Зоогигиенические требования к воздухообмену и расчет вентиляции для данного помещения, рекомендации по устройству вентиляционных сооружений

Для подержания в помещениях требуемого микроклимата важно обеспечить правильный воздухообмен, т. е. замену загрязненного свежим воздухом при его равномерном распределении в помещении. В противном случае образуются застойные, непроветриваемые места с содержанием большого количества влаги и вредных газов, сквозняки, отрицательно действующие на животных.

Различают приточную вентиляцию, вытяжную вентиляцию, приточно-вытяжную вентиляцию, общеобменную вентиляцию, местную вентиляцию, естественную и механическую вентиляцию.

Приточная вентиляция обеспечивает только подачу чистого воздуха в помещение; удаление воздуха из него происходит в основном через неплотности в ограждающих конструкциях и открывающиеся двери, за счёт возникающего избыточного давления.

Вытяжная вентиляция предназначена для удаления воздуха из вентилируемого помещения и создания в нём разрежения, за счёт которого в это помещение через неплотности в ограждениях и двери может поступать воздух снаружи и из соседних помещений.

Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает одновременно подачу воздуха в помещение и организованное удаление его; при этом в зависимости от соотношения количества подаваемого и извлекаемого воздуха в помещении может быть избыточное давление или разрежение. В смежных помещениях избыточное давление и разрежение препятствуют проникновению загрязнённого воздуха из одного помещения в другое. Для эффективности этого приёма необходимо, чтобы избыточное давление или разрежение в вентилируемых помещениях создавалось устойчиво интенсивным воздухообменом. Показателем интенсивности воздухообмена, который может происходить без вентиляционного устройств (через неплотности в ограждениях, под действием ветра и разности температур внутреннего и наружного воздуха), является кратность воздухообмена, то есть отношение объёма поступающего или удаляемого в течение 1 ч воздуха к внутреннему объёму помещения.

При общеобменной вентиляции, применяемой во всех жилых и общественных зданиях, выделяющиеся в помещении вредные вещества разбавляются подаваемым в него чистым воздухом до предельно допустимых концентраций; избытки тепла и влаги ассимилируются приточным воздухом, который должен иметь при этом более низкие температуру и влажность.

Местная приточная вентиляция создаёт требуемые условия воздушной среды на ограниченном пространстве производственных помещений при помощи воздушных душей, воздушных оазисов и т. п. При местной вытяжной вентиляции вредные включения улавливаются и удаляются от мест их возникновения посредством местных отсосов: вытяжных шкафов, зонтов, бортовых отсосов и др. При выделении вредных веществ от технологического оборудования последнее снабжается встроенными местными отсосами и укрытиями, представляющими собой его неотъемлемую часть.

При естественной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него вследствие разности температур (а, следовательно, и плотностей наружного и внутреннего воздуха), а также под воздействием ветра. Неорганизованная естественная вентиляция осуществляется инфильтрацией и эксфильтрацией воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях здания, в окнах, дверях и т. д., а организованная естественная вентиляция — путём подачи и удаления воздуха, перемещаемого по воздуховодам, а также через открываемые в определённом порядке отверстия в стенах, окнах и фонарях.

Механическая вентиляция осуществляется преимущественно вентиляторами с электрическим приводом. В приточных системах вентиляции производится воздухоподготовка наружного воздуха, оборудование для которой обычно располагают в приточной вентиляционной камере, вблизи воздухозабора. От камеры воздух распределяется приточными воздуховодами по вентилируемым помещениям и подаётся в них через жалюзи, перфорированные потолки, декоративные решётки и другие приточные вентиляционные насадки. При общеобменной вентиляции воздух удаляется через сеть вытяжных воздуховодов, снабженных вентиляционными решётками, а при местной вентиляции — через местные отсосы, присоединяемые обычно к отдельным вытяжным системам вентиляции. Воздух, загрязнённый особо токсичными веществами или местными отсосами, подвергают очистке. С этой целью перед выбросом загрязнённого воздуха в атмосферу устанавливают очистные устройства, пылеулавливатели, фильтры и т. п. Оборудование вытяжных систем вентиляции располагают в вытяжных камерах; на промышленных предприятиях (при благоприятных климатических условиях) возможно открытое расположение систем вентиляции. Если шум от вентиляционного оборудования не создаёт существенных помех для работы, выполняемой в цехе, на складе или в каком-либо другом производственном помещении, оборудование системы вентиляции допускается размещать непосредственно в вентилируемом помещении. В таких случаях применяют также приточные, отопительные и вытяжные вентиляционные агрегаты, устанавливаемые на полу или на колоннах и стенах.

Расчёт воздухообмена животноводческих помещений Для начала нам надо найти часовой объём вентиляции (L) — количество свежего воздуха, которое необходимо подать в помещение в течении 1 ч (м³/ч). Мы будем находить путем расчета объёма вентиляции по диоксиду углерода.

Где:

L — часовой объём вентиляции, м³/ч.

С — количество СО₂, выделяемое всеми животными, л/ч.

С₁ — допустимая концентрация СО₂ в воздухе помещений, л/м³ (от 2 до 2,5 л/м³).

С₂ — содержание СО₂ в атмосферном воздухе, л/м³ (величина постоянная и равна 0,3 л/м³).

Возьмем условия максимальной нагрузки, когда у нас всё занято: 22 разродившихся телки, 22 новорожденных телёнка, 60 телят в возрасте от 21-ого до 3-х месяцев и 100 телят в возрасте от 3-х до 6-ти месяцев. Так как не указан суточный удой коровы, возьмем средний удой 15 литров молока в сутки.

Найдем С:

С_{всех телок} + С_{всех новороженных телят} + С_{всех телят 21−3-х месяцев} + С _{всех телят 3-х — 6-ти месяцев} = (139 СО₂ л/ч * 22) +(12 СО₂ л/ч * 22) +(38 СО₂ л/ч * 60) +(42 СО₂ л/ч * 100) = 3058 + 264 + 2280 + 4200 = 9802 СО₂ л/ч Подставим данные в формулу:

м³

Теперь найдем кратность воздухообмена (К) — отношение часового объема вентиляции к объему вентилируемого помещения.

Где:

K — кратность воздухообмена.

L — часовой объём вентиляции.

V — общая кубатура помещения.

раз/час Рассчитаем объём вентиляции по избыточной влажности Рассчитывается по формуле Где:

W — поступление водяных паров от животных, при испарении с мокрых поверхностей и др. г/ч.

d_B — допустимое содержание влаги в воздухе помещений, г/м³

d_H — содержание влаги в атмосферном воздухе, вводимом в помещении, г/м³.

Рассчитаем поступление водяных паров (W).

W = W_{животных} + W_{конструкций} = W_телок+W_{новорожденных}+W_{телят 21−3 мес}+W_{телят 3−6мес} + W_{конструкций.} = (373г/ч * 22) + (46,2г/ч * 22) + (94,7г/ч*60) +(105г/ч*100) + (W_{животных} * 0,2) = 8206+1016,4+5682+10 500 +(W_{животных} * 0,2)=25 404,4 + (25 404,4 * 0,2) = 30 485.28 г./ч.

По таблице плотности насыщения водяных паров при различных температурах, г/м³ найдем максимальную влажность при 15^оС. Она равна 12,79 г./м³. Найдем предельно допустимую концентрацию в телятнике (d_B).

d_B= 12,79 *0,75 = 9,59 г./м³

По справочнику содержание влаги в вводимом в помещении (d_H) при температуре -20^оС — 1,05 г./м³

Узнав все данные, можно узнать объём вентиляции по избыточной влажности:

7 м³/ч Теперь узнаем кратность воздухообмена за 1 ч для удаления влажности в самую холодную пятидневку.

K== раз/час Рассчитаем воздухообмен для переходного периода. Влагосодержание наружного воздуха в переходный период принимают как среднюю величину за ноябрь и март (2,4 + 3,4)/2 = 2,9 м³

В этом случае часовой объём вентиляции в переходный период составит:

м³/ч.

Для расчета норм воздухообмена необходимо знать объём вентиляции для удаления вредных примесей в расчёте на одно животное:

На удаление СО₂:

м³

На удаление влажности:

В самую холодную пятидневку.

м³

В переходный период.

м³

Для расчета естественной системы вентиляции (шахтной или трубной) используем полученные данные по часовому объёму вентиляции. Находим общую площадь вытяжных шахт (S, м²), которая может обеспечить требуемый воздухообмен при расчетной наружной температуре в переходный период по формуле:

Где:

L — часовой объём вентиляции в переходный период, м³/ч.

у — скорость движения воздуха в вытяжной шахте м/с.

3600 — перевод скорости с м/с в м/ч Подставив данные, находим, что площадь вытяжных шахт составит:

м²

Допустим сечение вытяжной шахты (0.5 * 0.5) м = 0.25 м², тогда число шахт составит 0,75 м²: 0,25 м² = 3.

Сечение приточных каналов принимают из расчета не более 70% от сечения вытяжной системы, то есть около 0,5 м².

Расчетное сечение вытяжной системы на одну корову составит.

7500 см²: 204 голов = 37 см²