Рабочая тетрадь по курсовой (дополненная) - для ФВМ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

с методическими указаниями для выполнения индивидуальной самостоятельной работы по курсовой работе по дисциплине «гигиена животных» для студентов факультета ветеринарной медицины

Факультет ветеринарной медицины

Студент(ка)_______курса_______гр.

Ф.И.О._________________________

Санкт-Петербург

2015

УДК: 614.9;619(038)

Составители: доктор ветеринарных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Кузнецов А.Ф.

Рецензенты: доктор ветеринарных наук, старший преподаватель кафедры ветеринарной гигиены и санитарии Белопольский А.Е.; кандидат биологических наук, доцент, зав. кафедрой ветеринарной генетики и животноводства Уколов П.И.

Утверждено методическим советом СПбГАВМ, протокол № 8 от 21.11.2013.

Рекомендовано для студентов факультета ветеринарной медицины.

Методические указания по ведению рабочей тетради для выполнения курсового проекта по курсу «гигиена животных», прежнее название «зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов» разработана с учётом действующих программ ФГОС ВПО для студентов факультета ветеринарной медицины (очной, заочной и вечерней форм обучения), а также для факультетов ВСЭ и биоэкологии.

Практика показала, что наиболее целесообразной формой выполнения курсовой работы является разработка оптимальных условий содержания животных при проектировании, строительстве и эксплуатации животноводческого помещения. Студент в начале семестра заводит рекомендуемую рабочую тетрадь (носители могут быть электронные или бумажные - скоросшиватели). Студент получает индивидуальное задание (Приложение №1). Далее он должен обосновать и разработать оптимальные условия содержания животных (это теоретическая часть) и произвести соответствующие расчеты (это расчетная часть) и нарисовать схемы, как это требует план (это графическая часть).

Эту работу студент выполняет самостоятельно письменно на отдельных листах (файлах), которые являются как бы черновиком для последующего оформления курсового проекта. По мере изучения дисциплины в эти файлы вносится дополнительный материал. Страницы в файлах, если это бумажный вариант, проставляются карандашом. По мере прохождения курса дисциплины студент готовит чистый вариант курсовой работы (проекта) и сдает преподавателю для проверки. Таким образом студент закрепляет и систематизирует знания по предмету, а также их практическое применение при решении конкретных задач производственного характера. Выполнение курсового проекта способствует выработке у студентов профессионального мышления и критического отношения к ряду вопросов своей специальности и в, конечном итоге формированию ветеринарного врача.

Курсовой проект студент выполняет в соответствии с предлагаемым планом (Приложение №2). Титульный лист курсового проекта оформляет в соответствии с образцом (Приложение №4). Рекомендуемый список литературы представлен в приложении №5. Условные обозначения представлены в приложении №6.

Вопросы, которые должны быть отражены в курсовой работе, лучше готовить на отдельных файлах, в которые всегда можно внести исправления и дополнения.

Файл №1 – в плане это пункт 1. «Введение»

Необходимо осветить следующие вопросы:

- актуальность выбранной темы для курсового проекта;

- биологические особенности животных, выбранных для курсового проекта;

- виды продукции, получаемой от этих животных;

- средняя продуктивность этих животных в РФ, в регионе (эти материалы имеются в интернете);

Файл №2 – в плане это пункт 2. «Задание на проектирование (приложение №3)»

Этот пункт заполняется и оформляется в соответствии с приложением №3 по мере изучения учебного материала в аудитории и самостоятельно - дома.

Файл №3 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3. – ветеринарно – гигиеническое обоснование требуемых параметров микроклимата.

Вопросы: Что такое микроклимат? Факторы, влияющие на формирование микроклимата.

Точки замера параметров микроклимата в помещении.

Файл №4 – в плане курсового проекта этот раздел занимает подпункт 3.1. –температурный режим.Вопросы: что такое температура воздуха? нормативные показатели температуры воздуха для животных (по заданию курсовой работы), влияние высоких и низких температурных режимов воздуха на организм животных. Когда возникают гипертермия и гипотермия? терморегуляция организма животных? Способы получения и отдачи тепловой энергии организмом животных? Способы оптимизации температурного режима воздуха в помещении. Приборы и правила замеров температуры воздуха в помещениях для животных.

Файл №5 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.2. - влажностный режим. Вопросы: гигрометрические показатели воздуха? нормативные показатели влажности воздуха в помещении для животных? влияние высокой, низкой влажности воздуха на организм животных? способы оптимизации влажностного режима в помещениях. приборы и правила измерения влажности воздуха в помещении.

Файл №6 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.3. – подвижность и охлаждающая способность воздуха, роза ветров.

Вопросы: гигиено-физиологическое обоснование подвижности и охлаждающей способности воздуха для данной группы животных и их нормативы; способы обеспечения оптимальной подвижности и охлаждающей способности воздуха в помещении; приборы для измерения подвижности и охлаждающей способности воздуха; роза ветров и её зоогигиеническое значение.

Файл №7 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.4. - естественная и искусственная освещённость.

Вопросы: Расчёт светового коэффициента, количество и расположение оконных проёмов, электроламп (нарисуйте схему расположения окон и электроламп); Источники и режимы УФ - облучения животных и обоснование их применения). Источники и режимы ИК - облучения при содержании животных и обоснование их применения)

Файл №8 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.5. –вредно действующие газы –CO₂, NH₃,H₂S.Вопросы: источники образования этих газов; предельно допустимые нормативы этих газов; механизмы действия вредно действующих газов, способы снижения концентрации указанных газов в помещении; методы и приборы для измерения концентрации газов в воздухе.

Файл №9 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.6. – пылевая и микробная загрязнённость. Вопросы: гигиено-физиологическое и санитарное обоснование пылевой и микробной загрязнённости для данной группы животных и их нормативы; способы снижения пылевой и микробной загрязнённости в помещении для данной группы животных; приборы и методы для определения пылевой и бактериальной загрязнённости воздуха.

Файл №10 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 3.7. - аэроионизация, шум и звукоизоляция. Вопросы: гигиено-физиологическое обоснование влияния аэроионов и шумов на организм данной группы животных; рекомендуемые концентрации лёгких отрицательных ионов воздухе помещений и оптимальный режим ионизации для данной группы животных; приборы для измерения концентрации аэроионов в воздухе помещений;

способы обеспечения оптимального уровня шума в помещении и их нормативы; приборы для измерения величины уровня шума; звукоизоляция помещений.

Файл №11 – в плане курсового проекта этот раздел занимает пункт 4. - ветеринарно-гигиенические и ветеринарно-санитарные требования при проектировании, строительстве и эксплуатации помещения для животных.

Подпункт 4.1. Выбор участка под строительство помещения. Вопросы: требования к участку, площадь участка;

Подпункт 4.2. Генеральный план и основные требования к нему .Вопросы: нарисуйте схему генерального плана; укажите розу ветров.

Подпункт 4.3. Санитарно-защитные зоны, ветеринарно-санитарные разрывы и благоустройство территории фермы.Вопросы: их назначение; их удаленность; наличие прогонов, твердых покрытий; озеленение.

Подпункт 4.4. Внутреннее оборудование помещения .Вопросы: нарисовать схему помещения и размещения животных; внутреннее оборудования в нём и пояснения к схеме с условными обозначениями.

Подпункт 4.5.Системы и способы содержания животных. Вопросы: дать сравнительную характеристику систем и способов содержания животных и выбрать самостоятельно предпочтительную систему и способ.

Файл №12 – в плане курсового проекта это подпункт 4.6. - устройство вентиляции. Обоснование и расчёт объема воздухообмена по влажности воздуха, схема расположения и расчет размеров и количества вытяжных шахт и приточных каналов. Приложить схему расположения вытяжных шахт и приточных каналов.

- рассчитайте уровень часового воздухообмена по влажности воздуха

Уровень воздухообмена по влажности воздуха рассчитывают по формуле:

где: L – количество воздуха в м³ , которое необходимо ввести или удалить из помещения за 1 час, чтобы поддержать в нем относительную влажность в допустимых пределах м³/час; Q – количество водяных паров, выделяемых всеми животными в течении часа г/час; К – поправочный коэффициент для определения количество водяных паров, выделенных животными в зависимости от температуры; а – процентная надбавка на испарение воды с пола, поилок, кормушек, стен; q₁ – абсолютная влажность воздуха помещений, при которой относительная влажность остается в пределах допустимых норм (расчетная), г/м³; q₂ - абсолютная влажность наружного атмосферного воздуха вводимого в помещение г/м³.

- определите кратность воздухообмена

Для этого просчитывают кубатуру помещения, а затем часовой воздухообмен делят на кубатуру помещения.

- определите общую площадь вытяжных труб (шахт)

Вытяжные трубы (шахты) обеспечивают удаление загрязненного воздуха и рассчитываются по формуле:

S_{общ. выт.} =

где: S_{общ. выт.} –общая площадь вытяжных труб, м²; L- уровень воздухообмена, м³/ч; V- подвижность воздуха в вытяжной трубе ( можно взять расчетную величину 1,24 м/с или по таблице 6 определить подвижность воздуха, исходя из разности температуры внутреннего и наружного воздуха (∆t) и высоты вытяжной трубы) ; 3600 – число секунд в одном часе.

- определите количество и сечения вытяжных труб (шахт)

Размер вытяжных труб может быть 0,6 х 0,6 м, 0,8 х 0,8 м, 0,9 х 0,9 м, 1 х 1 м, 1,2 х 1,2 м (вытяжные каналы эффективнее удаляют воздух, когда имеют большое общее сечение – не менее 1 м²).

- определите площадь, количество и размеры приточных каналов

S_{общ. прит.} = 50% х S_{общ. выт.}

Площадь приточных каналов берется 50 – 70% от общей площади всех вытяжных труб, а для северо-запада (Ленинградская область) это будет составлять 50 %, то есть 3,06/2 = 1,53 м³. Сечение приточных каналов обычно бывает 0,2х0,2 м, 0,3х0,3 м, 0,3х0,4 м.

N_{колич. прит. кан. =} S_{общ. прит} / S_{одного прит.кан.}

Файл №13 – в плане курсового проекта это подпункт 4.7. - обоснование и расчёт теплового баланса не отапливаемого помещения.

Методика расчета:

Тепловой баланс - это соотношение количества тепла, которое поступает в здание (теплопродукция), к количеству тепла, которое теряется из здания (теплопотери).

Теплопродукция (приход) - это количество тепла выделяемого животными, находящимися в данном помещении.

Теплопотери (расход) - это количество тепла, которое теряется через ограждающие конструкции, испарение влаги и обогрев вентилируемого воздуха в помещения. Расчет теплового баланса ведут по январю, т.е. самому холодному месяцу года. Формулу для расчета теплового баланса для не отапливаемого здания можно представить в виде соотношения:

Q_жK₁ = ∆t (L x 0,31 + ∑(K₂S)) + W_исп.

где Q_ж – поступление теплоты в здание от животных, ккал/час; K₁-поправочный коэффициент при определении свободной теплоты; ∆t - разность между температурой внутреннего воздуха и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца, ^оС; L – количество воздуха поступающего в здание в течении одного часа (часовой объем воздухообмена), м³/час; 0,31 – количество теплоты, необходимое для нагрева 1 м³ воздуха на 1^оС, ккал/м³; К₂ – коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции ккал/(м³-ч- ^оС); ∑ - сумма произведения К₂S; W – расход теплоты на испарение с поверхностей ограждающих конструкций, ккал/час.

В упрощенном виде эта формула выглядит следующим образом:

Q_1(ж) = Q_2(огр) + Q_3(вент) + Q_4(исп) ,

Q_1(ж) - тепло, выделяемое животными;

Q_2(огр) - теплопотери через ограждающие конструкции здания;

Q_3(вент) - теплопотери на обогрев приточного воздуха,

Q_4(исп) - теплопотери на испарение влаги.

Следовательно, левая часть отражает поступления свободной теплоты, правая - ее расход.

Проводим полный расчет по Вашему заданию.

1. Расчет прихода свободного тепла проводим по данным таблицы № 1- количество выделяемой свободной теплоты в зависимости от живой массы и продуктивности животных:

2. Расчет теплопотерь

а) Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции, заносим в таблицу

Рассчитываем по формулам:

Q_осн = S х К x ∆t

Q_доп= Q_осн х 0,13, т.е. дополнительные теплопотери через продольные и торцевые стены, ворота, двери рассчитывают в размере 13% от основных теплопотерь.

где: S - площадь ограждающих конструкций в м²;

К - коэффициент теплопередачи в ккал/час/м²/град (см. приложение)

∆t - разница температур внутреннего и наружного воздуха в °С

Q_{осн.,доп.,общ.} - потери тепла через ограждающие конструкции.

∆t = t_внутр – t_нар , где: t_внутр – температура в помещении, t_нар - температура по январю

Расчет площади продольных стен: S_{продольных стен} = S_{продольной стены} х 2 (две стены) – S_окон

Расчет площади окон: S _{одного окна} x кол-во окон

Расчет площади торцовых стен: S_{торцевых стен} = S_{торцевая стена} х 2 (две стены) – S _{площадь ворот и дверей}

S_{ворот и дверей} = ширина х высота х количество

Расчет перекрытия (пола): S _пола = длина х ширина

Расчет теплого пола: S _{тёплого пола}= 50 % от S _{общего пола}

Расчет холодного пола: S _{холодного пола} =50 % от S _{общего пола}

Табл. Потери тепла через ограждающие конструкции здания

Элементы здания	S	K	KS	∆t	Qосн	Qдоп	Qобщ		% от общих теплопотерь
Окна
Продольные стены (за вычетом S окон)
Ворота, двери
Торцевые стены (за вычетом S ворот)
Перекрытия
Теплые полы
Холодные полы
Итого

Необходимо провести анализ теплопотерь через ограждающие конструкции?

б) Расчет теплопотерь через вентиляцию:

Расчет теплопотерь на вентилируемый приточный воздух производится по формуле:

Q _{3(вент )} = 0,31 х L_янв. х ∆t

где: 0,31 - тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 м³ воздуха на 1°С; L - воздухообмен, рассчитываемый по январю.

в) Расчет теплопотерь от испарений. Расчет теплопотери на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок производится по формуле:

Q_4(исп) = 0,595 x a ,

где: 0,595 - расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций , кормушек, поилок, ккал;

а - надбавка к испарению влаги в размере 7-10% от влаги, выделяемой всеми животными в течение 1 часа.

г) Определяем весь расход тепла по формуле: Q_2(огр)+ Q _{3(вент )} + Q_4(исп)

д) Далее находим дефицит тепла по формуле: Q_деф = Q _{прихода тепла} – Q _{расхода тепла}

е) Определение температуры наружного воздуха при которой нет необходимости подогревать приточный воздух (так называемая ∆t нулевого баланса = ∆tнб)

Для определения предела понижения внутренней температуры от расчетной проводим по формуле:

где:

- разница между температурой внутри помещения и наружного воздуха,воспользовавшись которой можно рассчитывать температуру окружающего воздуха при которой возможна беспрерывная вентиляция помещений;

0,31 x L - тепло расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха; - тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительных теплопотерь через вертикальные конструкции, граничащие с внешним пространством.

Температура наружного воздуха в этих случаях определяется по формуле:

t_нар = t_вн -

Следовательно положительный тепловой баланс по Вашим расчетам может быть только до температуры…

С наступлением более низких температур для поддержания оптимальных условий в помещении вместо приточных каналов можно установить механическую приточную вентиляцию с подогревом приточного воздуха. Промышленность выпускает электрокалориферы мощностью 5, 10, 15, 20, 40, 60, 100 кВт. Один кВт/час электроэнергии дает 860 ккал.

Учитывая дефицит тепла в нашем случае ____________ ккал/час, нам требуется: _______________ кВт, т.е. _________________ калорифер мощностью _______________ кВт, который монтируется в механическую вентиляцию.

Файл №14 – в плане курсового проекта это подпункт 4.8. - ветеринарно-санитарные требования к подстилке, уборке, хранению, обеззараживанию и утилизации навоза.Вопросы: расчет потребности в подстилке за сутки, неделю, месяц, год; расчет выхода навоза за сутки, неделю, месяц, год; устройство навозохранилища (расчёт и схема).

Файл №15 – в плане курсового проекта это пункт 5. - наличие ветеринарно-санитарных объектов Вопросы: наличие ветеринарно-санитарного пропускника, дезбарьеров, дезковриков, изоляторов и других объектов ветеринарно-санитарного назначения.

Файл №16 – в плане курсового проекта это пункт 6. - ветеринарно-санитарные требования к качеству воды, гигиена поения, поилки. Вопросы: система водоснабжения, виды поилок; расчёты потребности в воде за сутки, неделю, месяц, год.

Файл №17 - В плане курсового проекта это пункт 7. - потребность животных в кормах (суточная, на месяц, стойловый период и пастбищный периоды, год), режимы и правила кормления.

Файл №18 – в плане курсового проекта это пункт 8. - общие зоогигиенические и ветеринарно-санитарные мероприятия. Это пункт 9. - обеспечение охраны природы при эксплуатации фермы.

Файл № 19 - Это пункт 10. – ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Студент дает общую оценку состояния микроклимата в помещении, особенностям строительных материалов, работе систем жизнеобеспечения (водоснабжения, кормления, вентиляции, тепловому балансу, навозоудалению) и т.д.

Приложение №1

Индивидуальное учебное задание:

1. Номер задания:

2. Исходные данные:

3. Площадь помещения (м²):

4. Кубатура помещения (м³):

5. Площадь остекления (м²):

Приложение №2

Предлагаемый план

курсового проекта

1. Введение

2. Задание на проектирование (реконструкцию) помещения фермы, утверждённое преподавателем

3. Ветеринарно-гигиеническое обоснование требуемых параметров микроклимата:

   1. температурный режим

   2. влажностный режим

   3. подвижность и охлаждающая способность воздуха, роза ветров

   4. обоснование естественной и искусственной освещённости. Расчёт светового коэффициента, количество и расположение оконных проёмов, электроламп (схема). Источники и режимы УФ- и ИК-облучения.

   5. вреднодействующие газы

   6. пылевая и микробная загрязнённость

   7. аэроионизация, шум и звукоизоляция

4. Зоогигиенические и ветеринарно-санитарные требования при проектировании, строительстве и эксплуатации помещения для животных.

   1. Выбор участка для строительства фермы

   2. Генеральный план и основные требования к нему (схема)

   3. Ветеринарно-санитарные разрывы и благоустройство территории фермы

   4. Внутреннее оборудование помещения (схема помещения и размещения

животных, оборудования в нём и пояснения к схеме с условными

обозначениями)

4.5. Системы и способы содержания животных

4.6. Устройство вентиляции. Обоснование и расчёт объёма воздухообмена по

влажности воздуха (диоксиду углерода), схема расположения и расчёт

размеров и количества вытяжных труб и приточных каналов

4.7. Обоснование и расчёт теплового баланса не отапливаемого помещения

4.8. Ветеринарно-санитарные требования к подстилке уборке, хранению,

обеззараживанию и утилизации навоза (за сутки, период содержания, год).