Зоогигиеническая оценка овчарни на 500 маток

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зоогигиеническая оценка овчарни на 500 маток

Студентка группы З-ЗТб 141

Е.И. Хайминова

Исходные данные

микроклимат животное вентиляция баланс

Республика Дагестан. В овчарне размещено 500 подсосных овцематок с ягнятами ж.м. 47 кг.

Размеры помещения 13Ч85Ч2,8 м. Содержание животных стойлово-пастбищное. Кормление в стойловый период на выгульно-кормовых площадках. Раздача кормов и удаление навоза мобильные. Поение из автопоилок. Стены кирпичные толщиной 399 мм. Кровля асбестоцементная по деревянным прогонам и железобетонным рамам. Вытяжные шахты сечением 0,8Ч0,8 высотой 4 м -- 4 шт. Приточных каналов нет. Окон с двойным остеклением размером 2,0Ч1,2 м -- 50 шт. Ворот двойных размером 2,4 Ч 2,4 - 5 шт., двери одинарные 2,5 Ч 1,0 - 4 шт. Освещение 40 ламп мощностью 75 ватт каждая.

ЗАДАНИЕ

1. Выполнить расчеты объемов вентиляции по диоксиду углерода и влажности для марта.

2. Рассчитать ТБ овчарни для января.

3. Провести расчеты естественной и искусственной освещенности.

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) часовой объем вентиляции;

б) кратность воздухообмена;

в) воздухообмен на 1 голову;

г) площадь сечения вытяжных шахт и приточных каналов, их

количество;

д) площадь помещения на 1 голову;

е) сравнить приходную и расходную часть ТБ и определить

ДT нулевого ТБ.

Введение

Овцеводство как отрасль животноводства занимает важное место в народном хозяйстве страны - от овец получают шерсть (основная продукция), мясо, высококачественное шубно-меховое сырье, молоко.

Задачи, поставленные перед отраслью, должны решаться путем увеличения поголовья овец, повышения их продуктивности, улучшения качества продукции на базе концентрации, специализации и агропромышленной интеграции овцеводства с переводом ее на индустриальную основу [1].

В России в современных условиях создана племенная база по совершенствованию овец всех направлений продуктивности. Большое внимание уделяется повышению качества-шерсти.

Овцеводство характеризуется рядом специфических особенностей, которые заметно проявляются в период перехода к рыночным отношениям. Рассмотрим некоторые из них:

1. Продукты животноводства, в том числе овцеводства, относятся к товарам первой необходимости и поэтому независимо от складывающейся политической и экономической ситуации, будут всегда пользоваться большим или меньшим потребительским спросом, который, в отличие от спроса на другую продукцию, не может исчезнуть совсем.

2. Экономика овцеводства базируется на достаточно обособленных постоянных затратах, уровень которых не меняется в зависимости от объема полученной продукции, и на переменных издержках, тесно коррелирующих с масштабами производства. К первым следует отнести расходы на содержание овцеводческих помещений и некоторых других основных средств, а ко вторым - затраты на корма, оплату труда, ветеринарные препараты, транспортировку, реализацию продукции и прочее.

3. По сравнению с другими отраслями сельского хозяйства, овцеводство имеет гораздо больше трудностей в возобновлении остановленного производства. Это означает, что сокращение или ликвидация поголовья овец ведут порой к необратимым последствиям, поскольку в дальнейшем его чрезвычайно сложно восстановить. Таким образом, экономически целесообразно сохранение или лишь небольшое сокращение поголовья животных, даже если стадо на определенном этапе развития хозяйства не приносит прибыли. Кроме этого, как показывает изучение опыта работы в условиях рыночной экономики, получить максимальный эффект можно прежде всего на том, на чем раньше специализировалось предприятие, ибо для этого уже созданы определенные условия.

4. Овцеводство менее трудоемкая отрасль по сравнению с молочным скотоводством или свиноводством, поэтому сохранение овцеводческих отраслей в переходный период целесообразно и с точки зрения социальной защищенности людей.

5. Повсеместное снижение почвенного плодородия естественных кормовых угодий требует для восстановления гумуса и элементов внесения органических удобрений, которые поступают преимущественно от овцеводства. Следовательно, сохранение поголовья овец нужно рассматривать как фактор экономической стабильности.

Выделение указанных особенностей важно, чтобы лучше понять специфику овцеводства, как отрасли сельскохозяйственного производства, которая будет особым образом проявляться при нынешнем состоянии экономики.

Таким образом, объективные предпосылки возрождения овцеводства налицо - это сохранный породный состав, кормовая база, ценный практический опыт, научные разработки. Необходим системный анализ и других составляющих успеха- экономики всех звеньев отрасли, особенностей сбыта продукции, степени участия в ее производстве банковского кредита, организации менеджмента и других. Совершенно очевидно, что проблемы сегодняшнего овцеводства - организационные, и оттого как скоро решим их, будет зависеть дальнейшая судьба данного нам природой богатства [2].

1. Обзор литературы

1.1 Влияние микроклимата животноводческих помещений на здоровье и продуктивность овец

Микроклимат может оказывать благоприятное и неблагоприятное воздействие на организм животных и их продуктивность.

Влияние факторов окружающей среды следует рассматривать только в их сочетании. Так степень влияния на организм температуры воздуха тесно связана с состоянием его влажности и скоростью движения. Температура окружающей среды оказывает наибольшее воздействие на животных, так как она непосредственно влияет на тепловой баланс организма, изменяя тем самым течение жизненно важных процессов.

Деятельность терморегуляторных механизмов находится под контролем центральной нервной системы, что позволяет животному приспосабливаться к различным температурным колебаниям окружающей среды и кратковременно переносить значительные отклонения температуры воздуха от обычных величин.

Понижение температуры ниже критической отметки ведёт к повышению обмену веществ и повышению продукции тела в организме, что отвлекает энергию дополнительно от энергии, которая могла пойти на продуктивность. Повышение потерь тепла ведёт к перерасходу кормов. Если компенсация потерь будет невозможной, несвоевременной или неполноценной, то наступит снижение продуктивности. При небольших и непродолжительных переохлаждениях, помимо сосудистой реакции кожи, сопровождающейся уменьшением её температуры, замедляется сердцебиение и дыхание. Однако если понижение температуры более значительное или продолжительное, механизм физической терморегуляции становится недостаточным для сохранения теплового баланса организма. В таких случаях включается механизм химической терморегуляции, начинается усиление теплопродукции. Первоначально усиливается энергичное движение и активизируется терморегуляционный тонус всех мышц. Затем появляется дрожь в виде сокращений мышц кожи.

При длительном воздействии на организм животного крайне низких температур, процессы терморегуляции нарушаются, снижается температура тела, наступает переохлаждение, замедление обменных процессов, паралич и затем смерть. Особенно опасны переохлаждение для молодняка, когда терморегулирующие механизмы ещё не сформировались и организм подвержен влияниям окружающей среды очень сильно и любые резкие, и значительные перепады температур могут вызвать нежелательные последствия. Профилактика переохлаждения животных предусматривает содержание их в помещениях с оптимальными условиями температурного режима, а также рационального кормления [3].

Многие виды сельскохозяйственных животных высокие температуры значительно хуже переносят, чем низкие. Подъём окружающей температуры за пределы допустимой, отрицательно сказывается на здоровье животных. Вначале понижается обмен веществ, вследствие теплового перенапряжения снижается аппетит, ослабляется секреторная, ферментная, моторная функции желудочно-кишечного тракта. Питательные вещества корма, в таком случае, плохо усваиваются организмом, потребление корма и питательных веществ соответственно снижается. Отсюда вытекает значительное снижение продуктивности. При высоких температурах воздуха учащается дыхание и работа сердца, изменяется морфологический состав крови, соотношение белковых фракций, содержание общего белка и минеральных компонентов в сыворотке крови. Вследствие обильного потоотделения, организм животного теряет много хлоридов и других солей, а также витаминов. Это следует учитывать при профилактике высокотемпературного стресса.

Следовательно, для нормальной жизнедеятельности организма животного нежелательны им слишком низкие, или слишком высокие температуры [4].

Гигиеническое значение влажности воздуха очень велико. Влажность во многом определяет микроклимат, чем оказывает как прямое, так и косвенное влияние на животное.

Прямое влияние сводится к воздействию на терморегуляцию. Высокая относительная влажность отрицательно влияет на организм животного, его теплоотдачу, как при высоких, так и при низких температурах воздуха. Из организма животных влага удаляется через кожу виде пота и из дыхательных путей в газообразной форме. Высокая влажность воздуха в животноводческих помещениях приводит к конденсации водяных паров на потолке, стенах, металлических конструкциях, значительно сокращая срок их службы, а также уменьшая воздухопроницаемость и намного увеличивая теплопроводность. В таких условиях интенсивно развиваются микроорганизмы как не патогенные, так и возбудители различных болезней, грибы, которые поражают конструкции, корма и главное животных [5].

Для животных вреден не только очень влажный, но и очень сухой воздух. В таких условиях высыхает кожа, слизистая оболочка дыхательных путей, ротовой полости и увеличивается потоотделение. Снижается сопротивляемость организма к возбудителям инфекционных заболеваний. В результате долгого воздействия сухого воздуха высыхает копытный рог, что приводит к его трещинам. Чем суше воздух, тем больше пыли накапливается в нём. Поэтому, влажность в помещение следует поддерживать в пределах зоогигиенических норм [6].

Скорость движения воздуха оказывает существенное влияние на теплоотдачу организма животных. Зимой повышенная скорость движения воздуха приводит к охлаждению организма животного. Это происходит потому, что если температура воздуха ниже чем кожи и буферного слоя воздуха в волосяном покрове, то при повышенной скорости движения воздуха нарушается воздушная оболочка, холодные потоки воздуха соприкасаются с кожными покровами, и вызывает усиление теплоотдачи из организма путём испарения и конвекции.

Поддержание высокой продуктивности животных достигается за счет оптимизации условий содержания, постоянного обеспечения высокого уровня санитарно-гигиенической культуры. В оптимизации условий среды содержания отражено основное положение зоогигиены, требующее создания гармонии -- баланса между организмом животных и средой их обитания, что особенно важно при интенсивных технологиях производства. При невозможности создания здоровой среды для животных нельзя говорить о реальности сохранения их здоровья и получения от них высокой продуктивности [7].

1.2 Факторы, влияющие на формирование микроклимата

На формирование микроклимата в помещениях для животных значительное влияние оказывает местный климат, сезон года, термическое и влажное состояние окружающих конструкций здания, устройство вентиляции и уровень воздухообмена, отопление, канализация, способы уборки и удаления навоза из помещений, освещение, а также технология содержания животных, плотность и размещение, распорядок дня на ферме, тип кормления, способы раздачи кормов, поение и т.д.

Большое влияние имеет строительно-эксплуатационные и конструктивные особенности здания. Рельеф местности может улучшить микроклимат, а может также и ухудшить. Формирование микроклимата обуславливается также удаленностью животноводческих ферм от промышленных предприятий и населенных пунктов, защищенностью от господствующих холодных ветров. Немалое значение имеет глубина залегания грунтовых вод, расположение здания к сторонам света. Так же на формирование микроклимата оказывают влияние природно-климатические условия (климат, сезон года, погода, местность), теплозащитные свойства ограждающих конструкций, кубатура помещений, система вентиляции воздуха, количество, живая масса, возраст и способ содержания животных, а также общее санитарное состояние помещений. Изменения каждого из указанных показателей, влияющих на формирование микроклимата, может существенно сказаться на животных. Плохие условия на 20--40 % снижают продуктивность животных, влияют на их воспроизводительные функции, заболеваемость и т. д. Наиболее чувствительны к изменениям микроклимата высокопродуктивные животные, и особенно молодняк [8].

1.3 Роль вентиляции и отопления в обеспечении оптимального микроклимата в помещениях для животных

Основное назначение вентиляции - обеспечение удаления из помещения избыточного количества водяных паров, вредных газов и механических примесей, равномерное распределение свежего воздуха по помещению. Вентиляция обеспечивает необходимый воздухообмен на единицу живой массы животных и птицы в различные периоды года, способствует увеличению количества легких, отрицательно заряженных ионов в воздухе животноводческих помещений, и предупреждает конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждающих конструкций.

Для поддержания нормативного микроклимата помещений необходим правильно организованный воздухообмен (создание необходимого соотношения между подачей и равномерностью распределения по помещению приточного и вытяжного воздуха). С зоогигиенической точки зрения более приемлем способ непрерывного, плавного регулирования микроклимата, так как температурно-влажностный режим внутри помещения находится в прямой зависимости от параметров наружного воздуха. Их изменения не должны сказываться на параметрах воздуха в помещениях, т.е. они должны быть постоянными и поддерживаться в определенных пределах.

В неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается теплом, выделяемым животными. Отопление животноводческих помещений применяют в тех случаях, когда биологического тепла, выделяемого животными, недостаточно для компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции, нагрева приточного воздуха, испарения влаги в помещении. Отопление необходимо для сохранения теплового комфорта, обеспечения достаточной вентиляции (чтобы и при низких температурах можно было удалить избыточную влагу, вредные газы, механические примеси, микроорганизмы). Наиболее рациональным в настоящее время является воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией и дополнительным нагревом воздуха. Для молодняка предусматривают системы локального обогрева (электрообогреваемые полы, лампы инфракрасного излучения) [9].

1.4 Влияние солнечного света на организм животных

Из излучаемой солнцем энергии в виде электромагнитных волн различной длины до земли доходит только одна двухмиллионная доля ее и почти 60% этой энергии отражается или поглощается воздушной оболочкой земли. На пути к земле полностью поглощаются самые короткие и самые длинные волны, и до поверхности земли доходит только 1 % ультрафиолетовых лучей с длиной волны 289-- 400 миллимикрон, 39 % видимых световых лучей с длиной волны 400--780 миллимикрон и 60 % инфракрасных лучей с длиной волны 780-3000 миллимикрон.

Количество задерживаемых атмосферой солнечных лучей тем больше, чем меньше угол падения их на землю, то есть - чем ниже к горизонту находится солнце. Лучи солнца оказывают на организм тепловое или химическое воздействие. Тепловое излучение больше исходит от инфракрасных лучей, а химическое -- от ультрафиолетовых лучей. В зависимости от длины волны эти лучи имеют различную глубину проникновения в кожу и ткани организма животных. Наиболее глубоко (на несколько сантиметров) проникают инфракрасные лучи. Их используют в терапии для глубокого прогревания тканей (лампы «Инфраруж») или для обогревания новорожденных и молодых животных в неотапливаемых помещениях. Световые лучи проникают в толщу на несколько миллиметров, а ультрафиолетовые -- только в кожу на десятые доли миллиметра [2].

Очень важно и. многообразно влияние на животных солнечного света. Его лучи вызывают раздражение зрительного нерва, а также чувствительных нервных окончаний, заложенных в коже и слизистых оболочках. Кроме того, они возбуждают нервную систему и эндокринные железы и через них действуют на весь организм. Под влиянием солнечного освещения у животных возрастает активность окислительных ферментов, углубляется дыхание, они поглощают больше кислорода и выделяют больше углекислоты и водяного пара. В периферической крови увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина. Усиливается также переваривание корма и отложение в тканях белка, жира и минеральных веществ. Однако при очень сильном освещении наблюдают обратное явление, поэтому откармливаемых животных рекомендуют держать в умеренно освещенных помещениях.

Под воздействием ультрафиолетовых лучей в коже животных образуется из провитамина 7-дегидрохолестерина витамин D, предохраняющий молодняк от рахита, а взрослых от различных нарушений обмена кальция и фосфора. Эти лучи обладают бактерицидным (бактериеубивающим) действием, но они не проникают через обычное оконное стекло. Таким образом, прямой солнечный свет является бесплатным и надежным природным дезинфектором. В теплые летние дни нужно открывать окна и двери в животноводческих помещениях, чаще выносить на солнце инвентарь и предметы ухода за животными.

При недостатке света организм испытывает состояние светового голодания, что сильно отражается на обмене веществ. В результате значительно снижается продуктивность и сопротивляемость к болезням, отмечают вялое заживление ран, проявление кожных заболеваний, задержание охоты у самок, отставание в росте у молодняка.

Поэтому ранней весной в связи с ослаблением защитных сил организма, вызванного резким снижением интенсивности солнечного освещения в предшествующие зимние месяцы, у животных увеличивается число заболеваний органов дыхания, наблюдают распространение некоторых инфекций и пр. [4].

1.5 Зоогигиенические требования к параметрам микроклимата и воздухообмена

Для создания микроклимата в помещениях необходимо оптимальное решение, обеспечивающее требуемый температурно-влажностный режим для различных половозрастных и технологических групп животных с минимальными затратами энергии и средств. Этого можно достичь, если применять энергосберегающие технологии и технические средства, обеспечивающие утилизацию теплоты вентиляционных выбросов и децентрализованную подачу теплоты и приточного воздуха, использовать не традиционные и возобновляемые источники энергии. При вентилировании животноводческих помещений теплый, влажный, загрязненный воздух непрерывно должен замещаться сухим, прохладным, чистым воздухом. Это способствует оптимизации потребления корма, поддержанию в сухом состоянии мест отдыха и проходов, сохранению здоровьяживотных.

Воздухообмен должен происходить независимо от наружной температуры или погодных условий. Если даже снаружи ненастная погода или идет снег, в любом случае необходимо обеспечить поступление свежего и отток загрязненного воздуха. Желателен даже зимой минимум четырехкратный обмен воздуха в час. Термическое состояние потока воздуха зимой характеризуется тем, что воздух поднимается вверх, летом из-за теплого воздуха окружающей среды такой процесс существенно меняется [6].

2. Расчетная часть

2.1 Определение объема вентиляции для переходного периода

Объем вентиляции должен быть точно рассчитан для каждого помещения, так как излишний обмен воздуха способствует падению температуры воздуха в нем ниже принятых нормативов, а недостаточный обмен воздуха не обеспечивает удаление из помещения образующихся водяных паров и вредных газов.

За основу расчетов объемов вентиляции животноводческих помещений принимают обычно содержание в воздухе углекислоты или водяных паров. Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислоты, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления образующихся в помещении паров воды. Поэтому такие расчеты лучше вести по влажности воздуха.

Барометрическое давление при расчетах примем равным 755 мм рт. ст. Расчетные параметры воздуха помещения принимаем по действующим нормативам для переходного периода: температура - 5 °С, влажность - 75 %;

Расчетные параметры наружного воздуха принимаем равными: в переходный период температура марта (+3,3 єС), абсолютная влажность - 4,7 г/м³. В зимний период температура (-4,9 єС), абсолютная влажность - 3,0 г/м³ (справочные климатические данные).

Для расчета воздухообмена по водяным парам используют формулу:

, (1)

где L_Н2О - часовой объем вентиляции, м³/ч;

Q - поступление водяных паров в воздух помещения за 1 час, г/ч;

q₁ - абсолютная влажность воздуха помещения, при которой относительная влажность остается в пределах нормы, г/м³;

q₂ - абсолютная влажность атмосферного воздуха, г/м³.

Необходимый уровень воздухообмена по углекислому газу определяют по формуле:

, (1.1)

где L_CO2 - часовой объем вентиляции, м³/ч;

K - поступление водяных паров в воздух помещения за 1 час, г/ч;

с₁ - допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещения, л/м³;

с₂ - содержание углекислоты в атмосферном воздухе, л/м³.

Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе в среднем 0,03 % - 0,3 л/ м³.

Кратность воздухообмена (Кр) определяют по формуле:

, (1.2)

где L - часовой объем вентиляции, м³/ч;

V_п - объем помещения, м³.

Определим общее количество выделяемого животными диоксида углерода, водяных паров и свободного тепла (табл. 1).

Таблица 1 - Выделение овцами СО₂, водяных паров и свободного тепла

Группы животных, возраст, живая масса	n	СО2 , л/ч	Водяные пары, г/ч	Свободное тепло, ккал/ч
		На 1голову	На все поголовье	На 1голову	На все поголовье	На 1голову	На все поголовье
Матки подсосные с приплодом 2 ягненка, живой массой 47 кг	500	40,4	20210	128,8	64390	199,5	99750

В овчарню от всех овцематок в переходный и зимний периоды поступит 64390 г/ч водяных паров. Необходимо рассчитать надбавку на испарение влаги с ограждающих конструкций (пола, поилок, кормушек, перегородок). Процент надбавки зависит от санитарного режима помещения, работы канализации, вида подстилки, кратности удаления навоза и может быть в пределах 7-25 %. Примем надбавку на испарение влаги в размере 7 % от выделяемой животными.

Q_и = 0,07 Ч 64390=4507,3 г/ч

Общее количество водяных паров, поступающее в воздух телятника за 1 час, составит:

64390 + 4507,3 = 68897,3 г/ч

Абсолютную влажность воздуха помещения (q₁), при которой относительная будет соответствовать нормативной, определим по формуле:

(1.3)

где Е - максимальная влажность воздуха при нормативной температуре;

R - нормативная относительная влажность.

Максимальная влажность воздуха (Е) при температуре в овчарне 5 °С - 6,53 г/м³; Тогда q₁ для марта и зимнего периода составляет:

6,53 Ч 0,75 = 4,9 г/м³ .

Согласно формуле 1:

Соответствующее количество воздуха должно ежечасно поступать и удаляться из помещения.

Проводим расчет часового объема вентиляции по диоксиду углерода, используя формулу 1.1:

Расчет часового объема вентиляции можно провести и по отраслевым нормативам (экспресс-метод), используя формулу 1.4:

(1.4)

где L_н - часовой объем вентиляции согласно отраслевым нормативам, м³/ч;

n -количество животных, голов;

L_r - норма воздухообмена на 1 ц живой массы, или на 1 гол., м³/ч..

Для овчарни в переходный период норма воздухообмена 25 м³/ч, а в зимний период 15 м³/ч на 1ц массы. Живая масса овец 500Ч47=235 ц.

Согласно отраслевым нормам часовой объем вентиляции в овчарне должен составлять:

зимой

в марте

Воздухообмен на 1 голову составит 689 м³/ч, рассчитанный по водяным парам для марта и 15 м³/ч, рассчитанный по СО₂.

2.2 Расчет площади сечения вытяжных труб, приточных каналов и их количество

Для расчета площади сечения вытяжных труб используем формулу 2.1:

(2.1)

где S -суммарная площадь вытяжных каналов, м²;

V -скорость движения воздуха в вытяжном канале, м/с;

3600 - секунд в 1 часе.

Скорость движения воздуха в вытяжном канале зависит от его высоты и разности температуры внутреннего и наружного воздуха.

Температура в овчарне в переходный период - 5 єС, высота вытяжных каналов - 4м. Разность температур (t) в переходный период составляет:

, тогда скорость движения воздуха в вытяжной трубе в переходный период будет равна 0,18 м/с.

Расчет вытяжных труб для часового объема вентиляции определенного

по водяным парам

Суммарная площадь вытяжных каналов высотой 4 м в переходный период составит:

При сечении 1 вытяжной трубы 0,64 м² (0,8Ч0,8) находим, что при высоте 4 м количество работающих труб в переходный период должно быть:

(труба)

Расчет вытяжных труб для часового объема вентиляции определенного по диоксиду углерода

Суммарная площадь вытяжных каналов высотой 4 м в переходный период:

При сечении 1 вытяжной трубы 0,64 м² (0,8Ч0,8) находим, что при высоте 4м количество работающих труб в переходный период должно быть:

(труб)

Кратность воздухообмена в овчарне определяем по формуле 2.2:

(2.2)

где К_р - кратность воздухообмена, раз;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч;

V_п - объем помещения, м³.

Объем помещения (кубатура) равна 3094 м³.

Кратность воздухообмена при расчете по водяным парам в переходный период составляет:

Кратность воздухообмена при расчете по диоксиду углерода составляет:

При такой кратности воздухообмена в переходный период года необходимо применять вентиляцию с механическим побуждением тяги воздуха и с подогревом подаваемого воздуха.

Расчет площади помещения и кубатуры на 1 голову

Площадь овчарни составляет ,следовательно, площадь помещения на 1 голову:

Кубатура помещения равна 3094 м², а на 1 голову

2.3 Расчет теплового баланса

Тепловой баланс рассчитывают при проектировании помещений, выборе материалов для ограждающих конструкций, определении количества недостающего или избыточного тепла, выборе мощности отопительных систем. Расчет теплового баланса помещения позволяет оценить теплозащитные свойства ограждающих конструкций, соответствие их климатической зоне, установить пути потери тепла, предусмотреть меры по улучшению теплового режима в помещении [5].

Расчет теплового баланса проводят по формуле 3.1:

(3.1)

где - теплопродукция животных, ккал/ч;

- расход тепла на обогрев вентилируемого воздуха, ккал/ч;

- потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч;

- потери тепла в процессе испарения влаги, ккал/ч.

Расход тепла на нагрев вентилируемого воздуха рассчитывается по

формуле 3.2:

 (3.2)

где - расход тепла на обогрев вентилируемого воздуха, ккал/час;

0,24 - коэффициент удельной теплоемкости воздуха, ккал/кг/град;

- масса вентилируемого воздуха, кг/ч;

- разность между температурой внутри помещения и температурой наружного воздуха, єС.

Объемные величины переведем в весовые - 1 м³ воздуха при температуре 5 ^єС и барометрическом давлении 755 мм рт. имеет объемную массу в 1,261 кг. Отсюда, масса 7485,2 м³ воздуха равна 9438,8 кг.

Определяем теплопотери через ограждающие конструкции, используя формулу 3.3:

(3.3)

где Q_o - потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч;

К - коэффициент общей теплопередачи для каждой ограждающей конструкции, ккал/м²·град·ч;

F - площадь ограждающих конструкций, м²;

- показатель, что все произведения К на F суммируются;

- разность между температурой, которая должна поддерживаться в помещении, и температурой атмосферного воздуха.

Разность внутренней и внешней температуры () равна 9,9є.

Таблица 2 - Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Наименование конструкций	F, м2	К, ккал/ч·м2·град	КF, ккал/ч·м2·град	Дt,єС	Общие теплопотери
Окна	2,0 Ч1,2 Ч 50 = 120	2,5	300	9,9	2970
Ворота	2,4 Ч 2,4 Ч 5 = 28,8	2,0	57,6	9,9	570,2
Двери	2,5 Ч 1,0 Ч 4 = 10	4,0	40	9,9	396
Стены	(13 Ч 2 Ч2,8 )+(85 Ч 2 Ч 2,8)=548,8	1,32	724,4	9,9	7171,6
Пола	85Ч13=1105	0,2	221	9,9	2187,9
Итого			1343		13295,7

Теплопотери через ограждающие конструкции составляют

13295,7 ккал/ч·м²·град.

Теплопотери на испарение влаги определяем по формуле 3.4:

(3.4)

где Q_и - расход тепла на испарение влаги, ккал/ч;

- количество влаги, выделяемой животными в парообразном

состоянии, г/ч;

- коэффициент испарения (0,07);

0,595 - количество тепла, необходимое на испарение 1г воды, ккал/ч.

Приведенные расчеты показали, что от животных поступает 2681,8 ккал/ч тепла. Это тепло расходуется на:

v обогрев вентилируемого воздуха - 22426,7 ккал/ч;

v теплопотери через ограждающие конструкции - 13295,7 ккал/ч;

v теплопотери на испарение влаги - 2681,8 ккал/ч.

Общий расход тепла составляет 38404,2 ккал/ч.

Баланс тепла в овчарне составляет 38404,2 - 99750 = -61345,8 ккал/ч.

При оценке теплового баланса животноводческого помещения важно знать, при какой предельно низкой внешней температуре воздуха возможна работа вентиляции. Это определяется расчетом нулевого теплового баланса по формуле 3.5:

(3.5)

Подставляем ранее полученные данные в формулу:

Проведенный расчет показывает, что для беспрерывной работы вентиляции разница между температурой воздуха в центре помещения и температурой внешнего воздуха не должна превышать 9,9^є.

Температура наружного воздуха, при которой возможна работа вентиляции без подогрева, рассчитывается по формуле:

(3.6)

2.4 Определение естественной и искусственной освещенности

Естественную освещенность внутри данной овчарни определим геометрическим способом, который основан на вычислении светового коэффициента (СК), т.е. отношения остекленной площади окон к площади пола, принимая первую величину за единицу.

СК будет равен:

Световой коэффициент -1:9.

Определение искусственной освещенности проводится на основе данных об освещении в овчарне.

В нашем случае площадь овчарни 1105 м², освещение осуществляется 40 лампами накаливания по 75 ватт, напряжение в сети 220 в.

Удельная мощность (40Ч75):1105=2,71 Вт/м².

Для перевода ватт в люксы удельную мощность умножаем на коэффициент 2,0. Следовательно, освещенность в люксах будет равна:

2,71 Вт/м²Ч2,0=5,42 лк.

Заключение

Проведенные расчеты показали, что воздухообмен, рассчитанный по водяным парам, в переходный период составляет 344468,5 м³/ч, а воздухообмен, рассчитанный по диоксиду углерода - 7485,2 м³/ч. Анализ этих данных показывает, что воздухообмен, рассчитанный по диоксиду углерода, не обеспечит удаление водяных паров, и при нем относительная влажность будет превышать зоогигиенические нормативы.

Можно сделать проверку, воспользовавшись следующей формулой:

Определим в этой формуле содержание влаги в телятнике при условии воздухообмена, рассчитанного по СО₂. Принимаем во внимание, что в этой формуле известны все величины, кроме .

,

отсюда

Абсолютная влажность в овчарне при условии обмена воздуха в нем, рассчитанного по углекислоте, будет равна 7,4 г/м³. Так как при температуре воздуха в овчарне 5°С влажность при максимальном насыщении будет равна 6,53 мм.рт.ст., то относительная влажность составит:

Следовательно, воздух в овчарне при часовом объеме вентиляции, рассчитанном по углекислоте, будет полностью насыщен водяными парами и часть влаги выпадет в виде конденсата на ограждениях помещения.

Расчет площади помещения на 1 голову показал, что на 1 голову приходится 2,21 м². По зоогигиеническим требованиям на 1 голову должно приходиться 1,0 - 1,2 м², следовательно, этот показатель соответствует требованиям.

Тепловой баланс тепла в овчарне отрицательный, тепла, выделяемого животными не достаточно для поддержания оптимальной температуры. Дефицит тепла 61345,8 ккал/ч.

Таким образом, для обеспечения нормативного микроклимата необходимо предусмотреть его отопление, производительностью 61345,8 ккал/ч. Для этого можно использовать электрокалориферы, учитывая, что 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла, следовательно, для покрытия дефицита тепла потребуется (61345,8:860) = 71,3 кВт/ч. Для этого потребуется 2 электрокалорифера мощностью 30 кВт/ч.

Полученные данные по естественной и искусственной освещенности показывают, что СК - 1:9 не соответствует норме, а искусственная освещенность недостаточна - 5,42 лк при норме 50 лк (для ламп накаливания). В таком случае проводят расчет приведения освещения к действующим нормам. По формуле:

где Е - средняя нормируемая освещенность по отраслевым нормативам, лк;

z - коэффициент запаса светильников;

S - площадь освещаемого помещения, м²;

v - коэффициент минимальной освещенности, равен 1,1 - 1, 2;

F - световой поток принятой стандартной лампы, лм;

k - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока, учитывающий поглощение светового потока арматурой светильника, потолком и стенами, зависит также и от формы (индекса) помещения (I). Его определяют по формуле:

где S - площадь помещения, которую необходимо осветить, м² ;

d и ? - внутренняя длина и ширина помещения, м;

H_n - высота подвеса светильника, м.

Ее определяют следующим образом:

H_n = H Ч (h_c + h_п),

где H - высота помещения, м;

h_c - высота от потолка до светильника (принимается 0,2 - 0,25 м от высоты помещения, м);

h_п - высота от пола помещения до рабочей зоны, м.

Таким образом получим следующие данные:

Н_n = 2,8 - (0,2 + 0,8) = 1,8

Значение k для светильников без затемнения - 0,58. Согласно отраслевым нормам освещения в овчарне она должна быть в пределах 50 лк. Следовательно, необходимо провести расчет общего количества ламп, которые обеспечивали бы необходимое освещение:

К =

Таким образом, в данном помещении необходимо установит 132 светильника с лампами накаливания БК-215 - 225 - 75 - 1 (ГОСТ 2239 - 79).

По полученным расчетам фактический световой коэффициент не соответствует норме и требуется рассчитать необходимое количество окон с учетом нормативного СК 1:20.

Суммарная площадь чистого стекла, которая обеспечивает нормативную освещенность определяется из формулы светового коэффициента:

Отсюда ?_{чист.ст}= СК_р Ч S_п = 0,05 Ч 1105 = 122,8 м²

При прохождении естественного светового потока через оконные проемы часть его теряется в оконных переплетах, коробках и швах между стеклянными блоками. Поэтому, необходимо увеличить площадь оконных блоков:

где ?S_ок.пр. - суммарная площадь оконных проемов, м²;

СК_р - расчетный световой коэффициент;

S_п - площадь пола помещения, где размещены животные, м²;

Ч₂ - коэффициент потери света в рамах.

Световой поток теряется и при прохождении его через оконное стекло. Поэтому при расчете необходимо учитывать светопропускания оконного материала:



Фактическая суммарная площадь оконных проемов с учетом коэффициента неравномерной яркости облачного неба составит:

Зная, фактическую расчетную площадь, можем рассчитать необходимое количество оконных блоков в данном помещении:

,

где S_{р.ок.пр.} - расчетная суммарная площадь оконных проемов, фактически

необходимая для данного помещения, м²;

F_ок.пр. - площадь одного оконного блока.

Расчеты показали, что в данном помещении необходимо особое внимание уделить естественному и искусственному освещению, а именно дополнить количество окон и установить необходимое количество светильников.

Также, обеспечить отопление овчарни, а для этого установить 2 электрокалорифера.

Для необходимого воздухообмена предусмотреть оптимальное количество вытяжных шахт и приточных каналов.

Список использованных источников

1 Зоогигиена: учебник / И.И. Кочиш [ и др.]; под ред. И.И. Кочиша. -- СПб.: Издательство «Лань», 2008. -- 465 с.

2 Кузнецов А.Ф. Гигиена сельскохозяйственных животных: учебник / А.Ф. Кузнецов, М.Ф. Демчук. - М.: Агропромиздат, 1991. - 399 с.

3 Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов. Ч. 1. Общая зоогигиена: курс лекций / сост. Н.В. Самбуров.- Курск: Изд-во КГСХА, 2009. - 106 с.

4 Аликаев В.А., Зоогигиена: Учебники и учебные пособия для сельскохозяйственных вузов: учебник / В.А. Аликаев. - Изд - во «КОЛОС» Москва - 1970. - 245с.

5 Самбуров Н.В. Лабораторный практикум по зоогигиене / Н.В. Самбуров. - Курск 2015.Микроклимат в помещениях для животных. [Электронный ресурс] - режим доступа: http://www.student.zoom.ru›.

6 Храмцов В. В. Зоогигиена с основами ветеринарии и санитарии: учебник / В. В. Храмцов, Г. П. Табаков. - М.: Колос, 2004.- 281с.

7 Антонов П.П. Микроклимат на фермах и комплексах: учебник / П.П. Антонов. - М.: Россельхозиздат, 1975.-286с.

8 Микроклимат в помещениях для животных. [Электронный ресурс] - режим доступа: http://www.student.zoom.ru›.

9 Проблемы и перспективы развития АПК в России в настоящее время [Электронный ресурс]-режим доступа http://www.refmanagement.ru/ritem-2811.

Размещено на Allbest.ru

...