Гигиеническая характеристика строительных материалов

Правильный выбор строительного материала для животноводческого помещения обеспечивает его оптимальный микроклимат. Следовательно, это имеет определенное гигиеническое, а в известной степени и эргономическое значение. Поэтому для животноводческих зданий необходимо выбирать такой строительный материал, который хорошо сохраняет нужный температурно-влажностный режим, так как это важная предпосылка для хорошего состояния здоровья и высокой продуктивности животных.

В этом случае существенное значение имеют такие его свойства, как теплопроводность, теплоемкость, гигроскопичность, пористость, воздухопроницаемость и др. В то же время конструкции зданий должны быть огнестойкими и относительно недорогими.

С зоогигиенической точки зрения наиболее важными показателями строительных материалов являются теплопроводность и теплоемкость. Оба они зависят от пористости материала. Чем больше пор, тем теплее и легче материал, однако и менее прочен.

Необходимо учитывать и то, что поры многих материалов могут заполняться влагой, например, при повышенной влажности в помещении. В таких случаях теплотехнические свойства материалов значительно ухудшаются. Коэффициенты теплопроводности некоторых строительных материалов приведены в табл. 1.

Таблица 1.Теплопроводность строительных материалов

Теплопроводность материала – это способность его передавать тепло с поверхности с более высокой температурой на поверхность с более низкой.

Коэффициент (К) теплопроводности строительных материалов или ограждения равен количеству тепла (в ккал), которое в течение одного часа проходит через 1 м² материала толщиной 1 м при разности температур на противоположных поверхностях 1^°С (К = ккал/м²/ч/град). Проходящее через ограждения тепло встречает определенное сопротивление, которое выражается коэффициентом общего термического сопротивления (R₀). Величина этого сопротивления обратно пропорциональна величине теплопроводности. Она выражается разностью температур на одной и другой поверхности ограждения (R₀ = м²/ч/град/ккал). Чем больше величина R₀, тем ограждение представляет более значительное сопротивление проходящему через него теплу. Поэтому чем выше коэффициент сопротивления, тем выше и теплозащитные свойства наружных ограждений. С повышением теплозащитных свойств ограждения коэффициент теплопроводности уменьшается, а коэффициент термического сопротивления увеличивается.

Так, кирпичная стена в 1,5 кирпича имеет К = 0,89 и R₀ = 1,13, а стена деревянная каркасная (более теплая) имеет К = 0,42 и R₀ = 2,37.

Теплоемкость – свойство материала поглощать тепло при нагревании. Показателем его является коэффициент теплоемкости С.

Измеряется он количеством килокалорий тепла, которое необходимо затратить на повышение температуры 1 кг материала на 1 ^°С (ккал/кг/ °С). Чем выше теплопроводность материала, тем ниже его теплоемкость, и, наоборот, с понижением теплопроводности повышается теплоемкость материала.

1.4. Гигиенические требования, предъявляемые

к отдельным частям здания

Поддержание оптимального температурно-влажностного режима в помещении связано, прежде всего, со строительно-техническим решением и выполнением отдельных конструктивных элементов:фундамента, стен, пола, перекрытия и т.д.

Основанием для животноводческих построек служит естественный грунт. Он должен быть прочным, однородным, сухим с осадкой под зданием не более 2 – 3 см; не подвергаться оползням и колебаниям от проезда тяжелого транспорта. Малопригодны для основания грунты с органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотистый грунт).

Если нет возможности поставить здание на естественное основание, то создают искусственные основания путем уплотнения или закрепления грунта.

Фундамент – подземная часть здания, служащая опорой для всех несущих конструкций здания или сооружения. Фундамент воспринимает нагрузку здания и передает ее на основание.

Основные требования, предъявляемые к фундаментам, следующие: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию отрицательных температур, долговечность и экономичность.

По виду материала различают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные фундаменты.

Фундаменты устраивают непрерывными (ленточные) по периметру всех стен или прерывистыми в виде отдельных столбов.

Глубина заложения зависит от величины и характера нагрузок, действующих на основание, глубины заложения несущего слоя грунта, глубины промерзания и уровня грунтовых вод.

Цоколь– верхняя часть фундамента, возвышающаяся над поверхностью грунта, на которой лежит стена. Цоколь защищает стены от атмосферной и почвенной влаги.

Для преграждения доступа влаги в стены между цоколем и стеной закладывают слой влагоизоляционного материала (толь, битум или рубероид).

Стены служат внешними ограждениями или несущими конструкциями помещений, обеспечивают нормальный температурно-влажностный режим внутри помещений.

К стенам как ограждающим конструкциям здания предъявляют следующие требования: они должны иметь достаточную прочность и устойчивость, обладать необходимыми тепло -, влаго- и парозащитными свойствами в соответствии с эксплуатационными и климатическими условиями, достаточной степенью долговечности, огнестойкости и экономичными.

На стенах внутри помещения не допускается образование конденсата. Кроме того, нужно стремиться, чтобы стены были легкими.

В зависимости от применяемых материалов стены можно разделить на деревянные и каменные (выполненные из кирпича, легких бетонов или других искусственных или естественных камней, шлакобетона, керамзитобетона, керамзитно-известковых блоков и панелей).

Более всего отвечают гигиеническим требованиям деревянные стены, однако при высокой влажности они недолговечны.

Перекрытия изолируют помещение от чердачного пространства и в значительной мере утепляют помещение. Перекрытия чаще проектируют и устраивают в узкогабаритных помещениях для выращивания молодняка – профилакториях, телятниках, свинарниках-маточниках, небольших птичниках и родильных отделениях.

Перекрытия должны быть прочными и достаточно легкими, малотеплопроводными, маловоздухопроводными, огнестойкими и экономичными. Коэффициент теплопередачи потолков должен быть в пределах 0,7 – 0,2 ккал/м³ /ч/⁰С.

Полы для содержания животных в помещениях должны отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям: иметь минимальную теплопроводность, повышенную прочность, несгораемость, быть ровными, эластичными, водонепроницаемыми. Они должны быть удобными для уборки и дезинфекции и вместе с тем – нескользкими, обладать стойкостью к воздействию агрессивной среды.

В помещениях для содержания животных не делают подполья, полы настилают непосредственно на утрамбованный грунт после удаления растительного слоя. Полы помещения поднимают выше уровня земли на 15 – 20 см.

В практике строительства животноводческих объектов применяют следующие конструкции полов: земляные, глинобитные, глинощебневые, кирпичные, бетонные, керамзитобетонные, асфальтовые, деревянные, металлические и из синтетических материалов.

При выборе типа полов учитывают нагрузку и интенсивность различных воздействий на него.

Иногда в одном помещении целесообразно использовать несколько видов полов: например, в стойлах и в станках – теплый и относительно мягкий пол (деревянный); в проходах – более прочный, жесткий пол (бетонный). В животноводческих помещениях при гидравлических способах удаления навоза применяются решетчатые полы.

Полы из утрамбованного грунта, глинобитные и глинощебневые более приемлемы в конюшнях, скотных дворах для молодняка, в коровниках и птичниках при содержании на глубокой подстилке.

Деревянные полы при правильном их устройстве являются лучшими для сельскохозяйственных животных в теплотехническом отношении, но они недолговечны, влагоемки и плохо подвергаются дезинфекции.

Асфальтовые полы водонепроницаемые, но по сравнению с деревянными более холодные. При высокой температуре и воздействии агрессивной среды (аммиака, дезсредств и др.) поверхность асфальтового пола становится шероховатой, на ней появляются неровности и углубления, что затрудняет уборку и дезинфекцию помещения. Следует также учитывать, что при нагревании асфальт может выделять ядовитые и раздражающие вещества.

Бетонные полы устраивают в коровниках, свинарниках и птичниках при содержании на глубокой подстилке, в помещениях для клеточного содержания, а также в других помещениях вне зон размещения и отдыха животных.

Бетонный пол прочный, его легко очищать и дезинфицировать, но он обладает высокой теплопроводностью. Особенно опасно содержание на бетонных полах молодняка, наиболее чувствительного к ревматическим простудным заболеваниям. Недопустимо содержание на бетонных полах дойных коров, так как это приводит к маститам и болезням копыт.

При устройстве бетонных полов в местах для лежания животных необходимо применять теплоизоляционные щиты, например, деревянные, а также большое количество подстилки или устраивать электрообогрев.

Для коровников и свинарников также предложены полы из легких бетонов (С. И. Плященко), получаемых из природных или искусственных пористых материалов (керамзит, аглопорит). Такие полы по теплотехническим качествам не уступают деревянным, а по продолжительности срока эксплуатации превосходят их.

В промышленном животноводстве широко применяются решетчатые полы. Решетки, как правило, изготовляют из пенистого бетона, железобетона, железобетона с теплоизоляцией, чугуна и синтетических материалов.

При устройстве решетчатых полов необходимо учитывать санитарно-гигиенические требования к форме элементов, ширине верхней грани и щели, возможность проведения эффективной очистки, дезинфекции и т. д.

Лучшая форма элементов решетчатого пола – V-образная с плоской верхней гранью без дополнительных скосов; при наличии скосов у животных часто бывают травмы межкопытной щели.

Полы для ремонтных телок и молочных коров целесообразно устраивать смешанные (сплошные и решетчатые), чтобы обеспечить надлежащие условия отдыха на сплошных полах и удаление фекалий через решетки в зоне дефекации животных.

Для откармливаемого молодняка крупного рогатого скота решетчатый пол устраивают на всей поверхности групповой клетки. В свинарниках-откормочниках решетчатые полы располагают вдоль кормового прохода. Устанавливают решетки перпендикулярно по отношению к фронту кормления. Следует учитывать соотношение планки и щели решетчатого пола.

Уход за полами заключается в систематическом текущем их ремонте, в поддержании чистоты, в предотвращении скапливания жидкостей и др.

Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания или сооружения, предназначенная для его защиты от климатических воздействий и состоящая из несущей конструкции и кровли.

В некоторых случаях часть кровли выполняется из прозрачных материалов, что позволяет значительно улучшить естественную освещенность помещения (Германия).

Кровля должна быть водонепроницаемой, прочной, легкой и безопасной в пожарном отношении.

Воротаделают достаточно плотными, они не должны промерзать и конденсировать влагу на внутренней поверхности. Каждое отделение помещения должно иметь минимум два выхода – один основной, другой запасной наружный.

Размеры ворот устанавливают с учетом размеров машин и оборудования; в помещениях для крупного рогатого скота, свиней, овец и птиц минимальные размеры ворот должны быть следующими: ширина – 2,1 м, высота – 1,8 м; в конюшнях ширина такая же, высота – 2,4 м.

Ворота устраивают с открыванием наружу или по ходу основного движения.

Окнапредназначены для обеспечения помещения необходимым освещением в дневное время суток, а также они могут использоваться для вентиляции.

Расстояние или высота от пола до подоконника (нижнего края окна) принимается следующая (м): в коровниках для привязного содержания и в телятниках – 1,2 – 1,3, в коровниках для беспривязного содержания – 1,8 – 2,4, в конюшнях – не менее 1,8, в пункте искусственного осеменения – 0,8, в свинарниках – не менее 1,2, в овчарнях и птичниках – не менее 1.

При таком расположении окон животные меньше подвергаются охлаждению и повреждению глаз, а средняя часть помещения будет лучше освещаться. Целесообразно часть окон делать открывающимися целиком или в виде верхних откидных фрамуг.

Как наружное ограждение окна теряют значительное количество тепла. Коэффициент теплопотерь зависит от наличия одного или двух переплетов

(рам) и площади остекления.

Уход за окнами заключается в очистке стекол от пыли, грязи, льда и их утеплении.

Иногда помещения с регулируемым искусственным микроклиматом, чаще всего в промышленном птицеводстве, строят без окон. Это предотвращает утечку тепла и конденсацию водяных паров.

Исследованиями С. И. Плященко и И. Ф. Леоновой доказана эффективность содержания в безоконных помещениях откармливаемого молодняка крупного рогатого скота в возрасте старше 6 – 8 мес, а опытами А. П. Онегова, Х. Ф. Газизова и А. З. Ямова показана возможность при искусственном освещении откармливать свиней и выращивать в зимний период телят до 4 – 6-месячного возраста.

В безоконных помещениях искусственное освещение необходимо поддерживать на уровне не менее 30 лк в течение 8 – 12 ч, а в ночное время до 5 лк.

Откорм свиней в безоконных помещениях практикуется и за рубежом (Швеция).

Однако, за исключением птичников, безоконные животноводческие помещения в Республике Беларусь широкого распространения не получили.