Размеры навозопрохода и кормушек находятся в пределах нормы.
Таким образом, помещение построено в соответствии с нормативами[3]. Но при содержании в нём телят в количестве, выше нормы может привести к неблагоприятным последствиям.
Схематический план помещения с нанесением деталей (внутреннее оборудование) (рисунок 2).
Обозначения на схеме:
станки для животных
кормушки
поилки
проход
окна
ворота
предбанник
подсобное помещение
двери
Горизонтальный разрез.
Продольный разрез.
В помещении установлена естественная приточно-вытяжная система вентиляции. Имеется 4 вытяжных трубы, длиной 2м и размером 0,5х0,5м, расположенных в 1 ряд вдоль здания по коньку крыши и 4 приточных канала, расположенных по 2 штуки вдоль продольных стен здания, размером 0,4х0,4м. Но они не функционируют, потому что забиты.
Поэтому необходимо провести расчёт воздухообмена с помощью естественной системы вентиляции и оценить имеющуюся.
Зона московская, расчётный месяц ноябрь. В телятнике должна поддерживаться температура +120С, относительная влажность не выше 70%. Атмосферное давление 755 мм. рт. ст. Количество телят – 36 голов.
Последовательность расчётов:
Определяем количество воздуха в м3 (L1), которое необходимо удалять из помещения каждый час, чтобы поддерживать в нём относительную влажность в пределах зоогигиенической нормы.
В соответствии с данными по телятнику относительная влажность воздуха должна быть равна 70% при температуре +120С.
Определяем количество водяных паров в граммах (Q животных), поступающих в воздух помещения от всех животных за час, г/час
Q животных = Q табличное + Q влажное, где
Q табличное - количество водяных паров, поступающих в воздух помещения от всех животных с учётом табличных данных по выделению влаги одним животным, г/час
Q влажное – дополнительное количество водяных паров, поступающих в воздух помещения в зависимости от величины относительной влажности, которая должна поддерживаться в помещении, г/час
Рассчитываем количество водяных паров, поступающих в воздух помещения от животных с учётом табличных данных по выделению влаги одним животным (Q табличное), г/час
Q табличное = nqk1, где
n – количество животных – 36 голов
q – количество водяных паров, выделяемых одним животным, г/час
k1 – поправочный коэффициент на температуру воздуха в животноводческом помещении.
Q табличное = 36х261х0,79 = 7423 г/час
Определяем дополнительное количество водяных паров (Q влажное), поступающее в воздух помещения в зависимости от величины относительной влажности, которая должна поддерживаться в помещении, г/час
В телятнике относительная влажность выше 70%, поэтому делаем 3% надбавку. Составим пропорцию: Q влажное: Q табличное = 3%: 100%. Тогда:
Q влажное = 7423х3 /100 = 223 г/час
Находим общее количество водяных паров (Q животных), поступающих в воздух помещения с учётом поправок на температуру и влажность, г/час
Q животных = 7423+223= 7646 г/час
Определяем общее количество водяных паров в граммах, испаряющихся с ограждающихся конструкций за час (Qогр), г/час
Qогр: Q животных = 25%: 100% (по таблице)
Qогр = 7646х25/100= 1912 г/час
Определяем общее количество водяных паров в граммах (Qобщ), поступающее в воздух помещения за час от животных и с ограждающих конструкций, г/час
Qобщ = 7646+1912=9558 г/час
Определяем абсолютную влажность воздуха (q1), при которой относительная влажность будет находиться в пределах нормы при оптимальной температуре воздуха для животных, размещённых в помещении (по таблице), г/м3.
q1= 10,46х70/100= 7,3 г/м3
Находим абсолютную влажность атмосферного воздуха (q2) в расчётном месяце с учётом зоны расположения животноводческого здания (по таблице), г/м3
q2 = 3,5 г/м3
Рассчитываем количество воздуха в м3 (L1), которое необходимо удалять из помещения каждый час, чтобы в нём поддерживалась относительная влажность в пределах нормы, м3/час
L1= Qобщ/ q1-q2
L1=9558/7,3-3,5= 2515 м3/час
Определяем количество воздуха в м3 (L2), которое необходимо вводить в помещение каждый час.
При естественной приточно-вытяжной системе вентиляции количество вводимого и удаляемого воздуха одинаково, т.е. L2=L1=2515 м3/час
Определяем кратность воздухообмена животноводческого помещения за час.
Кратность – количество раз прошедшего воздуха в объёме L1 за 1 час.
Определяем объём помещения по внутренним размерам (V), м3
V= 19, 0х6,47х3,08=378,6м3
Рассчитываем кратность воздухообмена животноводческого помещения (r)
r= L1/ V
r= 2515/378,6= 7 раз/час
При естественной приточно-вытяжной системе вентиляции кратность воздухообмена в зимний период должна быть не более 4-5 раз/час.
В данном помещении кратность воздухообмена превышает норму. Это значит, что количество тепла, выделяемое животными недостаточно для поддержания температуры на оптимальном уровне.
Для оценки имеющейся системы вентиляции проведём расчёты:
Имеется 4 трубы, длиной 2 метра и размером 0,5х0,5м, расположенных в 1 ряд вдоль здания по коньку крыши.
Трубы установлены согласно нормативным данным:
По ширине здания до 15м трубы устанавливаются в один ряд вдоль здания. Расстояние между трубами в среднем должно составлять 6-10м. Как правило, вытяжные трубы делают прямоугольного сечения размером 0,4х0,4м –1,5х1,5м с площадью сечения, соответственно 0,16м2-2,25м2.
Определим разность температур атмосферного воздуха и воздуха помещения в расчётном месяце и в расчётной зоне:
t= 12 - (-2,8) = 14,8
Рассчитаем скорость движения воздуха в вытяжных трубах (V), м/с. Она зависит от длины трубы и температуры:
V = 2,2, где
2,2 – const
273 – const
l – длина трубы
t – разность температур
V = 2,2 =0,7м/с
Или:
14,8: 12=V: 2
V= 14,8х2/12=2,5/3,5=0,7м/с
Рассчитаем общую площадь сечения имеющихся труб (S), м2.
S=4х0,5х0,5= 1м2
Рассчитаем общую площадь сечения труб (S1), которые будут в состоянии удалить из помещения воздух в объёме L1, м2. По формуле:
S1= L1/ Vх3600, где
L1 – количество воздуха, которое необходимо удалять из помещения каждый час, м3/час
V – скорость движения воздуха в вытяжных трубах, м/с
3600 – количество секунд в 1 часе.
S1 = 2515/ 0,7х3600= 1м2
Таким образом, количество имеющихся вытяжных труб достаточно для удаления их помещения воздуха в объёме L1 каждый час.
Рассчитаем общую площадь сечения имеющихся приточных каналов (S2), м2
S2 = 4х0,4х0,4= 0,64м2
Рассчитаем площадь приточных каналов (S3), которая должна составлять 70% от общей площади вытяжных каналов (S1), м2
S3 = 1х70/100= 0,7м2
При размере приточных каналов 0,4х0,4 = 0,16 их количество составит:
0,7/0,16 = 4 штуки.
Таким образом, имеющееся количество приточных каналов является оптимальным.
Высокая кратность воздухообмена связана с нарушением норм загрузки помещения животными:
В телятнике содержится 36 телят, в то время, как по зоогигиенической норме максимальное количество животных должно быть не более 25. В связи с перегруженностью помещения животными плотность размещения в 1,4 раза выше нормативной. Удельный объём здания составляет 10,5 м3, что на 4,5 м3 ниже нормы.
Необходимо провести мероприятия по нормализации воздухообмена: расчистить вытяжные трубы и приточные каналы, перевести превышающее количество телят в другие телятники, утеплить помещение.
В телятнике имеется 10 окон по 5 с каждой стороны и одно окно в подсобном помещении. Окна с двойным остеклением. От пола расположены на высоте 2м, что входит в норму (1,8м-2,4м), поэтому обеспечивается лучшее освещение средней части помещения и меньшее охлаждение животных. Двойное остекление обеспечивает сокращение потерь тепла на 70% и улучшает освещенность за счёт уменьшения образования льда на стёклах в зимний период. Грязные. Состояние удовлетворительное.
Схема окна (Рисунок 3):
Единицы измерения и методики расчётов:
Световой коэффициент (СК) по раме и чистому стеклу – показывает отношение площади окон к площади пола животноводческого помещения.
Для расчёта по раме необходимо рассчитать площадь пола и разделить её на площадь оконных проёмов.
Для расчёта по чистому стеклу необходимо площадь пола разделить на общую площадь чистого стекла всех рам животноводческого помещения.
Удельная мощность ламп (Вт/м2) – показывает величину светового потока искусственного света на единицу освещаемой поверхности.
Для этого мощность ламп в ваттах делят на площадь пола.
Фактическая освещённость – мощность действующих лампочек в ваттах делят на площадь пола.
Возможная освещённость – общую мощность патронов в ваттах делят на площадь пола.
Если удельную мощность ламп умножить на коэффициент "е", получим освещённость в люксах.
Коэффициент "е" для ламп накаливания, мощностью до 100 Вт – 2,0, 100Вт и выше – 2,5. [4]
В соответствии с зоогигиеническими требованиями определена оптимальная освещённость для всех животноводческих помещений в различных единицах измерения:
Достаточное освещение создаётся при световом коэффициенте по чистому стеклу равном 10-15 в помещениях для КРС.
20 – для овец,
10 - для свиноматок,
15-20 – для откормочных свиней
8-10 для птицы.
Минимальные нормы освещённости в животноводческих помещениях 15-20 лк (при этом удельная мощность ламп, мощностью до 100 Вт будет составлять 10 вт/м2)
Световой коэффициент (СК) по раме составил:
СК= Sпола/ Sрам
CК= 123/2,8=43,9м2
СК по чистому стеклу:
СК= Sпола/Sчистого стекла
СК=123/7,7=15,9м2
Вывод:
Таким образом, СК по чистому стеклу почти не превышает норму (10-15м2). Это значит, что данное количество окон способно осветить данную площадь пола при дополнительном искусственном освещении.