книги из ГПНТБ / Комаров Н.М. Вентиляция животноводческих помещений

студные заболевания. Понижение жизнедеятельности организма создает благоприятные условия для развития

микробов, которые всегда имеются в окружающей среде;

это приводит к воспалению легких, почек или другим

заболеваниям. Необходимо стремиться к тому, чтобы

колебания температуры в помещении были не резкими,

так как постепенное изменение температуры обусловли­ вает нормальную отдачу организмом тепла. При более низкой температуре в животноводческом помещении

медленнее испаряется влага и меньше образуется аммиа­ ка. Следовательно, при более низких температурах в жи­

вотноводческих помещениях воздушная среда менее на­ сыщена испарениями и вредными газами. Тем не менее температура в животноводческих помещениях не должна

быть ниже 0°, так как при этом тратится много корма для поддержания температуры тела и создаются трудности

в уходе за животными. Так, чтобы не замерзла вода

в водопроводе, в животноводческом помещении нельзя допускать снижения температуры воздуха ниже 3°.

Содержание животных при низких температурах и

достаточном кормлении оказывает благоприятное влия­ ние на укрепление здоровья животных и развитие у них

высокой продуктивности. Это убедительно подтверждает практика выращивания молодняка крупного рогатого скота в неотапливаемых помещениях.

При более высоких температурах, чем указано в ГОСТ, животные чувствуют себя хуже. Организм жи­ вотных изнеживается и становится более чувствитель­ ным к простуде.

При температуре воздуха около 20° и выше увеличи­ вается относительная влажность воздуха и наступает перегревание организма, что приводит к расстройству всех его функций. Это отрицательно сказывается на про­ дуктивность животных, а при длительном воздействии высокой температуры может наступить тепловой удар.

на продуктивность животных особый интерес предста­

вляют данные лаборатории зоогигиены Узбекского НИВИ

(И. М. Грошев). Например, у коров разных пород под влиянием жары в июле при отсутствии должной венти­

ляции в коровниках удои каждой коровы снижались на

1,85 кг — 6,27 кг в сутки. В совхозе «Вровский» в июле ежегодно недополучают около 20 т молока. При нару­ шении теплового равновесия у коров повышается темпе­ ратура тепла до 40—41°, дыхание учащается до

60—90 и более раз в минуту.

С температурой воздуха тесно связана его влажность, которая изменяет теплоотдачу организма в сторону уве­ личения или уменьшения. Большая влажность воздуха, безразлично холодного или теплого, вредна для живот­

ного. Она нарушает отдачу тепла, содействует процес­ сам гниения, размножению микроорганизмов.

Постоянное пребывание животных в помещениях с повышенной влажностью и низкой температурой вслед­ ствие увеличенной отдачи организмом тепла в окружаю­ щую среду приводит к понижению сопротивляемости организма и к инфекционным заболеваниям, к заболева­ ниям легких, суставов, мышц, периферических нервов.

Пребывание животных в помещениях с повышенной

влажностью и высокой температурой приводит к за­

держке тепла в организме, что вызывает нарушение обмена веществ в организме. Чем выше влажность воз­ духа, тем меньше испаряется пота с поверхности кожи в условиях высоких температур и быстрее наступает пе­

регревание организма, а при чрезмерно низких темпера­ турах его переохлаждение.

В опыте, проведенном Г. И. Алексеевой, поросятасосуны одной группы (9 голов), которых содержали с матками при температуре 12—14° и относительной влажности 65—70%, к отъему были здоровые и имели средний живой вес 21,4 кг. Вторую группу поросят со­ держали при той же температуре воздуха, но с влаж­ ностью 80—85%. Падеж в этой группе достиг 10%, по­ росята имели средний живой вес только 17,4 кг. Расход

кормов на 1 кг привеса во второй i руппе был на 12,4% больше, чем в первой.

Увеличение влажности в телятниках до 90%' и выше вызывает заболевания телят воспалением легких (В. А. Аликаев, Ф. А. Ишукова и др.). Проф. И. А. Троиц­ ким установлено, что высокая влажность воздуха в по­ мещениях способствует появлению у животных кожных заболеваний — стригущего лишая, экземы и чесотки, а также благоприятствует развитию клещей на коже животных.

20

ВЛИЯНИЕ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА НА ТЕПЛОРЕГУЛЯЦИЮ

Тепловой баланс организма существенным образом изменяется от температуры, влажности и движения воз­ духа. Влияние движения воздуха на тепловой баланс

животного выражается в увеличении потерь тепла за счет конвекции и испарения пота. Если температура окружающего воздуха выше температуры тела и среда насыщена водяными парами, движение воздуха не охла­ ждает тело, а повышает температуру его. В то же время при небольшой относительной влажности охлаждение

организма продолжается, несмотря на высокую темпе­ ратуру воздуха, благодаря тому, что имеется возмож­ ность отдачи тепла испарением. Следовательно, в жаркое

время повышенная скорость движения воздуха (ветер) оказывает благоприятное действие на организм, способ­

ствуя удалению излишков тепла. В противоположность

этому зимний ветер вызывает переохлаждение и увели­ чивает опасность обмораживания тела.

в течение двух летних сезонов с целью изучения повы­ шенной скорости движения воздуха на состояние круп­

ного рогатого скота в условиях загонов при температуре

31—32°. Эти опыты показали, что ежедневный привес животных в загоне с вентилятором, в котором скорость движения воздуха достигала 1,6 м в секунду, составлял

1075—1088 г на голову. В другом загоне, где естествен­

Расход корма на единицу привеса при действиях увели­ ченной скорости воздуха был ниже.

В животноводческих помещениях воздух находится в. беспрерывном и неравномерном движении. Скорость его больше в нижних частях помещения и меньше в верхних. Основные изменения скорости движения воз­ духа обусловливаются открыванием дверей и окон, ра­

ботой вентиляции, наличием щелей в стенах и выделе­ нием тепла животными. В зимний период в коровниках на высоте 0,5 м от пола скорость движения воздуха ко­ леблется от 0,093 до 0,259 м/сек, в осенний и весенний

21

периоды она несколько ниже, а в летний период при от­ крытых окнах и дверях достигает 1 м/сек. Движение воздуха в помещении летом от 0,3 до 1,7 м/сек способ­ ствует лучшему состоянию животных.

Скорость движения воздуха меньше 0,2 м/сек может

указывать на пониженный воздухообмен помещения.

Опасными являются сквозняки (поступление струй воз­ духа при большой скорости через щели в стенах). Они вызывают охлаждение тела или каких-либо его частей.

Влияние скорости движения воздуха на организм животных зависит от устойчивости его к холоду. Зака­ ливание животных с первых дней жизни повышает устойчивость их к холодным токам воздуха — сквоз­ някам.

ВРЕДНЫЕ ГАЗЫ

Большое зоогигиеническое значение имеет отсутствие в воздухе животноводческих помещений аммиака и се­ роводорода. Вредные газы в помещении скапливаются из-за несвоевременной уборки навоза, плохой канализа­ ции и вентиляции. Вдыхание аммиака и сероводорода в концентрациях более чем 0,01—0,02 мг на литр воз­

духа вызывает раздражение и разрушение клеток сли­

зистой оболочки, их воспаление, вследствие чего в орга­ низм легко проникают болезнетворные микробы. Счи­

тается (Гофман), что воздух скотных дворов, содержа­ щий примесь аммиака, способствует распространению туберкулеза у коров. В воздухе помещения не должно быть аммиака и сероводорода, но, как исключение, при­ сутствие аммиака допускается не более 0,02 мг, серо­

водорода— 0,01 мг на литр воздуха. Чистый пол, нор­

мальная работа канализации и вентиляции предупре­

ждают попадание аммиака и сероводорода в воздух помещения.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

ФАКТОРЫ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ВЕНТИЛИРОВАНИЮ ПОМЕЩЕНИЯ

Поддержание физических свойств воздуха помеще­ ния на оптимальном зоогигиеническом уровне возможно лишь при постоянном замещении внутреннего воздуха

наружным. Поступление свежего атмосферного воздуха в помещение может быть естественное, создаваемое раз­

22

ницей давления воздуха внутри помещения и вне его, которая зависит от тепла или ветра.

Нагреваясь, воздух становится более легким. В част­ ности, объемный вес, или вес одного кубического метра

воздуха, выраженный в килограммах, изменяется об­ ратно пропорционально температуре воздуха. Иначе го­ воря, при одинаковом давлении единица объема нагретого воздуха весит меньше, чем холодного; при

этом разница объемных весов воздуха будет больше,

чем больше разница температур. При нагревании воз­ духа на один градус (по закону Гей-Люссака) его объем расширяется на 1/а7з часть. При охлаждении на один градус объем воздуха уменьшается на указанную величину своего первоначального объема, т. е. уплот­ няется и становится тяжелее. Разница объемных весов внутреннего нагретого и наружного холодного воздуха представляет то давление, которое оказывает слой воз­ духа более низкой температуры на слой нагретого воздуха. Это давление, называемое тепловым напором,

зависит от разницы температуры воздуха внутри поме­ щения и вне его. Следовательно, в животноводческих помещениях вентиляция в основном осуществляется бла­

годаря разнице температур воздуха. Холодный или ме­ нее нагретый наружный воздух поступает в помещение,

вытесняет теплый воздух, который выходит наружу через вентиляционные устройства в верхней части по­ мещения. Большая разница наружной и внутренней температур зимой в хорошо утепленном помещении обеспечивает наиболее высокий естественный воздухо­ обмен благодаря увеличенному тепловому напору. Вес­ ной и летом по мере уменьшения разницы температур значение теплового напора снижается.

Второй фактор, который способствует поступлению наружного воздуха внутрь помещения, — это ветер. Вет­ ровые потоки воздуха ударяясь о стену помещения с наветренной стороны и обтекая его, создают разреже­ ние на подветренной стороне, и в результате разного давления наружный воздух поступает в помещение.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ

В животноводческом помещении основным источни­ ком тепла является организм животного. Расход выде­ ляемого животными тепла (Q ) складывается из потерь

23

его через ограждения помещения (Qorp ) и на нагрева­

ние наружного холодного воздуха, который притекает в помещение (Qвен ) .

Тепловой баланс помещения выражается формулой: QacQorp “Н Qboh -Н Qho6>

где Qx —суммарное тепло (в ккал), выделяемое за час животными (см. табл. 2).

Qorp — потеря тепла помещением через наружные ограждения, которая определяется по следую­ щей формуле:

Qo™ = eF-^-(tB— ts) ккал/час,

где е—сумма теплопотерь помещения, слагающаяся из

отдельных теплопотерь через различные эле­ менты наружных ограждений (стены, окна, пе­ рекрытия, пол и др.);

F— площадь ограждения (в м2);

7?о — сопротивление теплопередаче конструкции огра­ ждения (в м2/час град/ккал), берется из гото­

вых таблиц или рассчитывается по специальной формуле;

ts—температура воздуха внутри помещения (в гра­ дусах) ;

ts—температура наружного воздуха (в градусах);

Qbgh — потеря тепла с уходящим через вентиляцию воз­

духом, которая определяется по следующей

формуле:

= 0,24 ккал/кг град.;

а—количество вентиляционного воздуха на пого­ ловье в час (в м3 или кг);

Qflos — добавочное тепло от специальных отопительных установок в случае недостатка животного тепла.

Количество тепла, необходимое для подогрева венти­

ляционного воздуха, в каждый отдельный момент при наличии постоянного состава поголовья, более или ме­ нее одинаковом кормлении животных и определенных

теплозащитных свойствах помещения может быть при­ мерно постоянным. Резкие изменения его происходят

24

под влиянием меняющейся температуры наружного воз­ духа. Эта связь внутреннего нагретого воздуха помеще­ ния с наружным неизбежна и необходима для обеспече­ ния животных свежим воздухом. Следовательно, изме­ нения температуры наружного воздуха, обусловливае­ мые климатическими факторами, наиболее существенно влияют на степень вентилирования помещения.

Так как климатические условия Советского Союза разнообразны, то для удобства проектирования построек условно принято разделение территории страны на че­ тыре климатические зоны.

В первую климатическую зону входят вся Сибирь и

Сталинграда — Астрахани — Балхаша. В третью зону входят местности южнее второй зоны, за исключением Крыма и Закавказья, входящих в четвертую зону, к ко­ торой относится и территория Азиатской части СССР

южнее 40° северной широты.

Тепловой баланс выстроенного помещения и, следова­ тельно, остаток тепла на его вентилирование будут опре­

деляться прежде всего местом расположения помещения по отношению к климатическим условиям (зонам).

Поддержание зоогигиенического температурно-влаж­ ностного оптимума в помещении в пределах одной зоны требует регулирования поступления наружного воздуха, температура которого меняется с изменением метеоро­ логических условий в течение сезона и суток. Поглоще­

ние влаги воздуха увеличивается с повышением темпе­

ратуры. Если в 1 м3 полностью насыщенного воздуха при температуре 0° может содержаться примерно 4,6 г

влаги, то при нагревании до 20° содержание влаги в нем может повыситься до 17,5 г. Если же температуру этого воздуха понизить на один градус, он немедленно выде­ лит влагу. Иначе говоря, если воздух в животноводческом помещении в результате недостаточной циркуляции его насыщен водяными парами, то все стены, окна и двери будут влажными даже в том случае, если температура стен будет хотя бы на 1° ниже температуры воздуха.

При надлежащей вентиляции воздух в животноводче­ ском помещении полностью не насыщается влагой и она

не осаждается, за исключением тех случаев, когда стены

25

будут относительно холодными. Например, если темпе­ ратура воздуха в помещении равна 10° и относительная влажность 50%, то влага не будет осаждаться на стенах в том случае, когда температура стен будет не ниже 5°. В случае осаждения влаги на какой-либо части стены или на потолке нужно утеплить эту часть и обеспечить воздухообмен в помещении.

Таким образом, для удаления испорченного воздуха из помещения необходим постоянный воздухообмен, для чего надо рационально использовать имеющееся тепло.

Величина воздухообмена меняется в зависимости от из­

бытка тепла сверх нужного для сохранения допустимой зоогигиенической температуры (нормы).

Положительная температура в животноводческих по­ мещениях за счет тепловыделения животными может

поддерживаться только до определенного предела на­ ружных температур. В частности, по расчетам С. Ф. Шу­

бина при тех теплозащитных свойствах ограждений, ко­

торые распространены в настоящее время, выделяемое тепло животными способно компенсировать расходы тепла на вентиляцию при следующих наружных темпе­ ратурах: для коровников до—10—15°, для свинар­ ников— 10—12°, для конюшен — 5—10° и для овча­

рен — 25°.

Чтобы узнать, при какой максимальной разнице тем­ ператур (внутренней и наружной) в помещении будет сохраняться температура, требуемая гигиеническими

нормами, пользуются формулой:

Qorp + Qвен

где Q— —количество свободного тепла (в ккал),

жсогласно таблице 2, образуемое за час всем поголовьем, за вычетом 25% скрытого паро­ образования и тепла, потребного на испаре­

ние влаги с пола и других ограждений

(равного 10%: влаговыделения животных). Например, в четырехрядном коровнике на 200 животных с учетом их продуктивности,

живого веса и физиологического состояния,

согласно таблице 2, после вычета на испаре­

128349,3 ккал/чао;

26

Qогр. — количество тепла, теряемого за час через все ограждения при разнице температур в 1°. Например, оно равно 2561,7 ккал/час.

Qboh—количество тепла в больших калориях, необхо­ димое для нагревания воздуха помещения за один час на 1°.

Например, 24287 м3/часХ0,31 ккал =

Следовательно, обеспечение требуемого воздухо­ обмена при сохранении нормального температурно-влаж­ ностного режима в коровнике возможно лишь при разнице

температур (внутренней и наружной) в 12,7°. Дальней­ шее увеличение этой разницы должно привести к сниже­

нию внутренней температуры воздуха (ниже +6°). Чтобы избежать этого, следует уменьшить приток воз­ духа в помещение, что неизбежно вызовет повышение влажности воздуха. Следовательно, в данном случае вентиляция может работать без сокращения лишь при наружной температуре около —7°.

При более низких наружных температурах эффекти­ вное вентилирование помещений при сохранении опти­ мальной температуры и влажности в приведенном слу­ чае может быть достигнуто за счет дополнительного утепления стен и потолка или искусственного подогрева приточного воздуха. Количество добавочного тепла в этом случае можно определить по формуле:

<2доб = 'гС’(7’в — Гн) ккал/час, где 7 — количество приточного воздуха, поступающего

впомещение за 1 час (в м3/час);

С— удельная теплоемкость

воздуха — 0,31 ккал/м^/час; Тв — температура воздуха в помещении;

Тя— предполагаемая температура наружного воз­

духа.

Сохранение тепла для нужд вентиляции требует под­ держания хорошей теплозащиты наружных ограждений (стены, потолки и т. д.). Увеличение эффективности теплозащитных качеств ограждений ведет к умень­ шению потерь тепла помещением. Для осуществления

27

соответствующих расчетов потерь тепла целесообразно

пользоваться готовыми коэффициентами так называе­ мой удельной тепловой характеристики помещения.

Названный коэффициент выражает потерю тепла одним кубическим метром воздуха в час при разнице наруж­ ной и внутренней температур в 1°. Для эффективной

работы вентиляции важно иметь такое помещение, ко­

торое имело бы минимальную потерю тепла. Для уменьшения тепловых потерь ограждением в суровых

климатических условиях целесообразно строить поме­ щение из таких строительных материалов, которые

имеют низкую теплопроводность.

Воздухопористые материалы, например, дерево, са­ ман, ракушечник, которые получают все большее

плотные материалы (кирпич, камень, бетон). Пер­ вая группа материалов имеет преимущество перед вто­ рой группой. Однако плотные материалы имеют также ценные санитарные (удобство дезинфицировать, устой­ чивость по отношению к грызунам) и эксплуатационные качества (прочность, противопожарная устойчивость).

В связи с этим в местах, где эти материалы доступны,

необходимо добиваться повышения их теплозащитных свойств путем применения двойной кладки стен с воз­

душной прослойкой (10—15 см) или использования спе­

циальной кладки с засыпкой воздушных прослоек тепло­

изоляционными материалами (асбест, шлак, минераль­ ная вата), способными снижать теплопроводность

без увеличения толщины стен.

Помещения, которые в плане имеют форму круга

или квадрата, всегда будут иметь наименьшую потерю тепла. Поэтому двухрядные животноводческие помеще­ ния в виде прямоугольника в теплозащитном отношении менее выгодны, чем квадратные с четырех- и шестиряд­ ным размещением животных. Двухрядный коровник на

100 голов по сравнению с четырехрядным на 200 голов

теряет тепла на 50% больше.

Большая потеря тепла происходит через стены и по­ толок, причем через потолок она доходит до 40%. Это

заставляет хорошо утеплять потолки различными мате­ риалами, широко использовать чердаки для хранения грубых кормов и подстилки. Повышение влажности

28