляцию. Так, при понижении температуры увеличивается теплообразование в результате повышения обмена веществ в организме и уменьшается теплоотдача, а при повышении температуры воздуха до определенных пределов понижается теплообразование и увеличивается теплоотдача.

В организме животного постоянно протекают биохимические процессы, зависящие от температуры (превращение питательных веществ корма в животноводческую продукцию -- мясо, молоко, яйцо, шерсть и др.). Кроме того, животным необходима энергия корма на поддержание физиологических функций организма. В этом отношении важно, что каждое животное располагает механизмом терморегуляции, чтобы при изменении температуры окружающей среды температура тела сохранялась постоянной.

Всех животных, имеющих постоянную температуру тела, относят к гомойтермным в отличие от лягушек, ужей, змей (пойкилотермных), у которых температура тела всегда зависит от температуры внешней среды.

Способность организма поддерживать постоянство температуры своего тела на определенном уровне при изменяющихся высоких и низких температурных условиях внешней среды называют терморегуляцией. В основе данного явления лежит постоянное относительное равновесие между процессами, обеспечивающими образование тепла (химическая) и его отдачу во внешнюю среду (физическая терморегуляция). Изменение теплообразования в организме животных связаны с температурой окружающей среды. При этом различают четыре зоны: нижнюю; теплового безразличия; пониженного обмена; верхнюю - повышенного обмена.

Очень важно знать биологические возможности регуляторных механизмов организма животных. В зависимости от вида и возраста существует определенная температурная зона, при которой организм затрачивает минимальное количество энергии для сохранения нормальной температуры тела. Эту зону называют зоной комфорта, или нейтральной термической зоной, или зоной термической индифферентности (безразличия).Нижнюю границу этой зоны составляет так называемая критическая температура, при достижении которой организм уже стремиться повысить теплопродукцию за счет повышения обмена веществ и снизить потери тепла. Уровень критической температуры внешней среды у животных зависит от кормления, состояния упитанности и шерстного покрова, а также климатических или микроклиматических условий среды (влажности и скорости движения воздуха). Так, для хорошо упитанных высокопродуктивных коров в коровниках с оптимальным микроклиматом ее считают равной 3 оС, а у истощенных животных она на 2 -5 оС выше.

В пределах термонейтральной зоны теплопродукция и теплоотдача минимальны, и расход энергии корма для образования тепла - наименьший. Величина термонейтральной зоны зависит от ряда факторов, это прежде всего возраст животных, так у новорожденных температурные зоны комфорта находятся значительно выше, чем у взрослых, диапазон температур в зоне намного выше. Так, для новорожденных поросят и ягнят различия в показателях нижней и верхней критических температур составляют всего 1 оС, для телят - 4 оС. Это свидетельствует о более высокой чувствительности новорожденных к температурному стрессу, а также о том, что для поросят и ягнят после рождения постоянный температурный режим более важен, чем для телят. У одного и того же животного границы термонейтральной зоны также подвергнуты колебаниям, что зависит от его физиологического состояния и степени тренированности к изменяющимся факторам внешней среды. При поддерживающем уровне кормления зона температурного комфорта значительно выше, чем при полноценном кормлении, и температура окружающей среды должна быть более высокой.

1.2 Теплообмен между организмом и внешней средой

Организм теплокровных животных имеет наиболее постоянную температуру крови, мозга, сердца и печени, температура кожи подвергается более значительным колебаниям вследствие влияния метеорологических факторов внешней среды и функционирования органов и систем всего организма. В основном температура тела у большинства теплокровных животных сохраняется в пределах 37,8 оС (+0,4 оС), несмотря на значительные колебания температуры воздуха. Исключение составляет птица, температура тела у которой в пределах 42 0С.

Теплопродукция и выделение тепла. Теплокровные животные отличаются значительным постоянством температуры тела, которая поддерживается благодаря теплорегуляции. Регуляция тепла заключается в повышении или ослаблении обмена веществ и, как следствие этого, в повышении или уменьшении тепла в организме, с одной стороны, и в усилении или уменьшении отдачи тепла в окружающую среду с другой. Первую часть, зависящую от изменений энергетического обмена, называют химической терморегуляцией, вторую, связанную с рассеиванием тепла из организма - физической.

Теплорегуляция осуществляется центральной нервной системой главным образом через кожу, а также в результате многочисленных регуляторных приспособлений. Теплорегуляция выявляется у животных и в сезонных приспособлениях, или физиологических явлениях, например, в виде накопления подкожного жирового слоя в качестве запаса для теплообразования, появление более густого и длинного волоса (зимой), выпадения волоса и замены его более редким и коротким (весной). Теплообразование происходит постоянно во всех клетках организма в результате окислительных процессов. Так, в процессе расщепления1 гбелков выделяется 4,1 ккал,1 гжиров - 9,3 ккал, и1 гуглеводов - 4,1 ккал тепла Больше всего тепла образуется в мышцах, а также в печени, почках, различных железах, легких и ретикуло-эндотелиальной системах. На долю мышц приходится до 70% продуцируемого тепла, лишь 30% теплопродукции падает на другие органы. Значительно повышают теплопродукцию низкие температуры воздуха, мышечная работа, беременность и другие факторы. Хорошее физиологическое состояние и высокая продуктивность домашних животных возможны только при условии содержания теплового равновесия организма (соответствия образования тепла их потерям).

Пути потери тепла организмом: Теплоотдача из организма во внешнюю среду происходит посредством 1) теплоизлучения (радиации). 2) испарения, 3) теплопроведения, и конвекции.

Теплоотдача теплоизлучением (радиацией) происходит путем излучения длинноволновых невидимых инфракрасных лучей с поверхности кожи и из глубины тела.

Теплоизлучение из организма увеличивается при низкой температуре и высокой влажности воздуха, при этом излучаемое тепло поглощается холодными поверхностями стен, пола, потолка, перегородок и т.д. Если температура воздуха и окружающих предметов выше температуры кожи, организм, наоборот, нагревается. Для уменьшения потерь тепла излучением необходимо хорошо утеплять стены, потолок, пол, двери и окна, а в осенне-зимний период принимать меры к снижению влажности воздуха. Об этом всегда нужно помнить, так как потеря организмом большого количества тепла в холодное время года приводит в конечном итоге к потере питательных веществ и снижению продуктивности животных.

Теплопроведение и конвекция осуществляются путем потери тепла тканями как хорошими его проводниками. Теплоотдача путем теплопроведения происходит при соприкосновении тела животных с холодным полом и землей, а также при купании и обмывании. В таких случаях может наступить переохлаждение организма, что приводит к возникновению простудных заболеваний - бронхопневмании. Сырой бетонный пол поглощает много тепла, вследствие чего, происходят неоправданные потери энергии корма на поддержание теплового равновесия организма. Вот почему следует обращать внимание на выбор строительного материала для полов, а также качество подстилочных материалов. Так, известно, что при содержании животных на полах с недостаточным количеством или плохого качества подстилочных материалов также приводит к повышенным потерям тепла и возникновению простудных заболеваний (бронхит и бронхопневмония и некоторые др.)

Конвекция представляет собой путь передачи тепла окружающему слою воздуха, который образует вокруг тела животного постоянно сменяющуюся нагретую воздушную оболочку. Теплоотдача путем конвекции тем больше, чем значительнее разница между температурой кожи и воздуха, а также чем выше влажность и скорость движения воздуха. В закрытых помещениях теплоотдача из организма в основном происходит за счет конвекции.

Теплоотдача путём испарения происходит с поверхности кожи за счет испарения пота и влаги, а также через слизистые оболочки дыхательных путей. Путем испарения теряется 20…30% всего выделяемого организмом тепла. Теплоотдача испарением с поверхности кожи животных происходит в основном за счет потоотделения, при условии, что три из перечисленных способов теплоотдачи не обеспечивают постоянство тепла в организме.

Интенсивность теплоотдачи испарением зависит от температуры, влажности и скорости движения воздуха. При высокой температуре и повышенной влажности воздуха испарение с поверхности кожи уменьшается, а при увеличении скорости движения воздуха - увеличивается. При температуре воздуха, превышающей температуру кожи животного, прекращается теплоотдача из организма, и излишки тепла накапливаются в организме, приводя к перегреванию, следствием чего может быть тепловой удар.

У свиней теплоотдача испарением с поверхности кожи значительно слабее, чем у крупного рогатого скота. Количество отделяемого пота у них, по данным К.Г. Сухомлина, не превышает 60 -80 мл/ч на 1 м2 поверхности кожи. С поверхности тела коров за час может испаряться до 2л воды в расчете на1 кг массы животного. Следовательно, за счет испарения такого количества влаги в течение суток корова может отдавать в окружающую среду до 50-54 тыс. кДж. Животным различных пород присуща неодинаковая интенсивность потоотделения. Потовых желез больше у скота южных пород, чем у животных северных и центральных, поэтому и потоотделение у них более выражено. Кроме того, в теплоотдаче также участвуют и рога.

Значительная роль в механизме теплоотдачи испарением принадлежит дыхательной системе, способность животных резко повышать частоту дыхания при одновременном уменьшении его глубины во много раз увеличивает испарение влаги а, следовательно, и отдачу тепла с поверхности дыхательных путей. По данным А.Т. Семенюта, при температуре воздуха в коровнике 15-16 оС частота дыхания у коров зимой увеличивается до 35…55 в минуту. У откармливаемого молодняка свиней при температуре воздуха в свинарнике в пределах 26 оС частота дыхания в минуту у животных достигает 85-90, при температуре 29 оС - 90-100 и при 32 оС - 130-140.

У собак и птиц, лишенных потовых желез, влага испаряется в результате учащенного дыхания с поверхности высунутого языка. У птиц в теплоотдаче активно участвует также гребень и сережки.

Таким образом, теплообмен организма с окружающей средой за счет рассмотренных выше механизмов происходит непрерывно. При сбалансированном теплообмене образование и отдача тепла равны между собой. Тогда как, при неблагоприятных условиях внешней среды, когда температура воздуха в помещении для животных выходит за пределы зоны теплового безразличия, особенно в сочетании с повышенной или пониженной влажностью или наблюдаются сквозняки, малая подвижность воздуха и т.п. В этом случае происходит нарушение теплового равновесия, наступает переохлаждение или перегревание организма, отрицательно влияющее на здоровье и продуктивность животных.

Некоторые особенности терморегуляции имеются у новорожденных животных. У них хорошо развита регуляция теплообразования, но несовершенна регуляция теплоотдачи. Новорожденные не имеют внутренних механизмов для регулирования постоянства температуры тела. Поэтому в первые дни после рождения температура тела у них в значительной степени обусловливается температурой окружающей среды. Так, например, кожа у новорожденных пропитана плодными водами и на теле находится около 2,5-3 л воды у телят и 0,27-0,3 л у ягнят, а на испарение 1 г влаги организм новорожденных расходует значительное количество энергии корма - 2500 Дж. Более совершенная регуляция теплоотдачи (физическая теплорегуляция) у новорожденных поросят устанавливается в период с 15-го по 30-й день жизни. По сравнению с ягнятами, телятами, поросята рождаются на более ранней стадии индивидуального развития, с более высоким содержанием воды в теле. Так, при рождении температура тела поросенка бывает в пределах 38-39о, а затем резко падает, вследствие увеличения потерь тепла на обсушивание организма. Это снижение находится в прямой связи с температурой воздуха. Так, при температуре +15-20 оС температура тела новорожденных поросят падает на 1,6-6о, а при температуре 5-10 оС - на 4-10 оС. Физическая терморегуляция у новорожденных животных устанавливается в следующие сроки: у ягнят - с 6-го по 15-й день, у телят - с 9-го по 27-й день.

1.3 Понятие гипер- и гипотермия и их профилактика

Несмотря на значительные возможности терморегуляции механизма терморегуляции, организм сельскохозяйственных животных может сохранять состояние теплового равновесия только в известных пределах. Так, повышение температуры до 27…35 оС и выше отрицательно сказывается на жизнедеятельности организма. У животных развивается тепловое перенапряжение или гипертермия. Гипертермия или перегревание животных практически встречается в видетеплового удара или хронического застоя тепла. Перегревание животных сопровождается пониженным аппетитом, вялыми процессами пищеварения и недостаточным использованием питательных веществ, замедлением слюноотделения, угнетением секреторной деятельности желудка и кишечника, снижением уровня газообмена и теплопродукции, а также потреблением кислорода, изменением морфологического и биохимического состава крови, учащением дыхания и работы сердца. Вследствие обильного потоотделения организм теряет много хлоридов и других солей, а также витаминов, особенно С и группы В. Длительное пребывание животных в условиях высокой температуры и влажности может привести к тепловому удару, нередко оканчивающемуся смертью.

Клинически тепловой удар проявляется в виде следующих признаков: повышением ректальной температуры до 42 оС, повышением температуры кожи, обильным потоотделением, гиперемией видимых слизистых оболочек, одышкой и учащением частоты сердечных сокращений и слабостью. Вначале у животных отмечают беспокойство и возбуждение, дрожание, а затем наступает коматозное состояние с угнетением важнейших жизненных функций, появляется шаткость ног и пенистые истечения изо рта. Смерть наступает при явлениях клонических судорог на почве паралича дыхательного центра и сердца. Выздоровление отмечается очень редко и происходит очень медленно.

Перегреванию животных способствует транспортировка в закрытых вагонах, работа или быстрое движение, перегоны в жаркие дни без водопоя, скученное содержание. Повышение температуры в помещении отрицательно влияет на продуктивность животных. При температуре в помещении 27 оС молочная продуктивность коров снижается на 10%, при 32 оС - на одну треть.

Большая чувствительность свиней к высоким температурам объясняется наличием у них толстого подкожного жирового слоя, что препятствует выделению тепла потоотделением. По этой причине у свиней в условиях повышенной температуры регуляция осуществляется путем дыхания, что часто в жаркие дни, особенно во время транспортировки, приводит к приступам сердечной деятельности. При содержании хряков в условиях высокой температуры у них уменьшается объем эякулята, концентрация сперматозоидов и количество подвижных сперматозоидов в эякуляте, а у самок тормозится приход в охоту, снижается оплодотворяемость, количество родившихся в помете поросят меньше, процент рассасывания эмбрионов в начальный период супоросности больше, увеличивается число мертворожденных поросят, жизнеспособность приплода ниже, чем в более холодные месяцы года. Свиноматки наиболее чувствительны к повышенной температуре на 8…10-й день после случки, когда происходит прикрепление оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) к слизистой матки. Из всех сельскохозяйственных животных наиболее устойчивы к высоким температурам овцы. Они долго выдерживают наружную температура при высокой относительной влажности. Густой шерстный покров овец отражает значительную часть длинноволновых лучей и тем самым препятствует проникновению тепла к коже.

Хронический застой тепла наблюдается в основном летом у откармливаемых животных (свиней и крупного рогатого скота) при содержании их в закрытых, плохо вентилируемых помещениях и обильном кормлении. Такое состояние может быть также и у молодняка сельскохозяйственных животных при содержании его в чрезмерно теплых и сырых помещениях. Клинические признаки застоя тепла: повышенная температура тела на 0,5-1 оС, учащение дыхания, пульса и водопотребления, вялость, снижение аппетита и продуктивности животных. Кроме того, отмечается понижение обмена веществ и окислительных процессов, а также снижение устойчивости животных к инфекционным и другим заболеваниям.

Перегревание животных или гипертермию предупреждают путем создания условий, способствующих повышению теплоотдачи и уменьшению теплообразования. Для чего в помещениях необходимо: снизить влажность, повысить скорость движения воздуха - это достигается применением вентиляции, открыванием дверей, окон. Также следует избегать скученности животных путем соблюдения гигиенических норм при их размещении.

Гипотермия или переохлаждение организма - это расстройство терморегуляции возникающие при усиленной теплоотдачи вследствие длительного воздействия холодного и сырого воздуха на мокрое тело или недостаточной теплопродукции (скудное кормление, патология желудочно-кишечного тракта и др.) с последующим возникновением ряда общих и местных реакций: снижение температуры тела и резистентности организма, простуда, отморожения. В зависимости от снижения температуры тела различают три степени гипотермии: слабая - когда температура тела в пределах 30-35 оС, промежуточная - температура тела -25-28 оС и глубокая 15-20 оС.

При действии крайне низких температур различают две стадии ответной реакции организма: стадию защитных приспособлений и стадию угнетения, характеризующуюся замедлением всех физиологических функций организма, падением ректальной температуры, кровяного давления, развитием параличей и смертельным исходом. Стремясь снизить теплоотдачу, животное горбится, съеживается, одновременно замедляется пульс, углубляется дыхание. При недостаточности компенсаторных механизмов по ограничению теплоотдачи в действие вступает регуляция теплопроизводства с целью повышения его. В связи с этим усиливаются обмен веществ и окислительные процессы, выделение углекислоты и потребление кислорода, повышается мышечный тонус, сопровождающийся дрожью. Эти явления приводят к лучшей поедаемости корма, активизации функций желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, биотонуса организма и повышению резистентности. В условиях полноценного обильного кормления снижение температуры воздуха в определенном диапазоне тренирует организм, приспосабливает его к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

При чрезмерном и длительном снижении температуры отдача тепла может настолько превысить образование его, что организм не в состоянии поддерживать температуру тела на нормальном уровне и тогда наступает его переохлаждение - гипотермия, в результате снижения кровотока в коже температура падает и даже наступает омертвение отдельных участков (хвост, уши, особенно у свиней). Общая поверхность тела животного уменьшается, появляется озноб, пульс замедляется, дыхание становится поверхностным, отмечается гиперемия внутренних органов, нарушается кровообращение, усиливается мочеотделение. В легких развиваются экссудативные явления, повреждается эпителий, что способствует беспрепятственному проникновению микробов и появлению простудных заболеваний. Снижается выработка антител, фагоцитарная активность лейкоцитов, регистрируются ревматические воспаления суставов, мышц, вымени, желудочно-кишечные и легочные заболевания молодняка.

Простудные заболевания наблюдаются чаще при плохой упитанности животных (голодании), длительной неподвижности (без моциона), а также при наличии сквозняков и недостаточной закалке организма к переменным метеорологическим условиям. Диапазон благоприятных и неблагоприятных температур воздуха окружающей среды для сельскохозяйственных животных зависит от вида, возраста, породы, продуктивности, состояния адаптации и других условий. Для здоровья животных опасны не столько низкая температура, приближающаяся к нулю, сколько резкие ее колебания, быстрые переходы от высокой температуры к более низкой, в результате чего возникает простуда с последующим развитием того или иного заболевания, особенно у молодняка.

Свиньи довольно чувствительны к изменениям температуры окружающей среды и в практических условиях следует контролировать в помещениях температурный режим с учетом возраста животных. Установлено, что температура воздуха оказывает значительное влияние на изменение температуры кожи у свиней. Если новорожденных поросят поместить в условия с температурой воздуха 18…22 оС , то температура их кожи снижается на 1,5…3 оС , а при 12 оС - на 5…6 оС и восстанавливается до нормы только через 8…10 дней. Изменения, происходящие при этом в организме, приводят к значительному снижению защитных сил молодняка, что создает предпосылки для возникновения различных заболеваний.

По мнению многочисленных авторов оптимальная температура для поросят в первую неделю жизни - 30-32 0С. В дальнейшем через каждую неделю жизни температуру снижают на 2 0С.

На обмен веществ у свиней температура воздуха оказывает значительно большее влияние, чем другие факторы окружающей среды. Адаптация животных к изменению температурного режима различна и зависит от условий их содержания.

В свинарниках-откормочниках, при снижении температуры воздуха до 3…6 оС и одновременном повышении его влажности расход кормов увеличивается на 0,86…1,12 к.ед. на1 кг прироста массы, или на 13,6…30,7%. Среднесуточный прирост массы при этом уменьшается с 607…642 до 491…534г, или на 13,1…22,3% (С.И. Плященко, 1971). По данным полученным за рубежом, например, в Дании содержание свиней в неотапливаемых помещениях привело к увеличению расхода кормов на 10%, в США - на 25, в Канаде, где более суровый климат, -- на 44%.

Крупный рогатый скот менее чувствителен к низким температурам, чем свиньи. Однако и у этого вида животных снижение температуры ниже критической ведет к повышению обмена веществ на 2…3% на каждый градус понижения, непроизводительной затрате кормов на 15…50% и больше, снижению молочной продуктивности и приросту массы на 15…30%, что экономически нецелесообразно. В последнее время в ряде хозяйств с целью профилактики заболеваний новорожденных телят применяют выращивание в индивидуальных домиках-профилакториях на отрытом воздухе. Этот метод при правильном применении и соблюдении технологии позволяет выращивать конституционально крепкий молодняк и снизить его заболеваемость особенно респираторными заболеваниями.

Вредное влияние низких температур на организм животного может быть ослаблено обильной дачей кормов, а также путём закаливания животных. Самый распространенный и легко применяемый прием закаливания в зимний период - прогулки на свежем воздухе.

Таким образом, для животных нежелательны ни слишком низкие, ни слишком высокие температуры, так как они вызывают значительные физиологические и морфологические изменения в организме, снижают продуктивность животных и эффективность использования кормов, способствуют повышению заболеваемости и отхода. Поэтому необходимо содержать животных в помещениях с температурой воздуха, при которой обмен веществ в организме протекает наиболее экономно, что благоприятно способствует на течение основных физиологических процессов в организме.

2. Санитарно-гигиеническая оценка различных систем вентиляции животноводческих помещений»

2.1 Санитарно-гигиеническое значение и задачи вентиляции

Вентиляцией называют воздухообмен или удаление из помещения отработанного воздуха и замену его «свежим» атмосферным.

Санитарно-гигиеническое значение вентиляции заключается в том, что в процессе жизнедеятельности животных и работы технологического оборудования воздух животноводческих помещений, если он не обменивается на «свежий» быстро приобретает вредные свойства. В нем накапливается избыток тепла, влаги, вредных газов, пыль, микроорганизмы ухудшаются и другие микроклиматические показатели. Это приводи к ослаблению резистентности животных и как следствие к снижению продуктивности и различным паталогиям. Правильно организованная вентиляция устраняет эти этиологические факторы. В этом и заключается санитарно-гигиеническое значение вентиляции.

Пример: по данным БелНИИЖ (СИ. Плященко, 1998) отклонение от норм параметров микроклимата приводит

- к снижению удоев на 10-12 %;

- уменьшению прироста живой массы на 27-30 %;

- увеличению отхода молодняка на 40 %;

- снижению продуктивности птицы на 30-35 %;

- уменьшению срока продуктивного использования животных на 15-20%;

- уменьшению в 3 раза продолжительности эксплуатации животноводческих помещений;

- в условиях неблагоприятного микроклимата у животных чаще наблюдаются заболевания пищеварения и дыхания, паталогии, связанные с
нарушением обмена веществ (кетозы, витаминная и минеральная не
достаточность, рахит, агалактия и др.), а также заразные заболевания;

- установлено, что при воздействии на животных «несвежего» воздухапонижается устойчивость к холоду и действию токсических веществ (т.е. зимой помещения для экономии тепла в некоторых хозяйствахгерметизируют -- а эффект обратный).

Отсюда вытекают и задачи вентиляции:

- поддержание оптимального температурно-влажностного режима;

- обеспечение подачи определенного, физиологически обоснованного
количества воздуха в зависимости от массы животного;

- удаление вредных газов и пыли;

- равномерное распределение «свежего» воздуха по всему помещению с целью устранения застойных зон воздуха (аэростазов);

- повышение долговечности зданий и технологического оборудования;

- создание обслуживающему персоналу нормальных условий работы.

Пример:

- в США принят закон, запрещающий работу в помещениях, где содержание NH3 выше 0,025мг/л.

Результаты исследований сотрудников нашей кафедры профессора Соколова Г.А., доцентов: Карташовой А.Н., Готовского Д.Г., Железко А.Ф., аспиранта Спиридонова С.Б., подтверждают положение о том, что воздух в помещение должен поступать не только в необходимом объёме, но и правильного распределения, т.е. попадать в зону размещения животных.

Ими установлено, что нарушение воздухообмена значительно снижает резистентность телят, поросят и кур, приводит к снижению продуктивности и сохранности, а также в значительной степени ослабляет действие ветеринарных препаратов.

2.2 Классификация и зоогигиеническая оценка различных видов вентиляции

Вентиляцию классифицируют:

- по устройству и способу побуждения на естественную и искусственную;

- по организации притока и вытяжки воздуха на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную;

- по зонам действия на общеобменную и местную.

2.2.1 Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен совершается через поры строительных материалов, щели в стенах, потолке, дверях, окнах, т.е. без применения искусственных каналов и побуждений.

Причиной воздухообмена в данном случае является разница давлений наружного и внутреннего воздуха, возникающая вследствие скоростного напора ветра, а так же разница температур (и соответственно плотность) внутреннего и наружного воздуха.

Ветер с наветренной стороны создает повышенное давление, а с подветренной - пониженное. В местах повышенного давления воздух нагнетается в помещения, а в местах пониженного давления - вытягивается из него.

Объем проникающего через стену воздуха зависит от её целостности, проницаемости (пористости) и скорости ветра.

Такая естественная вентиляция не поддается регулированию и не в состоянии обеспечить необходимый воздухообмен в различные периоды года.

Для создания благоприятных условий воздушной среды в зданиях построенных из материалов с высоким термическим сопротивлением целесообразно иметь следующую кубатуру (м3):

- для коров - не менее 30 м3

- для свиноматок - 20 м3

- откормочных свиней - 10 м3

- овец - 5 м3

В таких помещениях в зимний период необходимо обеспечивать воздухообмен не менее 17 м3/ч/ц. Живой массы при кратности воздухообмена 4-5 раз в час.

2.2.2 Искусственная вентиляция

В связи с тем, что естественная вентиляция не способна обеспечить достаточный воздухообмен в животноводческих помещениях, в дополнение к ней устраивают различные системы искусственной вентиляции, которая отличается от естественной наличием специальных устройств для побуждения движения воздуха, обеспечивающих одновременно и приток, и вытяжку.

Известно три разновидности искусственной вентиляции:

Вентиляция с естественным побуждением движения воздуха - она работает за счет ветрового и гравитационного давления

Вентиляция с механическим побуждением воздуха - работает за счет специальных механизмов, приводимых в действие искусственными видами энергии.

Комбинированная вентиляция - представляет собой комбинацию первых двух разновидностей искусственной вентиляции.

Искусственная вентиляция с естественным побуждением бывает беструбная и трубная.

К беструбной системе относятся наиболее доступные и простые средства вентиляции: окна, фрамуги, форточки, стенные проемы и потолочно-щелевые отверстия с наполнителями.

Из них наибольшего внимания заслуживают следующие:

Горизонтальная беструбная вентиляция. Воздухообмен при такой вентиляции происходит через специальные отверстия в стенах в виде проемов размером 1-1,5 х0,3 м, заполненных пористым материалом (чаще соломой).

Для регулировки поступления наружного воздуха проемы с внутренней стороны оборудуются клапанами на шарнирах. Общая площадь вентиляционных отверстий должна составлять 700-1000 см2 на 1 голову. Эта вентиляция может применяться в условиях Республики Беларусь (П. Громыхин).

К беструбной системе относится также

Потолочно-щелевая вентиляция (предложена Латвийский НИИЖ и ветеринарии).Вытяжка воздуха производится через щель в потолке шириной 30-60 см. Щель делается на всю длину здания. Зимой она накрывается соломенными матами. На одну корову приходится до 2000 см2 площади вентиляционной щели. Приток - через отверстия 0,3 х107 м, устроенными над окнами. Они оборудуются клапанами для регулировки поступающего воздуха.

Коньково-щелевая вентиляция. Используется в широкогабаритных зданиях с совмещенным перекрытием. Она представляет собой щель шириной 8-12 см по всему коньку здания. С наружной стороны щели делают железную насадку, а с внутренней - клапан. Щель имеет двойную функцию - на вытяжку и на приток. Такая вентиляция в холодное время года (при ветре более 2-3 м/с) может вызвать переохлаждение помещения, особенно в центральной его части.

Жалюзийно-фонарная вентиляция. Устраивается в зданиях с фонарным устройством крыши. Работает она следующим образом: с наветренной стороны жалюзи закрывают и вследствие разряжения воздуха осуществляется его вытяжка из помещения с подветренной стороны.

При отсутствии ветра все отверстия фонарей приоткрывают или открывают полностью.

Такая вентиляция зависит от ветра и может обеспечить воздухообмен только в сочетании с оконной.

Основным недостатком беструбных систем вентиляции является трудность регулирования воздухообмена в различные периоды года.

Основные достоинства - энергосбережение, дешевизна и бесшумность.

Более совершенными, организованными и управляемыми являются

Трубные системы вентиляции с естественным побуждением воздуха. По организации воздухообмена они бывают:

- Вытяжные с неорганизованным притоком воздуха через поры и различные неплотности в окнах, дверях и т.д.

- Приточно-вытяжные с организованным притоком воздуха через специальные каналы, форточки, фрамуги.

В настоящее время разработаны и применяются теплообменные вентиляционные устройства на естественной тяге.

Основными конструктивными элементами трубной вентиляции являются вытяжные трубы с клапанами (заслонками) для регулировки воздухообмена и приточные устройства.

С целью уменьшения образования конденсата и промерзания стенки вытяжных труб, выходящие наружу здания, теплоизолируются (утепляются).

Вытяжные трубы должны иметь дефлектор, который способствует усилению вытяжки воздуха и предохраняет трубу от атмосферных осадков.

В настоящее время разработан целый ряд различных дефлекторов.

Системы на естественной тяге с применением эффективных дефлекторов эффективно работают даже при малых скоростях ветра.

Принцип работы дефлекторов основан на аэродинамическом эффекте. Известно, что разные по форме тела оказывают различное сопротивление воздушному потоку, что приводит к возникновению в вентиляционной трубе областей пониженного и повышенного давления и как следствие усиление притока или вытяжки воздуха.

Дефлекторы могут быть приточные, вытяжные и комбинированные. Комбинированные в свою очередь могут быть оборудованы теплообменным устройством.

Устройство и работу приточно-вытяжного дефлектора рассмотрим на примереутилизационного приточно-вытяжного электрообогревающего аппарата -УПВЭА-2.

Он состоит из шахты, внутри которой находится трубчатый теплообменник. Трубки теплообменника соединены через коллектор в вытяжным дефлектором. В нижней части корпуса размещена приточная камера.

Подогретый в теплообменнике приточный воздух попадает в приточную камеру, где еще подогревается электроподогревателем и направляется вентилятором в помещение.

В тоже время разряжение воздуха в верхней части дефлектора двойного действия способствует вытяжке воздуха из помещения, который в свою очередь отдает тепло приточному через общую стенку теплообменника.

Во избежание аэростазов шахты располагаются равномерно по крыше здания.

По современным данным (С.И. Плященко,1998 г.) верхняя часть шахт должна подниматься над плоской кровлей не менее чем на1,5 м, над коньковой - не менее чем на1 м.

Пример: 2003 год Гродненская область СТК «Нива» в свинарниках - высота шахт устроена на уровне конька здания. Результат - обратный выхлоп - аэростаз - массовая заболеваемость свиней.

Приточные устройства (каналы) могут располагаться как в продольных стенах, так и в торцах здания.

Рассмотрим некоторые классические системы трубной приточно-вытяжной вентиляции.

Прообразом этих систем считается вентиляция профессора Кинга.

Она состоит из нескольких пар комбинированных вытяжных труб, установленных у продольных стен, опущенных до пола (40 см) и имеющих 2 отверстия для вытяжки воздуха у пола и под потолком.

Верхнее отверстие оборудуется дверкой. На чердак трубы хорошо утеплены и под коньком каждые 2 трубы объединяются в одну вытяжную трубу с дефлектором.

Приточные каналы размещаются между накатом и подшивкой потолка. Сечение вытяжных каналов по Кингу из расчета на 1 животное:

- в коровнике - 212-141 см2

- в конюшне - 250-166 см2

- в свинарнике - 54-31 см2

- в овчарне - 25-17 см2

Сечение приточных каналов в вентиляции по Кингу должны составлять 75-90 % от сечения вытяжных труб.

Наиболее распространенными из трубных систем приточно-вытяжной вентиляции являются системы:

- ВИМЭ

- К.Г. Юргенсона

- Канально-секционная по В.А. Оленьеву.

Вентиляция ВИМЭ состоит из вытяжных труб сечение 60 х60 см или 80 х80 см, расположенных равномерно по перекрытию здания и приточных каналов в виде стенных форточек сечением 20 х20 см, расположенных выше окон, равномерно вдоль продольных стен.

Снаружи над отверстием форточек устраивают защитный клапан.

Нижняя часть вытяжной трубы снабжается задвижкой или клапаном, а верхняя часть, находящаяся выше конька крыши оборудуется дефлектором.

Приточные каналы с внутренней стороны имеют утепленный откидной клапан с трехгранным бруском кверху. Назначение бруска - разбивать воздушный факел и частично откидывать его на стену. Форточки с наружной стороны защищаются противоветровым щитком, сделанным в виде шалашика.

Данная система вентиляции может обеспечивать требуемый воздухообмен, только при разнице температур внутри и снаружи воздуха в помещении, т.е. в зимний и летний периоды. В переходные периоды года работа этой вентиляции малоэффективна.

Систему ВИМЭ чаще всего оборудуют в коровниках.

Вентиляция профессора К.Г. Юргенсона состоит из одной моношахты сечением от 1,5 до 2,5 м2 высотой5,5 м расположенной в центральной части здания.

В коровниках на 100 голов сечение моношахты равно 2 - 2,5 м2, а в коровнике на 200 голов 4-5 м2, т.е. оборудуют две шахты размером 2-2,5 м2.

Трубу устанавливают нижним концом в одной плоскости с потолочным перекрытием, а верхний конец её выводят на60 смна выше конька крыши.

Для регулирования вытяжки воздуха внутри шахты в верхнем её конце на металлической оси вращается дроссель-клапан. Между стенкой шахты и клапана делается зазор в 2-3 см. К одной из сторон клапана прикрепляется бечевка для его открывания. Дефлектор над шахтой не предусматривается.

Для сбора конденсата в шахте по всему периметру трубы имеются желоба. С внутренней стороны шахту оббивают оцинкованным железом.

В качестве приточных устройств по всему периметру помещения делают подоконные щели шириной 2,5-3 сми боле, которые во избежания сквозняков располагают в шахматном порядке. В теплое время воздух поступает через открытые фрамуги окон и открытые ворота. Используют вентиляцию Юргенсона в основном в коровниках.

Основным недостатком данной системы является то, что в зимний период подоконные щели часто замерзают. Вследствие чего вытяжная шахта начинает работать на приток и вытяжку попеременно в зависемости от атмосферного давления в помещении. В этом случае в помещении происходит снижение температуры, повышение влажности особенно в зоне действия шахты. Как следствие возникают патологии у животных (простудные заболевания, маститы, воспаление наружных половых путей и др.).

Вентиляция по В.А. Оленёву или канально-секционная вентиляция состоит из двух приточных и четырёх трёхсекционных вытяжных каналов.

Приточные каналы проходят под двумя продольными рядами кормушек, под полом торцевых тамбуров и выходят из помещения наружу.

За торцевыми стенами приточные каналы оканчиваются вентиляционными трубами высотой150 см, у которых вверху вставлены решётки-жалюзи.

Приточные каналы имеют с обоих концов поперечные задвижки, расположенные в тамбурах на внутренней поверхности наружных стен.

В тамбурах в конце каждого приточного канала имеется люк с крышкой для осмотра каналов.

В боковой стенке приточных каналов со стороны кормового прохода имеются вентиляционные решётки размером 20х20 см, через которые поступает свежий воздух. Решётки расположены на высоте4 смот пола на границе двух кормушек -- одна решётка на каждые два скотоместа.

Вытяжные секционные каналы (трубы) с поперечным сечением 240х80 см разделяются двумя поперечными перегородками на три равные секции размером 80х80 см.

Вытяжные каналы устраивают из деревянных щитов или асбоцементных плит и утепляют (войлоком, соломенными матами, минеральной ватой и др.).

Все секционные каналы устанавливают по средней линии потолка по всей его длине на равном расстоянии друг от друга, начиная от потолочного перекрытия и заканчивая выше60 смот конька крыши.

Недостатком данной системы является то, что подпольные приточные каналы могут служить убежищем для грызунов.

Рост цен на энергоресурсы заставляет ученых и практиков модернизировать имеющиеся и разрабатывать новые системы вентиляции на естественной тяге.

Большое внимание уделяют этой работе белорусские исследователи.

Ими корректируются устоявшиеся данные по оптимальным характеристикам систем помещений для различных животных, таким как площадь каналов, соотношение притока и вытяжки, аэрорумбограмма и другие.

Так, например, исследования показывают, что температура внутреннего воздуха нарастает с увеличением высоты здания. При этом максимальное влагосодержание наблюдается в нижней зоне.

Вследствие высокой гигроскопичности аммиак в основном конденсируется в зоне дыхания животных. Следовательно, в гигиеническом отношении верхняя зона более чистая.

Поэтому особый интерес представляют:

Системы вентиляции, работающие по схеме «снизу-вверх».

Оборудуются пристеночные вытяжные шахты, высотой около 5-7 м, сечение 0,6 х0,8 мс забором воздуха из нижней зоны на высоте 0,8-0,9 мот пола.

Выше перекрытия шахты должны быть обязательно двойные, толщиной 15-17 смс утеплителем.

Каждая шахта располагается вплотную к боковой стене. Общее количество шахт до 9-11 шт. (из расчета 0,035 см2 на голову).

Приток в этой системе предусматривается через приточные отверстия в перекрытии.

Общее сечение всех приточных каналов принимается из расчета 0,075 м2 на голову. Сечение каналов 0,2 х0,3 м, высота - 0,3-0,4 м.

Недостатки трубной вентиляции на естественной тяге:

Вентиляция зависит от сезона года и погоды (силы и направления ветра).

При низких температурах (ниже - 13оС) возможно переохлаждение помещения (если нет искусственного подогрева).

В техническом отношении наиболее совершенны вентиляционные установки с механической тягой.

Они применяются в современных животноводческих помещениях, рассчитанных на содержание большого количества животных, т.е. в промышленном животноводстве.

Системы принудительной вентиляции в зависимости от механизации побуждения воздуха бывают:

- вытяжные,

- приточные,

- приточно-вытяжные,

- и реверсивные - системы, в которых предусмотрена конструкция вентиляторов, позволяющая изменять направление воздушных потоков как на вытяжку, так и на приток.

В приточных и приточно-вытяжных системах вентиляции широко используется отопительное оборудование различных типов и мощностей:

- электрокалориферы;

- теплогенераторы;

- газовые горелки, теплообменники и другие.

Принцип обогрева животноводческих помещений основан на том, что приточный воздух, как, правило, нагревается, проходя через нагревательный элемент.

Высокую эффективность применения теплогенераторов (ТГ) для вентиляции широкогабаритных птичников в условиях Беларуси доказывают результаты исследований доцента нашей кафедры Закревского М.И.

При необходимости для очистки приточного воздуха иногда устраивают фильтры (водные, масляные, электрические).

Вытяжная система вентиляции принудительно удаляет из помещения загрязненный воздух и выбрасывает его в атмосферу. В результате этого давление в помещении снижается и наружный воздух устремляется внутрь через вентиляционные отверстия, неплотности окон, дверей и т.д.

В холодное время такой приток воздуха вызывает понижение температуры. Если приточные отверстия расположены вблизи вытяжного вентилятора, то возможно так называемое «короткое замыкание» - поступающий в помещение свежий воздух тут же попадает в вентилятор и выбрасывается наружу (приточные каналы и вытяжные трубы должны быть на расстоянии не ближе2,5 м).

Вытяжную систему успешно применяют в безоконных птичниках.

Приточная (нагнетающая) вентиляция - обеспечивает принудительную подачу чистого воздуха в помещения. При этом создается повышенное давление и загрязненный воздух вытесняется из здания через специальные отверстия. Непредусмотренные щели ощутимо нарушают циркуляцию воздуха. Данная система хорошо работает в безоконных постройках.

При этой системе возможен подогрев приточного воздуха.

Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает принудительный приток и вытяжку воздуха. Например, приток может осуществляться через приточные воздуховоды, а вытяжка - вентиляторами, установленными в каналах, расположенных в стенах здания.

В данном случае необходимо, чтобы приток был на 25 % больше, чем вытяжка.

Иногда вытяжка может осуществляться через каналы, расположенные под полом здания (подпольная вытяжка).

В зависимости от места забора свежего воздуха и способа его подачи в помещение искусственная вентиляция подразделяется на: централизованную и децентрализованную.

В централизованной системе наружный воздух поступает в специальные вентиляционные камеры, а из них по воздуховодам (обычно 1 воздуховод на 15 м пролета) в помещение.

В децентрализованной системе вентиляции воздух нагнетается в помещение целым рядом вентиляторов, расположенных в продольных стенах здания либо на кровле.

С целью наибольшей эффективности при поддержании оптимального микроклимата в помещениях при промышленных технологиях содержания применяют комплекты вентиляционного оборудования («Климат», Агровет и др.). При их работе параметры воздухообмена регулируются автоматически.

Определённый интерес представляют теплообменные системы вентиляции на механической тяге.

В этих системах вентиляции приточный (свежий) воздух подогревается за счёт тепла вытяжного воздуха помещения.

Приточно-вытяжная установка ПВУ.

Комплекты оборудования типа ПВУ (ПВУ-4, -- 6, -9 и др.) предназначаются для вентиляции и отопления различных животноводческих помещений, в которых допускается частичная рециркуляция удаляемого воздуха.

Запрещается эксплуатация ПВУ в изоляторах, стационарах, лечебницах, профилакториях, родильных отделениях, птичниках, т.е. в тех помещениях, где требования к качественному составу воздуха повышенные.

В состав комплекта оборудования входят шесть приточно-вытяжных установок с силовым блоком и пульт централизованного управления всеми установками, входящими в комплект.

Монтируется ПВУ на кровле здания.

Состоит она из двух концентрически расположенных металлических труб с зазором между ними и двухконтурного вентилятора осевого типа, расположенного внутри установки.

Лопатки вентилятора смонтированы таким образом, что по внутренней трубе происходит вытяжка воздуха из помещения (воздух движется по трубе снизу в верх), а по зазору между трубами -- приток наружного воздуха (движение сверху вниз).

Часть вытяжного воздуха «рециркулирует» обратно в помещение через специальные регулируемые отверствия.

Приточный воздух при необходимости может подогревается электронагревательными элементами. Площадь выходных отверстий и направление движения потока можно изменять.

Таким образом, в установке ПВУ происходит теплообмен между вытяжным и приточным воздухом через общую стенку трубы, а также путем перемешивания теплого (вытяжного) и холодного (приточного) воздуха при рециркуляции.

Достоинства ПВУ: экономия энергии на обогрев помещения.

Недостатки установки:

- в результате рециркуляции воздуха происходит частичный обратный возврат микрофлоры, пыли, влаги и вредных газов;

- Шумность работы - 60 дб.

Эффективность работы приточно-вытяжной установки подтверждена производственными испытаниями государственной комиссией, в состав которой входили профессор Соколов Г.А. и доцент Закревский М.И.

Теплообменная блокирующая система вентиляция системы В.А. Турушева. При данной системе вентиляции воздух подаётся в помещение не подогретым при помощи вентиляторов.

Далее через воздуховоды он поступает в теплообменники, расположенные под перекрытием.

Теплообменники выполнены в виде горизонтальной гофрированной перегородки или в виде воздуховодов из полиэтиленовой плёнки угловидной или ромбической формы, протянутых по помещению под потолком. В них приточный воздух подогревается за счёт тепла помещения и поступает к животным.

В результате контакта холодного и теплого воздуха через пленку на наружной поверхности теплообменника образуется конденсат, который стекает в желобки, размещенные под гофрами или под направленным вниз углом воздуховодного теплообменника (и далее в канализацию).

Достоинства системы Турушева -- при конденсации, из воздуха помещения удаляются водяные пары и вместе с ними вредные газы (что позволяет сократить объем вентиляции в зимнее время);

- подогрев в теплообменнике приточного воздуха дополнительно экономит тепло в помещении.

Недостатки: Пленочные воздуховоды недолговечны и быстро выходят из строя.

Энергосберегающие системы вентиляции. Важнейшим показателем производства животноводческой продукции является её энергоёмкость.

Особенно актуальной представляется проблема энергосбережения для РБ, испытывающей громадный дефицит энергетических ресурсов.

Опыт эксплуатации принудительных систем вентиляции показывает, что наряду с высокой стоимостью оборудования основным её недостатком является большой расход энергии.

В настоящее время наиболее рентабельными являются системы вентиляции на естественной тяге.

Длительное время считалось, что они изжили себя и что их полностью можно заменить на принудительную вентиляцию с обогревом приточного воздуха.

Но так как более половины из имеющихся в республике традиционных ферм занимают помещения небольшого объема - в них может быть успешно применена вентиляция на естественной тяге.

Она может стать незаменимой в семейных и фермерских хозяйствах.

В тоже время применение вентиляции на естественной тяге возможно и на крупных комплексах, где уже есть принудительная - в качестве резервной -- при аварийных ситуациях, а в ряде случаев и взамен искусственной.

Необходимо учитывать и тот факт, что применение вентиляционных систем на естественной тяге позволяет сохранить в приточном воздухе -- аэростимуляторы - озон, легкие отрицательные аэроионы и фитонциты, которые оказывают благоприятное биологическое действие на организм.

При механических системах, связанных с использованием металлических воздуховодов они быстро разрушаются и не попадают в помещение.

В связи с тем, что рассмотренные нами классические системы вентиляции на естественной тяге, имеют ряд недостатков, исследователями ведется постоянная работа по их усовершенствованию и модификации.

В этой работе используются прогрессивные достижения ученых зарубежья. Так, например, заслуживает внимания опыт применения способов вентиляции животноводческих помещений через перфорированные перекрытия.

В Европе и Скандинавии многие фермеры для подогрева приточного воздуха используют в качестве перекрытий подвесные перфорированные потолки деревянной конструкции. Подобные системы вентиляции уже функционируют и в РБ.

К энергосберегающим элементам вентиляции, как указывалось выше, относятся вентиляционные дефлекторы различных конструкций.

Особого внимания заслуживают теплообменные энергосберегающие системы вентиляции, в том числе рассмотренные нами:

...