Размеры проектируемого здания, ограждающих конструкций и оборудования

2.2 Размеры проектируемого здания, ограждающих конструкций и оборудования

Изучаемое помещение имеет длину 62 метра, ширину 21 метр, внутреннюю высоту 3 метра, высоту в коньке 5,5 метра. Общая площадь помещения 1302 м².

Стены кирпичные в 2 кирпича с внутренней штукатуркой в 1,5 см на легком растворе. Потолок совмещен с крышей. Покрытие железобетонное сборное с рулонной кровлей и утеплителем.

Полы бетонные, обладает высокой прочностью, легко очищать и дезинфицировать, однако он обладает высокой теплопроводностью. В местах лежания животных используется подстилка.

В помещении 4 секции, в каждой по 50 стойл. Размер стойла 1,1м х 1,9 м. Имеется 41 окно размером 110 см х 165 см. Ворота железные, ширина - 3,1 м, высота – 3м, всего 4 шт. Двое дверей размером 1,8 х 1,6 м.

2.3 Технологические процессы в проектируемом помещении

Для поения животных применяют поилки, используются автоматические поилки, которые могут подогревать воду. Наличие таких поилок позволяет животным принимать воду в необходимом количестве в любое время. На ферме используются индивидуальные клапанные поилки ПА – 1А.

Доение коров проводится в стойлах в переносные ведра. При использовании доильных установок с переносными ведрами операторы работают с двумя доильными аппаратами. Группу коров из 20-30 гол. закрепляют за дояркой на длительный срок. В группу входят дойные и сухостойные коровы, нетели.

Раздача кормов автоматизирована. Используются кормораздатчики КР-Ф-10, раздача кормов осуществляется на одну сторону, после чего трактор МТЗ-82 разворачивается и осуществляет раздачу на другую строну.

Для удаления навоза используют скребковые транспортеры открытого типа (ТСН-2), расположенные в неглубоком канале. Но значительная часть экскрементов попадает на пол стойла и загрязняет его, их приходится убирать вручную.

3. Расчетная часть

3.1      Расчет потребности в воде

Рассчитаем потребность в воде за сутки. Согласно ГОСТу норма водопотребления на одну голову коров составляет 80 л/сут.

П_в = Н_в х К х 365,

где П_в – потребность в воде за год в изучаемом помещении, л;

Н_в – норма водопотребления на одну голову коров, л;

К – поголовье коров в изучаемом помещении, гол.

П_в = 80 х 187 х 365 = 5460,4 т

3.2 Расчет выхода навоза и его хранение

С целью надлежащего санитарного состояния территории фермы и сохранения качества навоза необходимо должное внимание уделять его хранению. Площадь навозохранилища рассчитывают по формуле:

F = (m x g x n) / (h x γ),

где F – площадь навозохранилища, м²;

m – число животных в помещении;

g – количество навоза в сутки от одного животного, кг;

n – число суток хранения навоза;

h – высота укладки навоза, м;

γ – объемная масса навоза, кг/м³.

Для ориентировочных расчетов принимаются следующие показатели: среднесуточный выход экскрементов у крупного рогатого скота составляет 8-10% от живой массы; объемная масса навоза от крупного рогатого скота составляет примерно 700-800 кг/м³; высота укладки навоза 2,5 метра.

F = (187 х 52 х 150) / 2,5 х 750 = 778 м²

3.3. Расчет естественной и искусственной освещенности

Естественная освещенность зависит от размера помещения, его расположения к частям света, количества и величины окон, их устройства и чистоты, погоды и долготы светового дня на данной территории, разрывов между помещениями и другими объектами.

Рассчитаем световой коэффициент для изучаемого помещения.

СК = S_{остекления} / S_пола

S_пола = 62 х 21 = 1302 м²

S_{остекления} = 1,1 х 1,65 х 41 = 74 м²

СК показывает, какая площадь пола приходится на 1 м² остекления и выражается отношением 1 к какой-то величине, которая находится делением площади пола на площадь остекления. 1302 / 74 = 18. СК 1 : 18

Так как естественная освещенность животноводческих помещений практически нерегулируемый параметр, а в зимний стойловый период очень незначительна, то для устранения дефицита света в помещениях для животных используется искусственная освещенность.

ИО = (количество лампочек × мощность) / площадь пола, Вт/м²

ИО = (10 х 100) / 1302 = 0,76 Х 2,5 = 1,9 Лк / м²

3.4 Расчет объема вентиляции в животноводческих помещениях

Для того, чтобы провести расчет часового объема вентиляции необходимо найти следующие показатели:

Рассчитаем количество водяных паров выделяемых одним животным, при различной продуктивности и живой массе используя табличные данные о выделении водяных паров от одного животного:

Q = (((a – b) x (d – c₂))/ (c₁ – c₂))+ b + поправка на продуктивность,

где Q – количество водяных паров, выделяемых одним животным за час, г;

a – количество влаги выделяемое животным, с большей живой массой, взятым для расчета, г;

b – количество влаги выделяемое животным, с меньшей живой массой, взятым для расчета, г;

с₁ – большая живая масса животного, взятая для расчета, кг;

c₂ – меньшая живая масса, взятая для расчета, кг;

d – живая масса данного животного, у которого определяют количество выделяемой влаги, кг. и от всей группы животных:

Q_г = Q x P,

где Q_г – количество водяных паров выделяемых группой животных за час, г;

Р – размер группы, гол.

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными первой группы:

Q₁ = (((408 – 377) x (489 - 400)) / (500 – 400)) + 377 + (4 х 14) = 460,6

Q_1г = 460,6 х 20 = 9212

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными второй группы:

Q₂ = (((505 – 455) х (515 – 500)) / (600 – 500)) + 455 + (1 x 14) = 476,5

Q_2г = 476,5 х 25 = 11912,5

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными третьей группы:

Q₃ = (((505 – 455) х (542 – 500)) / (600 – 500)) + 455 + (4 х 14) = 532

Q_3г = 532 х 65 = 34580

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными четвертой группы:

Q₄ = (((440 – 350) x (555 – 400)) / (600 – 400)) + 350 = 420

Q_4г = 420 х 42 = 17640

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными пятой группы:

Q₅ = (((440 – 350) x (447 – 400)) / (600 – 400)) + 350 = 371

Q_5г = 371 x 35 = 12985

Рассчитаем количество водяных паров, выделяемых животными всех пяти групп:

Q = Q_1г + Q_2г + Q_3г + Q_4г + Q_5г,

где Q – количество водяных паров, которое выделяют животные, л.

Q = 9212 + 11912,5 + 34580 + 17640 + 12985 = 86329,5

Найдем абсолютную влажность воздуха внутри помещения при относительной влажности 75%. Для этого по таблице максимальной насыщенности воздуха нашли, что максимальная влажность воздуха при температуре воздуха +5^о составляет 7,49 мм рт. ст.

Составляем отношение:

7,49 – 100 g₁ = (6,53 х 75) / 100 = 4,89 мм рт. ст.

g₁ – 75

Абсолютная влажность (g₂) вводимого в помещение атмосферного воздуха при температуре минус 8,2^оС составляет 2,55 г/м³.

Проведем расчет часового объема вентиляции:

L = Q / (g₁ – g₂),

где L – часовый объем вентиляции, м³.

Если применяется механический способ уборки, то к Q добавляем 10%.

L = 86329,5 + 8632,9/ (4,89 – 2,55) = 40582,2 м³/ч

Частоту обмена воздуха в помещении определим путем деления часового объема вентиляции L на внутреннюю кубатуру помещения V.

К_р = L / V;

V = V₁ + V₂,

где V₁ – кубатура первой части здания: 62 Х 21 Х 3 = 3906 м³, а кубатура второй V₂ = 21 / 2 Х 2,5 Х 62 = 1627,5 м³

V = 3906 + 1627,5 = 5533,5

К_р = 40582,2 / 5533,5 = 7

Определим объем вентиляции на одно животное (О₁) путем деления часового объема вентиляции (L) на количество находящихся в помещении животных (n):

О₁ = L / n

O₁ = 40582,2 / 187 =217 м³/ч

Определим объем вентиляции на 1 ц живой массы (О₂) путем деления часового объема вентиляции (L) на живую массу находящихся в помещении животных (ц):

О₂ = L / ц

ц = 4,89 Х 20 + 5,15 Х 25 + 5,42 Х 65 + 5,55 Х 42 + 4,47 Х 35 = 968,4

О₂ = 40582,2 / 968,4 = 41,9 м³/ч

Рассчитаем общую площадь сечения вытяжных каналов, которая в состоянии обеспечить расчетный объем вентиляции:

S = L / V x t,

где S – искомая площадь сечения вытяжных каналов, м²;

L – часовой объем вентиляции, м³/ч;

V – скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/с, определяем по таблице ( при ∆t = 5 – (-8,2) = 13,2). Высота труб 5 м, тогда V = 1,09 м/с;

t – расчетное время, 1ч = 3600 с.

S = 40582,2 / 1,09 х 3600 = 10,3 м²

Найдем количество вытяжных каналов (м) путем деления площади сечения вытяжных каналов (S) на площадь сечения одного канала (s):

м = S / s

м = 10,3 / 1 = 10 труб

При определении общей площади сечения приточных каналов исходим из того, что она составляет 80% от площади сечения вытяжных каналов, тогда 10,3 х 0,8 = 8,24 м². Площадь сечения одного приточного канала (0,5 Х 0,5), тогда количество их будет 8,24 : 0,25 = 33 канала.