- •Фгоу впо «Вологодская государственная молочнохозяйственная
- •Курсовая работа расчетного типа
- •Задание
- •Содержание
- •Введение
- •Зоогигиенические требования к выбору места для возведения постройки и расчет потребной площади для выгульных площадок
- •Нормативные требования к площадям и кубатуре помещений и его внутренней кубатуре.
- •Расчет теплового баланса помещений и рекомендации при отрицательном тепловом балансе.
- •Данные по устройству канализации
- •Устройство навозохранилища и его использование
- •Расчет потребности в подстилке для размещаемого поголовья на период стойлового содержания.
- •Расчет водообеспечения поголовья животных и определение способов водоснабжения помещения.
- •Зоогигиенические требования к подсобным помещениям
- •Заключение о соответствии гигиеническим требованиям
- •Рекомендации
- •Приложение
- •Список литературы
Расчет теплового баланса помещений и рекомендации при отрицательном тепловом балансе.
Пониженная температура воздуха в помещениях для животных в сочетании с высокой влажностью и повышенной подвижностью его даже при вполне удовлетворительном кормлении снижает молочную продуктивность коров на 30-40%, привесы откармливаемых животных — на 40—50% и привесы растущего молодняка — на 25—35%.
В организме всех теплокровных животных в процессе обмена веществ идет постоянное и непрерывное образование тепла в результате тех химических реакций, которые происходят в организме в процессе использования энергии корма. Благодаря непрерывному теплообразованию у животных поддерживается постоянная температура тела. Наряду с образованием тепла в организме происходит и непрерывное выделение — потеря его в окружающий воздух, так называемая теплоотдача. Тепло расходуется и на нагревание поступающих в пищеварительные органы корма и воды, а также вдыхаемого холодного воздуха.
В зависимости от поступления солнечной энергии на земную поверхность температура воздуха, окружающего животных, может очень резко изменяться: от —50—60° до +60—65°. На температуру воздуха влияет и высота местности над уровнем моря, рельеф местности, облачность и движение воздуха (ветра).
Для защиты сельскохозяйственных животных от пониженных или резко повышенных температур, а также от атмосферных осадков, ветра и ярких солнечных лучей возводят животноводческие постройки.
Нагревание воздуха в помещениях зависит от тепла, выделяемого животными, тепла, образующегося при разложении органических веществ подстилки микроорганизмами, и отопления.
Температура окружающего воздуха может усилить или ослабить выработку тепла в организме. Низкие температуры (около 0°) увеличивают теплоотдачу, поэтому для сохранения постоянной температуры тела в организме усиливается обмен веществ путем повышения окислительных" процессов и дополнительного образования тепла.
Воздействие низких температур, выходящих за пределы возможностей терморегуляции организма, приводит к обмораживаниям частей тела (уши, хвост) или к заболеваниям, связанным с переохлаждением, а иногда и к смерти.
При температурах воздуха выше 25° отдача тепла из организма замедляется. Накапливающийся его избыток ведет к перегреванию организма (гипертермии) и к снижению окислительных, процессов, а, следовательно, к уменьшению образования тепла. При перегревании организма отмечают такие болезненные состояния, как солнечный или тепловой удары, а также снижение сопротивляемости к инфекционным заболеваниям (например, у телят к диплококковой инфекции).
Усиленная теплоотдача происходит при движении окружающего воздуха. Постоянное соприкосновение с телом более холодного воздуха ведет к переохлаждению организма.
Расчет теплового баланса.
Для проведения расчета теплового баланса телятника с родовым отделением находим:
Коэффициенты теплопроводности строительных материалов, Вт/(м*К):
Кладка из глиняного кирпича на цементо-песчанном растворе – 0,81
Раствор цементно-песчаный – 0,93
Раствор известково-песчаный – 0,81
Раствор сложный(цемент,известь,песок) -0,87
Сосна и ель вдоль волокон – 0,35
Дуб вдоль волокон – 0,41
Плиты минераловатные – 0,06
Листы асбестоцементные – 0,41
Стекло оконное – 0,76
Керамзитобетон на кварцевом песке и керамзиторенобетон – 0.92
Теперь найдем термическое сопротивление отдельного(R, м2* К/Вт)
Где:
- толщина материального слоям
Λ – кооэфициент теплопроводности, Вт/(м*K)
Термическое сопротивление несущих стен:
R=0,375*0.81+ (0,1 * 0,81) *2 = 16.5 м2* К/Вт
Термическое сопротивление потолка:
R=0.08*0,35 + 0.1 * 0,06 + 0,015 *0.87 = 0.028+0.006+0,013=0,047 м2* К/Вт
Термическое сопротивление пола:
R=0.22*0,92 + 0.1 * 0.87=0,281 м2* К/Вт
Термическое сопротивление ворот:
R=0.05*0.41 = 0,235 м2* К/Вт
Термическое сопротивление окон:
R=(0.1*0.35+0.006 *0.76)* 2 = 0.07 м2* К/Вт
По справочным материалам находим коэффициент к расчетной разности температур:
Для чердачного перекрытия 0,9
Для торцовой стены граничащей с тамбуром 0,7
Расчет теплового баланса проводим по формуле
Qж=Qогр+Qвент+Qисп
Где
Qж – поступление теплоты от животных,Вт(кДж/ч)
Qогр – теплопотери через ограждающие конструкции с учетом дополнительных теплопотерь на обдувание ветром, инфильтрацию воздуха, Вт (кДж/ч)
Qвент – расход теплоты на вентиляцию Вт (кДж/ч)
Qисп – расход теплоты на испарение влаги с мокрых поверхностей, Вт (кДж/ч)
Сначала рассчитываем поступление теплоты (Qж) от всех коров:
От телят 50 кг -22 головы * 122 Вт = 2464 Вт
От телят 100 кг – 60 голов * 230 Вт = 13800 Вт
От телят 120 кг - 100 голов * 255 Вт = 25500 Вт
От лактирующих коров с удоем 15 л – 22 головы *905 Вт = 19910 Вт
Итого :61674 Вт
Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции ( Qогр,Вт) проводим по формуле
Qогр=∑KF(Тв-Тн)n
Где
К-коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К)
F- площадь каждого элемента ограждающих конструкций, м2
Tв – температура внутреннего воздуха расчетная, оС (К)
Тн- температура наружного воздуха расчетная, оС (К)
n- поправочный коэффициент, учитывающий расположение ограждения по отношению к наружному воздуху.
Прежде всего необходимо вычислить площадь ограждающих конструкций.
Расчет площади ограждающих конструкций
Ограждающие конструкции |
Размеры, м |
Число |
Площадь, м2 |
Окна |
1,5*1,8 |
38 |
102,6 |
Ворота в торцовых стенах |
2,5*2 |
4 |
20 |
Стены продольные |
76*4,6 |
2 |
699,2 |
Стены торцовые |
12*4,6 |
6 |
331,2 |
Перекрытие |
76*12 |
1 |
912 |
Пол в стойлах и клетках |
- |
204 |
374,48 |
Пол в бетонных проходах |
76*3,5 |
3 |
798 |
После этого рассчитаем коэффициент теплопередачи [K, Bт /(м2 *К) по формуле
Где
1;0,115;0,043 – постоянные величины;
ᵟ - толщина материала, м
Λ – теплопроводность материала, Вт/(м2*К)
Подставляя цифровые значения в формулу, получим :
Для торцовых и продольных стен:
К=
Для перекрытия:
K =
Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции при разности температур между внутренними и наружным воздухом находим путём умножения коэффициента теплопередачи на площадь каждой конструкции.
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Ограждающие конструкции |
Коэффициент теплопередачи Вт/(м2*К) |
Площадь, м2 |
КF, Вт/К |
Окна |
2,3 |
102,6 |
235,98 |
Ворота в торцовых стенах |
2,3 |
20 |
46 |
Стены продольные |
6,17 |
699,2 |
4314,06 |
Стены торцовые |
6,17 |
331,2 |
2043,5 |
Перекрытие |
0,43 |
912 |
392,16 |
Пол в стойлах и клетках |
0,23 |
374,48 |
86,13 |
Пол в бетонных проходах |
0,3 |
798 |
239,4 |
Затем находим разность температур между внутренним и наружным воздухом в самую холодную пятидневку
ΔT=15 –(-20)=35K
Рассчитываем основные теплопотери через ограждающие конструкции
Qосн=3237,48 * 35 = 113311,8 Вт
Теплопотери дополнительные принимаем в размере 13% от основных теплопотерь через вертикальные ограждающие конструкции, граничащие с наружным воздухом (обдувание, инфильтрация воздуха через окна, двери, ворота, стены продольные) Qдоб = (235,98 + 46 +4314.06) * 35*0.13=20911,9 Вт
Общие теплопотери через ограждающие конструкции составят:
Qобщ= 113311,8 + 20911,9 = 134223,8 Вт
Расход теплоты на вентиляцию определяем по формуле
Qвент = 0.278 L * 1.25(Тв-Тн)
Ранее было рассчитано, что воздухообмен зимой должен составлять 3569,7 м3/ч.
Qвент= 0.278 * 3569,7*1,25*35=43416 Вт
Поступление влаги с мокрых поверхностей (W) приняли в размере 20 % от выделяемых животными в виде паров, что составило 5080,88 г/ч.
Расход теплоты на испарение влаги с мокрых поверхностей составит
Qисп= 0.278 * 2,3 * 5080,88 = 3248,7 Вт
Где 2,3 – расход теплоты на испарение 1 г воды с поверхности, Вт.
Далее составляем тепловой баланс, Вт
Теплопотери:
Через ограждающие конструкции - 134223,8
На вентиляцию - 43416
На испарение влаги - 3248,7
Итого - 180888,5
Поступление теплоты от животных – 61674
Требуется ввести теплоты - 119214.5 Вт
Для подачи тепла рекомендуется провести отопление, ввести подогрев воздуха из вентиляции, утеплить стены телятника.
Зоогигиенические требования к световому режиму в помещении ( расчет естественного и искусственного освещения)
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 (Sчист.ст.) к площади пола помещения для животных (Sп) и показывает, какая площадь пола приходится на 1 м2остекления
Для телятника с родовым помещением норматив для СК = 1:10-1:15
Найдем Sост= 1,5 *1.8*38=102,6 м2
Проверим СК телятника
СК=Sост/Sпола=102,6 м2 : 912 м2 = 0,11 = 11%
СК удовлетворяет нормативам
Рассчитаем искусственную освещенность
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 10-15 % светильников (ламп) рабочего освещения в помещении.
Искусственное освещение характеризуется удельной мощностью ламп, выраженной в ваттах на м2(Вт/м2).
Удельная мощность ламп для телятника. 4,5 Вт/м2
Общая мощность освещенности, выраженная в ваттах составляет (4,5Вт/м2х 912м2) 4104Вт
В телятнике необходимо 41 лампа накаливания при мощности 1 лампы 100 Вт (4104 Вт : 100 Вт), которые располагают в 4 ряда по 9-10 штук в каждом.
Дежурное освещение обеспечивается 4-6 лампами мощностью 100 Вт каждая (т. е. 10- 15% от рабочего освещения)