Оптимизация условий содержания животных в здании двухрядного коровника

Размещено на http://allbest.ru

34

1

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»

Факультет ветеринарной медицины и зоотехнии

Кафедра разведения с/х животных и генетики

Курсовой проект

по дисциплине «Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов»

Тема: «Оптимизация условий содержания животных в здании двухрядного коровника»

Выполнил: студент 3 курса

специальности «Ветеринария»

Гимишли Дмитрий

Проверила: доцент кафедры

разведения с/х животных и генетики

Кузьменкова Евгения Адольфовна

Кострома 2016

Содержание

Введение

1. Влияние микроклимата на животных

1.1 Влияние температуры на организм животных

1.2 Влияние влажности воздуха на организм животных

1.3 Влияние газового состава на организм животных

1.4 Влияние скорости движения воздуха на организм животных

2. Строительные материалы и оборудование

2.1 Требования к строительным материалам

2.2 Строительное техническое оборудование

3. Требования к отдельным частям здания

4.Вентиляция

5. Канализация и навозоудаление

5.1 Расчёт объёма воздухообмена

5.1.1 Расчёт вентиляции по содержанию в воздухе углекислого газа

5.1.2 Расчёт объёма вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров

5.2 Расчёт теплового баланса и дефицита тепла

5.3 Расчёт мощности механических систем отопления

Список использованных источников

Введение

Скотоводство, по данным Костомахина Н.М [1] является одной из ведущих отраслей животноводства, что обуславливается широким распространением крупного рогатого скота в различных природно-экономических зонах и высокой долей молока и говядины в общей массе животноводческой продукции как в нашей стране, так и за рубежом. Это обусловлено тем, что крупный рогатый скот даёт более 99 % молока и около 50% говядины - главных животноводческих продуктов питания населения нашей планеты.

Уровень развития сельского хозяйства, в том числе животноводства, в зависимости от природно-географических и экономических условий в разных странах мира весьма разнообразен. Наиболее интенсивно развито молочное животноводство в большинстве стран Западной Европы, в Северной Америке, Новой Зеландии и Австралии. В экономически отсталых странах Африки и Азии преобладают экстенсивные формы ведения животноводства и в основном скот содержат для получения говядины и использования на различных сельскохозяйственных и транспортных работах. Увеличение производства высококачественных продуктов скотоводства - проблема с годами, не теряющая своей актуальности, а всё больше приобретающая значение как с ростом населения нашей планеты, и в частности нашей страны, так и удовлетворение потребности человечества в продуктах питания.

В связи с этим развитию этой отрасли придаётся большое народнохозяйственное значение. Для решения этой проблемы необходимы высокопродуктивные животные, которых можно получить при обеспечении их хорошим содержанием и сбалансированным кормлением.

1. Влияние микроклимата на животных

Микроклимат, как считают М.С Найдёнский, А.Ф.Кузнецов и другие[5] - это совокупность физико- химических и биологических параметров воздушной среды и светового режима помещений. Микроклимат зависит от климатических и погодных условий, качества ограждающих конструкций, видового и возрастного состава поголовья, системы и способа содержания животных, плотности их размещения, количества и качества подстилки, работы систем отопления, вентиляции, освещенности помещений, канализации, совершенства технического и технологического оборудования.

В связи с изоляцией от внешних факторов, и не только неблагоприятных, воздушная среда животноводческих построек в значительной степени отличается от атмосферного воздуха по целому комплексу физико-химических и биологических показателей.

С одной стороны, воздушная среда по физическим параметрам в меньшей степени изменяется в зависимости от погоды, сезона и времени суток, но с другой стороны, в воздухе животноводческих помещений накапливаются вреднодействующие газы, пыль, микроорганизмы, такой воздух нередко подвергается денатурации вследствие деионизации и полного отсутствия ультрафиолетового излучения.

В связи с этим необходимо создание оптимального микроклимата. Оптимальным называют микроклимат, при котором получают максимальную продуктивность и конверсию корма при устойчивом здоровье животных и минимальных затратах.

Кроме того, в условиях неблагоприятного микроклимата вследствие повышения агрессивности среды увеличиваются амортизационные отчисления на ремонт помещений и оборудования.

Следовательно, вопросы регулирования микроклимата как важнейшего фактора общей неспецифической профилактики должны быть в центре внимания зооветспециалистов.

Микроклимат включает термические (температура воздуха и ограждающих конструкций), гигрометрические (влажность воздуха, конструкций и подстилки) показатели, а также скорость движения воздуха, его химический, ионный состав, наличие в нем пыли и микроорганизмов, оптический (свет) и акустический (шум) фон.

Комфорт в помещении для животных обусловлен термическими, гигрометрическими показателями и скоростью движения воздуха, которые оказывают комплексное воздействие на организм.

1.1 Влияние температуры на организм животных

Зоогигиенические нормативы оптимальной температуры воздуха в помещениях для содержания КРС по сообщениям Храбустовского И. Ф., Демчука М.В. [7] :

?В помещениях для привязного, беспривязно-боксового и беспривязно-комбинированного содержания коров и молодняка старше года оптимальная t воздуха- +10?С.

?В родильном отделении оптимальной t воздуха является +16?С.

?В профилактории для телят от рождения до 20 суточного возраста t +18?С.

?В помещении для телят в возрасте от 20 до 60 суток t+17?C.

? В помещении для телят в возрасте от 60 до 120 суток t+15?С.

?В помещении для молодняка в возрасте от 4 до 12 месяцев и в помещении для тёлок старше года и нетелей t+12?С.

В соответствии с изменением температуры воздуха помещений вступают· в действие механизмы физической и химической терморегуляции. Однако они не безграничны; нарушение теплового равновесия влечет за собой изменения физиологического состояния животных, снижение их устойчивости к болезням и продуктивности.

Функциональные расстройства организма или его гибель возможны при воздействии как крайне высокой, так и низкой температуры воздуха. Взрослые сельскохозяйственные животные больше приспособлены к низкой температуре, чем высокой. Обмен веществ протекает более напряженно при высокой температуре. Влияние ее тем сильнее, чем ближе она к температуре тела.

При воздействии повышенной температуры, как отмечает Юрков В.М.[10] у животных повышается отдача теплоты (расширяются кровеносныe сосуды кожи, усиливаются частота пульса и дыхания, деятельность потовых желез, испарение влаги с кожных покровов), ограничивается движение, снижаются аппетит, переваримость корма и усвоение питательных веществ.

На этой стадии температура тела все еще находится в пределах нормы, но уже появляются признаки отрицательного воздействия высокой температуры: падают молочная продуктивность, приросты живой массы тела у молодняка, ухудшаются показатели резистентности организма.

При длительном воздействии высокой температуры механизмы -теплоотдачи не в состоянии обеспечить удаление излишков теплоты и температура тела повышается, что приводит к нарушению функции центральной нервной системы, обмена веществ (в организме скапливаются недоокисленные продукты, в кровь поступают токсические вещества), руминаторной и секреторной деятельности отделов желудочно-кишечного тракта, печени, эндокринных желез.

В результате перегрева наблюдаются угнетение ферментативной и бактерицидной функции желез желудочно-кишечного тракта снижение сопротивляемости слизистой оболочки кишечника к воздействию бактерий, общее ослабление защитных сил организма.

При чрезмерном действии высокой температуры наступает коматозное состояние с угнетением центров дыхания и сердечнососудистой деятельности, приводящее к тепловому удару и смерти. Эти явления отмечают у сельскохозяйственных животных при перевозке летом в закрытых вагонах и трюмах, длительном содержании без теневых навесов, в плохо вентилируемых и безоконных помещениях.

На действие пониженных температур среды организм реагирует сужением кровеносных сосудов кожи, чем уменьшает отдачу тепла кожей (иногда до 70%).

Любое снижение температуры воздуха ниже критической ведет к повышению обмена веществ и продукции тепла в организме животного. А это, в свою очередь, требует дополнительных затрат кормов на образование энергии.

Повышение потерь тепла приводит к перерасходу кормов. Если компенсация потерь будет невозможной или несвоевременной, то наступит снижение продуктивности. К низким температурам наиболее чувствителен молодняк.

Умеренное снижение температуры воздуха приводит к лучшей поедаемости корма, активизации деятельности желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, биотонуса организма и повышению его резистентности.

Регулирование теплового комфорта - основа для создания энергоресурсосберегающих режимов кормления и содержания сельскохозяйственных животных.

1.2 Влияние влажности воздуха на организм животных

Зоогигиенические нормативы оптимальной относительной влажности воздуха, как отмечают Шведчиков Е.Н., Петров А.М.[9] в помещениях для содержания КРС :

В помещениях для всех возрастных групп КРС при любом способе содержания животных, оптимальной температуре является относительная влажность воздуха равная 70%. При таких условиях обеспечивается высокая продуктивность и резистентность животных.

Длительное содержание животных в сырых помещениях с высокой относительной влажностью воздуха сопровождается ухудшением их аппетита, усвоения питательных веществ, приростов живой массы, увеличением заболеваемости и снижением сохранности молодняка.

Сухой воздух переносится сельскохозяйственными животными значительно легче, чем сильно увлажненный. Менее насыщенный влагой воздух при высокой окружающей температуре способствует усиленной теплоотдаче и предупреждает перегрев организма, а при низкой - он препятствует излишним потерям теплоты, не допуская переохлаждения животных. Однако слишком сухой воздух при относительной влажности 30-40 % и ниже усиливает испарение влаги.

Большие потери воды через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и ротовой полости приводят к их высыханию, снижению бактерицидных свойств и общей резистентности всего организма, что сопровождается беспрепятственным проникновением микрофлоры и в конечном итоге может вызывать различные заболевания животных.

Кроме того, сухой воздух нарушает структуру кератинсодержащих образований (перо, шерсть, копыта и рога) и в значительной степени повышает их запылённость.

1.3 Влияние газового состава на организм животных

Азот (N) - необходимое вещество, усвояемое микроорганизмами для синтеза белка.

Аргон, неон, гелий, криптон, ксенон - содержатся в очень малой концентрации и не деятельны. Не имеют гигиенического значения.

Кислород (O2) - бесцветный газ, поддерживает дыхание, обмен веществ, участвует в окислительных процессах. Из сообщений Кочиша И.И., Калюжного Н.С.[2] животное в среднем потребляет за один час на один килограмм массы корова 328 мл кислорода мл. Количество поглощаемого воздуха зависит от пола, возраста и физического состояния животного.

Углекислый газ (CO2) - бесцветный газ, без запаха, кисловатый на вкус. Нормальное содержание в воздухе составляет 0,003 - 0,03%. Его источником являются выдыхаемый воздух, газовое оборудование.

Животное в среднем выдыхает: корова (600 кг, суточный удой 30 кг молока) - 200л. Содержание углекислого газа не должно превышать больше одного процента.

Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещения для привязного содержания коров 0,25%.

Угарный газ (CO) - бесцветный газ, без запаха. Поступает с дымом, копотью, из угольных шахт, в непроветриваемых помещениях. При концентрации 0,4 - 0,5% вызывает гибель животного.

Аммиак (NH3) - бесцветный с едким запахом, ядовитый газ. Концентрация 0,002 мг?мі является большой. В помещениях для животных с вентиляцией, с уборкой полов и навоза количество аммиака сводится к минимуму. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе помещения для привязного содержания коров 20 мг в мі воздуха.

Сероводород (HS) - бесцветный с сильным запахом газ. В атмосферном воздухе содержится мало. Источник в помещении - гниение белковых веществ, кишечные выделения при богатом белковом кормлении, канализация.

Сероводород обладает большой токсичностью. Содержание больше 0,01% представляет большую опасность. При отравлении сероводородом наблюдается аритмия, сужение зрачков, рвота, смерть, параличи дыхательного и сосудодвигательного центра.

Механизм действия: сероводород соприкасается со слизистой оболочкой дыхательных путей, соединяется с тканевыми щелочами, при этом образуется сульфат натрия или калия, которые вызывают воспаление и затем всасываются в кровь, гидролизуются и высвобождают сероводород. Предельно допустимая концентрация в помещении для привязного содержания коров 10 мг в кубическом метре воздуха.

1.4 Влияние скорости движения воздуха на организм животных

Таблица 1 Зоогигиенические нормативы оптимальной скорости движения воздуха в помещениях для содержания КРС

	Нормативы оптимальной скорости движ. воздуха
Наименование помещений	Зимой м/с	В переходный период м/с	Летом м/с
Помещение для содержания быков-производителей, коров, нетелей и молодняка КРС старше 4-х месяцев	0,3	0,5	1,0
Родильное отделение	0,2	0,3	0,5
Телятник-профилакторий и помещение для содержания телят в возрасте 20-60 суток	0,1	0,2	0,5
Помещения для содержания телят в возрасте 60-120 суток	0,2	0,3	0,5

Скорость движения воздуха в помещении зависит от его размещения по отношению к розе ветров; системы вентиляции, ее аэродинамической схемы и уровня воздухообмена; системы отопления; способа содержания и технологического оборудования.

Таблица 2 Влияние характера освещённости на организм животного

	Искусственная освещённость, ЛК	Естественная освещённость
Наименование помещений	При лампах накаливания	При люминисцентных лампах	Световой коэффициент	Коэффициент естественного освещения
Помещения для содерж быков-производителей, коров, нетелей	30	75	1:10 -1:15	1,0-1,2
Родильное отделение	100	150	1:10-1:15	1,5-2,0
Телятник-профилак, помещение для содерж.телят в возрасте от 20дн до 4 мес	50	100	1:10-1-15	1,5-2
Помещения для молодняка КРС старше 4 мес	30	75	1:20-1:15	1,5-1,8
Пом-я для содерж поголовья на откорм	20	50	1:20-1:30	0,4-0,5

В животноводческих комплексах используют ИК-лампы и УФ-лампы, а так же комбинированные установки, с целью активизации адаптивной защитной реактиности организма новорождённых и обеспечения стимулирующего эффекта.

Под влиянием оптимальных доз УФ - излучения вследствие функциональных сдвигов в вегетативной нервной и эндокринной системах изменяется работа всех жизненно важных органов и систем, что выражается в улучшении обмена веществ, ускорении роста и развития, повышении резистентности и продуктивности животных. Чикалёв А.И. [6], Найдёнский М. С. и Кузнецов А.Ф[5] считают, что оптимальные дозы УФ-излучения стимулируют гемопоэз, усиливают процессы обмена веществ, особенно минерального.

Под влиянием оптимальных доз УФ-излучения отмечают благоприятные сдвиги в состоянии иммунобиологических реакций: повышается неспецифическая резистентность, выражающаяся в увеличении гамма-глобулинов, лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки крови. воздухообмен тепловой животноводство

Интенсивное воздействие УФ-лучей может привести к резко выраженным дерматитам в виде красноты и отечности, иногда с образованием пузырей.

ИК-лучи усиливают подвижность клеток, фагоцитарную активность лейкоцитов. Повышение температуры тканей оказывает раздражающее действие на нервные окончания и на деятельность нервной системы в целом.

При дозированном ИК-облучении благодаря ускорению кровотока замедляются воспалительные процессы, обеспечивается выведение токсинов, усиливается действие ферментов, расщепляющих белки, проходит боль.

Таким образом, рациональное использование УФ- и ИК-лучей позволяет решить ряд важных зооветеринарных вопросов: стимулировать резистентность, рост и развитие молодняка ,продуктивность и улучшение качества продукции, профилактировать простудные заболевания, нарушение минерального обмена, повышать биологическую активность воздуха, экономить энергоносители.

2. Строительные материалы и оборудование

2.1 Требования к строительным материалам

Кирпич - пористое керамическое изделие, характеризующийся высокой прочностью, долговечностью. Готовят кирпичи из природных глин, а также из смесей с органическими и минеральными добавками.

Дерево - в строительстве используют древесину хвойных (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр) и лиственных (дуб, бук, береза, осина, ольха) пород. Древесина как строительный материал обладает рядом положительных свойств: высокой прочностью, малой плотностью, низкой теплопроводностью, легкостью обработки, простотой скрепления отдельных элементов, высокой морозостойкостью, податливостью механической обработке, стойкостью к действию растворов солей, щелочей и органических кислот.

Деревянные детали и изделия изготовляют в столярных цехах: комплекты оконных переплетов и дверей, перегородки, брусья для стен, детали для кровель, щитовой паркет, щиты и клееные балки, деревянные щиты (плиты).

Стекло - Его получают путем сплавления кварцевого песка, извести, поташа и соды. Стекольные заводы изготавливают для строительства различных профилей и размеров стекла: оконное, профильное, блоки и трубы. Стекло листовое используют для остекления оконных переплетов, перегородок и фонарей верхнего света. Стеклоблоки применяют для устройства перегородок и заполнения оконных проёмов.

Гипсовые изделия - панели и плиты для перегородок, обшывочные листы (сухая штукатурка) изделия для перекрытий и др. Влажность помещений, где они используются, не должна превышать 60%.

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей (мелких зёрен песка, крупных кусков гравия или щебня). Для сооружения настила под полы применяют лёгкий бетон.

Железобетон - это строительный материал, в котором успешно сочетается бетон с арматурной сталью. Сборный железобетон имеет ряд преимуществ перед монолитным. В современном строительстве из предварительно напряженных железобетонных изделий применяют балки, фермы, плиты, трубы, резервуары и др.

Песок - представляет собой горную рыхлую породу, состоящую из зёрен 0,14-5,0мм.

Фибролит - получают путём прессования масс из древесных стружек и цементного теста.

Рубероид - рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, изготовленный из картона, пропитанного и покрытого С обеих сторон битумом. Рубероид выпускается двух видов: кровельный имеет чешуйчатую слюдяную или крупнозернистую посыпку лицевой поверхности и мелкий минеральный порошок на нижней поверхности; подкладочный - имеет мелкую посыпку с обеих сторон.

2.2 Строительное техническое оборудование

Автопоилки - должны находиться в рабочем состоянии , Правильно отрегулированы, а чаши их должны быть чистыми, их следует периодически мыть и дезинфицировать.

3. Требования к отдельным частям здания

Фундамент. Это подземная часть здания, служащая опорой всех несущих конструкций здания или сооружения. Основные требования, предъявляемые к фундаментам: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность. По виду материала различают железобетонные, бетонные, бутовые. бутобетонные, кирпичные и деревянные фундаменты.

Глубина заложения фундаментов зависит от назначения и конструктивных особенностей здания, величины и характера нагрузок, действующих на основание, глубины заложения несущего слоя грунта, существующего и проектируемого рельефа местности, глубины промерзания и уровня грунтовых вод. При выборе глубины заложения фундамента одноэтажных животноводческих зданий решающее значение имеет глубина промерзания грунтов под подошвой фундамента. Глубина заложения сборных железобетонных и бутовыx фундаментов в непучаших грунтах допускается 50-70 см, это следует из сообщений Кузнецова А.Ф. и Демчука М.В. [3]. По конструктивным решениям фундаменты для одноэтажных животноводческих зданий и сооружений можно разделить на ленточные, столбчатые и свайные.

Ленточные фундаменты наиболее просты по конструкции, поскольку они повторяют очертания несущих конструкций надфундаментной части здания или сооружения и тем самым обеспечивают равномерную передачу нагрузок здания на фундамент и фундамента на грунт. Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными, а так же сплошными и прерывистыми. Ленточные фундаменты применяют для животноводческих зданий с массивными стенами тогда, когда возможно мелкое их заложение.

Цоколь. Это место перехода фундамента в стену, которое служит основой для стен. Цоколь - это, верхняя часть фундамента , возвышающаяся над поверхностью грунта, так как чаще всего фундамент и цоколь, возводят из одних и тех же материалов. Цоколь защищает стены от атмосферной и почвенной влаги. Для преграждения доступа влаги в стены между цоколем и стеной закладывают слой в влагоизоляционного материала (толь, битум или рубероид в два слоя, асфальт и цемент толщиной 20-30 мм с уплотняющими добавками - алюминат натрия, хлорное железо и др.). В животноводческих зданиях цоколь устраивают высотой не менее 20-30 см, а при стенах из землистых материалов - до 50-70 см.

Стены. Это система плоскостных вертикальных ограждающих конструкций, служащих для отделения помещений от атмосферных воздействий или одного помещения от другого и создающих в них необходимые санитарно-гигиенические условия. Стены зданий и сооружений разделяют на несущие, воспринимающие все виды вертикальных и горизонтальных нагрузок, и самонесущие, воспринимающие собственный вес этих стен. К стенам как ограждающим конструкциям здания предъявляют следующие требования: они должны иметь достаточную прочность и утойчивость, обладать необходимыми тепло-, влаго- и парозащитными свойствами в соответствии с эксплуатационными и климатическими условиями, достаточной степенью долговечности и огнестойкости и экономичными.

Для обеспечения тепло- и влагоизоляции стен предусматривают такую их толщину или применяют такие теплоизолирующие материалы, которые могут создать необходимую защиту при минимальных затратах. В гигиеническом отношении стены должны обладать хорошими теплозащитными свойствами, то есть низким коэффициентом теплоотдачи, высоким коэффициентом термического сопротивления, достаточной теплоустойчивостью и средней воздухопроницаемостью. На стенах внутри помещения не допускается образования конденсата, Кроме того, нужно стремиться, чтобы стены были легкими, а методы их возведения - максимально индустриальными .

По виду применяемых материалов стены можно разделить на деревянные и камемные (выполненные из кирпича, легких бетонов или других искусственных и естественных камней, шлакобетона, керамзитобетона, цементно-известковых блоков и панелей).

При строительстве ограждающих конструкций животноводческих зданий все шире используют полимерные материалы и изделия из них. Они дешевы, удобны, по многим показателям отвечают зоогигиеническим требованиям.

Потолки. Перекрытия, связывая между собой отдельные стенки, повышают их устойчивость и пространственную жесткость всего здания. Перекрытия должны быть прочными и достаточно легкими, малотеплопроводными, сухими, гладкими, водонепроницаемыми, жесткими и долговечными, маловоздухопроводными, огнестойкими и экономичными. Потолки необходимо проектировать и устраивать в помещениях для выращивания молодняка-профилакториях, телятниках и родильных отделениях. Потолки должны быть с малым коэффициентом теплопередачи (0,7 - 0,2 Вг/м2?С?) так отмечают Кочишь И.И., Калюжный Н.С. [2] .

Полы. Они служат ограждающей конструкцией помещения для животных. Конструкция и материал пола помещения в значительной меpe влияют на микроклимат, санитарно·гигиенические условия, здоровье и чистоту животных, качество продукции и показатели продуктивности.

Полы в животноводческих помещениях должны отвечать следующим санитарно·гигиеническим и физико-механическим требованиям: иметь минимальную теплопроводность, повышенную механическую прочность, хорошую сопротивляемость к стиранию, несгораемость, быть сплошными, ровными, эластичными, водонепроницаемыми, безвредными для здоровья людей и животных, удобными для уборки и дезинфекции и вместе с тем нескользкими, обладать стойкостью к воздействию агрессивной среды, создаваемой мочой животных, навозной жижей и дезинфицирующими средствами.

Конструкция пола состоит из покрытия, называемого чистым полом (верхнего слоя, непосредственно подвергающегося эксплуатационным воздействиям), прослойкики (клеевой), соединяющей покрытие и стяжку (стяжка - слой, служащий для выравнивания поверхности изоляции или подстилающего слоя и для придания уклона покрытию), и основания (из несущих плит перекрытия или слоя грунта, воспринимающего нагрузки на пол). При устройстве полов по грунту устраивают подстилочный слой, распределяющий нагрузкy по основанию.

В конструкцию пола можно также включить гидроизоляцию, изоляцию от ударного шума, теплоизоляцию. От того насколько удачно подобрана конструкция полов в зонах нахождения животных (стойла, боксы, проходы). В значительной степени зависит предупреждение заболеваний и травм у животных.

В животноводческих помещениях полы делают сплошными, решетчатыми или комбинированными. При строительстве сплошных полов широко используют монолитные, сборномонолитные и сборные.

Монолитные полы - это грунтовые, глинобитные,глиношебеночные, грунтобетонные. Применяют также известково-керамзитовые полы, бетонные и цементнопесчаные полы, сборномонолитные, кирпичные и керамические полы и др.

Крыша. Это верхняя огрождающая конструкция здания или сооружения, предназначенная для его защиты от внешних климатических воздействий. Она состоит из несущей части и наружной части - кровли. Крыша животноводческого помещения должна быть в нашей климатической зоне лучше двухскатная , а не односкатная или плоская. Крыша любого типа должна быть добротной, долго служить. Должна предохранять от проникновения атмосферных осадков. Для кровли используют шифер, листовое оцинковое железо, черепицу, рубероид, стеклогидроизол, металочерепицу.

Ворота, двери и тамбуры. Это наружные ограждающие конструкции зданий и сооружений, - через которые происходит теплообмен с окружающей средой. Наружные воротa предназначены для входа и выхода животных, доставки кормов, подстилки, удаления навоза и вывоза продукции. Ворота и двери в животноводческих помещениях делают таких размеров, чтобы обеспечить удобное обслуживание животных, свободный проезд транспортных средств и механизмов и свободный проход животных при эвакуации их из здания. Все ворота должны быть двустворчатыми и открывающимися наружу по направлению основного движения, а двери устраивают однопольные и двухпольные.

Через ворота происходят теплопотери. Ворота устраивают достаточно плотными, не промерзаемыми в холодное время года. Полотна ворот изготовляют дощатыми или из деревянного каркаса с обшивками из водостойкой фанеры с заполнением внутреннего пространства утеплителем.

В животноводческих помещениях, строящихся в климатических районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 20 ?С, для уменьшения охлаждения помещений ворота и двери оборудуют тамбурами считают Кочишь И.И., Калюжный Н.С .[2].

Окна являются внешним ограждением здания, служащим для естественного освещения и вентиляции помещения. Поэтому меньшая площадь, окон не будет обеспечивать требуемую степень освещенности, а большая - вызовет переохлаждение помещений. Заполнение оконного проема состоит из оконной коробки, переплетов, подоконной доски и наружного водослива. Окна могут быть глухими и створными, с разделёнными и спаренными переплетами, с одинарным и двойным остеклением.

Хорошо проконопаченными, чтобы через них, как можно меньше терялось тепла в холодное время года.

4.Вентиляция

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обуславливающему движение воздуха (на естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и отвода загрязнённого воздуха из помещения (на приточную, вытяжную и приточно- вытяжную).

Вентиляция с установкой в шахтах реверсивных вентиляторов можно применять в помещениях как для крупного рогатого скота.

Приточно-вытяжные шахты с реверсионными вентиляторами служат для удаления воздуха из верхней части зоны в холодное время года и подачи дополнительного количества свежего наружного воздуха - в теплое, когда в помещении необходим повышенный воздухообмен.

5. Канализация и навозоудаление

Способы удаления навоза. Количество навоза, образующегося в помещении для животных, зависит от технологии их содержания. Навоз из животноводческих помещений удаляют механическим, гидравлическим или пневматическим способами. Навоз из помещения удаляют периодически или непрерывно.

Механический способ предусматривает, как следует из сообщений Кузнецов А.Ф. и Демчук [3] применение транспортеров. Эффективными средствами механизации уборки навоза в коровниках при привязной системе содержания скота служат скребковые цепные и штанговые транспортёры.

Скреперные установки YC-IO, YC-15 используют при беспривязном боксовом содержании скота на сплошных бетонных и щелевых полах. Убирают навоз такими установками за счет возвратно-поступательного движения скребка, который имеется на каждой ветви контура.

Канализация. Помещения для содержания животных канализацией не оборудуются.

Канализация используется для отвода хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод (воды от мытья оборудования, приготовления кормов и т. д.) из подсобно-вспомогательных помещений. Эти сточные воды удаляются из мест их образования по трубам самотеком в резервуар-отстойник.

5.1 Расчёт объёма воздухообмена

Исходной величиной при расчете объема воздухообмена по данным Шарова Л.Г., Деревщикова И.Д., Поздняков А.А. [8] является часовой объем вентиляции. Эта величина определяет количество кубических метров чистого воздуха, которое необходимо подать за один час в помещение, где содержится соответствующее поголовье животных, чтобы обеспечить требуемый по нормативам воздушный режим.

Для расчета искусственной вентиляции животноводческого объекта необходимы данные:

-объем помещения;

-количество животных в помещении, их живая масса, возраст, физиологическое состояние, продуктивность;

-нормативные показатели основных параметров микроклимата помещения: температура, относительная влажность или допустимая концентрация углекислого газа, а также эти же показатели атмосферного воздуха.

5.1.1 Расчёт вентиляции по содержанию в воздухе углекислого газа

Lco2= ,

где L_co2 - объем воздуха, м³/ч, который необходимо удалить из помещения;

Q_co2 - количество углекислоты, в л/ч, выделяемое всеми животными за 1 час;

С₁ - допустимое содержание углекислоты в 1 м³ воздуха помещения;

С₂ - содержание углекислоты в 1 м³ атмосферного воздуха (0,3 л/м³ или 0,03%).

1. Количество углекислого газа, л/ч, выделяемое всеми животными за 1 час.

Qco2 = (А1 · n1) + (A2 · n2) + … +(Ax · nx)

Qco₂ - количество углекислого газа, л/ч, выделяемого всеми животными за 1 час;

А_х - количество углекислого газа, л/ч, выделяемое одним животным соответствующей половозрастной группы с соответствующей живой массой;

п_х - число животных соответствующей группы, голов.

Qco₂=(149·2)+(135·10)+(142·30)+(38·157)+(20·158) =15034 л/ч

Lco2= 15034:(2,5 - 0,3) = 6833 мі/ч ;

2. Кратность часового объёма воздуха.

Кр = Lco2:V;

где Кр - кратность часового обмена воздуха в животноводческом помещении, раз/ч;

L_co2 - объем воздуха, м³/ч, который необходимо удалить из помещения;

V - внутренняя кубатура помещения, м³.

V = 10,5 · 62 · 2.8 = 1823 мі;

Кр = 6833:1823= 3.75 раз/ч;

3. Объём вентиляции на одно животное за один час.

Р = Lco2:nоб;

где Р - объем вентиляции на одно животное за 1 час, м³/ч;

L_co2 - объем воздуха, м³/ч, который необходимо удалить из помещения;

nоб - общее поголовье животных, находящихся в помещении, голов.

Р = 6833:100 =68 мі/ч;

4. Общая площадь сечения вытяжных труб.

Sв = Lco2:ht;

где S_B- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

h - скорость движения воздуха в вентиляционной трубе;

t - число секунд в одном часе -- 3600.

h = 1,9;

S_в =6833: (1.96· 3600) = 0.97 м²

5. Количество вытяжных труб.

Nв = Sв:ав;

где N_в - количество вытяжных труб, штук;

а_в- площадь сечения, м , одной вытяжной трубы.

N_в=0.97:0.81 =1 труба

а_в= 0,9·0,9 =0,81

6. Общая площадь сечения приточных каналов.

Общая площадь сечения приточных каналов принимается в размере 80% от общей площади сечения вытяжной системы.

Sn = Sв · 0,8;

где S_n- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

где S_B- общая площадь сечения вытяжных труб, м²

Sn=0,8 · 0.97=0.78 м²

7. Количество приточных каналов.

Nn = Sn: аn;

аn=10 ·20:1000=0,02 м²

где N_n - количество приточных труб, штук;

S_n- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

а_п - площадь сечения одного приточного канала, м²;

Nn = 0.78:0,02 = 39 шт

5.1.2 Расчёт объёма вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров

Lн2o = (Qвп+Д) : (q1 - q2);

где Lн2o - часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

Q_Bn - количество водяных паров, г, выделяемых животными в парообразном виде за час с процентной надбавкой на испарение с пола, поилок, кормушек, стен;

q₁ - абсолютная влажность воздуха помещения, г/м³, при требуемых показателях температуры, ⁰С, и относительной влажности ОВ воздуха помещения, %, определить по формуле:

q₁ = E·OB/100,

где Е - максимальная упругость водяного пара, г/м³, при требуемом показателе температуры воздуха;

q₂ - абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха, г/м³.

Влагосодержание в переходный период следует принимать как среднюю величину за ноябрь и март месяцы.

Q_Bn=B₁·n₁+B₂·n₂+...+ B_x·n_x

где Q_Bn -- количество водяных паров, г, выделяемых животными в парообразном виде за 1 час;

Qвп = (2· 473) + (435·10) + (455·30)+(38·481)+(20·507) =47364 г;

q1 = (9,17 · 70) : 100= 6,4 г/мі;

q₂=2,2 г/м³

Д = (47364 · 10) : 100 =4736 г/ч;

Lн2o = (47364 +4736) : (6,4 - 2,4) = 12405 мі;

Для устранения повышенной влажности воздуха проводим следующие расчеты по формулам:

1. Кратность часового обмена воздуха.

Кр = Lн2o:V;

где Кр - кратность часового обмена воздуха, раз/час, в помещении при установленном часовом объеме вентиляции (в зимний и переходный периоды года);

Lн2o - часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

V - внутренняя кубатура помещения, м³/ч.

V=1823 м³

Кр = 12405:1823= 6.8аз/ч;

2. Объём вентиляции на одно животное за один час.

Р = Lн2o:nоб;

где Р - объем вентиляции на одно животное за 1 час, м³/ч;

Lн2o - часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

nоб - общее поголовье животных, находящихся в помещении, гол, равное суммарному значению n₁+n₂+…+n_n

Р = 12405:100 = 124 мі/ч;

3. Расчёт площади сечения вытяжных труб.

Sв = Lн2o:ht;

где S_в- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

Lн2o - часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

h - скорость движения воздуха в вентиляционной трубе;

t - число секунд в одном часе -- 3600.

Sв = 12405:(1,96 · 3600) = 1.76 мІ;

4. Количество вытяжных труб

Nв = Sв:ав;

где N_в - количество вытяжных труб, штук;

S_в- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

а_в- площадь сечения, м , одной вытяжной трубы.

Nв = 1.76: 0.81 =2 шт

5. Площадь сечения приточных каналов, м².

Общая площадь сечения приточных каналов принимается в размере 80% от общей площади сечения вытяжной системы.

Sn = Sв · 0,8;

где S_n - общая площадь сечения приточных каналов, м²;

0,8 - 80% от площади сечения вытяжной системы, м².

Sn = 0.8 · 1.76 = 1.4 мІ;

6. Количество приточных каналов.

Nn = Sn: аn;

где N_n - количество приточных каналов, штук;

S_n- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

а_п - площадь сечения одного приточного канала, м²;

Nn = 1.4:0,02 = 70 штук;

5.2 Расчёт теплового баланса и дефицита тепла

Тепловой баланс помещений - это между приходом и расходом тепла в помещении.

Поступление тепла в неотапливаемых животноводческих помещениях определяется количеством тепла, выделяемого всеми животными, содержащимися в нём.

Потери тепла в животноводческих помещениях слагаются:

1) Из расхода тепла, затрачиваемого на обогрев вводимого наружного вентиляционного атмосферного воздуха при расчётном воздухообмене.

2) Тепла, которое теряется через ограждающие конструкции в наружную атмосферу.

3) Расхода тепла на испарение влаги с мокрых поверхностей, ограждающих конструкций.

Тепловыделения животными.

Qж = (Ф1 · n1) + (Ф2 · n2) + … + (Фx · nx)

где Q_ж - тепло, выделяемое животными за 1 час, ккал;

Q_вен - количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха;

Q_ok - количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

Q_охл - количество тепла, ккал-ч, теряемого через вертикальные ограждающие конструкции, граничащие с наружным воздухом (продольные стены, окна, двери, ворота) за счет охлаждения их господствующими ветрами;

Q_исп - количество тепла, ккал-ч, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

Основной источник тепла в животноводческих помещениях - это тепловыделения животными, Q_ж, величина которого зависит от количества животных, их физиологического состояния, продуктивности и определяется по следующей формуле:

Q_ж= Ф1 · n1+ Ф2 · n2 + … + Фx · nx

где Q_ж - количество тепла, ккал-ч, выделяемое всеми животными, содержащимися в животноводческом помещении;

Q_ж=(2·720)+(10·651)+(30·682)+(38·760,5)+(20·780)=72909 ккал/ч;

1. На обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха.

Qвен = G · 0,24?t;

Где Qвен - количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха.

G-количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающее в него в течение 1 часа, кг/ч, рассчитываемое умножением результата вычисления часового объёма вентелируемого воздуха на величину объёмной массы воздуха, м³ /кг, при соответствующих показателях температуры и давления.

0,24- теплоёмкость воздуха, ккал/кг/град;

?t - разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года- января.

G = 12405 · 1,247 = 15469;

Qвен = 15469 · 0,24 · 388= 111377 ккал/ч;

2. На нагрев ограждающих конструкций.

Qок = ? (K · F) ?t;

Где Qок- количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

K- коэффициент теплоотдачи через ограждающие конструкции, ккал/ м² /град;

F - площадь ограждающие конструкции здания, м²

?t - разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года - января.

Таблица 3 Расчёт тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций здания для содержания животных

Наименование ограждающих конструкций	K	F	K · F	?t	Qок
1. пол	0.06	651	39	38	1484
2. потолок	0.51	651	332	38	12616
3. окна	2.3	17.28	40	38	1510
4. двери				38
5. ворота	4	10.56	42.24	38	1605
6. продольные стены	1.06	330	349.8	38	13292
7. торцовые стены	1.06	48	50.88	38	1933
Итого	X	X	854	x	32440

Qок =32440ккал-ч

3. Потери тепла.

Qохл = ( 18340 · 13):100 = 2384 ккал?ч;

4. На испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

Qисп = Д · h;

Qисп =4736 · 0,595 =2818 ккал?ч;

5. Общий расход тепла.

Qор = Qвен + Qок + Qохл + Qисп;

Qор = 111377 + 32440+ 2384+ 2818= 149019 ккал?ч;

6. Дефицит тепла.

Дт = Qж - Qор;

Дт = 72909 - 148646 = -76110 ккал?ч;

5.3 Расчёт мощности механических систем отопления

Обеспечить оптимальный микроклимат в животноводческом помещении с естественной приточно-вытяжной системой вентиляции, особенно в холодных зонах страны, не всегда представляется возможным. Устранить дефицит тепла в помещениях для животных можно применением механических систем вентиляции и отопления.

В качестве вентиляционно-отопительного оборудования часто используют комплекты «Климат - 2», «Климат - 3» и «Климат - 4», а для отопления - теплогенераторы и электрокалориферы различных марок.

При определении необходимой мощности механических систем отопления необходимо исходить:

1. из установленного дефицита тепла в животноводческом помещении.

2. Из количества тепла, которое дает 1 кВт электроэнергии.

3. Из общего количества необходимой электроэнергии, требуемой для покрытия дефицита в животноводческом помещении.

4. Мощности одного теплогенераторы или электрокалориферы.

Для покрытия дефицита тепла в свинарнике потребуется 76110? 860 = 88.5 кВт?ч.

Мощность одного калорифера 10 кВт?ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 88.5/10 = 8.85шт (9 штук) калориферов мощностью 10 кВт?ч.

Мощность одного калорифера 15 кВт?ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 88.5/15 =5.9 шт (6 штук) калориферов мощностью 15 кВт?ч.

Список использованных источников

1. Костомахин Н.М. Скотоводство -Санкт-Петербург: Лань, 2007.-431 с.

2. Кочишь И.И., Калюжный Н.С. и другие Зоогигиена. - Санкт-Петербург: Лань, 2008.-461 с.

3. Кузнецов А.Ф. и Демчук М.В.Книга 1- М. : Агропромиздат, 1991.- 398 с.

4. Кузнецов А.Ф. и Демчук М.В.Книга 2- М. : Агропромиздат, 1992.- 192 с.

5. Найдёнский М. С., Кузнецов А.Ф.Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов -М.:Колосс, 2007 - 512 с.

6. Чикалёв А.И. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов -Санкт-Петербург: Лань, 2006 - 218 с.

7. Храбустовский И. Ф., Демчук М.В. Практикум по зоогигиене -М.: Колосс, 1984 - 269 с .

8. Шарова Л.Г., Деревщикова И.Д., Поздняков А.А. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов- Кострома 2007-34 с.

9. Шведчиков Е.Н., Петров А.М. Зоогигиена. -Самара, 2000.-267 с.

10. Юрков В.М. Микроклимат животноводческих ферм и комплексов.-М.:Россельхозиздат,1985.-127 с.

Размещено на Allbest.ru

...