Четырехрядный коровник на 200 коров
Введение.
Скотоводство, отрасль животноводства по разведению крупного рогатого скота для получения молока, говядины и кожсырья; в некоторых странах скот используют как тягловую силу. Из общего количества молочных продуктов, потребляемых населением земного шара, около 90% составляют продукты, приготовленные из коровьего молока. Человек стал заниматься Скотоводство с доисторических времён, когда начал приручать и одомашнивать крупный рогатый скот. Навоз применяется как удобрение, а в степных местностях и как топливо.
Скотоводство вокруг крупных городов и промышленных центров, а также в районах товарного маслоделия (Прибалтика, северные и центральные районы нечернозёмной полосы, Западная Сибирь и Урал), что, однако, не оказало существенного влияния на развитие отрасли в целом по стране. В большинстве районов скот оставался беспородным, мелким, позднеспелым, малопродуктивным.
Развитие Скотоводство идёт по пути интенсификации и концентрации производства. В России интенсификация Скотоводство (механизация и электрификация трудоёмких процессов, внедрение более эффективных способов содержания скота, ускоренное воспроизводство стада и др.) сочетается с ростом численности скота. Концентрация Скотоводство вызывает необходимость внутриотраслевой специализации: организации специализированных хозяйств и ферм по производству молока, выращиванию ремонтного молодняка, репродукции, выращиванию и откорму скота для получения мяса. Наряду со специализированными имеются хозяйства с законченным оборотом стада, в которых создаются специализированные фермы. В крупных специализированных хозяйствах и на фермах эффективнее используются машины, упрощается организация кормления и содержания животных разных производственных групп,
3
повышается производительность труда. Создаются крупные комплексы для
производства молока и говядины, а также специализированные хозяйства для интенсивного выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота с промышленной технологией производства, предусматривающей комплексную механизацию и частичную автоматизацию производственных процессов.
4
I.Общие данные
Предприятия крупного рогатого скота по своему назначению бывают двух типов: племенные, занимающиеся совершенствованием пород и выращиванием высокоценного племенного молодняка крупного рогатого скота; товарные, занимающиеся производством молока и мяса. Товарные фермы крупного рогатого скота в свою очередь разделяются в зависимости от направления на молочные; мясные и мясные репродукторные; по выращиванию ремонтного молодняка; по выращиванию телят и откорму молодняка; по откорму крупного рогатого скота.
Общесоюзными нормами технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота определена номенклатура комплексов и ферм, установлены их типы по назначению и мощности. Номенклатура является основанием для разработки как типовых проектов, так и комплектов технологического оборудования. Типовые проекты предприятий крупного рогатого скота должны разрабатываться по ограниченному типораз-мерному ряду с целью максимальной унификации серийно выпускаемого оборудования и индустриализации строительства.
Предприятия по производству молока в зависимости от уровня специализации могут выращивать телят и ремонтный молодняк (в структуре стада около 50% коров); выращивать телят до 6-месячного возраста (в структуре стада около 60% коров); выращивать телят до 10 ...20-дневного возраста (в структуре стада около 90% коров). Оптимальные размеры животноводческих предприятий определяются природно-климатическими и производственно-экономическими условиями, характерными для каждой зоны страны, поэтому имевшая место тенденция к созданию предприятий максимальной мощности не может быть признана правильной, поскольку это вызывает затруднения с комплектацией высокопродуктивного поголовья
5
коров и молодняка и обеспечением животных полноценными кормами. Это приводит к недоиспользованию производственных мощностей, повышению трудозатрат и себестоимости продукции и к снижению рентабельности производства. Серьезным последствием высокой концентрации производства является также возможность загрязнения окружающей среды, что вызывает дополнительные капитальные вложения на соблюдение нормативных требований при создании животноводческих комплексов и также снижает эффективность концентрации производства.
Проектирование и строительство ферм и комплексов крупного рогатого скота ведется применительно к природно-климатическим и экономическим условиям зон строительства с учетом размера стада, направления животноводства, наличия кормовой базы, специализации хозяйств и применяемых систем содержания скота.
При привязном содержании скота животных размещают в индивидуальных стойлах на привязи с использованием подстилки или без нее.
Стойла представляют собой расположенные рядами небольшие площадки. В течение дня животных (за исключением скота на откорме) при благоприятных погодных условиях прогуливают не менее 2 ч на выгульных площадках. Кормят и поят скот в стойлах.
Наиболее распространенная привязная система содержания позволяет осуществлять индивидуальный уход за животными, экономно расходовать корма и подстилку, но характеризуется повышенными трудозатратами.
Площади помещений для содержания крупного рогатого скота
определяются рациональной планировкой и размерами отдельных технологических элементов —стойл, боксов, клеток, денников, проходов, лотков, каналов, кормушек и поилок с учетом принятых систем содержания и линий механизации.
6
1.1. Технологические элементы и схемы планировки помещений.
Стойла для взрослого скота и молодняка применяют двух систем: короткие и длинные. Длина короткого стойла (расстояние между передним бортом кормушки и уступом навозного лотка или канала) определяется длиной туловища животного и принимается на 5... 10 см больше последней. Такое стойло оборудуют кормушкой с низким передним бортом и короткой привязью, которая фиксирует положение животного на площади стойла так, что голова находится над кормушкой, а задние ноги у края навозного канала. При таком положении животного исключается попадание навоза в стойло, требуется меньше подстилки и затрат труда на уход за коровами. Сокращаются затраты на строительство в связи с уменьшением габаритов здания.
Боксы для отдыха животных устраивают в коровниках, зданиях для ремонтного молодняка и реже в зданиях для откормочного молодняка.
Бокс должен обеспечивать животному теплое и сухое логово для спокойного отдыха. Размеры боксов принимают в зависимости от возраста и габаритов животных. Длина комбинированных боксов принимается на 40... 45 см короче, чем обычных, либо в задней части боксов, где скапливается навоз, на такую же ширину устраивается щелевой пол. Чтобы исключить попадание навоза из прохода в боксы, отметка пола последних должна быть на 150... 200 мм выше уровня пола в навозном проходе.
Кормушки должны обеспечивать поедание животными корма при естественном положении тела, без напряжения и чтобы потери корма были наименьшими. Зона досягаемости и поедания корма составляет для взрослого скота 95... 105 см, для телят — 45 ...60 см. С учетом этого размеры кормушек в чистоте (без учета конструкций) принимают для взрослого скота и молодняка: ширину по верху— 0,6... 0,8 м; по дну — 0,4 ... 0,6 м; высоту переднего борта— 0,3 ... 0,5 м, заднего — 0,5 ... 0,75 м. Размеры кормушек
7
для телят от 10... 20-дневного до 6-месячного возраста, м: ширину по верху — 0,4, по низу — 0,3; высоту переднего борта — 0,25, заднего—0,35. Дно кормушек должно находиться на 5... 10 см выше уровня пола стойла или кормовой площадки. Не допускается размещать днище кормушек ниже пола кормовой площадки, так как при этом животные при поедании корма должны опускаться на колени.
Длину кормушки по фронту назначают: при привязном содержании скота-—по ширине стойл; при беспривязном содержании для взрослого скота — 0,7...0,8 м, для молодняка—0,4... 0,6 м; для телят — 0,35... 0,4 м на одну голову. Вдоль кормушек, как правило, устраивают кормовую решетку, ограничивающую движение животных и предохраняющую от- разбрасывания корма.
1.2. Подсобные и служебные помещения, их оборудование.
Здания для содержания крупного рогатого скота могут включать помимо основных производственных ряд подсобных и служебных помещений: фуражную, помещение для подготовки кормов, кубовую, для инвентаря и подстилки, доильного и молочного отделений, пункт искусственного осеменения, помещение для санитарной обработки животных, дежурного персонала и некоторые другие.
В зданиях телятников и родильных отделений в помещении для хранения текущего запаса кормов может производиться и подготовка кормов к скармливаниюВ помещении вакуум-насосной устанавливают силовую часть доильного агрегата, вакуум-насос и электродвигатель.
Помещение насосно-компрессорной служит для размещения холодильного оборудования, по габаритам которого определяют потребную площадь.
Лаборатория для определения качества молока относится к помещениям молочного блока или молочного отделения. Площадь ее принимают равной 6... 10 м2.
8
1.3. Зоогигиенические требования к микроклимату и нормативы.
От микроклимата животноводческих помещений во многом зависят здоровье животных и их продуктивность. При несоответствии его оптимальным зоогигиеническим параметрам надои молока снижаются на 10... 20%, прирост массы животных — на 20 ...30%, отход молодняка достигает 30%.
Создание в животноводческих помещениях благоприятного микроклимата влияет также на условия работы обслуживающего персонала, срок службы зданий, улучшение условий эксплуатации технологического оборудования.
Составляющими микроклимата являются температура, влажность, скорость движения и загазованность воздуха, наличие пыли и вредных микроорганизмов, освещенность помещений.
Температура и влажность. Из всех факторов микроклимата температура воздуха оказывает наибольшее влияние на продуктивность животных и на то, сколько кормов они съедают. При значительных отклонениях температуры внутреннего воздуха от оптимальных пределов на поддержание постоянной температуры
собственного тела животные расходуют энергию корма или тела, что приводит к снижению их продуктивности. Необходимо учитывать, что стоимость корма, расходуемого животными на поддержание температуры своего тела, примерно в 3...4 раза выше стоимости тепловой энергии, расходуемой на отопление животноводческих помещений.
Особенно отрицательно влияет на организм крупного рогатого скота повышение температуры воздуха выше верхнего оптимального предела. Наиболее чувствительны к высокой температуре высокопродуктивные коровы и животные в последней стадии стельности. Установлено, что для молочных коров нижняя граница оптимальной температуры равна +5°С, а верхняя +25°С.
Для животных различных возрастов требуется разная температура в
9
стойловых помещениях. Содержание здоровых окрепших животных допустимо в более холодных помещениях. Молодые животные вследствие неустановившейся терморегуляции (особенно в первые дни после рождения), а также больные животные очень чувствительны к пониженной температуре.
Влажность внутреннего воздуха животноводческих помещений зависит от влажности наружного воздуха, а также от количества влаги, выделяемой животными, влаги, вносимой с кормом, поением животных, очисткой помещений с помощью воды.
Если в животноводческих помещениях поддерживаются оптимальные температуры, то, как правило, относительная влажность находится в пределах 70 ...85%. При понижении температуры в помещениях относительная влажность воздуха возрастает и может наблюдаться конденсация водяных паров на стенах, потолках и полах. Повышение относительной влажности воздуха выше допустимого уровня и особенно наличие конденсации нежелательно по зоогигиеническим, теплофизическим и техническим соображениям.
1.4. Объемно-планировочные и конструктивные решения коровников.
Коровники для привязного содержания скота. Общая ширина по осям двухрядного коровника, оборудованного стационарными конвейерами для раздачи кормов, может составлять 10,5 м. Однако такой размер не соответствует унифицированным габаритным схемам и в последнее время не находит применения. При мобильных средствах раздачи кормов унифицированная ширина двухрядного коровника составляет 12 м.
Проектами предусмотрено размещение в блоке с коровниками помещений для выращивания телят и ремонтного молодняка, а также подсобно-вспомогательных помещений. К зданию коровника блокируются подсобно-вспомогательные помещения (молочная, профилакторий, кормо-приготовительная, веткабинет, бытовые и другие помещения).
10
Снижение удельных капиталовложений и трудозатрат на обслуживание животных достигается на предприятиях крупного рогатого скота с беспривязным содержанием животных на глубокой несменяемой подстилке. Здание выполнено с каркасом из железобетонных трехшарнирных рам.
11
II. Задание на проектирование коровника .
2.1. Выбор участка для строительства.
Проектируемые сельскохозяйственные предприятия, здания и сооружения размещают в производственных зонах перспективных населенных пунктов.
За организацию
выбора участка для
Комиссия составляет акт о выборе площадки для строительства, подписанный всеми ее членами и утвержденный вышестоящими организациями по ведомству заказчика.
Выбор участка подтверждают технико-экономическими расчетами на основании рассмотрения вариантов их возможного размещения.
2.2. Требования к участку.
Участок должен быть сухим, несколько возвышенным, не затопляемым паводковыми и ливневыми водами, относительно ровным с уклоном не более 5° на юг в северных или на юго-восток в южных районах. Территория участка должна достаточно облучаться солнечными лучами и проветриваться, а также быть защищенной от господствующих в данной местности ветров, заносов песка и снега по возможности лесными полосами.
12
На участке должен быть спокойный рельеф, не требующий лишних земляных работ при строительстве. Грунты должны удовлетворять условиям строительства зданий и сооружений. Почвы должны быть крупнозернистыми, обладающими хорошей водо- и воздухопроницаемостью, низкой капиллярной способностью, пригодностью для разведения древесно-кустарниковой растительности. Участок должен иметь благоприятные грунтовые условия, характеризующиеся однородностью геологического строения в пределах всей площадки с расчетным сопротивлением грунта 1,5 кг/см2.
Грунтовые воды на участке должны залегать на глубине не менее 5 м ниже подошвы фундамента. Участок должен иметь благоприятные гидрологические условия, характеризующиеся залеганием водоносных слоев на глубине не более 5 м, а напорных-более 12 м, обеспечен питьевой водой, отвечающей санитарным стандартам.
При выборе участка
для строительства
Животноводческие предприятия
располагают по рельефу ниже
жилого сектора и с
С ветеринарно-санитарной точки зрения главное требование к участку для строительства — его благополучие в прошлом в отношении почвенных инфекций (сибирская язва, эмкар и т. д.). Не рекомендуется отводить для строительства участки, на которых раньше размещали животноводческие и птицеводческие фермы, на месте бывших скотомогильников, навозохранилищ, кожевенно-сырьевых предприятий. Непригодны участки с оврагами и оползнями, в замкнутых долинах, котловинах, у подножия гор, а
13
также на землях, загрязненных органическими и радиоактивными отбросами, до истечения сроков, установленных органами санитарно- эпидемиологической и ветеринарной служб.
Участки, выделяемые для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений, должны находиться ближе к основным сельскохозяйственным угодьям и иметь с ними удобную связь, удобный выезд на дороги, связывающие фермы с окружающими населенными пунктами. Между фермой и пастбищами не должны проходить железные дороги, автострады, овраги, балки и водные потоки, которые могут препятствовать продвижению скота.
Особое внимание следует обращать на размещение животноводческих предприятий по отношению к населенному пункту хозяйства, то есть на размеры санитарно-защитных зон между животноводческими фермами и населенными пунктами. Животноводческие предприятия размещают в соответствии с «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» .
Учитывают также зооветеринарные разрывы между животноводческими предприятиями.
Открытые откормочные площадки (по данным ВНИИВС) с учетом бактериальной, пылевой загрязненности и специфических запахов удаляют от жилых построек на расстояние не менее 3000 м.
При нарушениях
О принятых мерах должностные лица, осуществляющие государственный ветеринарно-санитарный надзор, сообщают руководителям ведомств,
14
колхозов, совхозов и других организаций и учреждений, в ведении которых
находятся данные объекты, а также банкам, финансирующим строительство и реконструкцию этих объектов.
При получении от органов государственного зооветнадзора указаний о приостановлении в хозяйствах строительства и реконструкции зданий и сооружений, производимых с нарушениями зоогигиенических норм и ветеринарно-санитарных правил, учреждения Госбанка не принимают к финансированию работы на таких объектах до получения от органов надзора подтверждения об устранении допущенных нарушений.
2.3. Зоны животноводческих предприятий
Крупные животноводческие фермы относят к предприятиям закрытого типа. Всю территорию ферм и комплексов ограждают плотным или сетчатым забором, препятствующим проникновению домашних и диких животных и делят на: производственную зону А с ветеринарно-санитарной подзоной; административно- хозяйственную зону Б; зону В — кормовой двор и зону очистных сооружений или навозохранилищ.
В производственной зоне устраивают навозохранилища не ближе 60 м от животноводческих помещений, а сооружения для очистки и обеззараживания навоза размещают вне территории комплексов ниже производственной зоны на расстоянии 200—300 м. Их огораживают, озеленяют и оборудуют отдельные въезды.
Административно-хозяйственную зону Б выделяют обычно на крупных животноводческих комплексах. На ее территории размещают административно-бытовые здания, столовую, помещение связи (АТС), медпункт, прачечную, сооружения для отдыха работающих, гаражи и склад горюче-смазочных материалов. Здесь находятся кормоцех (огороженный забором), склады и сооружения для хранения концентрированных кормов,
15
временного хранения барды, жома. Административно- хозяйственная зона включает ветеринарно-санитарный пропускник, дезинфекционный блок для транспортных средств, молочный блок, предубойную площадку.
В зоне В размещают здания и сооружения для храпения и приготовления кормов: картофеле- и корне- плодохранилища, склады для концентрированных кормов, силосные сооружения, "хранилища для сенажа. Хранилища для подстилки строят вблизи животноводческих зданий.
Все зоны изолируют друг от друга легкими ограждениями с устройством отдельных въездов в эти зоны. В зоне хранения кормов В на период заготовки кормов должен быть внешний въезд с дезбарьером. Из этой зоны корма в помещения транспортируют средствами механизации или внутренним транспортом. Кормоцех строят на линии разделения кормовой и производственной зон так, чтобы необработанные корма поступали в кормоцех со стороны кормового двора (зона В), а готовые корма с помощью транспортеров и внутрифермским транспортом подавались в животноводческие помещения (зона А).
За пределами производственной зоны размещают помещения для карантинирования животных. На предприятиях по откорму и выращиванию молодняка. Отделение для приема и санитарной обработки поступающих животных строят на границе предприятия или карантина.
2.4. Размещение зданий.
При разработке генерального плана применяют два основных вида застройки отведенного строительного участка — павильонный и блочный. Павильонная застройка представляет собой сочетание отдельно стоящих, преимущественно одноэтажных зданий сравнительно небольшой ширины. Существует несколько разновидностей павильонной застройки: строчная
16
(рядовая или батарейная); периметральная (здания размещают по периметру площадки); радиальная (здания строят по радиусам), а также кольцевая, групповая, свободная и смешанная.
При размещении
Для предупреждения рециркуляции загрязненного воздуха по территории ферм и из здания в здание (при павильонной застройке), а в многоэтажных зданиях-с этажа на этаж при строительстве здания следует располагать торцевой стороной к направлению господствующих в данной местности ветров с целью быстрого удаления грязного воздуха, скапливающегося между помещениями.
Для равномерной и достаточной освещенности помещения солнечными лучами животноводческие здания шириной до 30 м при павильонной застройке, как правило, размещают продольными осями в меридиональном направлении (с севера на юг) с отклонением до 30—4-5° в зависимости от географической широты, господствующих зимних ветров, рельефа участка и др.
Для защиты заноса возбудителей инфекции и улучшения санитарно-гигиенических условий на фермах проводят мероприятия по их санитарному благоустройству. Территорию фермы обносят изгородью высотой не менее 1,8 м и озеленяют в 3—5 рядов деревьями и кустарниками. Для насаждений подбирают местные виды растений с учетом их санитарно-защитных и декоративных свойств и устойчивости к воздействию производственных выбросов. В зоне зеленых насаждений в летние месяцы температура бывает
17
ниже на 2— 2,5°С по сравнению с открытыми участками, а скорость движения воздуха снижается на 60—80 %, количество пыли и микроорганизмов уменьшается на 50— 60%. В этих условиях у животных нормализуются сердечная деятельность, дыхание, газообмен и теплообмен, повышаются естественная резистентность и продуктивность.
2.5. Характеристика проектируемого помещения
Типовое здание четырех рядного коровника на 200 голов. Размеры в плане 21х78х3м. Содержание привязное в стойлах. Доение в молокопровод. Стены- панели двухслойные керомзитобетонные. Покрытие- сборные железобетонные плиты. Кровля из асбестоцементных листов. Расчетная температура наружного воздуха минус 20 С.
К зданию примыкают
2 пристройки размером 3,5х7 и 3,5х4 м
для персонала. В торцах здания
устроены вспомогательные
Содержание животных групповое.
3. Вентиляция помещений
Вентиляцией называют воздухообмен или удаление воздуха из помещения и замену его свежим наружным воздухом. Санитарно- гигиеническое значение вентиляции состоит в том, что воздух животноводческих помещений, если он не будет обмениваться с наружным воздухом, быстро приобретает вредные свойства. В нем накапливается много тепла и водяных паров, а также повышается концентрация пыли и микроорганизмов, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана и др. Такой воздух отрицательно влияет на теплообмен, аппетит животных, переваримость и усвоение питательных
18
веществ корма, обмен веществ. В конечном итоге все это отражается на резистентности и здоровье животных, на их продуктивности и качестве продукции.
При отсутствии
или плохой вентиляции на
Вентиляцию помещений необходимо контролировать с учетом теплоизоляции здания, количества выделяемого животными тепла, влаги и углекислого газа, системы содержания, способа навозо- и жижеудаления. Вентиляция должна обеспечивать непрерывный воздухообмен, рекомендуемый
нормами, и создавать оптимальный микроклимат в помещениях.
Для вытяжки воздуха устраивают вытяжные секционные трубы с поперечным сечением 240x80 см, разделенные двумя перегородками на три секции (трубы) размером 70X70 см. Эти трубы размещают по средней линии потолка или перекрытия вдоль помещения на равных расстояниях одна от другой над навозными проходами. В каналах под потолком устроены задвижки, передвигающиеся на роликах. Все задвижки соединены между собой тросом, один конец которого через блок прикреплен к барабану ручной лебедки, а другой — к грузу-противовесу. Вращением рукоятки ручной лебедки можно регулировать вытяжку воздуха.
В вытяжных системах механической вентиляции воздух из помещения удаляется через вертикальные шахты или осевыми вентиляторами, размещенными в каналах нижней части продольных стен помещения, или из верхней зоны с помощью крышных вентиляторов, установленных в шахтах в перекрытии.
19
3.1. Расчет объёма искусственной вентиляции
1 группа – 200 коров
Размеры 21х78х3м
Sвытяжки 0,7х0,7м2
Sприточного 0,3х0,3м2
Нвыт. трубы 5м
Tвнутри помещения +10oC
R=80%
Живая масса коров 500 кг
Надой 15л/ сутки
T ср. январь -20оС
Найти: L, L1, N, n
Решение:
L = = = 17428м3/ч
Q1 = 507г/ч · 200 голов = 101400г/ч
qатмосфер. = 1,0 г/м3 (табличное)
q = 80%
9,21 - 100%
q = 7,4 г/м3
L2 = = = 111,5 м3/ч
L = svt = s = = = = 2,8 м2 общая вытяжная колонна.
Nкол-во выт. шахт = = 6 штук
Const = 80%
20
2,8м2 - 100%
Хм2 - 80%
Хм2 - 2,2м2
n = = 24 штуки.
4. Отопление здания
В неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается только свободным теплом, выделяемым животными. Практика проектирования и эксплуатации животноводческих помещений показывает, что тепла животных часто бывает достаточно для поддержания нормальной температуры воздуха в помещениях для взрослых животных при наружной температуре не ниже —20°С, а для птицы и молодняка всех видов животных — не ниже —10°С. Если выделяемого животными тепла недостаточно для эффективного вентилирования и поддержания в холодное время надлежащего температурно-влажностного режима в помещениях, то их необходимо отапливать или обогревать приточный воздух.