Реконструкция фермы под комплексную механизацию по откорму КРС на 200 голов в хозяйстве ЗАО СПП «Тарбаево»

4. Расчетная часть

 

Для увеличения производства продукции и повышения продуктивности необходимо создать благоприятные  условия содержания молодняка, то есть обеспечить оптимальные микроклимат  на ферме и обеспечить животных кормами. Поэтому в расчетной части  проекта необходимо сделать расчет вентиляции, освещения естественного  и искусственного, потребления воды, выхода навоза и потребности в  кормах.

 

4.1. Расчет вентиляции

Потоки воздуха в животноводческих помещениях создают неодинаковую концентрацию вредных газов в разных местах здания. При отсутствии воздушных  течений окись углерода и водяные  пары, имея относительно малую массу, собираются в верхней зоне помещения, углекислый газ аммиак концентрируются  над полом и в заглубленных местах здания. Необходимый воздухообмен обычно рассчитывают по содержанию в  воздухе углекислоты, используя  справочные данные таблиц. Требуемый  воздухообмен м³/час:

L = d * m / ( d₂ - d₁ )

где d – количество CO₂,выделяемое одним животным, дм³/ч; (берется из справочных данных)

m - число животных данного вида в помещении;

d₂ - допустимое содержание CO₂ в воздухе помещения, дм³/м³ ( по справочным данным для молодняка d₂=3 дм/м³ )

d₁ – содержание CO₂ в наружном воздухе ( 0,3 … 0,4), дм³/м³ (берется из справочных данных)

L = 122,9 * 200 / (3 – 0,4) = 9454 м³/ч

Так как воздухообмен в  зимнее и летнее врем разное, то с  учетом регулировки принимаются  от 2-х до 3-х, принимаем 2

L_р=2*9456=18908 м³/ч

По нему рассчитывают сечение  вентиляционных окон в коньке крыши.

Общая площадь (кв.м) вентиляционных окон:

F=L_р/3600V

Где V – скорость движения воздуха в канале ( м/с ), зависящая  от высоты  конька крыши H ( м ) и разности температур

t_в – t_н – внутреннего и наружного воздуха. Скорость воздуха определяется по формуле:

V=2,2(H (t_в – t_в)/273)^1/2

V=2,2√5,8(10-(-15))/273= 1,6 м/с

Тогда F = 18908/3600*1,6 = 3,28м²

Потребное число вентиляционных окон:

Z=F/f

Где  f – принятое сечение окна, м² (принимаю размер окна 1х0,4 м.)

Z=3,28/0,4 = 8,2, принимаю 2

Кратность воздухообмена  в животноводческом помещении можно  найти по формуле:

K=L_р/V

Где L_р – воздухообмен, куб.м/ч

       V – объём помещения, куб.м.

K=18908/78*21*4,4 = 2,62

Если значение K в расчетах получают в пределах до 3, то при таком воздухообмене достаточно естественной приточно – вытяжной вентиляции.

 

4.2. Расчет освещения

 

Определяющей для воздействия  света на организм животного является величина освещенности. Она должна в откормочнике составлять у поилок и кормового стола от 200 до 300 лк, а в боксах для отдыха на уровне головы около 200 лк.

Наряду с позитивным влиянием освещенности на здоровье и продуктивность коров необходимо во всех случаях  учитывать вопросы обеспечения безопасности труда обслуживающего персонала. Свет оказывает влияние на качество выполнения работ. Освещение помещений должно по возможности осуществляться за счет естественного света. Поэтому в настоящее время при внедрении комплексной механизации необходимо учитывать устройства световых окон в коньке крыши совмещенных с вентиляцией.

В переходный и зимний период освещенности в утренние и вечерние часы и её продолжительность, вследствие короткого светового дня, недостаточны. Все это наряду с уменьшением  продуктивности животных может привести к снижению производительности труда  и повышению риска несчастных случаев. Поэтому кроме естественного  освещения необходимо ещё и искусственное  освещение.

 

4.2.1. Расчет искусственого освещения

 

Нормы искусственной освещенности определяются удельной освещенностью  в лк на 1м² пола. На ферме предложено установить люминесцентные светильники ЛСПН – 2х40 с двумя лампами ЛБ – 40 мощностью 40 Вт каждая. Световой поток ЛБ – 40 по справочным данным составляет 2500 лк. На освещение на всю ферму необходимо:

200*78*21=327600 лк

Тогда количество светильников составит:

N=327600/2500*2=65,52, принимаю 66 светильников.

А их установленная мощность составит:

P_уст.=66*80=5280 Вт = 5,28 кВт

Светильники располагаются  на тросовых подвесках, принимаю 4 тросовые подвески ( K )

n_т/K=N

Где N – количество светильников в ряд.

N = n/K = 66/4=16,5 шт.

Принимаем на двух тросовых подвесках по 16 светильников и на двух по 17 светильников.

Определяем расстояние между  светильниками:

l=L/N

где L – длина фермы.

 

l₁ = L / N; l₁ = 78 / 17 = 4, 59 м,

l₂ = L / N; l₂ = 78 / 16 = 4, 87 м.

 

4.2.2. Расчет естественного освещения

 

Естественное освещение  оценивается световым коэффициентом, выражающим отношение площади оконных  проемов ( и световых проемов в коньке крыши ) к площади пола помещения.

Определяется площадь  окон ( и световых проемов ), м²

F = S_п *l / x,

Где S_п – площадь пола, м²

l / x – коэффициент отношения площади оконных проемов ( и световых проемов ) к площади пола помещения; зависит от вида помещения, вида содержащихся в помещении животных и их половозрастных групп.

F = 1638 * 1 / 10 = 163, 8 м²

При освещенном естественном освещении, то есть через оконные  проемы и световые проемы в коньке крыши, площадь F распределяются в примерном соотношение: 60% - на оконные проемы  и 40% - на световые проемы в коньке крыши. F_{ок. проеме.} = 0,6*163,8 = 98,28 , F_{свет. проем.}= 0,4*163,8 = = 65,52. В виду того светопроницаемость поликарбоната составляет 80% от обычного кварцевого стекла составит:

F_{свет.проём.} = F_{свет.проём.}*100/80;

F_{свет.проём.} = 65, 52*100/80 = 81, 9 м²

Принимаем размер окна и  световых проемов в коньке крыши  на основании строительных норм и  правил ( СНиП ) и его площадь, м² :

Принимаем высоту окна h = 1,5 м, длину окна l = 2 м;

ширину проема в коньке крыши b = 1,6 м; длину проема l=2 м,

f_ок = 1,5 * 2 = 3 м² , f_пр. = 1,6*2 = 2,2 м²

Количество окон n_ок = 98,28/3 = 33, n_пр = 65,52/2,2 = 92, 8 , принимаю 30

Так как окна располагаются  по боковым стенам фермы, то количество окон с каждой стороны фермы n_{1 ок} = n_ок / 2=32/2 = 16,5.

Световой проемов в  коньке крыши n_{1 пр.} = n_пр. / 2=30/2 = 15.

Расстояние между окнами l_ок = ( L_ф. – n_{1 ок}* l )/ n_{1 ок} .= (78-17*2)/17=2,6 м,

а между световыми проемами в коньке крыши l_пр. = ( L_ф. – n_{1 пр.}* l_пр. )/ n_{1 пр.}=

= ( 78 – 15 * 2 ) /15 = 3,2

Где L_ф. – длина фермы, м.

 

4.3. Расчет выхода навоза

 

Для обеспечения оптимального микроклимата в помещении необходимо ежедневно удалять навоз с  фермы. Расчет выхода навоза основан  на нормативных данных выхода навоза от 1 головы животного в сутки. Определяем выход навоза в сутки со всего  поголовья. Для этого умножаем выход  навоза с 1 головы на количество голов. Далее  определяем количество навоза за год со всего поголовья.

P = p*n*365,

где p – выход навоза с 1 головы в килограммах, по справочным данным выхода навоза от одной коровы составляет 55кг.

n – количество голов.

P = p * n * 365 = 55 * 200 * 365 = 4015 т.

Площадь навозохранилища  определяется по формуле:

F = M * a * N / H * & , м²

Где   M – количество животных,

а – суточный выход навоза от одного животного, кг

N – число дней хранения навоза ( принимается 180 дней)

H – высота укладки навоза ( для жидкого навоза 2,5 – 4 м )

& - объёмная масса навоза  ( для жидкого навоза 930 – 980 кг/м³ )

F = (200* 55 * 180 ) / 3,5 * 820 ) = 690 м²

Для бесподстилочного навоза принимаю навозохранилище типа «Лагуна» круговой формы, поэтому диаметр его определяю по формуле:

F=(π*D²)/4

Откуда D = /π = = 29,6 м, принимаю 30 м.

4.4. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ВОДЫ

Среднесуточный расход воды ( дм³/ сут. ) на ферме находят по формуле:

Q_{ср. сут.} = N₁q₁+ N₂q₂+… N_nq_n+Qпож.,

Где N₁,N₂,…N_n – число водопотребителей определённого вида;

q₁ ,q₂ ,…q_n – среднесуточные нормы водопотребления, дм³/сут.

Q_пож. – расход воды на пожаротушение, дм³.

Количество воды, необходимо для тушения пожара, определяют по нормам противопожарного водоснабжения, приведённым в соответствующих  справочниках. При наличии в близи водоема Q _пож. = 0.

Для расчета водопроводных  сооружений потребления  воды животными  необходимо знать максимальный суточный расход воды:

Q_ср.сут.= N_кор.* q =200*40 = 8000 л/сут. = 8 м³/сут.

Годовое потребление воды составит:

Q_год. = 8*365 = 2920м³

 

4.5. Расчет потребности кормов

 

Для определения потребности  необходимого количества кормов на данную ферму, необходимо составить рацион кормления на заданную продуктивность и сбалансированный по основным показателям. Рацион кормления составляется с учетом наличия кормов в хозяйстве, а недостающие корма закупаются. В ЗАО "СПП "Тарбаево" принимаются следующие корма с наличием в 1 кг корма кормовых единиц и перевариваемого протеина:

Сено (злаковые) – 0,46 к.ед – 41 г перевариваемого протеина;

Солома (ячменная) – 0,34 к.ед. -13 г перевариваемого протеина;

Сенаж (клеверный) – 0,34 к.ед.-33 г перевариваемого протеина;

Силос (кукурузный) – 0,26 к.ед. – 14 г перевариваемого протеина;

Посыпка (ячменная) – 1,15 к.ед. – 85 г перевариваемого протеина;

Жмых (подсолнечника) – 1,08 к.ед. – 324 г перевариваемого протеина;

Зеленная масса (клеверная) – 0,20 к.ед. – 37 г перевариваемого

 протеина;

На молодняк КРС рацион кормления составляется из расчета  запланированного среднесуточного  привеса и живого веса животного  на основании типовых норм кормления.

Среднесуточный привес на одну голову составляет 900 г, живой вес в среднем 200 кг. Ферма с поголовьем 200 голов молодняка. По справочным данным норм и рационов кормления находим, что необходимо в сутки на одну голову не менее 15,9 кормовых единиц и 1435 г перевариваемого протеина.

По нормам кормления молодняка на откорме, при плановом привесе 900 г и живой массой 200 кг, требуется не менее 12,4 кормовых единиц, 1145 г перевариваемого протеина.  Так как отелы нужно планировать равномерно в течение года, то кормовые единицы в период доения и в сухостойный период необходимо сложить и получить среднее в течении всего года, то есть: (15,9*305+12,4*60)/365 = 15,33 к.ед.

И перевариваемый протеин:

(1435*305+1145*60)/365 = 1387 г перевариваемого  протеина.

На основание этого составляем кормовой рацион. При составлении рациона кормления коров следует знать, что грубые корма должны составлять 25 – 30 % , сочные 50 – 55% , концентрированные 20 – 25%.

При содержание коров необходимо составить два рациона кормления:

Один – на зимний период, другой – на летний.

 

Таблица 19 – рацион на зимний период (240 дней):

Наименование	кг	к.ед.	Перевариваемого протеина, г
Сено (злаковые)	3	1,38	123
Солома (ячменная)	2	0,68	26
Сенаж (клеверный)	12	4,08	396
Силос (кукурузный)	10	2,6	140
Посыпка (ячменная)	5	5,75	425
Жмых (подсолнечника)	1	1,08	324
ИТОГО:	33	15,55	1434

 

Таблица 20 - рацион на летний период (125дней)

Наименование	кг	к.ед.	Перевариваемого протеина, г
Сенаж (клеверный)	12	4,08	396
Посыпка (ячменная)	5	5,75	425
Жмых (подсолнечника)	1	1,08	324
Зеленная масса (клеверная)	23	4,6	851
ИТОГО:	41	15,51	1996