5. Гигиенические требования к ограждающим конструкциям животноводческого помещения.

В формировании микроклимата большое значение имеют строительные материалы. Они должны быть малотеплопроводными и обеспечивать достаточное термическое сопротивление и теплоустойчивость ограждений, обладать достаточной воздухопроницаемостью, обеспечивать прочность сооружения, быть дешевыми и легкодоступными. Для строительства животноводческих помещений используют разнообразные строительные материалы в зависимости от местных условий, наличия строительных материалов, конструкции построек, климатических особенностей и пр. Животноводческие здания чаще строят неотапливаемыми. Тепловой баланс в них зависит от тепла, выделяемого животными, формы помещения, теплозащитных свойств ограждающих конструкций, систем и работы вентиляции и т.п.

В коровнике стены выполнены из дерева, толщина стены 0,525м.

Помещение не имеет чердачное перекрытие.

Пол в помещении бетонный, в стойле для утепления применяются деревянные щиты.

Окна раздельные с двойным остеклением, размером 2,35м х 1,2м, по 27 с каждой стороны, располагаются на высоте 1,2м от пола.

Ворота деревянные, в количестве 2 двойных размером 2,2х3 м.

6. Вентиляция помещения и определение воздухообмена.

Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что бывает связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

Коровник на 200 животных с привязным содержанием коров.

Коровы лактирующие живой массой 500 кг, удой – 10 л, кол-во – 144 голов

Коровы сухостойные живой массой 500 кг, кол-во - 16 голов

Нетели живой массой 300 кг, кол-во – 40 голов.

Внутренние размеры коровника: длина -66 м, ширина -21 м, высота стены – 3 м, высота в коньке – 5,8м.

Коровник находится в Пружанском районе. Нормативная температура в коровнике 10 ^ОС, относительная влажность 70%. Температура наружного воздуха в среднем за ноябрь и март месяц для данного района составляет 1,1 ^ОС, абсолютная влажность – 4,275 г/м ³.

Необходимо определить:

1. Часовой объем вентиляции (L).

2. Кратность воздухообмена в час.

3. Объем воздухообмена на 1 центнер живой массы животного

4. Общую площадь сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

Определим количество водяных паров, выделяемое всем поголовьем:

Кол-во животных, гол.	Живая масса, кг.	Продуктивность, л.	Водяных паров от 1 головы, г/ч	Всего водяных паров, г/ч
144	500	10	455	65520
16	500	-	435	6960
40	300	-	319	12760

Итого: 85240

1.Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха определяем по формуле:

L=Q+ % / q₁– q_{2 ,}где

L - количество воздуха (в м³), которое необходимо удалить из по­мещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влаж­ность в пределах нормы (70-85%), м³/ч;

Q - количество водяных паров (в г), которое выделяют находящие­ся в помещении животные с учетом влаги испаряющейся с поверхности пола, кормушек, поилок, стен и других ограждений в час, г в час;

% - процентная надбавка от Q на испарение влаги со стен, ограждающих конструкций, пола и т.д.

q₁- абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м³), при кото­рой относительная влажность остается в пределах норматива;

q₂- средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м³) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне..

Для определения процентной надбавки используем таблицу: "Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок". При удовлетворитель­ном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в коровнике она составляет 10 % от итого:

% =85240 г/ч х 0,1= 8524 г/ч

Для расчета абсолютной влажности (q₁) используем таблицу: "Максимальная упругость водяного пара".

Нормативная температура воздуха в коровнике 10°С. Ей соответствует максимальная влажность 9,17. для определения абсолютной влажности при нормативной 70% составим пропорцию:

9,17 - 100%

q₁ - 70%

q₁= 9,17х70 / 100= 6,42 г/см²

Значение q₂ берем из таблицы: «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь». Согласно этой таблице абсолютная влажность в Пружанском районе составляет в среднем за ноябрь и март :

q₂= 4,275 г/м³

Полученные данные подставим в формулу:

L = (85240 г/ч + 8524 г/ч) : (6,42 г/м³ – 4,275 г/м³) = 43713 м³/ч

2 Кратность воздухообмена в помещении определим по формуле :

Кр= L / V, где

Кр - кратность воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый, чтобы температура и влажность поддерживались на уровне нормативов;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч ;

V - объем помещения, м³.

V_общ= V₁+ V₂=6098м³

V₁ = 66х21х3 = 4158 м³

V₂₌1/2(66х21х2,8)=1940м³

Кр=43713 / 6098 = 7 раз в час

3. Определение объема вентиляции на 1 ц. живой массы производим по формуле :

V₁ = L /m, где

V₁ - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м³/ч;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч;

m - живая масса животных, ц.

m = (500х144 + 500х16 + 300х40 ): 100 = 920ц

V =43713 м³/ч : 920 ц. = 47 м³/ц

4. Определение общей площади сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

Общую площадь сечения вытяжных шахт, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяем по формуле :

S₁ = L / v х 3600, где

S₁ - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м²;

v - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;

3600 - количество секунд в одном часу.

Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шах­те (v) применяют таблицу: "Скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

Примем высоту вытяжных шахт 6м. Разность температур рассчитаем по формуле: t= t_вн -t_нар, где

t – разность температур;

t_вн - температура воздуха внутри помещения;

t_нар – наружная температура воздуха.

Наружную температуру воздуха в переходный период определим по таблице: "Средние показатели температуры и абсолютной влажности воздуха в различных пунктах Республики Беларусь".

Средняя температура наружного воздуха в переходный период 1,1°С в Пружанском районе

Следовательно, разница этих температур составит:

t =10°С -1,1°С =8,9 =8°С.

По таблице "Скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха" определим, что при данной разнице температур (12°С) и высоте вытяжной шахты (5 м) скорость движения воздуха составит:

v=0,93 м/с.

Подставим все значения в формулу

S₁=85240 /(0,93х3600)=25,46 м².

Таким образом ,общее сечение вытяжных шахт равно 25,46 м².

Количество вытяжных шахт (n₁) определяют по следующей формуле :

n₁= S₁ / s₁ где,

S₁ - общая площадь сечения вытяжных шахт, м² ;

s₁ - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Можно установить 17 вытяжные шахты сечением 1,2м х 1,25м каждая.

n₁= 25,46/ 1,5=17

Общая площадь приточных каналов (S₂) составляет 60 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле :

S₂ = S₁ х0,6

S₂= 25,46 х0,6 = 15,3 м²

Количество приточных каналов (n₂) рассчитывается по следующей формуле:

n₂ = S₂ / s₂, где

S₂- общая площадь сечения приточных каналов, м²

s₂ - площадь сечения одного приточного канала, м².

В коровнике приточные каналы могут быть выполнены в виде форточек, подо­конных или надоконных щелей. Если подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0.135 м = 0,31 м², то n₂ =15,3 / 0,31=50 подоконных щелей с одной стороны 25 с другой 25, которые располагают в шахматном порядке для избежание сквозняков.

7. Гигиеническое обоснование светового режима помещения.

Расчет естественной освещенности

В практике проектирования и строительства животноводческих помещений основным критерием нормирования и оценки естественного освещения является световой коэффициент (СК), который определяется геометрическим методом. Этот показатель выражает отношение суммарной площади чистого стекла оконных рам (S_{чист.ст.}) к площади пола помещения для животных (S_п) и показывает, какая площадь пола приходится на 1 м² остекления:

.

Нормативные значения светового коэффициента (СК) для животноводческих помещений возьмем из таблицы “Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений”.

Нормативное значение светового коэффициента (СК) для коровника 1:10

В нашем случае стойловое помещение коровника на 200 животных имеет следующие размеры: длина – 66 м, ширина –21 м, площадь пола 1386 м²

Определяем суммарную площадь чистого стекла, которое обеспечивает нормативную (расчетную) освещенность по формуле:

10%- от S чист. Ст. составляют рамы и переплеты рам, т.е. 13,86 м²

Поэтому общая площадь оконных проемов равна 138,6 + 13,86= 152,46м²

Размер одного оконного проема 2,35м х 1,2 м, площадь – 2,82м².

Количество окон равно- 152,46/2,82=54 , которые располагаются по 27 на каждой продольной стороне здания на высоте 1,2 м от пола.

Расчет искусственной освещенности.

В животноводческих помещениях для выполнения технологических процессов необходимо и искусственное освещение, так как естественное освещение обеспечивает только 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний период и лишь 20% в осенне-зимний период. Причем в помещениях используется искусственное освещение: технологическое (рабочее) и дежурное.

Дежурное освещение служит для наблюдения за животными в ночное время и обеспечивается 15 % светильников (ламп) рабочего освещения в помещении.

Для определения количества ламп необходимо умножить площадь пола на норму удельной мощности и полученную величину разделить на мощность 1 лампы. Норму удельной мощности возьмем из таблицы “Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений”. Площадь пола в проектируемом коровник на 200голов составляет 1386 м² Удельная мощность ламп для коровника 4,5 Вт/м².

Общая мощность освещенности, выраженная в ваттах составляет 4,5Вт/м² х 1382 м²

=6219 Вт.

В коровнике необходимо 62 лампы накаливания при мощности 1 лампы 100 Вт (6219 Вт : 100 Вт), которые располагают в 4 ряда: 2 ряда по 15 штук и 2 ряда по 16 штук.

Дежурное освещение обеспечивается 9 лампами мощностью 100 Вт каждая (т. е. 15% от рабочего освещения).