Вентиляция помещений для содержания крупного рогатого скота

4. Проблема микроклимата в стратегии

технологической модернизации молочного скота

Стратегия технологической модернизации молочного животноводства отводит микроклимату животноводческих помещений одну из ключевых ролей [17].

Выбор стратегии технологической модернизации молочного скотоводства обусловлен целым рядом разноплановых по своей сути социальноэкономических факторов:

• продолжающийся рост цен на энергоносители и зерно;

• острый дефицит кадров на селе;

• моральное устаревание и физическая изношенность материально-

технической базы ферм;

• проблемы инвестиционного обеспечения товаропроизводителей;

• ужесточение экологических требований.

• Перечисленные особенности выдвигают на первый план в повышении

конкурентоспособности отрасли снижение издержек и прежде всего энергозатрат и трудозатрат на производство молока.

В области технологий в молочном скотоводстве мы сегодня являемся свидетелями перехода от концепции «человек управляет кормлением и доением» к концепции «корова управляет кормлением и доением» или к ее промежуточному варианту «корова управляет кормлением, а человек доением».

Примером реализации первой концепции, для которой характерно наличие общей среды для животного и человека, является привязное содержание коров. Вторая концепция предусматривает участие в процессе только животных. Пример реализации последней - роботизированная ферма. Промежуточный вариант реализуется при беспривязной технологии, когда кормлением управляет животное, а доением человек. Беспривязная технология уже более 20 лет является, своего рода, стандартом для западных стран. В России первые фермы с беспривязным содержанием были введены еще в конце 50-х годов прошлого века. Нынешний этап внедрения беспривязного содержания в ретроспективном плане надо рассматривать как четвертую попытку[17].

Первая концепция, как уже указывалось, предполагает общую среду для животных и человека. Между тем, требования к окружающей среде для животных и людей с техникой совершенно разные. Еще полвека назад фундаментальными многолетними исследованиями австрийских ученых было доказано, что понижение температуры среды до 0-5°С практически не влияет на продуктивность коров.

Исследования показали, что коровы нормально переносят температуру в пределах от -20 до +20°С, вне этого диапазона надои снижаются: при температуре выше 15...20°С потери достигают 35%, а при -10°С...-15°С коровы теряют до 5-7 % молока. Оптимальное значение температуры в коровнике находится в пределах 0...+12°С.

Люди и техника при относительно низких температурах среды работать не могут. Поэтому дифференцированный подход к выбору параметров среды по принципу «коровник для коров, доильный зал - для человека», означает переход на существенно более низкий уровень энергопотребления.

Параметры комфорта для животных достаточно хорошо известны. Так, зона термической нейтральности или зона комфорта для взрослого скота составляет 0-12°С, удельный объем здания на одну голову - 30 м^з , кратность воздухообмена зимой минимум 4-5, летом - 20-30[17]. Зарубежный и пока небольшой российский опыт свидетельствуют, что применение новых объемнопланировочных и технологических решений и строительных материалов, в том числе и традиционных, позволяют создать облегченные быстровозводимые коровники, полностью обеспечивающие эти условия за счет естественной вентиляции и теплоты самих животных без дополнительных источников энергии. Известно, что само животное массой 600 кг выделяет порядка 800 ккал в час свободного тепла и 0,5 кг влаги. Поэтому главной задачей является удаление влаги за счет организации многократного воздухообмена в коровнике. Обеспечение необходимой кратности воздухообмена зимой и на порядок выше летом достигается путем использования легкотрансформируемых штор или открываемых окон с остеклением из многослойного поликарбоната.

В общем балансе прямых затрат электроэнергии в коровнике большая часть приходится на освещение, которое, как известно, оказывает существенное влияние на продуктивность и воспроизводительные функции животных. Минимальные удельные затраты электроэнергии на освещение составляют 7-8 Вт/м² или в среднем для коровника на 400 голов с беспривязной технологией - более 25 кВт. С этих позиций большие резервы в энергосбережении содержит разработка и применение новых объемно-планировочных решений и материалов, обеспечивающих максимальное использование естественного освещения.

Многочисленные исследования, проведенные в последние годы, за рубежом (США, Канада, Израиль, Дания, Германия и др.) убедительно показали, что продление светового дня для лактирующих коров до 16 часов позволяет повысить продуктивность в среднем на 8%. В этой связи представляет большой интерес опыт ряда зарубежных фирм по использованию солнечных фотоэлектрических аккумулирующих установок.

На комфортность и продуктивное использование животного и корма большое влияние оказывают конструкция, материалы и размеры боксов для отдыха животных и других технологических элементов коровника. Известно, что часть тепла теряется через пол. Наименьшим коэффициентом теплоусвоения обладают глубокие боксы с лежбищем (глубокой подстилкой) из навозосоломистой или известково-соломистой смеси. Исследованиями установлено, что в таких глубоких боксах по сравнению с высокими боксами с резиновым покрытием и небольшим слоем подстилки значительно реже встречаются повреждения голеностопного сустава.

Для образования 1л молока необходимо, чтобы через вымя прошло 500л крови. При лежке интенсивность кровотока через вымя увеличивается вдвое. По зарубежным данным, продолжительность отдыха коров в боксах должна составлять 14-15 часов. Отметим также, что корова стоя расходует энергии примерно на 9% больше чем в лежачем положении.

При реконструкции молочных ферм не всегда удается в полной мере адаптировать вышеизложенные требования комфорта и энергосбережения к существующим коровникам. Это, прежде всего, относится к типовым зданиям, имеющим недостаточный объем и плоскую крышу, при которых трудно обеспечить требуемую кратность воздухообмена за счет естественной вентиляции. В других случаях есть опыт положительного решения этих вопросов.

Если коровник строится в первую очередь для коров, то доильный зал-и для многочасовой высокопроизводительной работы человека. Оптимальная температура для человека при выполнении работ средней тяжести составляет 17-19°С, допустимый диапазон - 15...20°С (сравним для коровы 0... 12°С). Различные зоны расположения оператора машинного доения и животных в доильном зале обусловили эффективное применение инфракрасных источников для местного обогрева траншеи обслуживания. В ночной зимний период это позволяет избежать замерзания доильной аппаратуры и автоматики. Эффективно применение в ночные периоды, в том числе и зимой, теплоизолирующих штор между доильной установкой и накопителем.

5. Старые и новые ошибки при проектировании помещений и вентиляционных систем для КРС

Следует в первую очередь отметить, что материалы и конструкции, применяемые в России для строительства коровников и телятников, не способствуют созданию микроклимата, отвечающего физиологическим потребностям животного.