Введение
Молочное скотоводство - важнейшая отрасль животноводства, оно в значительной мере определяет экономическую эффективность в сельском хозяйстве и производстве. В последние годы, в связи с переходом на рыночные отношения в скотоводстве, как и во всем сельском хозяйстве, произошли существенные изменения. Резкий скачок цен на промышленные и сельскохозяйственные товары, снижения уровня кормообеспечения и другие факторы, обусловили кризис в молочной отрасли и в других отраслях животноводства. Это привело к существенному снижению поголовья крупного рогатого скота и уменьшения уровня молочной продуктивности. В сложившейся ситуации колхозы применяют необходимые меры для увеличения производства продуктов животноводства с минимальной затратой труда, кормов и средств. Для этого имеются большие возможности. Необходимо умело использовать достижения науки, техники и передового опыта производства.
Без системного внедрения достижений зоотехнических и ветеринарных наук, правильной организации, содержания и ухода, применение прогрессивных форм организации труда - невозможно раскрыть, заложенный у животных генетический потенциал.
Основным направлением в развитии молочного скотоводства является его интенсификация. Эффективность интенсификации заключается в реализации следующих путей развития:
· Полная реализация и повышение генетического потенциала молочного скота.
· Обильное, биологически полноценное кормление животных.
· Заготовка в достаточном количестве качественных кормов.
· Внедрение рациональных технологий.
Поддержание высокой продуктивности животных и обеспечение ветеринарного благополучия на фермах невозможно без соблюдения правил гигиены содержания, кормления, ухода, выращивания молодняка и эксплуатации помещений. Гигиена сельскохозяйственных животных - это ветеринарная наука о профилактике на организм животных стрессовых ситуаций, зависящих от климатических, метеорологических, почвенных факторов, условий кормления, содержания, технологических решений зданий, заложенных в проекты. Зоогигиена начинается с охраны животноводческих объектов от заноса инфекций и заканчивается разработкой мер по утилизации отходов производства; она предупреждает аэрогенный путь распространения микроорганизмов, разрабатывает зооветеринарные разрывы и санитарно-защитные зоны; формирует принципы заполнения и освобождения помещения, профилактических перерывов в секциях, определяет количество животных в секциях и помещениях, а также оптимальные условия содержания, кормления, поения и ухода за животными для получения от них экологически чистой, безопасной для человека продукции, отвечающей современным регламентом и ГОСТам.
Микроклимат, его влияние на продуктивность и здоровье животного. Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата
микроклимат воздухообмен вентиляция тепловой
В животноводстве под микроклиматом понимают, прежде всего, климат помещений для животных, который определяют как совокупность физического состояния воздушной среды, его газовой, микробной и пылевой загрязнённости с учётом состояния самого здания и технологического оборудования.
Микроклимат слагается из нескольких параметров, температуры, влажность, освещения, скорость движения воздуха, газовый состав воздуха. На его формирование в помещениях для животных значительное влияние оказывает местный климат, сезон года, термическое и влажное состояние окружающих конструкций здания, устройство вентиляции и уровень воздухообмена, отопление, канализация, способы уборки и удаления навоза из помещений, освещение, а также технология содержания животных, плотность и размещение, распорядок дня на ферме, тип кормления, способы раздачи кормов, поение и т.д.
Большое влияние имеет строительно-эксплутационное и конструктивные особенности здания. Рельеф местности насколько может он улучшить микроклимат, на столько же может ухудшить. Формирование микроклимата обуславливается также удаленностью животноводческих ферм от промышленных предприятий и населенных пунктов, защищенностью от господствующих холодных ветров. Немалое значение имеет глубина залегания грунтовых вод, расположение здания к сторонам света. Немаловажное значение имеет внутренняя планировка зданий, площадь и кубатура в расчете на голову, а также количество рядов стойл, станков, клеток, секций, кормовых и навозных проходов, наличие в помещении тамбуров и тепловой завесы в них, использование инфракрасных облучателей для молодняка, утеплённость дверей, размер и количество окон, и их остекление. Важное значение имеет устройство полов, так как через пол идет теплопотеря от 20 до 40% всех теплопотерь, от качества пола зависит заболеваемость животных простудными заболеваниями.
Микроклимат может оказывать благоприятное и неблагоприятное воздействие на организм животных и их продуктивность. При наличии неблагоприятного микроклимата животные подвергаются к различным, по силе факторам и это может привести к нарушению состояния равновесия между организмом и окружающей средой, вследствие чего у животных нередко возникают различные заболевания. Влияние факторов окружающей среды следует рассматривать только в их сочетании.
Понижение температуры ниже критической отметки ведёт к повышению обмену веществ и повышению продукции тела в организме, что отвлекает энергию дополнительно от энергии, которая могла пойти на продуктивность. Повышение потерь тепла ведёт к перерасходу кормов. Если компенсация потерь будет невозможной, несвоевременной или неполноценной, то наступит снижение продуктивности. При небольших и непродолжительных переохлаждений, помимо сосудистой реакции кожи, сопровождающейся уменьшением её температуры, замедляется сердцебиение и дыхание. Однако если понижение температуры более значительное или продолжительное, механизм физической терморегуляции становится недостаточным для сохранения теплового баланса организма. В таких случаях включается механизм химической терморегуляции, начинается усиление теплопродукции. Первоначально усиливается энергичное движение и активизируется терморегуляционный тонус всех мышц. Затем появляется дрожь в виде сокращений мышц кожи.
При длительном воздействии на организм животного крайне низких температур, процессы терморегуляции нарушаются, снижается температура тела, наступает переохлаждение, замедление обменных процессов, паралич и затем смерть.
Многие виды сельскохозяйственных животных высокие температуры значительно хуже переносят, чем низкие. Вначале понижается обмен веществ, вследствие теплового перенапряжения снижается аппетит, ослабляется секреторная, ферментная, моторная функции желудочно-кишечного тракта. Питательные вещества корма, в таком случае, плохо усваиваются организмом, потребление корма и питательных веществ соответственно снижается. Отсюда вытекает значительное снижение продуктивности. При высоких температурах воздуха, несмотря на снижение уровня гемоглобина и термопродукции, учащается дыхание и работа сердца, изменяется морфологический состав крови, соотношение белковых фракций, содержание общего белка и минеральных компонентов в сыворотке крови. Вследствие обильного потоотделения, организм животного теряет много хлоридов и других солей, а также витаминов. Это следует учитывать при профилактике высокотемпературного стресса.
Гигиеническое значение влажности воздуха очень велика. Влажность во многом определяет микроклимат, чем оказывает как прямое, так и косвенное влияние на животное. Высокая влажность воздуха в животноводческих помещениях приводит к конденсации водяных паров на потолке, стенах, металлических конструкциях, значительно сокращая срок их службы, а также уменьшая воздухопроницаемость и намного увеличивая теплопроводимость. В таких условиях интенсивно развиваются микроорганизмы как не патогенные, так и возбудители различных болезней, грибы, которые поражают конструкции, корма и главное животных. Для животных вреден не только сильно влажный, но и сильно сухой воздух. В таких условиях высыхает кожа, слизистая оболочка дыхательных путей, ротовой полости и увеличивается потоотделение. Снижается сопротивляемость организма к возбудителям инфекционных заболеваний. В результате долгого воздействия сухого воздуха высыхает копытный рог, что приводит к его трещинам. Чем суше воздух, тем больше пыли накапливается в нём. Поэтому, влажность в помещение следует поддерживать в пределах зоогигиенических норм.
Кислород - бесцветный газ, важнейшая составная часть воздуха. Без него жизнь невозможна, так как только при кислороде осуществляются процессы окисления, необходимые для жизни клеток и организма в целом. Организм животного очень чувствителен к недостатку кислорода, следствием которого является неполное окисление белков, жиров, и углеводов и в результате накопления органических кислот и токсических продуктов, при этом нарушается обмен веществ, и у животных возникают различные заболевания.
Углекислый газ - бесцветный газ. Основным источником поступления углекислого газа в животноводческие помещения является воздух, выделяемый животными. У млекопитающих животных увеличение количества углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, в результате чего учащается дыхание. В закрытом помещение, продолжительное содержание животных, при повышенной концентрации углекислого газа, отрицательно влияет на их здоровье и продуктивность, так как снижаются окислительные процессы. В организме, повышается кислотность тканей, уменьшается щелочной резерв крови и наступает деминерализация костной ткани, в крови гемоглобин будет соединяться с углекислым газом, образуется карбогемоглобин, при повышении его концентрации в крови нарушается транспортировка кислорода к клеткам, в результате этого и происходят вышеперечисленные изменения. Выдыхание воздуха с повышенным содержанием углекислого газа вызывает нарушение терморегуляции в организме-способности сохранять постоянство температуры тела при резких колебаниях температуры окружающей среды.
Аммиак - бесцветный газ с едким запахом. В помещениях для животных аммиак образуется в результате разложения органических остатков содержащих азот (моча, кал, загрязнённая подстилка). Продолжительное вдыхание воздуха с содержанием небольшого количества аммиака вызывает ослабления резистентности организма и приводит к возникновению заболеваний, особенно лёгочных
Сероводород - бесцветный газ с ярко выраженным неприятным запахом. В животноводческих помещениях образуется при разложении белковых веществ, а также поступает из кишечных выделений животных. Сероводород является сильно токсичным газом и в высоких концентрациях действует наподобие синильной кислоты. Попадая в кровь, он отрицательно действует на нервную систему, и вызывает общее отравление организма. Кроме того, соединяясь с гемоглобином, образует сернистое железо, после чего гемоглобин не присоединяет кислород, наступает кислородное голодание тканей организма. Сероводород блокирует активность ферментов, необходимых для клеточного дыхания.
Угарный газ или окись углерода (СО) - бесцветный газ, без запаха. В воздухе животноводческих помещений он может появляться при неполном сгорании топлива в отопительной системе. При попадании в кровь, образует с гемоглобином стойкое соединение - карбоксигемоглобин, после чего гемоглобин не присоединяет кислород, наступает голодание клеток, тканей, накапливается недоокисленные продукты обмена. Признаки отравления - учащенное дыхание, судороги, коматозное состояние, нарушение деятельности ЦНС.
Пыль, которая накапливается в животноводческих помещениях в результате выполнения производственных операций, непосредственно действует на кожу, глаза и органы дыхания. При попадании на кожу пыль вызывает зуд, возникают различного рода дерматиты, воспаления. Попадая на слизистую глаз пыль, способствует развитию коньюктивита и кератита. Пылевые частички, попадая в дыхательные пути, раздражают и травмируют слизистые оболочки носа, гортани, трахеи, тем самым способствуют возникновению и развитию заболеваний.
Расчетная часть
Задание
В 4-рядном коровнике хозяйства 200 коров. Фактический надой на 1 корову в год - 2400 кг, живая масса 1 коровы 430 кг.
Плановые показатели - живая масса 500 кг, удой - 3200 кг.
Длина стойлового помещения 100 м, общая - 106 м., ширина 15,0 м, высота у стен 2,8 м, в центре - 4,2.
Окна: двойные рамы, размер проема 1,7 х 1,0 м, 40 шт.
Пол в стойлах деревянный, размеры стойла 1,6 х 1,2 м. остальная площадь пола покрыта бетоном.
Перекрытие совмещенное: деревянный настил 0,05 м; рубероид - 1 слой, 0,0015 м; шлак топливный 0,08 м; асбестоцементные листы - 0,006 м.
Стены продольные из красного кирпича, толщиной 0,50 м, с двух сторон оштукатурены, общая толщина штукатурки 0,03 м. стены сырые.
Стены торцовые 0,4 м из красного кирпича, с двух сторон оштукатурены (0,03 м).
Ворота торцовые утепленные с тамбурами, размер ворот 2,6 х 2,8 - 4 шт.
Вентиляция только вытяжная: 5 шахт высотой 2,5 м, сечением 0,7 х 0,7 м. Отсасывают воздух из верхней зоны коровника. Зимой закрыта. Имеются приточные каналы 20 штук расположенные под окнами, размером 0,25 х 0,25 м.
Содержатся коровы на соломенной подстилке, санитарное состояние в стойлах удовлетворительное. Зимой температура воздуха в коровнике +5, влажность 87%, сырость.
В переходный период при закрытых воротах, но открытой вентиляции очень душно.
Здание находится в Казани.
Задание: рассчитать и проанализировать воздухообмен и тепловой баланс здания, выявить основные причины ухудшения микроклимата. Разработать меры по созданию оптимального микроклимата.
Расчет вентиляции
Расчет теплового объема вентиляции по углекислоте
LCO2= 
, где
LCO2 - часовой объем вентиляции, м3/ч;
С - количество углекислоты, выделяемое всеми животными за 1 час, л/ч;
С1 - допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещения (от 2,0 до 2,5 л/м3), л/м3;
С2 - содержание углекислоты в атмосферном воздухе (величина постоянная и равна 0,3 л/м3), л/м3.
С= С0*n, где
С0 - количество углекислоты выделяемое 1 животным за 1 час, л/ч;
n - число животных в помещении, гол.
л/сут. дает 1 корова
С0 = 110 л
С= 110*200 = 22 000 л/ч.
С1 и С 2 постоянные величины. С1 = 2,5 л/м3 - т.к. животные взрослые; С2=0,3 л/м3
LCO2= 
=10 000 м3/ч.
Расчет теплового объема вентиляции по водяным парам
H2O = 
, где
H2O -часовой объем вентиляции, м3/ч;
W - общее поступление в воздух паров от животных, при испарении с мокрых поверхностей ограждающих конструкций, поилок, кормушек и т.д.;
dв - нормативное влагосодержание воздуха в помещении (абсолютная влажность), г/м3.
dн - влагосодержание атмосферного воздуха, вводимого в помещение (абсолютная влажность), г/м3.
Wобщ= Wж+Wдоб
Wобщ - поступление водяных паров от животных, конструкций, кормов и поилок.
Wж - поступление водяных паров от животных
Wдоб - поступление водяных паров от конструкций, кормов и поилок.
Wж=W0*n; W0=303
Wж= 303*200=60 600г/ч;
Wдоб составляет 10% от Wж. Wдоб= 
=6060 г./ч
Wобщ= 60600+6060=66 660г/ч
dв= 
Е - максимальная влажность, г/м3;
R - относительная влажность, %.
Hорма для коровника влажность 70%, температура 10є
Е=9,21г/м3
dв= 
=6,4 г/м3
dн зима= 2,1г/м3 dн перех. пер= 
=3,75г/м3
LH2O зима= 
=15 502м3/ч;
LH2O перех.пер.= 
=25 155 м3/ч.
Так как температура внутри помещения равна 10є, то поправочный коэффициент не вводим.
Кратность воздухообмена
Кв= 
, где
L-часовой объем вентиляции, м3/ч;
V - объем помещения, м3.
Vпом= 100*15*(2,8+4,2)/2=1500*3,5=5250м3
Кзима= 
=3 р/ч, Кпер.пер.= 
=5 р/ч.
При норме для взрослых КРС 3-5 р/ч.
Находим удельную кубатуру
удV= 
=26,25 м3/гол. При норме 18-20 м3/гол.
удS= 
=7,5м3/гол. При норме 6-8 м2/гол.
Суммарная площадь вытяжных шахт.
S= 
, где
Ѵ - скорость движения воздуха в шахтах, зависящая от высоты шахты и от разности температур.
∆t = tвнут.-tнар.
Так как высота шахты меньше 4 м, скорость движения воздуха в шахтах находим по формуле:
, где
Ѵ - скорость движения воздуха в шахте, м/с;
h - фактическая высота шахты, м;
tв - температура воздуха в помещении, ⁰С;
tн - температура наружного воздуха в определенный период, ⁰С.
Ѵ для зимы = 2,2135 
=2,2135 
=1,05 м/с.
Ѵ для перх. пер.= 2,2135 
=0,85 м/с.
S (з)= 
=4,1м2 S(п)= 
=8,2м2.
Находим количество вытяжных шахт.
N1 = 
, где
N1 - количество вытяжных шахт;
S1 - суммарная площадь сечения вытяжных шахт;
A1 - площадь сечения вытяжной шахты, принимаемая в типовых проектах, м2.
N1 (з)= 
=8,4≈8 штук, N1 (п.п.)= 
=17 штук.
Суммарная площадь приточных каналов колеблется от 70-100% от суммарной площади вытяжных шахт.
Sп.к. (з)= 70% от 4,1= 2,87м2; S п.к. (п.п.)= 100% от 8,2 = 8,2м2.
Рассчитываем количество приточных каналов.
N2= 
, где
N(з)= 
=46 штук, N (п.п)= 
=131 штук.
В зимний период часовой объем вентиляции (L) составляет 15 502 м3/ч. Для этого необходимо 8 вытяжных шахт и 46 приточных каналов.
В переходный период часовой объем вентиляции составляет 25 155м3/ч. Для этого необходимо 17 вытяжных шахт и 131 приточный канал.
У нас 5 вытяжных шахт и 20 приточных каналов.
Фактический объем вентиляции
L=S*ѵ*3600, где
L - фактический объем вентиляции, м3/ч;
S - суммарная площадь вытяжных шахт, м2;
Ѵ - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с.
S=5*0,7*0,7=2,45м2
Lф(з)= 2,45*1,05*3600=9261 м3/ч;
Lф(п.п.)=2,45*0,85*3600= 7497м3/ч.
Обеспеченность воздухообмена
Зима:
- 100%
-х х= 60%;
Перех.пер.: 25155 - 100%
- х х=30%.