Руководство по расчету и проектированию систем обеспечения микроклимата при строительстве новых и реконструкции действующих животноводческих зданий (утв. подотделом проектных организаций Государственного агропромышленного комитета СССР 27 сентября 1988 г.)

Руководство
по расчету и проектированию систем обеспечения микроклимата при строительстве новых и реконструкции действующих животноводческих зданий
(утв. подотделом проектных организаций Государственного агропромышленного комитета СССР 27 сентября 1988 г.)

1. Общая часть

1.1. Настоящее руководство предназначено для расчета, проектирования и применения экономически эффективных систем и средств обеспечения микроклимата при строительстве новых и реконструкции действующих животноводческих зданий.

1.2. Руководство разработано для применения вместо устаревших рекомендаций и методик по расчету и проектированию систем обеспечения микроклимата животноводческих объектов [1-4], а также в развитие и дополнение рекомендаций по теплотехническому расчету, применению систем электротеплоснабжения, воздухораспределения и утилизации теплоты выбросного воздуха. [5-8].

1.3. Руководство разработано на основе соответствующих глав строительных норм и правил [9-12] и норм технологического проектирования животноводческих предприятий [13-16].

1.4. Руководство предусматривает обязательное проведение с использованием ЭВМ сравнительных технико-экономических расчетов, позволяющих выбрать наиболее экономичную систему обеспечения микроклимата как при новом строительстве, так и при реконструкции животноводческих зданий.

1.5. Руководство не распространяется на вспомогательные, бытовые и иные помещения животноводческих объектов, при проектировании систем обеспечения микроклимата которых следует пользоваться соответствующими нормативами.

2. Исходные данные для расчета и проектирования систем обеспечения микроклимата

2.1. При расчете и проектировании систем обеспечения микроклимата (СОМ) животноводческих зданий параметры воздуха помещения принимаются в соответствии с нормами технологического проектирования [13-15].

2.2. Запроектированная система микроклимата должна предусматривать создание условий содержания животных в пределах требуемых параметров в течение всего периода их содержания в помещениях в соответствии с технологическим процессом.

2.3. Для холодного периода года при расчете мощности систем отопления и вентиляции при строительстве зданий для крупного рогатого окота, свиней и овец в районах со средней температурой наружного воздуха самой холодной пятидневки минус 10°С и выше за температуру наружного воздуха следует принимать температуру наиболее холодного месяца (параметры А) [9]. В других случаях за расчетную температуру наружного воздуха принимается температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 в соответствии со СНиП 2.01.01-82 [12].

2.4. При проектировании естественной вентиляции в помещениях свиноводческих предприятий расчетную температуру наружного воздуха следует принимать 5°С, в помещениях для крупного рогатого скота и овец 0°С.

При расчете естественной вентиляции необходимо учитывать, что все шахты полностью открыты, окна и ворота закрыты, приточные отверстия заполнены фильтрующим материалом (соломой).

Расчетную скорость ветра при повторяемости штиля в январе более 5% принимать равной нулю, не более 5% - равной 1 м/с.

2.5. Для теплого периода года при расчете вентиляции в качестве расчетных параметров наружного воздуха следует принимать средние температуры наиболее жаркого месяца (параметры А) [9].

2.6. При расчете сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций расчетную температуру наружного воздуха следует принимать по СНиП 2.01.01-82 [12] с учетом тепловой инерции ограждения (за исключением заполнений проемов) по таблице 5* СНиП II-3-79** [11].

Температура точки росы помещения должна определяться при относительной влажности воздуха и учитываться при расчете сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций (см. примечания 4 и 5 и таблице 20 ОНТП 1-77 [13]).

2.7. Относительную влажность наружного воздуха следует принимать при барометрическом давлении 993 гПа (745 мм рт. ст.) с обеспеченностью 0,92 для районов с температурой наиболее холодной пятидневки:

выше минус 15°С -	;
от минус 15°С до минус 25°С -	;
от минус 25°С и ниже -	.

2.8. Упругость насыщенного водяного пара в гПа определяется в зависимости от температуры (t) по формулам:

; (2.1)

. (2.2)

2.9. Температура точки росы помещения (°С) определяется по формулам:

; (2.3)

; (2.4)

. (2.5)

2.10. Влагосодержание воздуха в г/кг определяется по формуле:

. (2.6)

2.11. Тепло-, влаго- и газовыделения животных в зависимости от температуры помещения для крупного рогатого скота принимаются по приложению 1, а для свиней и овец по соответствующим разделам ОНТП 2-85 и 5-85 [14, 15].

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду приложение 1.1. к настоящему Руководству

2.12. Концентрация углекислого газа в наружном воздухе в % считается равной Сн = 0,015% для здания в застройке, для отдельно стоящего здания Сн = 0,01%.

2.13. При определении годовых затрат топливно-энергетических ресурсов на теплоснабжение продолжительность наблюдения (Т в сутках, часах) среднесуточной температуры наружного воздуха ( в °С) рассчитывается по формуле:

, (2.7)

где - вероятность наблюдения в М-месяце среднесуточной температуры ниже , определяемая из выражения:

, (2.8)

, (2.9)

- длительность М-месяца, сутки (часы),

- средняя температура М-месяца, °С;

- стандарт (среднеквадратичное отклонение) среднесуточной температуры, °С.

Значения и определяются по приложению 2.1.

При этом среднее значение температуры °С для периода Т определяется по формуле:

, (2.10)

где - плотность распределения вероятностей среднесуточной температуры, определяемая по формуле:

. (2.11)

Продолжительность наблюдения в сутках (часах) средней температуры наружного воздуха в интервале определяется по формуле:

. (2.12)

2.14. Расчетные температуры наружного воздуха и климатологические характеристики отопительного периода для пяти условных климатических районов при типовом проектировании даны в приложении 2.2.

3. Расчет тепловлажностного баланса животноводческих помещений

3.1. Целью расчета тепловлажностного баланса животноводческого помещения является установление дополнительного количества (или избытков) теплоты и необходимого воздухообмена для обеспечения требуемых параметров микроклимата при определенных объемно-планировочных и конструктивных решениях с учетом технологии содержания животных.

3.2. Потребность в дополнительном количестве теплоты определяется по формуле:

. (3.1)

3.3. Теплопотери помещения через ограждающие конструкции для определенного варианта объемно-планировочных и конструктивных решений определяются по формуле:

, (3.2)

где n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; принимается по таблице 3* главы СНиП II-3-79** [11];

- площадь ограждающей конструкции для расчета теплопотерь, ;

- приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , определяемое в соответствии с указаниями главы СНиП II-3-79** [11]; для наружных стен и покрытий рекомендуется определять величину по формуле

, (3.3)

где r - приведенный коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, определяемый по результатам расчетов температурных долей узлов, стыков и теплопроводных включений и приводимый в альбомах рабочих чертежей ограждающих конструкций; для некоторых типов ограждающих конструкций значения r даны в приложении 3.1.

- условное сопротивление теплопередаче по полю ограждающей конструкции без учета влияния узлов, стыков и теплопроводных включений, , вычисляемое по аналогии с формулой (4) главы СНиП II-3-79** [11].

3.4. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции должно удовлетворять следующим условиям:

; .

а) требуемое сопротивление теплопередаче определяется при перепаде между расчетной температурой внутреннего воздуха и средневзвешенной по площади температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (см. п. 3.5).

; (3.4)

б) требуемое сопротивление теплопередаче определяется при невыпадении конденсата на внутренней поверхности ограждающей конструкции в мостах расположения теплопроводных включений, стыков и узлов (минимальная температура внутренней поверхности должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при его расчетной температуре и относительной влажности ):

. (3.5)

Это условие проверяется по результатам расчетов температурных полей теплопроводных включений, стыков и узлов сопряжения элементов ограждений и эквивалентно условию:

, (3.6)

где - минимальное локальное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , в месте расположения теплопроводного включения, стыка или узла, соответствующее минимальной температуре внутренней поверхности ограждения ;

- минимальный коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, определяемый по результатам расчетов температурных полей теплопроводных включений, стыков и узлов по формуле:

, (3.7)

где - температура внутренней поверхности по полю ограждающей конструкции вдали от теплопроводных включений, °С, вычисленная по формуле (12) главы СНиП II-3-79** [11] при

- минимальная температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, в месте расположения теплопроводного включения, стыка или узла по результатам расчетов температурных полей;

- минимальное требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , при невыпадении конденсата на внутренних поверхностях в местах расположения теплопроводных включений, стыков или узлов, определяется по п. 3.6;

в) экономически целесообразное сопротивление теплопередаче определяется для наименьших приведенных затрат П, включающих в себя единовременные капитальные затраты на ограждающие конструкции и систему теплоснабжения и вентиляции, а также эксплуатационные расходы на амортизационные отчисления и ремонт ограждающих конструкций, систем теплоснабжения, вентиляции и возмещение стоимости годового расхода топлива и электроэнергии (см. раздел 9).

3.5. Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкция (наружной стены или покрытия) при перепаде между расчетной температурой внутреннего воздуха и средневзвешенной по площади температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции определяется по формуле:

, (3.8)

где n, - то же, что в формуле (3.2),

- расчетный коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, , определяемый в соответствии с указаниями п. 3.7;

- принимается для молодняка животных равным 3°С, для взрослого поголовья 5°С;

- расчетная температура наружного воздуха в районе строительства, принимается в соответствии с п. 2.6.

3.6. Минимальное требуемое сопротивление теплопередаче при невыпадении конденсата на внутренних поверхностях стен и покрытий в местах теплопроводных включений, стыков или узлов определяется до формуле:

, (3.9)

где - принимается в соответствии с таблицей# СНиП II-3-79** [11] для животноводческих помещений равным:

для наружных стен

; (3.10)

для покрытий (чердачных перекрытий)

. (3.11)

3.7. Расчетные коэффициенты теплоотдачи внутренних поверхностей наружных стен и покрытий рекомендуется определять по приложению 3.2, принимая значения одинаковыми для указанных ограждающих конструкций, в зависимости от плотности заполнения помещений животными (P), пола, и расчетной относительной влажности воздуха помещения.

Для конкретных объемно-планировочных и технологических решений животноводческих зданий при применении в качестве внутреннего слоя ограждающих конструкций нетрадиционных материалов с низкой степенью черноты (алюминий, оцинкованная сталь и т.п.) следует принимать уточненные значения , рассчитанные по формулам для конвективной и лучистой составляющих (см. пп. 3.8...3.12) с ограничением полученных величин наружных стен и покрытий до 15 .

3.8. Уточненные значения коэффициентов теплоотдачи внутренних поверхностей наружных стен и покрытий (чердачных перекрытий) и определяются как сумма конвективной и лучистой составляющих теплообмена животных с ограждающими конструкциями по формуле:

, (3.12)

где и - соответственно конвективная и лучистая составляющие теплообмена, , определяемые отдельно для наружных стен и покрытий (чердачных перекрытий) (см. пп. 3.9 и 3.10).

3.9. Конвективная составляющая теплообмена для внутренних поверхностей наружных стен и покрытий (чердачных перекрытий) определяется по формуле:

, (3.13)

где - множитель пропорциональности, принимаемый для наружных стен ;

для покрытий (чердачных перекрытий) ;

- нормативный температурный перепад, °С, определяемый для наружных стен по формуле (3.10); для покрытий (чердачных перекрытий) по формуле (3.11).

3.10. Лучистая составляющая теплообмена животного с внутренними поверхностями наружных стен и покрытий (чердачных перекрытий) определяется по формуле:

(3.14)

где - коэффициент излучения абсолютно черного тела, принимаемый равным 5,7 ;

- степень черноты поверхности тела животных, принимаемая равной 0,95;

- степень черноты внутренней поверхности наружных стен или покрытий, принимаемая в зависимости от материала внутренней поверхности (см. приложение 3.3);

- коэффициент затенения при лучистом теплообмене животных с ограждающими конструкциями, принимаемый равным: для наружных стен 0,75; для покрытий чердачных перекрытий 0,7;

- коэффициент поглощения лучистой составляющей теплообмена многоатомными газами, определяемый по п. 3.11;

- коэффициент облученности внутренних поверхностей наружных стен (продольных и торцевых, включая проемы) или покрытий (чердачных перекрытий) при лучистом теплообмене с животными, определяемый по приложению 3.4;

- площадь поверхности тела одного животного, участвующего в лучистом теплообмене с ограждающими конструкциями, , определяется по п. 3.12;

- удельная площадь внутренней поверхности наружных стен (продольных и торцевых, включая проемы) или покрытий (чердачных перекрытий), приходящаяся на одно животное, ; определяется по объемно-планировочным решениям животноводческого помещения и количеству содержащихся в нем животных;

- радиационный температурный коэффициент, определяемый в зависимости от вида животных и расчетной температуры внутреннего воздуха по приложению 3.5;

- температура поверхности тела (шерстяного покрова) животных, °С, принимается в зависимости от вида животных и расчетной температуры внутреннего воздуха по приложению 3.5.

При определении допустимо попользовать соответствующие зависимости:

а) для крупного рогатого окота

; (3.15)

б) для свиней

. (3.16)

3.11. Коэффициент поглощения лучистой составляющей теплообмена многоатомными газами определяется в зависимости от вида и возраста животных по формулам:

а) для телят и поросят-отъемышей

; (3.17)

б) для молодняка крупного рогатого окота (КРС) до 6-месячного возраста и свиней на откорме

; (3.18)

в) для взрослого поголовья КРС

, (3.19)

где - расчетная относительная влажность внутреннего воздуха в животноводческом помещении (в долях единицы), принимая по соответствующим нормам технологического проектирования.

3.12. Площадь поверхности тела одного животного, участвующего в лучистом теплообмене с ограждающими конструкциями, определяется в зависимости от вида животного по формуле:

, (3.20)

где - множитель пропорциональности, принимаемые равным:

0,105 - для взрослого поголовья КРС;

0,09 - для телят до 6-месячного возраста;

0,092 - для свиней;

- расчетная масса одного животного, кг/гол, принимаемая в зависимости от технологии содержания животных.

3.13. Минимальная требуемая толщина теплоизоляционного слоя (утеплителя) наружной ограждающей конструкции (стен покрытия или чердачного перекрытия) определяется по формуле:

, (3.21)

где - расчетный коэффициент теплопроводности слоя утеплителя, , определяемый по приложению 3* главы СНиП II-3-79** [11] при условии эксплуатации Б или А (см. приложения 1* и 2 главы СНиП [11]);

- минимальная требуемая величина термического сопротивления теплоизоляционного слоя (утеплителя) ограждающей конструкции, , определяемая во формуле:

, (3.22)

где - расчетный коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, , определяемый по табл. 6* главы СНиП II-3-79** [11];

- минимальная требуемая величина условного сопротивления теплопередаче по полю ограждающей конструкции, , определяемая как максимальное значение из двух условий: условия (3.5) обеспечения допустимого температурного перепада (между и ) и из условия (3.6) обеспечения невыпадения конденсата на внутренней поверхности ограждения в местах расположения теплопроводных включений, узлов и стыков :

, (3.23)

где и - определяются до формулам (3.8) и (3.9), ;

и - приведенный и минимальный коэффициенты теплотехнической однородности охлаждающей конструкции, определяемые по результатам расчетов температурных полей стыков, узлов, теплопроводных включений на основе формулы (3.7) или экспериментально (см. формулы (3.3) и (3.6)).

Значения и в ряде случаев приводятся в альбомах рабочих чертежей соответствующих ограждающих конструкций сельскохозяйственных производственных зданий. Для некоторых типов ограждающих конструкций значения и приведены в приложении 3.1.

Там же даны величины тепловой инерции D, термического сопротивления и стоимости "в деле" по толщинам ограждающих конструкций и их теплоизоляционных слоев.

3.14. После определения минимальной требуемой толщины утеплителя по п. 3.13 и требуемой толщины ограждающей конструкции в целом, производится округление указанных величин до ближайших больших унифицированных значений, для которых по п. 3.3 определяются фактически принятые величины приведенных сопротивлений теплопередаче наружных стен и покрытий (чердачных перекрытий). Эти величины используют далее для определения теплопотерь стен и покрытия в формуле (3.2).

3.15. Требуемое сопротивление теплопередаче окон животноводческих помещений определяется из следующих условий:

а) при ; ; (3.24)

б) при ; . (3.25)

Применение окон с тройным остеклением необходимо обосновывать расчетом экономически целесообразного варианта остекления при расчете минимума приведенных затрат на здание в целом (см. раздел 9).

Теплотехнические и стоимостные характеристики некоторых типов оконных блоков для животноводческих помещений приведены в приложении 3.6.

3.16. Требуемое сопротивление теплопередаче ворот и дверей определяется по формуле:

. (3.26)

3.17. Приведенное сопротивление теплопередаче полов животноводческих помещений определяется с учетом конструктивного решения полов, принимаемого в соответствии с рекомендациями альбома "Полы животноводческих зданий" (шифр 19-221) [16], а такие с учетом разбивки площади пола по грунту на четыре зоны: зоны I, II, III шириной по 2 м каждая, считая от наружных стен, зона IV - оставшаяся площадь пола:

, (3.27)

где

- площади соответствующих зон пола животноводческих помещений, м2, при этом для пристенной зоны I шириной 2 м площади угловых квадратных участков, примыкающих к наружным углам стен (по 4 ), учитываются дважды;

- приведенные сопротивления теплопередаче зон I...IV пола, , вычисляются в соответствии c п. 3 приложения 8 СНиП 2.04.05-86 [10].

Полученное значение используется для расчета теплопотерь полов в формуле (3.2).

3.18. Теплопотери на испарение влаги с открытой водной и смоченной поверхности определяются с учетом технологии содержания животных и планировочных решений животноводческого помещения:

, (3.28)

где 0,69 - скрытая теплота испарения вода, .

3.19. Количество влаги, испаряющейся с открытых водных и смоченных поверхностей, , определяется в зависимости от технологии навозоудаления по формулам:

а) при беспривязном содержания животных и периодической уборке навоза

; (3.29)

б) при содержании животных на решетчатых полах

; (3.30)

в) при привязном содержании животных и механической уборке навоза

; (3.31)

г) при содержании животных на глубокой подстилке количество испаряющейся влаги рекомендуется принимать равным 16 г/ч с 1 поверхности подстилки.

Количество влаги, испаряющейся с открытых водных и смоченных поверхностей, допускается определять по приложениям 3.7-3.9.

3.20. Теплопотери помещения с вентиляционным воздухом определяются по формуле:

. (3.32)

3.21. Требуемое количество приточного воздуха определяется из условия удаления избытков влаги

. (3.33)

3.22. Количество водяных паров, выделяемых животными , определяется в зависимости от вида и возраста животных, а также расчетной температуры в помещении по формуле

, (3.34)

где - удельное количество влаги, выделяемое одним животным, определяется:

- для телят и молодняка при интенсивном откорме на комплексах промышленного типа по формуле

; (3.35)

- для нетелиных ферм и комплексов по производству молока в соответствии с приложением 1;

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду приложение 1.1. к настоящему Руководству

- для других животноводческих объектов в соответствии с ОНТП 2-85 и 5-85 [14, 15]

- поправочный температурный коэффициент на влаговыделение (приложение 1.2);

3.23. Количество явной теплоты, выделяемое животными, определяется в зависимости от вида, возраста животных, а также с учетом расчетной температуры внутреннего воздуха:

, (3.36)

где - удельное количество явной теплоты от одного животного, принимается

- для телят и молодняка при интенсивном откорме на комплексах промышленного типа:

; (3.37)

- для нетелиных ферм и комплексов по производству молока в соответствии с приложением 1;

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду приложение 1.1. к настоящему Руководству

- для других животноводческих объектов в соответствии с ОНТП 2-85 [14].

- поправочный температурный коэффициент на тепловыделение (приложение 1.2).

3.24. Тепловой поток в помещение от глубокой подстилки в наиболее холодный период года рекомендуется принимать равным 10 Вт с 1 поверхности подстилки.

3.25. Тепловозврат от теплоутилизационных установок определяется в зависимости от типа теплоутилизатора и его теплотехнических характеристик при различных температурно-влажностных условиях первичного и вторичного теплоносителей:

. (3.38)

Удельный тепловозврат теплоутилизационной установкой определяется:

для серийно осваиваемых теплоутилизаторов, технические характеристики которых приведены в приложении 6.1-6.3, по выражению:

, (3.39)

где - линейная составляющая теплопроизводительности теплоутилизатора при перепаде температур в 1°С;

- эффективная температура теплоутилизатора, °С;

- количество теплотилизаторов, шт.

для несерийных теплоутилизационных установок с большим количеством нестандартных элементов по соответствующим методическим руководствам и рекомендациям [17, 18, 19, 20, 21, 22].

3.26. Количество утилизированной теплоты при геотермальной обработке приточного воздуха рассчитывается в соответствии с рекомендациями [23].

3.27. При проектировании системы обеспечения микроклимата для реконструируемых животноводческих зданий расчет тепловлажностного баланса проводится по фактическим исходным данным с учетом предусматриваемой технологии содержания животных и состояния ограждающих конструкций, определяемого при их непосредственном обследовании (тип конструкций; материал отдельных слоев, их объемная масса, толщина, влажность и эксплуатационное состояние).

3.28. По результатам обследований ограждающих конструкций в соответствии со СНиП II-3-79** [11] рассчитывается их сопротивление теплопередаче . В случае недостаточности фактических теплозащитных качеств ограждающих конструкций в проектах реконструкции следует предусматривать работы по дополнительному утеплению и герметизации зданий. При этом требуемое термическое сопротивление дополнительных утепляющих слоев определяется из уравнения:

, (3.40)

где - определяется в соответствии с пп. 3.5, 3.6.

3.29. В обязательный перечень работ по герметизации и утеплению зданий должны входить работы по заделке щелей, зазоров в стыках стеновых панелей, в местах сопряжения стеновых панелей с оконными блоками и плитами перекрытий; работы по устройству утепленных тамбуров с раздвижными воротами и уплотнением притворов, устройству двойного остекления с дополнительным утеплением полиэтиленовой пленкой, устройству водосливов на кровле и под окнами, утеплению пристенных зон полов.

3.30. Теплоизоляция наружных стен при реконструкции может быть повышена с помощью теплоизоляционных плит, установленных с наружных сторон здания по деревянной обрешетке, с последующей обшивкой асбестоцементными листами. Допустимо дополнительное утепление стеновых панелей с внутренней стороны кирпичными стенками с воздушными прослойками или засыпками, особенно при необходимости утепления отдельных частей здания. В этом случае необходимо выполнять с наружной стороны кирпичной стенки пароизоляцию.

3.31. Дополнительно утеплять покрытия следует в зависимости от конструктивного решения зданий. В узкогабаритных зданиях с совмещенной кровлей возможна чердачная и получердачная конструкция с утепленными подвесными потолками.

При чердачной конструкции следует дополнительно уложить теплоизоляционный материал (утеплитель), при этом гидроизоляционный слой устраивать необязательно.

При совмещенной кровле производится разборка кровли и укладка дополнительного теплоизоляционного слоя с проверкой качества существующей пароизоляции и устройством элементов для вентилирования кровли; дополнительная укладка утепляющего слоя непосредственно по существующей кровле с устройством вентилируемого покрытия; устройство подвесных утепленных потолков.

3.32. Цоколь, фундаменты и пол необходимо утеплять карамзитобетоном на ширину 2 м, шлаком и другим крупнопористым материалом на глубину 0,2-0,5 м.

4. Теплоснабжение животноводческих зданий

4.1. В помещениях для содержания животных подачу необходимого количества теплоты, как правило, следует осуществлять при помощи подогрева приточного воздуха.

4.2. Устройство систем отопления с местными отопительными приборами в помещениях для содержания животных допустимо если по результатам составления тепловлаговоздушного баланса помещения температура приточного воздуха достигает значительной величины, более 40°С, и его раздача имеющимися средствами воздухораспределения встречает известные трудности. Это может быть в профилакториях и родильных отделениях крупного рогатого скота, телятниках, помещениях для опороса свиноматок, помещениях для содержания поросят-отъемышей.

4.3. При выборе вида энергоносителя для системы отопления животноводческих зданий следует руководствоваться следующими положениями.

4.3.1. Удельные (на единицу мощности энергоисточника) капиталовложения и расход топлива на выработку электроэнергии в энергосистеме не зависят от величины энергопотребления хозяйством, в то время как в топливных котельных эти показатели ухудшаются при уменьшении паспортной (максимальной) теплопроизводительности котельной. Иными словами, чем ниже максимальная потребность объекта в теплоте, тем менее выгодно использование топливной котельной.

4.3.2. Удельные капиталовложения и расход топлива на выработку электроэнергии не зависят от среднегодовой загрузки теплоиспользующего оборудования, что важно при теплоснабжении животноводческих ферм, где меняются в течение суток тепловые нагрузки и различные режимы теплопотребления отдельными зданиями и процессами. В этих условиях среднегодовая загрузка оборудования невысока (10-15%), а эксплуатационный коэффициент полезного действия топливных котельных на 20-25% ниже номинального.

4.3.3. Значительные колебания величины тепловых нагрузок и различные режимы теплопотребления, включая неодинаковую продолжительность отопительного периода для зданий одной фермы, требуют совершенных способов регулирования подачи тепла. При децентрализованном электротеплоснабжении источники теплоты устанавливаются в местах потребления, и с помощью несложных средств автоматизации их теплоотдача может регулироваться в строгом соответствии с потребностью. При использовании центральных топливных котельных возможности подобного регулирования подачи теплоты потребителю ограничены.

4.3.4. При децентрализованном электротеплоснабжении снижается сметная стоимость строительства за счет отказа от строительства традиционного котельного хозяйства и распределительных теплотосетей на территории объекта, исключаются потери теплоты этими сооружениями, а также потеря топлива (угля) при транспортировке по сельским дорогам и хранении на открытых площадках.

4.3.5. При электротеплоснабжении существенно сокращается персонал, занятый эксплуатацией системы теплоснабжения фермы. Расчеты показывают, что в настоящее время в сельскохозяйственном производстве электротеплоснабжение эффективно для объектов с максимальной потребляемой тепловой мощностью до 1,2 МВт, в том числе для молочных ферм с поголовьем до 800 коров и небольших свиноводческих ферм по выращиванию и откорму до 8-10 тыс. свиней в год. Предполагается, что область эффективного применения электротеплоснабжения будет распространяться на более крупные предприятия.

4.4. В системах отопления с местными отопительными приборами в животноводческих помещениях в качестве теплоносителя, как правило, следует применять воду с температурой 150°С. Однако при обосновании допустимо применение воды ниже 150°С. Например, для небольших животноводческих ферм с максимальным теплопотреблением до 2,5 МВт, при их теплоснабжении от местной котельной, наиболее целесообразно применение воды с температурой до 115° (в соответствии с технической характеристикой водогрейных котлов). Такое решение диктуется возможностью установки в котельной водогрейных котлов с непосредственной подачей теплоносителя в сеть, минуя промежуточную водоподогревательную установку, а также отсутствием в настоящее время серийного выпуска водогрейных котлов малой мощности с приготовлением высокотемпературного (150°С) теплоносителя.

Характеристики рекомендуемого теплофикационного и электротермического оборудования приведены в приложениях 4.1-4.5.

4.5. В животноводческих и свиноводческих помещениях, характеризующихся наличием в воздушной среде негорючей пыли и средней степенью агрессивности воздушной среды, а также в галереях, предназначенных для перегона крупного рогатого скота и свиней, в качестве отопительных приборов следует применять чугунные несребренные радиаторы (преимущественно) и гладкие трубы. При применении радиаторов для систем отопления с теплоносителем, имеющим температуру более 130°С, в проектах необходимо давать указания о поставке приборов с межсекционными уплотнителями, выдерживающими температуру теплоносителя.

Отопительные приборы и трубопроводы в животноводческих помещениях следует защищать антикоррозионным покрытием. Для этого рекомендуется покрытие толщиной 60 мкм из двух слоев эмали марки ПФ-837 по ТУС-10-1309-77. Масляные краски небиостойки, применять их не следует.

Применять в животноводческих помещениях стальные радиаторы, в том числе защищенные антикоррозионными покрытиями, не рекомендуется.

4.6. В животноводческих зданиях не ниже II степени огнестойкости, при обосновании, допустимо устройство лучистого отопления при помощи газовых высокотемпературных излучателей. При этом величина поверхностной плотности лучистого теплового потока в зоне размещения животных принимается в соответствии с рекомендациями, приведенными в специальной литературе [24].

4.7. В одноэтажных производственных и вспомогательных зданиях сельскохозяйственного назначения с расположением оконных проемов (в соответствии с номенклатурой сельскохозяйственных строительных конструкций) высоко над полом (1,2 м) рекомендуется устройство двухтрубных систем с прокладкой подающего трубопровода непосредственно под окнами. Такие системы наиболее просты в эксплуатации и неметаллоемки из-за отсутствия стояков.

При недостаточной высоте подоконного пространства, а также при невозможности увязки потерь давления в циркуляционных кольцах в соответствии с требованиями п. 3.36 СНиП 2.04.05-86 [10] следует применять горизонтальные однотрубные системы отопления.

4.8. В животноводческих зданиях системы отопления с местными отопительными приборами рекомендуется рассчитывать на компенсацию теплопотерь ограждениями для поддержания температуры помещения +5°С без животных. В помещении, заполненном животными, при поступлении теплоты от животных и систем отопления и вентиляции должна быть обеспечена расчетная температура, соответствующая нормам технологического проектирования, которая во всех случаях выше +5°С. При составлении тепловлаговоздушного баланса помещения и определения расхода теплоты на подогрев приточного воздуха следует иметь в виду, что фактический тепловой поток, поступающий от системы отопления, должен быть несколько меньше рассчитанного для температуры +5°С.

Тепловой поток, поступающий в помещение от системы отопления , Вт, с достаточной степенью точности может быть определен по формуле:

, (4.1)

где - тепловой поток от системы отопления, Вт (ккал/ч), рассчитанный для температуры внутреннего воздуха +5°С;

- средняя температура теплоносителя (отопительного прибора), °С;

- расчетная температура внутреннего воздуха (по ОНТП), °С.

4.9. Отопительные приборы и трубопроводы систем отопления (теплоснабжения) животноводческих зданий должны размещаться в доступных для их ремонта, очистки и дезинфекции местах. Отопительные приборы, как правило, следует размещать под окнами и при необходимости снабжать защитными ограждениями, исключающими контакт животных с ними. Ограждение может выполняться в виде вертикальной или горизонтальной решетки из металлических прутьев диаметром 14-16 мм или деревянных брусков 40x60 мм с шагом 150-200 мм. При устройстве защитного ограждения из горючего материала (дерева) расстояние от конструкции до отопительного прибора должно быть не менее 100 мм.

4.10. В помещениях для содержания животных ранних возрастов в соответствии с требованиями норм технологического проектирования применяются локальные системы электрообогрева (см. раздел 7).

Во вспомогательных и подсобных производственных зданиях ферм и комплексов систем отопления, отопительные приборы и температуру теплоносителя следует принимать в соответствии с пунктами 1.10 в) и 10 г) приложения 10 СНиП 2.04.05-86 [10] в зависимости от назначения здания и характера производственного процесса. При размещении в одном здании помещений различного назначения систему отопления и вид теплоносителя рекомендуется принимать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к помещениям, занимающим большую площадь.

4.11. В отдельных случаях целесообразно применение электротепловых установок при общем теплоснабжении зданий. Например, когда в одном животноводческом здании есть несколько мелких самостоятельных помещений с низким расчетным воздухообменом, обслуживаемых одной приточной установкой: в многозальных профилакториях для телят, помещениях небольших свиноводческих репродукторов, секциях для контрольного откорма животных и т.п.

Потребность каждого помещения в теплоте различна и меняется в зависимости от заполнения помещения животными и от их возраста.

Проблема заключается в неэффективности распределения требуемого теплового потока по помещениям с помощью регулирования водяной системы отопления, а также в отсутствии серийного производства калориферов-доводчиков малой мощности (от 4 до 6 кВт), которые можно было бы установить на приточных воздуховодах при входе в помещение.

Для ее решения рекомендуется устанавливать в помещениях электроотопительные приборы-доводчики, в частности, электроконвекторы типа ЭОКС, характеристика которых приведена в приложении 4.6.

4.12. При использовании электроэнергии для подогрева приточного воздуха в системах вентиляции применяются автоматизированные вентиляторные агрегаты типа СФОЦ. По своим техническим характеристикам (воздухо- и теплопроизводительности) эти агрегаты в большей мере соответствуют холодным условиям отопительного периода. При повышении температуры наружного воздуха необходимо увеличить воздухообмен, не увеличивая тепловую мощность системы. Этим требованиям отвечают агрегаты СФОЦ И-3, характеристика которых приведена в приложении 4.6. В приточных системах на базе агрегатов СФОЦ И-1 рекомендуется установка параллельно агрегату второго вентилятора без подогрева воздуха (характеристики электрокалориферных агрегатов типа СФО приведены в приложении 4.7).

Необходимость устройства двух систем или установки резервного вентилятора должна быть проверена расчетом.

4.13. Независимо от наличия на территории хозяйства котельной и тепловых сетей, электрическое отопление рекомендуется применять для отдельно стоящих мелких зданий с потребляемой мощностью до 10 кВт. К таким потребителям следует отнести автовесовые, насосные станции систем водоснабжения, помещения для приема и отгрузки животных, отдельные помещения в неотапливаемых зданиях и т.п. Такое решение позволяет избежать устройства практически незагруженных ответвлений тепловых сетей к этим потребителям, а также дополнительных потерь теплоты в них.

В качестве отопительных приборов рекомендуется применять электроконвекторы сельскохозяйственного назначения типа ЭОКС.

4.14. В животноводческих помещениях из-за агрессивности воздушной среды, загрязненности окружающих поверхностей, а также в связи с необходимостью регулярного проведения очистки и дезинфекции, установка любой арматуры, в том числе и регулирующей, нежелательна.

Монтажную регулировку в этих помещениях следует сводить к минимуму за счет тщательной увязки циркуляционных колец и правильного выбора поверхности нагрева отопительных приборов. При увязке потерь давления следует идти на вставку в отдельные участки трубопроводов отрезков труб меньшего диаметра. Эксплуатационную регулировку теплоотдачи отдельных приборов предусматривать не следует. Арматуру для регулирования теплоотдачи всей системы помещения, а также запорную арматуру следует устанавливать за пределами помещения.

4.15. При расчете и проектировании систем электротеплоснабжения животноводческих объектов следует руководствоваться методическими указаниями, изложенными в рекомендациях [6].

5. Вентиляция животноводческих помещений

5.1. Общие требования

5.1.1. Выбор систем и средств вентиляции для создания микроклимата производится в соответствии с тепловой мощностью и воздухообменом в различные сезоны года, результатами расчета тепловлажностного баланса, с учетом зооветеринарных и технологических требований.

5.1.2. При выборе и монтаже вентиляционного оборудования следует руководствоваться правилами по обеспечению его электробезопасности для животных и обслуживающего персонала [25].

5.1.3. Размещение вентиляционного оборудования и приточно-вытяжных устройств должно обеспечивать нормативные требования по степени загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами вентиляционных выбросов животноводческих помещений, особенно крупных комплексов, в соответствии со СНиП 2.04.05-86 [10] и с учетом специальных требований, изложенных в СНиП 2.10.03-84 [9].

5.1.4. Уровень шума в животноводческом помещении от работающего отопительно-вентиляционного оборудования не должен превышать 70 Дб.

5.1.5. При размещении телят в возрасте до 6 месяцев и поросят в возрасте до 4 месяцев в непосредственной близости от окон необходимо предусматривать специальные меры по организации воздухообмена, способствующие уменьшению влияния холодных конвективных потоков на животных.

5.1.6. При разработке типовых проектов СОМ необходимо ориентироваться на серийно производимое тепловентиляционное и электротермическое оборудование, которое должно выпускаться комплектно со станциями управления и в соответствии с зоотехническими требованиями. Оборудование, специально выпускаемое для животноводческих объектов типа ТВ, "Климат", ИВУ и др., устанавливают в помещениях для животных. В пределах обслуживаемого помещения общепромышленные приточные установки следует располагать в торцах зданий на площадках или перекрытиях над тамбурами, инвентарными и фуражными помещениями с проверкой в зоне размещения животных уровня шума, создаваемого установками. Электрокалориферные агрегаты типа СФОЦ размещать в помещениях для животных не рекомендуется.

5.1.7. Оборудование приточных и вытяжных систем допустимо размещать в одном помещении для вентиляционного оборудования. Исключением являются вытяжные вентиляторы, обеспечивающие вытяжку из-под решетчатых полов (из навозных каналов). Эти вентиляторы могут устанавливаться в животноводческих или отдельных помещениях, а также в помещениях для установок удаления навоза.

5.1.8. Вытяжные системы не рекомендуется размещать вне здания, так как высокая влажность выбрасываемого воздуха в зимнее время способствует обильному образованию льда в воздуховодах и вентиляторах при их остановке.

5.1.9. При разработке индивидуальных и экспериментальных проектов, а также проектов реконструкции СОМ возможно использование некомплектного тепловентиляционного оборудования, отвечающего всем вышеуказанным требованиям и обеспечивающего высокий экономический, технологический и социальный эффект.

5.2. Организация воздухообмена

5.2.1. Приточный воздух в зону размещения животных (обслуживаемую зону) следует подавать равномерно во все периоды года, исключая возможность непосредственного воздействия на животных воздушных струй, скорость которых превышает установленную нормами технологического проектирования. В соответствии со СНиП 2.10.03-84 [9] расчет распространения воздушных струй при проектировании систем воздухораспределения в животноводческих помещениях является обязательным и проводится с учетом методических положений, изложенных в рекомендациях [7].

5.2.2. Параметры внутреннего воздуха установленные нормами технологического проектирования, следует соблюдать в зоне размещения животных - рабочей зоне, т.е. в пространстве над уровнем пола, определяемом высотой помещений для содержания:

взрослых животных крупного рогатого скота	1,5 м;
молодняка КРС	0,5 м;
взрослых свиней	1,0 м;
молодняка свиней	0,3 м.

К системам воздухораспределения в животноводческих помещениях предъявляются требования по равномерности распределения приточного и внутреннего воздуха по всей зоне размещения животных.

5.2.3. Выбор способа подачи воздуха следует проводить с учетом деления животноводческих помещений на две группы по характеру теплового баланса помещения.

К группе I следует относить помещения, в которых в холодный период года наблюдается избыток явной теплоты. Приточный воздух (с ассимиляцией теплоты) подается при температуре, которая меньше температуры воздуха рабочей зоны . К этой группе относят помещения для содержания взрослого поголовья животных.

К группе II следует относить помещения, в которых в холодный период года наблюдается недостаток явной теплоты. Приточный воздух (с восполнением теплоты) подается при температуре, которая больше температуры воздуха рабочей зоны . К этой группе относят помещения для содержания молодняка.

5.2.4. Бывают случаи, когда в конце холодного периода или в результате увеличения теплопоступления от животных по мере их роста соотношение меняется на обратное, т.е. помещение из группы II переходит в группу I. Тогда принятые в проекте воздухораспределители должны быть рассчитаны на оба режима работы и оборудованы приспособлениями для изменения направления приточной струи и других режимов ее работы.

5.2.5. В зависимости от времени года, а также в связи со значительным (в 2-3 раза) увеличением тепло- и влаговыделений животными по мере их роста, количество приточного воздуха в животноводческих помещениях может изменяться в очень широких пределах: от 4-6-кратного воздухообмена в час в зимнее время до 12-15 и более в час - в летнее.

Поэтому в животноводческих зданиях рекомендуется устройство раздельных, "зимних" и "летних", систем вентиляции и воздухораспределения.

5.2.6. В холодный период года в животноводческих зданиях группы I рекомендуются следующие способы подачи воздуха:

- в верхнюю зону настилающимися на ограждения и ненастилающимися наклонными вверх асимметричными струями через воздухораспределители (решетки) типа РР и РВ (приложение 5.1.б, е);

- в верхнюю зону настилающимися на ограждения горизонтальными веерными струями (приложение 5.1.в) через воздухораспределители типа ВР и ВЭР;

- направленными вертикально вниз плоскими струями через воздухораспределители типа ВПК или полиэтиленовые перфорированные воздуховоды (приложение 5.1.д).

5.2.7. В зданиях группы II в холодный период года рекомендуются следующие способы подачи воздуха:

- наклонными в направлении зоны размещения животных асимметричными струями через воздухораспределители (решетки) типа РР и РВ (приложение 5.1.а);

- наклонными в направлении зоны размещения животных коническими струями через воздухораспределители типа ВР, ВК, ПРМ, ВЭР, ПВУ-М (приложение 5.1.г);

- как и в зданиях группы I, вертикальными плоскими струями через воздухораспределители типа ВПК или полиэтиленовые перфорированные воздуховоды (приложение 5.1.д).

5.2.8. В переходный период года приточный воздух подается так же, как в холодное время для помещений групп I и II, в зависимости от отношения параметров и .

5.2.9. В теплый период года в животноводческих зданиях, независимо от их группы, приточный воздух рекомендуется подавать коническими струями в направлении зоны размещения животных (рис. 5.1.д). Для "летней" вентиляции в большинстве случаев целесообразно применение децентрализованных приточных установок, которые размещаются равномерно по площади здания под его покрытием. Каждая установка состоит из шахты, осевого низконапорного вентилятора на вертикальном валу и воздухораспределителя. К применению рекомендованы комплекты вентиляционного оборудования "Климат-45" и КПС.108.21 в сочетании с воздухораспределителями типа ВР, ВК, а также воздухоприточные шахты с регулируемым воздухораспределителем типа ВЭР конструкции Ленинградского отделения ГПИ Проектпромвентиляция. При достаточной высоте здания возможно также применение модернизированных установок типа ПВУ-М конструкции ГСКБ Минживмаша, г. Брест, в конструкцию которых также входят и воздухораспределители. Основные технические характеристики воздухораспределителей приведены в приложении 5.2.

5.2.10. Подача приточного воздуха в холодный период года непосредственно в зону размещения животных может допускаться только для геотермальной системы вентиляции с естественным побуждением воздуха, при устройстве приточных подземных распределительных воздуховодов в пределах животноводческого здания. Расчет и проектирование геотермальной системы вентиляции производится в соответствии с рекомендациями [23].

5.2.11. Приточный воздух низкой температуры может подаваться струями, не настилающимися на поверхность ограждений, с очаговым туманообразованием, однако очаг туманообразования должен локализоваться выше зоны расположения животных. Следует учитывать, что боковые границы очага туманообразования в струе определяются ее геометрической конфигурацией. Струи для этих случаев рассчитывают по следующим формулам.

Протяженность очага тумана, м, определяется по формуле:

, (5.1)

где N - тепловая (безразмерная) характеристика струи, определяется для компактной и веерной струй по формуле

; (5.2)

для плоской струи по формуле

, (5.3)

где - постоянная величина, зависящая от формы струи (для компактной , плоской = 2,27, полной веерной = 0,91, неполной веерной = 17,2);

	- плотность воздуха на истечении, ;
	- плотность внутреннего воздуха, ;
	- коэффициент местного сопротивления воздухораспределителя;

- абсолютная разность температур внутреннего и приточного воздуха, °С;

- площадь живого сечения воздуховыпускного отверстия, ;

- длина щели, м;

- температура внутреннего воздуха, °С;

- температура, определяемая по J-d диаграмме в точке пересечения луча процесса с кривой ;

- температура внутреннего воздуха по мокрому термометру, °С;

- температура точки росы внутреннего воздуха, °С.

5.2.12. При подаче приточного воздуха с низкой температурой для предотвращения переохлаждения зоны размещения животных рекомендуется установка воздухосмесительных и эжектирующих приточных устройств с частичной рециркуляцией внутреннего воздуха.

Основными элементами эжектирующей воздухосмесительной установки (ЭВУ) являются осевой вентилятор и шахта. Конструктивные схемы крышных эжекторных установок общего назначения приведены в приложении 5.3.

Повышение подачи вентилятора без увеличения мощности двигателя достигается его расположением в шахте по схеме эжектора. Подача ЭВУ зависит от геометрического параметра

, (5.4)

где , - соответственно площади поперечного сечения шахты и кожуха вентилятора, .

Соотношение массовых расходов подсасываемого и проходящего через вентилятор воздуха определяется коэффициентом подмешивания . Зависимость коэффициента подмешивания от геометрического параметра для шахт круглого сечения приведена в приложении 5.4.

При использовании установок в качестве воздухосмесителей следует принимать компоновку по типу I (приложение 5.4), при этом длина камеры смешения из условия выравнивания температуры потоков составляет .

При устройстве ЭВУ на основе типовых шахт ВВШ и осевых вентиляторов типа ВО могут быть использованы технические характеристики, приведенные в приложении 5.5.

Для предотвращения задувания ветром вытяжные ЭВУ должны быть оборудованы шахтами с самозакрывающимися жалюзи на оголовке шахты или дефлекторами.

5.2.13. При устройстве систем вентиляции с естественным побуждением без подогрева воздуха (как правило, в помещениях для содержания взрослых животных крупного рогатого скота) приточный воздух следует подавать в верхнюю зону через отверстия в стенах сечением 0,01-0,02 , рассредоточенные по всей длине продольных стен. Во избежание увлажнения внутренней поверхности стен воздуховыпускные отверстия рекомендуется выносить из плоскости стены на 200-250 мм при помощи патрубков или горизонтальных распределительных коробов. Отверстия следует снабжать регулирующими приспособлениями. С наружной стороны воздухозаборные отверстия рекомендуется закрывать ветроотбойными щитами.

Не следует устраивать отверстия в стенах непосредственно под свесом кровли зданий из-за опасности попадания внутреннего воздуха под кровлю с увлажнением утеплителя и конструкций.

5.2.14. В зданиях, оборудованных чердаками, забор наружного воздуха целесообразно осуществлять из чердачного помещения (на 150-200 мм выше слоя утеплителя), используя, таким образом, теплопотери через чердачное покрытие для нагрева приточного воздуха. Приточные отверстия следует располагать равномерно по помещению, в первую очередь возле наружных стен и над проходами между стойками. Приточные устройства следует снабжать регулирующими приспособлениями и горизонтальными распределительными щитами, препятствующими свободному падению струи холодного воздуха в помещение.

Скорость воздуха в приточных отверстиях рекомендуется ограничивать 1,5 м/с.

5.2.15. Для небольших помещений до 30 (профилактории, помещения для санитарной обработки животных, карантинные помещения и т.п.) при количестве приточного воздуха до 500 рекомендуется устройство типовых приточных шкафов типа ПШ.

5.2.16. В животноводческих помещениях определяющий расход воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции, рассчитывается, как правило, для холодного периода года из условий удаления избытков влаги (п. 3.21). В теплый период определяющим может быть расчет как по избыткам влаги, так и по теплоизбыткам. Кроме того, в случаях, когда нормами технологического проектирования установлены минимальные объемы приточного воздуха на одно животное или единицу живой массы животных, расход воздуха должен удовлетворять также и этим требованиям.

При определении величины коэффициента воздухообмена по избыткам влаги для животноводческих помещений расчетным путем следует пользоваться соответствующими рекомендациями [7].

5.2.17. В животноводческих зданиях, оборудованных системами приточной механической вентиляции, во избежание инфильтрации наружного неподогретого воздуха в зимнее время, рекомендуется обеспечить подпор воздуха в помещениях. Вытяжная вентиляция при этом может быть обеспечена как вентиляторами, так и вытяжными шахтами и проемами, работающими за счет подпора. Производительность вытяжных установок рекомендуется принимать не более 80% зимнего воздухообмена. Остальные 20% удаляются организованным путем через шахты или другие проемы за счет подпора. При отсутствии вытяжных установок с механическим побуждением шахты и проемы должны быть рассчитаны на пропуск полного объема воздуха, подаваемого приточными установками в зимнее время. Летом дополнительная вытяжка происходит через открывающиеся фрамуги окон.

5.2.18. При содержании крупного рогатого скота на решетчатых полах следует предусматривать вытяжку из-под них в объеме не менее 30% зимнего воздухообмена.

В помещении для содержания свиней следует предусматривать вытяжку из нижней зоны в объеме не менее 50% зимнего воздухообмена. При содержании свиней на решетчатых полах указанная вытяжка устраивается из-под пола.

Желательно увеличивать объем воздухообмена в нижней зоне по сравнению с минимумом, установленным нормами. Однако возможность и целесообразность такого увеличения должны рассматриваться в комплексе с решениями по технологической планировке стойлового оборудования и со строительными конструкциями здания.

5.2.19. Для вытяжки из-под решетчатых полов (из навозных каналов) рекомендуется устройство подпольных вентиляционных каналов, параллельных навозным, с равномерным удалением воздуха по длине последних. Подпольные вентиляционные каналы должны быть оборудованы устройствами, препятствующими их засорению, проникновению в них грызунов. Отметка низа приемного отверстия для удаления воздуха из навозного канала (из-под решетчатого пола) должна быть не менее, чем на 150 мм выше отметки верха шибера навозного канала. Для прочистки вентиляционных каналов при их засорении рекомендуется устройство съемных плит покрытия или специальных люков в начале и конце каналов, а также через 15-20 м по их длине.

5.2.20. Выброс воздуха из навозных каналов должен происходить на 2 м выше мест забора приточного воздуха и обязательно за пределы зоны аэродинамической тени здания. Проверка правильности запроектированных выбросных отверстий проводится в соответствии с ветеринарно-санитарными требованиями и рекомендациями по расчету уровня загрязненности атмосферы [26, 35].

5.2.21. Для равномерной раздачи приточного воздуха в животноводческом помещении применяют воздуховоды из армированной поливинилхлоридной пленки толщиной 0,15-0,2 мм. Для нормального раздува таких воздуховодов статическое давление в них должно быть в пределах 40-60 Па.

Для предотвращения выпуска воздуха (под острым углом к поверхности воздуховода) должно соблюдаться условие:

, (5.5)

где - скорость в начале воздуховода, м/с;

- скорость, обусловленная статическим давлением.

Расчет воздуховодов из полимерной пленки можно производить по методике, изложенной в рекомендациях по расчету и подбору пленочных воздуховодов [27].

5.3. Системы вентиляции с естественным побуждением

5.3.1. При проектировании естественной вентиляции животноводческих помещений определяют количество, сечение и высоту вентиляционных шахт, необходимость применения детекторов и их конструкцию, расположение и площадь сечения приточных отверстий.

5.3.2. Расчет естественной вентиляции проводится для неотапливаемого помещения с учетом или игнорированием ветрового воздействия на здание. При расчете равновесной температуры воздуха помещения обязателен учет расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через элементы здания.

5.3.3. При расчете естественной вентиляции в зданиях c глубокой подстилкой необходимо руководствоваться рекомендациями по теплотехническому расчету животноводческих зданий с ненормируемым микроклиматом [5].

5.3.4. При проектировании систем вентиляции с естественным побуждением шахты и проемы должны быть запроектированы на пропуск полного объема воздуха. При этом температура внутреннего воздуха принимается расчетная для холодного периода года.

5.3.5. При расчете естественной вентиляции для холодного периода года необходимо принимать, что все шахты полностью открыты, окна и ворота закрыты, надоконные приточные отверстия или приточные отверстия в совмещенных покрытиях заполнены фильтрующим материалом.

При повторяемости штиля в январе не более 5% [12] скорость ветра следует принимать 1 м/с, предусмотрев установку на шахтах дефлекторов.

При повторяемости штиля в январе более 5% расчетную скорость ветра следует принимать равной нулю, при этом установка дефлекторов на шахтах не обязательна.

5.3.6. Проверка запроектированной естественной вентиляции производится при расчетной наружной температуре для зданий крупного рогатого скота и овец 0°С, для свиноводческих зданий +5°C. При этом считают, что надоконные приточные отверстия свободны от фильтрующего материала, окна освобождены от уплотнения полиэтиленовой пленкой и, при необходимости, частично открыты на одной из продольных сторон помещения.

При учете ветра считается, что его направление совпадает с продольной осью здания.

5.3.7. Проверка запроектированной естественной вентиляции для теплого периода производится в случае круглогодичного содержания животных в помещении определением температуры помещения из уравнения теплового баланса.

При этом считают, что окна открыты, скорость ветра равна 1 м/с, ее направление перпендикулярно продольной оси здания, расчетную наружную температуру принимают по параметрам "А" для теплого периода года [10].

Если окажется, что температура воздуха помещения превышает расчетную температуру наружного воздуха не более чем на 5°С, считают систему вентиляции удовлетворительной. В противном случае необходимо последовательно:

а) применить дефлекторы, если они не были предусмотрены, или заменить их на более мощные и повторить расчет;

б) увеличить площадь оконных проемов и повторить расчет;

в) запроектировать дополнительную систему механической вентиляции.

5.3.8. Вновь строящиеся и реконструируемые здания с естественной вентиляцией должны иметь чердачные покрытия с фильтрующим подвесным потолком, утепленным несыпучими материалами: опилками, стружкой, торфом с плотностью не более 350-400 , керамзитом, шлаком, перлитом и т.д.

Использование для утепления фильтрующего подвесного потолка минеральной ваты запрещается.

5.3.9. При реконструкции зданий с совмещенным покрытием для применения естественной вентиляции рекомендуется сооружать непроходной чердак с фильтрующим подвесным потолком.

При этом в покрытии делают невысокие приточные шахты или слуховые окна, через которые чердак сообщается с наружным воздухом.

5.3.10. Если непроходной чердак в реконструируемом здании с совмещенным покрытием отсутствует и необходимы приточные шахты в покрытии, то они должны быть обеспечены фильтрующим слоем для подогрева приточного воздуха в зимнее время и обратным клапаном, препятствующим опрокидыванию приточного воздуха.

5.3.11. Вытяжные шахты должны размещаться вдоль окон. Если помещение оборудовано только вытяжными шахтами и подоконными приточными отверстиями, то нижний обрез шахты необходимо опускать как можно ниже.

5.3.12. Дня вновь строящихся зданий с естественной вентиляцией отверстия, через которые воздух помещения сообщается с вытяжными шахтами, рекомендуется выполнять на небольшой высоте (примерно 0,30 м) от пола у навозных каналов с шагом не более 3 м. Для этого в продольных стенах устраивают утепленные вертикальные вентиляционные каналы, выходящие в коллекторы, сообщающиеся с вытяжными шахтами. С наружной стороны стены такому вентиляционному каналу соответствует пилястровый выступ. Коллекторы следует устраивать в помещении, чтобы избежать их утепления.

5.3.13. В четырехрядных коровниках или моноблоках колонны должны располагаться вдоль навозных каналов, быть пустотелыми и иметь у основания заборные отверстия, а полость в колоннах должна сообщаться с коллекторами.

Если по прочностным требованиям колонны не нужны, рекомендуются вертикальные воздуховоды из асбестоцементных труб, выполняющих ту же роль, что и пустотелые колонны.

5.3.14. При мобильной кормораздаче рекомендуется устройство тамбуров либо воздушных завес.

5.3.15. При круглогодичном содержании животных в помещении окна должны быть фрамужными с двойным остеклением. В зимний период рекомендуется уплотнять окна с внешней стороны полиэтиленовой пленкой.

5.3.16. Вентиляционные шахты и приточные отверстия оборудуются автоматическим управлением или регулируемыми вручную клапанами - дросселями или шибергами. При этом зазор между дросселем и стенкой шахты не должен превышать 5 мм.

5.3.17. В случае недостатка теплоты при устройстве естественной вентиляции для повышения температуры внутреннего воздуха до требуемых значений рекомендуется применять местные нагревательные приборы (регистры, конвекторы, электрообогревательные плиты и другие местные приборы), монтируемые вдоль продольных стен.

5.3.18. Для предотвращения переохлаждения шахты должны быть утеплены. Сопротивление теплопередаче шахты должно быть не менее 0,5 .

5.3.19. Подвесной потолок выполняют из досок, соединяемых внахлестку с зазором в местах перекрытия досок, определяемым расчетом. Ширина нахлеста досок должна обеспечивать устойчивость теплоизоляционной насыпки и не допускать ее просыпания в помещение.

Возможны иные конструкции подвесного потолка, например, из сборных щитов.

5.3.20. Выбор зонтов и дефлекторов вентиляционных систем и их проектирование осуществляются по указаниям серии 1.494-32 [28].

5.3.21. При устройстве моношахтной системы естественной вентиляции допускается изготовление 2-3-4-секционных шахт. Секции вытяжной шахты, эксплуатируемые в зимнее время для рационального использования теплоты и удаления наиболее загрязненного воздуха, опускаются при возможности ниже уровня дыхания животных. Выбор, расчет и проектирование моношахтной системы вентиляции проводится по соответствующим методикам [29, 30].

5.4. Рекомендации по выбору тепловентиляционного оборудования типа ТВ

5.4.1. При централизованном теплоснабжении животноводческих объектов от водяных котельных для систем вентиляции рекомендуется применение тепловентиляционного оборудования типа ТВ, характеристика которого приведена в приложении 5.6.

5.4.2. При подборе тепловентиляторов используются обычные формулы для расчета водяных калориферов. Особенностью является то, что теплопроизводительность определяется количеством воздуха, проходящего через калорифер . Величина зависит от угла поворота исполнительного механизма регулирующего органа.

5.4.3. Для обеспечения работоспособности узла регулирования теплопроизводительности необходим такой подбор характеристик тепловентилятора, чтобы они соответствовали режимам работы системы микроклимата и обеспечивали максимальную и минимальную тепло- и воздухопроизводительность. При этом в режиме максимально требуемой теплопроизводительности клапан перед калорифером должен быть полностью открыт, а обводной клапан полностью закрыт (приложение 5.7).

Работа тепловентилятора совместно с устройством управления эффективна, если в расчетном режиме для холодного количества воздуха, идущего через калорифер, составляет не менее 70% от номинальной воздухопроизводительности.

5.4.4. Основные расчетные формулы.

Теплопроизводительность:

, (5.6)

где , - начальная и конечная температуры теплоносителя, °С;

- температура наружного воздуха;

- конечная температура воздуха после калорифера, °С;

q - количество воды, проходящей через калорифер, кг/ч;

- количество воздуха, проходящего через калорифер, кг/ч.

Температура воздуха на выходе из тепловентилятора:

. (5.7)

Для остальных параметров целесообразно использовать следующие зависимости:

; (5.8)

; (5.9)

; (5.10)

, (5.11)

где F - поверхность нагрева калориферной установки, ;

- живое сечение для прохода воздуха калориферной установки, ;

- живое сечение для прохода теплоносителя - калориферной установки, ;

0,24 - теплоемкость воздуха при постоянном давлении, ккал/кг°С;

- объемный вес воды, проходящей через калориферную установку, .

5.4.5. Допустимые области работы тепловентиляторов при различной расчетной наружной температуре, определенные в соответствии с формулами 5.7-5.11, приведены в приложениях 5.8-5.12.

5.4.6. Для анализа режимов работы тепловентиляторов следует пользоваться регулировочными характеристиками, приведенными в приложениях 5.10-5.14, в которых приведены зависимости Q, , от количества воздуха, проходящего через калорифер для первой и второй частот вращения электродвигателей, при разной скорости теплоносителя в трубках и различном температурном графике работы котельной.

5.4.7. Выбор типоразмера и режимов работы тепловентиляторов следует проводить в следующем порядке:

- по результатам расчета тепловлажностного баланса помещения во всем диапазоне изменения определяют требуемые значения L и Q, а также границу отопительного периода;

- в соответствии с графиком допустимых областей работы ТВ (приложения 5.7-5.14) по максимальному значению теплопроизводительности, расчетной и заданному определяют типоразмеры ТВ, способные обеспечить требуемые L и Q;

- если требуемые L и Q не удается обеспечить имеющейся номенклатурой ТВ, то ищут решение путем изменения графика температуры теплоносителя, изменения технологической схемы обработки воздуха (количество работающих агрегатов);

- производится перерасчет тепловлажностного баланса для конкретных значений воздухопроизводительности принятых тепловентиляторов;

- определяются расчетные условия для подбора скорости воды в трубках калориферов с проверкой возможности эффективной работы тепловентиляторов по приложениям 5.8-5.20;

- формулируется алгоритм регулирования режимов работы тепловентиляторов и составляется задание по "автоматизации".

6. Системы обеспечения микроклимата с утилизацией теплоты выбросного воздуха

6.1. Выбор СОМ животноводческих помещений с утилизацией теплоты выбросного воздуха следует проводить на основании вариантного проектирования, технико-экономического сопоставления и анализа удельных показателей конкурирующих систем.

6.2. Одним из основных требований, предъявляемых при проектировании СОМ животноводческих помещений, является максимальная герметизация животноводческих зданий.

6.3. При разработке типовых проектов СОМ животноводческих помещений следует выполнять обязательное требование по применению серийно выпускаемых теплоутилизаторов и теплоутилизационных установок. При этом предпочтение отдавать теплоутилизационным установкам, поставляемым комплектно с вентиляционным оборудованием и станцией управления с необходимым набором датчиков и контрольно-измерительных приборов и отличающихся простотой конструкции, низкой металлоемкостью, высокой эксплуатационно-технологической надежностью и простотой обслуживания (приложения 6.1-6.3).

6.4. При разработке индивидуальных проектов и проектов повторного применения, особенно при реконструкции животноводческих помещений возможно использование непромышленных теплоутилизационных установок с большим количеством нестандартных конструктивных элементов.

6.5. Расчет вентиляции животноводческих помещений по количеству поступающих вредных веществ следует вести с учетом повышения начальной концентрации вредных веществ в приточном воздухе вследствие их перетекания из вытяжных каналов теплоутилизатора. Величину перетекания можно определить на основании технических характеристик теплоутилизаторов.

6.6. В случае повторного использования выбросного воздуха после теплоутилизатора, содержащего пыль или аэрозоли (рециркуляция), при проектировании СОМ необходимо устанавливать соответствующие фильтры для улавливания кормовой взвеси, шерсти и другой органической пыли.

Для этого на всасывающей стороне теплообменника устанавливают металлические или капроновые сетки с ячейками различных размеров и кассеты с фильтрующим материалом (ткань из пенополиуретана ППУ-3-45-1,2; ФВ по СТУ 30-ПУ-2375, стекловолокно, поролон и др.). При загрязнении и увеличении аэродинамического сопротивления кассеты заменяют на новые или регенерируемые. Для регенерации кассеты снимают, фильтрующую ткань орошают дезраствором, затем механически очищают и промывают горячей водой с добавлением кальцинированной соды и дезинфицируют 2-3% раствором едкого натра. После промывки и просушки кассеты используют повторно.

6.7. В зданиях с ненормируемыми параметрами микроклимата проектирование СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха не рекомендуется из-за низких нормируемых температур и высокой влажности внутреннего воздуха.

6.8. Проектирование СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха животноводческих помещений ведется на основе результатов расчета тепловоздушного баланса, выполненного для различных периодов года в соответствии с технологией содержания животных.

6.9. Минимальное количество теплоутилизационных установок принимается из условия обеспечения требуемого воздухообмена в холодный период года в соответствии с техническими характеристиками выбранных теплоутилизаторов.

6.10. При расчете СОМ для зданий с промышленной технологией и изменяющимися по мере роста животных тепло- и влаговыделениями к установке принимается количество теплоутилизаторов, полученное при расчете воздухообмена для животных большей массы.

6.11. Количество теплоты, возвращенной теплоутилизаторами, определяется в соответствии с их техническими характеристиками в выбранном рабочем диапазоне температур первичного и вторичного теплоносителей.

6.12. За расчетную температуру и влагосодержание первичного теплоносителя на входе в теплообменник принимается нормируемая температура и влажность внутреннего воздуха животноводческих помещений в соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования [13-15].

6.13. Для холодного периода года за расчетную температуру и влагосодержание вторичного теплоносителя на входе в теплоутилизатор принимается температура наиболее холодной пятидневки и влажность наружного воздуха .

6.14. Эффективность теплообмена в теплоутилизаторах проверяется следующими безразмерными соотношениями:

- для удаляемого воздуха (первичный теплоноситель)

; ;

- для приточного воздуха (вторичный теплоноситель)

; ;

.

Индексы "1", "2", "н", "к" соответствуют удаляемому и приточному воздуху на входе и выходе теплоутилизатора.

6.15. Если СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха не обеспечивает теплового баланса помещения, то недостаток теплоты компенсируется устройством дополнительного подогревателя (электро- или водяного калорифера) или автономной теплогенерирующей установкой с маломощными нагревательными приборами (предпочтительно электрическими).

6.16. Если конструкцией теплоутилизатора не предусмотрены меры по защите теплообменных поверхностей от замерзания на них конденсата и образования снеговой "шубы", то при проектировании СОМ с утилизацией выбросного воздуха необходимо в зависимости от конструктивных особенностей и технологических требований предусматривать следующее:

- создание обвода по приточному воздуху;

- устройство предварительного подогрева наружного воздуха (предпочтительно электрокалориферами);

- снижение количества приточного воздуха и применение дополнительной рециркуляции на притоке после теплоутилизатора;

- повышение температуры внутреннего воздуха за счет включения дополнительных греющих установок;

- подогрев промежуточного теплоносителя от постороннего источника или увеличение количества промежуточного теплоносителя.

6.17. В наиболее холодные периоды года для повышения температуры приточного воздуха рекомендуется предусматривать рециркуляцию воздуха, прошедшего обработку в утилизаторе, т.е. более сухого и с меньшей концентрацией газов и пыли.

6.18. Для создания равномерного температурного и влажностного полей по всему животноводческому помещению необходимо принимать рассредоточенную подачу приточного и распределенное удаление отработанного воздуха. Для раздачи воздуха применять, как правило, воздуховоды из полимерных материалов.

6.19. При проектировании комплектных теплоутилизационных установок малой воздухопроизводительности их необходимо размещать так, чтобы было равномерное распределение температурно-влажностных полей по всему животноводческому помещению.

6.20. При проектировании СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха для аварийных ситуаций (отключение электроэнергии и др.) следует предусматривать возможность работы теплоутилизаторов в гравитационном режиме. Это достигается за счет разницы высот между выбросным и приточным отверстиями и утепления выбросного вентиляционного канала. При этом вентиляционные шахты для общеобменной вентиляции можно не предусматривать.

6.21. Для обеспечения требуемого воздухообмена в переходный (в зависимости от технологии содержания животных) и в теплый периоды года необходимо устройство дополнительной общеобменной вентиляции, работающей как в комплексе с утилизационными установками, так и без них.

6.22. При проектировании СОМ на базе индивидуальных технических разработок теплоутилизаторов с применением большого количества нестандартных узлов и конструктивных элементов необходимо использовать соответствующие методические указания по расчету и конструированию этих установок [17, 18, 19, 20, 21, 22].

7. Местный обогрев животноводческих помещений

7.1. В животноводческих помещениях для содержания молодняка раннего возраста, а также для совместного содержания, взрослого поголовья с молодняком с технологической, технико-экономической и санитарно-гигиенической точек зрения целесообразно применение средств местного (локального) электрообогрева. К таким помещениям прежде всего относятся свинарники-маточники и овчарни для ягнения и выращивания молодняка раннего возраста. В этих условиях эффективны промышленные установки и устройства комбинированного (одновременно верхнего инфракрасного и нижнего контактного) электрообогрева. Энергетический расчет и проектирование средств локального обогрева проводится по соответствующим рекомендациям [31, 32, 33].

7.2. Из серийно выпускаемого оборудования для локального комбинированного электрообогрева целесообразно использовать:

в свинарниках-маточниках - установку ЭИС-11-И1 "Комби" и комплект КС-16;

в овчарнях для ягнения и выращивания молодняка раннего возраста - устройство ЭИС-0,37-И1 "Руно".

Технические данные указанного оборудования приведены в приложениях 7.1 и 7.2.

Энергетические характеристики серийных установок ЭИС-11-И1 "Комби", комплекта КС-16 и устройства ЭИС-0,37-И1 "Руно" выбраны заранее, поэтому при привязке их к конкретному помещению выполнять энергетический расчет не требуется.

7.3. Рекомендуемая при привязке к проекту схема размещения электрообогревателей установки ЭИС-11-И1 "Комби" и комплекта КС-16 показана в приложении 7.3. При проектировании помещения и монтаже оборудования необходимо предусмотреть возможность свободного доступа поросят к свиноматке и в обогреваемую зону. При этом должен быть исключен доступ свиноматки к электрообогревателям.

Пульты управления необходимо размещать в щитовых или аналогичных им помещениях.

7.4. При размещении устройства ЭИС-0,37-И1 "Руно" в овчарнях для ягнения необходимо предусматривать установку одного устройства на оцарок (обогрев 15 ягнят).

Эксплуатация устройства ЭИС-0,37-И1 "Руно" возможна как на несменяемой (глубокой) подстилке, так и на щелевых полах. В первом случае его следует устанавливать на предварительно выравненную поверхность подстилки так, чтобы между нижней поверхностью обогревательной площадки и полом был технологический зазор. При установке устройства в овчарнях c совместным содержанием овцематок и ягнят должен быть исключен доступ к нему взрослых животных. Для этого обогреватель следует размещать в специально отгороженном месте (например, в подкормочных "столовых" для ягнят). Рекомендуемая схема размещения устройства в овчарне показана в приложении 7.4.

7.5. Для соблюдения правил техники безопасности устройство должно быть надежно заземлено. Во время привязки его к конкретному помещению необходимо подключать устройство (группы устройств) к питающей сети через автоматический выключатель и обеспечить защиту от токов утечки путем введения в схему блока защиты. Блок защиты устанавливается в щитовых или аналогичных им помещениях. В качестве защитных отключающих устройств могут быть использованы приборы ЗОУП-25У2, РУД-0,5-УЭ, УЗО.10.2.010.11.УХЛ.2 и аналогичные им. Категорически запрещается подключать обогреватели, минуя блок защиты. Питающий кабель к штепсельному разъему следует прокладывать не ниже двух метров от пола. Прокладка кабеля по полу не допускается.

8. Автоматизация систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений

8.1. Обязательным условием эффективного применения СОМ является автоматизация их работы.

8.2. В схемах автоматизации СОМ должны быть предусмотрены ручной и автоматический режимы управления работой оборудования.

8.3. Регулируемым параметром микроклимата животноводческих помещений принимается температура внутреннего воздуха.

8.4. Регулирование работы тепловентиляционного оборудования должно осуществляться по усредненному сигналу от группы датчиков, устанавливаемых в рабочей зоне помещения.

8.5. При понижении температуры внутреннего воздуха ниже заданной схема автоматизации СОМ должна предусматривать включение дополнительных нагревательных приборов или установок. Причем их теплопроизводительность должна изменяться автоматически от 0 до максимума в плавном или ступенчатом режиме.

8.6. Система автоматического регулирования должна предусматривать отключение тепловентиляционного оборудования и подачу звукового и светового сигналов при аварийных режимах его работы.

8.7. Система автоматического регулирования должна предусматривать отключение тепловентиляционного оборудования при резком понижении температуры воздуха в помещении ниже предельно допустимой с блокировкой повторного запуска при повышении температуры до заданного значения.

8.8. В схемах автоматического управления работой вентиляционного оборудования СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха должна предусматриваться возможность изменения подачи приточного вентилятора в зависимости от температуры наружного воздуха путем изменения скорости вращения вала электродвигателя. При этом необходимо в схеме автоматизации СОМ предусматривать возможность использования рециркуляции части выбросного воздуха, прошедшего через утилизатор, за счет устройства регулируемых воздушных заслонок с электроприводами.

В зависимости от конструкции теплоутилизаторов необходимо предусматривать установку датчиков, фиксирующих начало образования снеговой шубы и подающих сигнал на включение режима оттаивания.

8.9. При проектировании СОМ на базе электротеплоснабжения регулирование мощности электрокалориферных установок целесообразно осуществлять с помощью терморегуляторов полупроводникового типа. Мощность должна регулироваться по отклонению температуры внутреннего воздуха. По мере освоения тиристорных блоков управления следует переходить на бесступенчатое регулирование тепловой мощности электрокалориферов.

Управление работой электротепловым оборудованием децентрализованных СОМ должно осуществляться путем периодического отключения и включения водогрейных электродных установок от датчиков температуры в отапливаемых помещениях.

8.10. Управление работой систем отопления с теплоаккумулирующими емкостями осуществляется путем периодического включения и отключения циркуляционных насосов при непрерывном регулировании и контроле температуры воды в теплоаккумулирующей емкости.

8.11. При проектировании СОМ на базе централизованного теплоснабжения от котельных изменение теплопроизводительности вентиляционной установки достигается количественным регулированием теплоносителя с помощью регулирующего клапана, устанавливаемого на обратном трубопроводе теплоносителя, либо за счет изменения количества воздуха, прошедшего через водяной калорифер и обводной канал, при постоянном количестве теплоносителя.

8.12. Для регулирования количества воздуха, проходящего через калорифер и обводной навал - при прямоточной системе вентиляции, а также количества рециркуляционного и наружного воздуха - при системе вентиляции с частичной переменной рециркуляцией - необходимо предусматривать установку створчатых клапанов с исполнительными механизмами плавного пропорционального регулирования.

8.13. Для водяных систем теплоснабжения необходимо в холодное время года предусматривать автоматическую защиту калориферов от замораживания во обратному теплоносителю.

8.14. При проектировании систем автоматизации микроклимата рекомендуется применять освоенные промышленностью микроэлектронные регуляторы типа Т, ТЭ, ТМ, краткая характеристика которых приведена в приложении 8.1.

9. Методика технико-экономического расчета. Выбор оптимального варианта системы обеспечения микроклимата

9.1. Вариантные расчеты СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха проводятся в соответствии с методикой сравнительной экономической эффективности капитальных вложений [34]. При этом все сравниваемые варианты должны обеспечивать равенство количества и качества создаваемой продукции, обладать одинаковой социальной эффективностью, равными экономическими параметрами, кроме признака, эффективность которого определяется.

9.2. Показателем наилучшего варианта, определяемого на основе сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, является минимум приведенных затрат, представляющих собой сумму текущих затрат (себестоимости) и капитальных вложений, приведенных к одинаковой размерности в соответствии с нормативным коэффициентом капитальных вложений , директивно устанавливаемым по отраслям народного хозяйства:

. (9.1)

При ограниченном числе вариантов производится их последовательное попарное сравнение:

(9.2)

и при считают дополнительные капитальные вложения эффективными.

9.3. Капитальные затраты на СОМ определяются как сумма капитальных затрат на наружные ограждения (утепление) зданий и затрат на теплоснабжение, вентиляцию, т.е.:

. (9.3)

9.4. Стоимость строительных наружных ограждений определяется с учетом стоимости конкретного вида ограждений - торговых и фасадных стен, покрытий, окон, ворот, дверей, пола:

. (9.4)

9.5. Стоимость системы теплоснабжения и вентиляции помещения для конкретного вида строительных ограждающих конструкций включает стоимость калориферной установки, утилизатора теплоты с соответствующим вентиляционным оборудованием, генератора теплоты (котельная или подстанция) со вспомогательным оборудованием, стоимости распределительной теплосети (электросети) с учетом расходов на хранение, транспортировку и монтаж оборудования и определяется по выражению:

. (9.5)

9.6. Эксплуатационные расходы на СОМ определяются как сумма затрат на амортизационные отчисления и ремонт ограждающих конструкций или их отдельных элементов и издержек на систему теплоснабжения, включающих амортизационные отчисления и затраты на текущий и капитальный ремонт тепловентиляционного и теплоутилизационного оборудования (подстанций), а также годовую стоимость топлива и электроэнергии, т.е.:

, (9.6)

где

; (9.7)

. (9.8)

При этом допускается, что зарплата персонала, обслуживающего различные варианты СОМ, одинакова. Если такое допущение неприемлемо, то в суммарную себестоимость следует включать также зарплату персонала для вариантов СОМ.

9.7. Экономическая эффективность того или иного варианта объемно-планировочного и конструктивного решения животноводческого помещения, оборудованного СОМ, определяется по разнице приведенных затрат, полученных при сравнении этого варианта с наиболее перспективным типовым проектным решением, а общая задача оптимизации сводится к максимализации полученного эффекта:

при i = 1, 2, 3... (9.9)

9.8. Учитывая большое количество переменных, всходящих в выражения по определению оптимального варианта, расчет по выбору оптимальной СОМ рекомендуется проводить с применением ЭВМ.

9.9. При разработке алгоритма расчета использована методика сравнения приведенных затрат на COM [8], полученных на основе решения уравнения тепловоздушного баланса животноводческого помещения при различных вариантах строительных конструкций и их теплотехнических качеств, видах электроносителя, типах утилизаторов, годовых расходах топлива и электроэнергии и связанных с достижением этих показателей сопутствующих затрат.

9.10. Капитальные затраты и эксплуатационные расходы на строительные ограждающие конструкции рассчитываются в зависимости от принятых объемно-планировочных решений животноводческого здания и конструктивного решения строительных ограждающих конструкций по выражениям:

; (9.10)

, (9.11)

где - определяется по приложению 3.1;

- определяется по приложению 3.1;

- определяется по приложению 9.1.

9.11. Минимальная толщина любого наружного ограждения или его теплоизолирующего слоя определится из выражения:

, (9.12)

где - определяется в зависимости от типа конструкций и наличия фактурных слоев по формуле:

. (9.13)

9.12. Требуемые минимальные сопротивления теплопередаче конструкций определяются для стен и покрытий в соответствии c пп. 3.5-3.6, для окон в соответствии c п. 3.15, для ворот в соответствии c п. 3.16, для пола в соответствии с методическими указаниями [16].

Расчетная толщина любого наружного ограждения или его теплоизолирующего слоя принимается по приложению 3.1.

9.13. Капитальные затраты на систему теплоснабжения и вентиляции определяются в зависимости от принятого вида энергоносителя, теплофикационного, электротермического и теплоутилизационного оборудования по выражению:

, (9.14)

где - удельная стоимость теплофикационного оборудования, руб./Вт, определяется по приложениям 4.1, 4.4, 4.5;

- удельная стоимость электротермического оборудования, руб./Вт, определяется по приложению 4.2, 4.3, 4.6, 4.7, 9.10, 9.11;

- удельная стоимость теплоутилизационного оборудования, руб./Вт, в расчете на один утилизатор, определяется по приложению 9.2. При проектировании теплоутилизационной системы с некомплектным оборудованием в удельную стоимость, кроме стоимости теплоутилизаторов, должна входить стоимость вентиляционного оборудования и элементов автоматики;

- коэффициент увеличения мощности теплофикационного оборудования с учетом потерь теплоты в теплосетях, принимается равным 1.15;

- коэффициент увеличения мощности электротеплогенерирующего оборудования с учетом потерь в электросетях, принимается равным 1,02-1,05;

; - коэффициенты, определяющие принятый источник теплоснабжения - топливо или электроэнергию, принимается равным либо 1 либо 0.

9.14. Эксплуатационные расходы на систему теплоснабжения определяются из выражения:

, (9.15)

где - коэффициенты амортизационных отчислений с учетом отчислений на текущий ремонт, принимаются равными:

для теплофикационного оборудования 0,20.

для электротехнического оборудования 0,17,

для вентиляционного и теплоутилизационного оборудования 0,12,

для силового оборудования 0,064,

для линий электропередач в зависимости от вида 0,025-0,08.

9.15. Затраты на тепловую энергию Т (на обеспечение требуемых параметров микроклимата), полученную от топливной котельной или за счет электроэнергии, определяются по выражению:

, (9.16)

где - замыкающие затраты на топливо, принимаются до приложению 9.3;

- постоянная и переменная составляющие удельных приведенных затрат на транспортировку топлива, принимаются по приложениям 9.4, 9.5. Для укрупненных расчетов можно принимать , ;

- затраты на хранение топлива, принимаются до приложению 9.6. При хранении на открытых площадках затраты на хранение могут не учитываться;

- фактическая теплотворная способность топлива, определяется по приложению 9.3;

- затраты на передачу электроэнергии по сельским электрическим сетям при различных типах трансформаторных подстанций, принимаются равными для подстанций мощностью 10/04 кВ - 1,25 руб. (кВт/год), 35/10 кВ - 1,1 руб. (кВт/год);

- для ЛЭП 0,4 кВ - 10 руб. (кВт км/год),

                          10 кВ - 30 руб. (кВт км/год),

                          35 кВ - 0,1 руб. (кВт км/год);

, - коэффициенты линейной зависимости замыкающих затрат на производство электроэнергии определяются по приложению 9.8;

- значение среднегодового коэффициента полезного действия генератора тепла, определяется по приложению 9.9.

9.16. Температура, при которой начинает работать система теплоснабжения помещения, определяется из уравнения тепловоздушного баланса по выражению:

, (9.17)

где - постоянная теплоутилизатора, зависящая от его теплотехнических характеристик, определяется по приложению 9.2 или экспериментально.

9.17. Продолжительность отопительного периода определяется по п. 2.13 при :

. (9.18)

9.18. Затраты тепловой энергии определяют при средней температуре наружного воздуха за отопительный период, которую рассчитывают по п. 2.13 при

. (9.19)

9.19. Затраты на электроэнергию, потребную для электроприводов вентиляционного оборудования, определяются в соответствии с принятым режимом работы электровентиляционного оборудования по выражению:

, (9.20)

где - установочная мощность электроприводов вентиляционного оборудования;

- период использования электроприводов вентиляционного оборудования;

- коэффициент использования установочной мощности;

- стоимость электроэнергии.

9.20. Сравнительные расчеты вариантов объемно-планировочных и конструктивных решений зданий с различным тепловентиляционным оборудованием рекомендуется проводить на ЭВМ по специально разработанной Гипронисельхозом программе. Программа реализована для вычислительного комплекса на базе ЭВМ СМ-1220. Пример расчета и выбора СОМ для типового телятника дан в приложении 9.12.

Литература

1.	Временные рекомендации по расчету, проектированию и эксплуатации систем вентиляции и отопления животноводческих зданий. - М., Гипронисельхоз, 1973.
2.	Методические рекомендации по теплотехническому расчету животноводческих зданий. - М., Главсельстройпроект, 1973.
3.	Временная методика технико-экономических обоснований уровня теплозащиты животноводческих и птицеводческих зданий. - М.; Главсельстройпроект, 1973.
4.	Методические рекомендации по расчету и проектированию средств обеспечения микроклимата в комплексах по откорму крупного рогатого скота. - М., Гипронисельхоз, 1977.
5.	Рекомендации по теплотехническому расчету зданий с ненормированными параметрами микроклимата для содержания крупного рогатого скота. - М., Гипронисельхоз, 1983.
6.	Рекомендации по расчету, проектированию и применению систем электротеплоснабжения животноводческих ферм и комплексов. - Запорожье; Гипронисельхоз, ВИЭСХ и др., 1985.
7.	Рекомендации по выбору и расчету систем воздухораспределения животноводческих зданий. - М., Гипронисельхоз, 1983.
8.	Рекомендации по расчету систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений с утилизацией теплоты выбросного воздуха. - М., Гипронисельхоз, 1987.
9.	Животноводческие, птицеводческие и звероводческие здания и сооружения. СНиП 2.10.03-84. - М., 1984.
10.	Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. СНиП 2.04.05-86.
11.	Строительная теплотехника. Нормы проектирования. СНиП 11-3-79**. М.; Стройиздат, 1981.
12.	Строительная климатология и геофизика. Нормы проектирования. СНиП 2.01.01-82. - М.; Стройиздат, 1983.
13.	Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота. ОНТП 1-77. - М., "Колос", 1979.
14.	Общесоюзные нормы технологического проектирования свиноводческих предприятий. ОНТП 2-85. - М.; Гипронисельхоз, 1986.
15.	Общесоюзные нормы технологического проектирования овцеводческих предприятий. ОНТП 5-85.
16.	Полы животноводческих зданий (технические решения). Шифр 19-221/. - М.; Гипронисельхоз, 1987.
17.	Рекомендации по применению аппаратов естественной вентиляции животноводческих помещений с утилизацией биологического тепла. M.; Мосгипрониисельстрой, 1988.
18.	Рекомендации по подбору пленочных теплообменников утилизаторов типа ТП-4,5 конструкции Укрниигипросельхоза. - Киев; УкрнииГипросельхоз, вып. 4, 1985.
19.	В.А. Турушев. Теплообменная блокирующая вентиляции животноводческих помещений - Улан-Уде; Бурятское книжное издательство, 1985.
20.	Лешинскас А.Х., Манусов Е.Г. Теплоутилизационная система вентиляции животноводческого здания. - В кн.: Вентиляция и кондиционирование воздуха. - Рига, Рижский политехнический институт, 1982.
21.	Пленочный теплообменник./Труды АНИПТИЖ. - Барнаул, 1981.
22.	Теплоутилизаторы в вентиляционных системах животноводческих помещений. - "Техника в сельском хозяйстве", 1983, N 9, с. 25-27.
23.	Рекомендации по расчету, проектированию, строительству и эксплуатации геотермальных систем вентиляции в условиях Западной Сибири. - Новосибирск, Госстрой РСФСР, Росглавниистройпроект, СибЗНИИЭПсельстрой, 1986.
24.	Методические рекомендации по расчету и проектированию децентрализованных газовых систем отопления животноводческих зданий - М.; Гипронисельхоз, 1980.
25.	Руководящие указания по обеспечению электробезопасности электроустановок в сельском хозяйстве - М., МСХ СССР, 1979.
26.	Рекомендации по расчету уровня загрязненности атмосферного воздуха животноводческих комплексов и птицефабрик (в одно- и многоэтажном исполнении). - М.; Гипронисельхоз, 1979.
27.	Рекомендации до расчету и подбору пленочных воздуховодов для вентиляции животноводческих зданий. - Киев; Укрниигипросельхоз, 1983.
28.	Указания по подбору дефлекторов. Серия 1.494-32. - M.; Сантехпроект, 1979.
29.	Методические указания по созданию нормативного микроклимата в животноводческих помещениях. - Челябинск; Уральский отдел ВНИИВС, 1984.
30.	Юргенсон Л.К. Зависимость режима влажности, теплоты и содержания углекислого газа в помещениях для сельскохозяйственных животных от ограждающих конструкций и установок аэрации. /Труды Таллинского Политехнического института, Серия Д, N 38/. - Таллин; 1951.
31.	Местный комбинированный электрообогрев молодняка животных. - М.; Россельхозиздат, 1979.
32.	Рекомендации по устройству электрообогреваемых полов и панелей. - Минск; ВНИИПТИМЭСХ, 1986.
33.	Новые облучательные установки в сельскохозяйственном производстве. - М., ЦНИИТЭИ, 1984.
34.	Методы и практика определения эффективности капитальных вложений и новой техники./Сб. научной информации N 33/. - М.; "Наука", 1982.
35.	Ветеринарно-санитарные требования при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации животноводческих помещений. - М.; Госагропром СССР, 1987.