Характеристика отдельных конструктивных элементов здания

Основание для помещения – естественный грунт. Под продольными и торцовыми стенами фундамент – ленточный, железобетонный, глубина заложения – 1 м.
Цоколь по периметру здания кирпичный, оштукатуренный, высотой 40 см, между цоколем и стеной слой гидроизоляции – рубероид в два слоя, высотой 30 см.
Стены из трехслойных панелей, наружные слои толщиной по 3 см из бетона, объемная масса – 600 кг/м3, коэффициент теплопроводности - = 0,18; внутренние из керамзито-бетона - объемная масса – 1000 кг/м3, коэффициент теплопроводности - = 0,30;
Перед расчетом толщины стен необходимо определить требуемое сопротивление теплопередачи, после чего определим фактическое (фактическое должно быть равно или больше требуемого).
Требуемое сопротивление теплопередаче рассчитывается по формуле:
,
гдеtВ - температура внутреннего воздуха (расчетная) в животноводческом помещении по зоогигиеническим нормативам, С°;
tН- средняя температура наружного воздуха самой холодной пятидневки в районе строительства, С°;
В - допустимая температура внутренней поверхности стен и перекрытий, обеспечивающая не выпадение конденсата;
tB-B - допустимая разница между температурой воздуха в помещении и температурой внутренней поверхности ограждений (или допустимый перепад температур «воздух-ограждение»), принимают по СниП 11 - 3 - 79, для стен tВ -B = 3°, для перекрытий tВ -B = 2°;
К - поправочный коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения: для наружных стен и невентилируемых совмещенных перекрытий К = 1,0; для потолков и вентилируемых совмещенных перекрытий К = 0,9;
RB - сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности ограждающих конструкций или это сопротивление при переходе тепла от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения. В соответствии со СниП 11 - 3 - 79 эту величину в среднем по зданию принимают равной 0,133 м2*ч*с° / ккал.
По условиям задачи: tН = - 29°, В = 12°, tB-B = 3°;К = 1,0, RB = 0,133., следовательно, для стен RТРО = (12-(-29)×1,03 ×0,133= 1,8.
Перекрытие в здании коровника с наличием чердака: железобетонные плиты объемной массой 2500 кг/м3, коэффициент теплопроводности – = 1,40, рубероид по битумной мастике объемной массой 600 кг/м3, коэффициент теплопроводности – = 0,15, фибролит объемной массой 350 кг/м3, коэффициент теплопроводности – = 0,13.
Следовательно, для перекрытий, RТРО = (12-(-29)×0,93 ×0,133 = 1,6.
Таким образом, получаем сумму сопротивлений теплопередачи стен и перекрытий: 1,8 + 1,6 = 3,4 .
Для определения фактических теплозащитных качеств определяются как сумма трех сопротивлений по формуле:
= RB + R + RH,
гдеRB = 0,133 м2*ч*с° / ккал. - сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности ограждающих конструкций;
RH - сопротивление теплопередаче от наружной поверхности ограждения или это сопротивление при переходе тепла от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху. В соответствии со СниП 11 - 3 - 75 эту величину принимают равной 0,05 м2*ч*с° / ккал (для наружных стен и невентилируемых совмещенных перекрытий) и RH = 0,1 м2*ч*с° / ккал (для потолков и вентилируемых совмещенных перекрытий);
R - термическое сопротивление материального слоя ограждения или это сопротивление при прохождении тепла через толщу ограждения, зависит от толщины ограждения (или толщины каждого его слоя) и коэффициента теплопроводности строительного материала.
Так как у нас многослойное ограждение, то термическое сопротивление определим по формуле:
где1, 2, 3,…, n - толщина отдельных слоев в метрах;
1, 2, 3, …,n - коэффициенты теплопроводности материалов отдельных слоев, ккал / м*ч*с0.
Стены выполнены из трехслойных панелей, каждый слой состоит из наружных слоев толщиной по 3 см, = 0,18; и внутренние из керамзито-бетона - 65 см, = 0,30;
R = 0,030,18 + 0,030,18 +0,650,30 + = 2,42 С° / ккал.
Перекрытие выполнено из железобетонных плит толщиной – 0,16 м, рубероид толщиной – 0,05 м и фибролит толщиной – 0,10 м.
R = 0,161,40 + 0,050,15 + 0,100,13 = 1,2
= 0,133 +2,42 + 1,2 = 3,7.
Фактическое сопротивление теплопередачи равно 3,7, требуемого равно 3,4, следовательно, фактическое сопротивление больше требуемого, что соответствует зоогигиеническим нормативам.
Полы по условиям задания между боксами и кормушками решетчатые, ширина щелей не более 50 мм, в остальной части помещения полы керамзитобетонные, подстилка не применяется. Так как полы решетчатые и навоз удаляется скреперной установкой, то уклон не предусмотрен по технологии устройства. Бетонный пол уложен на выровненный уплотненный грунт, толщиной 30 см.
Ворота оборудованы с тамбурами. Размеры ворот 3 м × 2,5 м, количество – 2 с каждого конца помещения. Материал ворот – дерево, ширина тамбура 7 м.
Имеется железобетонная отмостка, с уклоном от помещения.
Площадь окон стойлового помещения определим исходя из светового коэффициента и площади стойлового помещения. Площадь стойлового помещения = 21,2 × 56 = 1187,2 м2. Световой коэффициент равен 1:10-1:15, следовательно, площадь окон должна составлять: 79,1 м2. Размер окон по зоогигиеническим нормативам составляет 1×2 м, следовательно, их количество составляет: 79,1: 2 ≈ 40. В связи с климатическими условиями рекомендовано оборудовать двойное остекление, для избежания потерь тепла. Высота от пола до низа окон должна быть не менее 120 см.
Помещение для ремонтного молодняка крупного рогатого скота четырехрядное, в каждом ряду по 50 боксов, разделенных посередине поперечным проходом шириной – 2 м. От поперечных проходов крайние боксы отделены глухими перегородками высотой 1,5 м и длиной на всю глубину бокса. Размер бокса 2,0 м. Разделители делают из металлических труб толщиной 5-5,5 см, верхний разделитель ставят на высоте 100-110 см, нижний 45-50 см. Длина разделителя должна быть на 10-15 см короче длины бокса.
3.5

. Механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов (предполагаемая)
1. Корма для кормления ремонтного молодняка предполагается использовать готовые, хранение которого будет организовано на складах. Раздача кормов по условиям задания осуществляется мобильным кормораздатчиком РММ-5.0 (Рис.2).
Рисунок 2 – Кормораздатчик РММ-5.0
Кормораздатчик РММ-5 предназначен для перевозки и раздачи измельченных кормов (силоса, сенажа, жома, зеленой массы трав, сена и соломы). Агрегатируется с тракторами класса Т-25 и выше. Раздача осуществляется на одну или на две стороны.
Основные характеристики: длина - 5200 мм, ширина - 1900мм, высота - 1900мм, вместимость кузова- 5,6 куб.м, грузоподъемность - 2500 кг, масса-1520 кг. 
Кратность кормления ремонтного молодняка составляет 3 раза в сутки, рацион на сутки на все поголовье представлен в таблице 8.
Таблица 8 – Суточная потребность в кормах для ремонтного молодняка
Показатели На 1 голову На 170 голов
Сено злаково-бобовое, кг 3,0 510,0
Сенаж, кг 4,0 680,0
Силос кукурузный, кг 10,0 1700,0
Концентраты (смесь), кг 3,0 510,0
Патока, кг 0,3 51,0
Соль поваренная, г 45 7,6 кг*
Минеральная добавка, г 100 170 кг*
В рационе содержится:
Корм. Ед. 7,8 1326,0
ЭКЕ 9,0 1530,0
Переваримого протеина, г 830 141,1 кг*
Кальция, г 54 9,1 кг*
Фосфора, г 36 6,1 кг*
Каротина, мг 200 34,0 кг*
Размеры кормушек и фронт кормления: ширина по верху на уровне переднего борта, м – 0,6 – 0,8; ширина по низу, м – 0,4 – 0,6; высота переднего борта, м – 0,5; высота заднего борта, м – не более 0,5; фронт кормления, м – 0,35 – 0,4.
2. Потребности в воде для нужд животноводства обеспечивают централизованным водоснабжением (водопроводами) или собственной скважиной. Децентрализованное водоснабжение из колодцев, прудов, озер, рек и речек сохраняется для водопоя в хозяйствах при использовании, естественных выпасов.
В нашем случае предполагаемым источником водоснабжения служит водонапорная башня БР-15А (Рис. 3). В них можно хранить до 29 м3 воды.
Рисунок 3 - Схема устройства башенного водопровода
Качество воды нецентрализованного водоснабжения регламентируется СанПиН 2.1.4.1176-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения, санитарная охрана источников». Основные требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения представлены в таблице 9.
Таблица 9 - Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения
Нормы потребности воды для ремонтного молодняка на 1 голову в сутки всего составляет 30 л, на поение 25 л. На все поголовье, соответственно, будет равно: 30 × 170 = 5100 л.
Поение осуществляется в автоматических поилках групповых или индивидуальных.
Подогрев воды осуществляется для хозяйственных и питьевых целей. Для животных предусмотрены поилки с автоподогревом воды.
3. Удаление навоза осуществляется из-под решетчатых полов скреперной установкой УС-250. Ее мощность составляет 1,5 кВт, длина контура – 250 м, скорость движения скрепера – 5,1 м/мин. Размер навозного канала: ширина 1800-2800 мм, глубина – 200 мм.
Рисунок 4 - Скреперная установка УС-250: 1 — привод; 2 — поворотное устройство; 3 — цепь; 4 — скребок; 5 — ползун.
Навоз удаляется из помещения два раза в сутки и транспортируется для хранения и обеззараживания в навозохранилище. Удаление жижи и навоза осуществляется совместно.
Суточный выход кала от одного животного в сутки составляет 15 кг, мочи 4 л. Следовательно, от общего числа поголовья выход мочи и кала составляет: 3230 кг. В год: 365 × 3230 = 1178,95 т.
Для того чтобы найти площадь навозохранилища воспользуемся формулой:
F = QUOTE ,
где F - площадь навозохранилища, м2;
m - число животных в помещении;
n - время хранения навоза в навозохранилище до полного обеззараживания, суток;
q - количество навоза от одного животного в течение суток, кг;
h - высота складирования навоза, м;
y - объемная масса навоза, кг/м3.
В нашем случае m = 170, n = 180, q = 19 кг, h = 2,5, y = 1100.
F = 170 ×19 ×1802,5 ×1100 = 200,5 м2.
5. Для расчета количества окон и лампочек, нам потребуются нормы естественного и искусственного освещения для ремонтного молодняка крупного рогатого скота: СК - 1:10-1:15, КЕО, % - 0,5-0,7, Е уд., лк (Вт/м2) – 10.
Площадь окон стойлового помещения определим исходя из светового коэффициента и площади стойлового помещения. Площадь стойлового помещения = 21,2 × 56 = 1187,2 м2. Световой коэффициент равен 1:10-1:15, следовательно, площадь окон должна составлять: 79,1 м2. 79,1: 1187,2 = 1:15, что соответствует нормам. Размер окон по зоогигиеническим нормативам составляет 1×2 м, следовательно, их количество составляет: 79,1: 2 ≈ 40.
Для расчета искусственной освещенности воспользуемся методом ватт:
Pл=PS/N,
где Pл - мощность одной лампы, Вт;
Р - удельная мощность, Вт/м2;
S - площадь помещения, м2;
N - количество ламп в осветительной установке.
Удельная мощность ламп в помещении для ремонтного молодняка составляет 10 лк или 5 Вт/м2. Для освещения в животноводческих помещениях можно использовать современные лампы, например HB LED 228 D30 мощностью 225 Вт. Таким образом, количество ламп: N = 1187,2×5225 = 26.
6. При выращивании ремонтного молодняка во все возрастные периоды особенно важным мероприятием является организация активного моциона, который способствует развитию сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Вводить моцион начинают с 2-3 часов в возрасте 3-х месяцев и постепенно увеличивают продолжительность до 5-6 часов. В непогоду животных на прогулку не выпускают, а также ослабленных и больных. Выгульные площадки организуют с южной стороны здания, в котором они содержатся. Норма площади выгульной площадки на 1 голову составляет 5 м2, следовательно, на все поголовье оно будет равняться: 5 × 170 = 850 м2