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

В практике проектирования и строительства животноводческих помещений основным критерием нормирования и оценки естественного освещения является световой коэффициент (СК), который определяется геометрическим методом. Этот показатель выражает отношение суммарной площади чистого стекла оконных рам(∑ Sчист. ст.) к площади пола помещения для животных(Sпола) и показывает, какая площадь пола приходиться на 1 м2  остекления:  СК =                                   

Расчет естественной освещенности:

Стойловое помещение свинарника-маточника на 100 голов имеет следующие размеры:  длина - 58 м, ширина – 9,0 м, площадь пола – 522 (58 х9,0 ) м2.

Суммарную площадь остекленной поверхности, которое обеспечивает нормативную (расчётную) освещенность определяют из формулы:

                                     ∑ Sостекл. пов.=

Нормативное  значение светового коэффициента (СК) для свинарника 1:10-1:12

                                           ∑ Sостекл. пов. ==52,2м2

Размер одного оконного проема 1 х 2 м, площадь – 2 м2.

В свинарнике 26 окон (52,2 : 2 м2), которые располагаем по 13 на каждой  продольной стороне здания на высоте 1,2 м от пола.

Освещена должна быть 1:10 от площади пола: 522 / 10 = 52,2 м2

Угол падения света:

1 / 1,2

Tgα=1,2

α = 50°

Расчет искусственной освещенности:

В животноводческих помещениях для выполнения технологических процессов необходимо и искусственное освещение, так как естественное освещение обеспечивает только на 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний период и лишь 20% в осенне-зимний период. Причем в помещениях используется искусственное освещение: технологическое (рабочее) и дежурное.

По нормативу требуется искусственная освещенность в 75/30 лк. Предполагается для освещения помещения использовать люминесцентные лампы мощность 110 Вт каждая, для которых коэффициент перевода ватт в люксы равен 8,0. При этом удельная мощность ламп должна составлять

75 / 8,0 = 9,375 (Вт/м2). Учитывая, что SПОЛА =522 м2 , получаем необходимое количество ламп, равное (522х9,375) / 110 = 45 (шт.).

Приборы для измерения искусственной и естественной освещенности:

1. Люксметр Ю-116

2. Люксметр Ю-117

3. Люксметр «ТКА-Люкс»

УФ-облучение:

Источники ультрафиолетового излучения (УФ-излучения) можно разделить на естественные и искусственные.

Основным источником УФ-излучения естественного происхождения является Солнце. Из всего спектра УФ-излучения Солнца только небольшая длинноволновая часть достигает земной поверхности (λ > 0,29 мкм). Остальная часть УФ-спектра, в особенности коротковолновая, поглощается атмосферой, что оказывает сильное влияние на атмосферные процессы. Общий поток УФ-излучения в областях А и £ составляет 3...4% общей энергии солнечных лучей.

Большое количество источников УФ-излучения имеет техногенное происхождение: техногенные источники, имеющие температуру выше 2000 °С (лазерные установки, электрические дуги от сварочных работ, плазма, расплавленный металл, кварцевое стекло и т.п.), ртутные выпрямители; люминесцентные источники (лампы газоразрядные и ртутные), используемые в химическом и деревообрабатывающем производстве, сельском хозяйстве и т.д.

Солнце — мощный источник УФ-излучения. В ясные дни УФ-лучи составляют около половины солнечной радиации, в облачные — около четверти, а в пасмурные с осадками, особенно осенью и зимой, они почти отсутствуют в приземном слое. УФ-лучи имеют сравнительно небольшую длину волны, поглощаются поверхностными слоями кожи и не вызывают ощущения те плоты. Наибольшее их количество поглощается эпидермисом. При этом обеспечивается увеличение просветов в капиллярах кожи, и лишь незначительная часть достигает сосочкового слоя и сосудистых сплетений. В результате УФ-облучения происходит пигментация кожных покровов, что способствует повышению их резистентности к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. Лучистая энергия, проникающая в организм, превращается в различных тканях в другую форму — тепловую, электрическую, химическую. Биологическое влияние УФ-лучей объясняется их фотохимическим и фотофизико-химическим действием, а также фотоэлектрическим эффектом. Результат действия УФ-лучей на белковую молекулу — денатурация белка с последующей коагуляцией, вследствие чего снижается его стойкость по отношению к ферментам. В связи с этим в коже усиливаются процессы протеолиза (ферментативного расщепления белков), что приводит к образованию в организме животных высокоактивных продуктов — ацетилхолина, гистамина и гистаминоподобных веществ. Они, поступая в кровь, вызывают общее тонизирующее действие, раздражение нервных окончаний и развитие рефлекторных процессов.

Под действием УФ-лучей в организме происходит также ряд физиологических и биохимических изменений, характеризующихся усилением процессов обмена азота, фосфора, кальция, липидов и сахаров, повышением уровня окислительно-восстановительных процессов. Благодаря этому улучшается общее состояние животных и возрастает их естественная резистентность к заболеваниям.

УФ-лучи условно разделяют на три зоны:

А (УФА) с длиной волны 380...320 нм (они проникают через стекло и вызывают слабую эритему);

В (УФВ) — 320...275 нм (образуют витамин D2 из эргостерина и витамин D3 из 7-дегидрохолестерина, вызывают эритему с последующей пигментацией);

С (УФС) — 275... 180 нм (характеризуются выраженным бакте¬рицидным эффектом и разрушают витамин D).

Для животных особенно важно образование в их организме под влиянием УФ-лучей витамина В3, регулирующего фосфорно-кальциевый обмен, причем отрицательный баланс кальция и фосфора переходит в положительный и указанные вещества откладываются в костях. Таким образом, УФ-облучение — один из эффективных способов профилактики рахита у молодняка, костной дистрофии, других заболеваний, обусловленных нарушением минерального обмена в организме животных. На практике следует иметь в виду, что коротковолновые УФ-лучи, оказывающие сильное бактерицидное действие, не способствуют синтезу витамина D в организме, а наоборот, вызывают его разрушение как путем непосредственного раздражения кожных рецепторов, так и посредством попадания этих веществ в общий круг кровообращения.

Источники УФ-лампы:

1.       ЛЭ – лампа эритемная

2.       ДРТ – дуговая ртутно-трубчатая

3.       ДРШ – дуговая ртутно-шаровая

4.       Лампа ДБ – бактерицидная

Дозы и время облучения:

Свиней облучают один раз в 2-3 дня, высота размещения лампы ДРТ-400 составляет 1-2 м от уровня спины животного, а ламп типа ЛЭ – 2,2 м.

ИК-облучение:

 Источники инфракрасного излучения (ИК-излучения) можно разделить на естественные и искусственные.

Основным источником ИК-излучения естественного происхождения является Солнце

Источники искуственного происхождения делятся на две основные группы: светлые и тёмные.

К темным источникам ИК-излучения относятся система центрального водоснабдения:  центральное отопление,  брудоры для обогревания; газовые горелки, газовые пушки, специальные подогревающие коврики и т.д.

Светлые источники инфракрасного излучения тепла дают инфракрасное излучение, с малой долей в области видимого света и воспринимается глазом.

Источники:

1.    Лампы ИКЗ – инфракрасные зеркальные

2.    Лампы ИКЗК - инфракрасные зеркальные красные

3.    ОРИ-2 – облучатель рефлекторный инфракрасный

4.    ОВИ-2 – облучатель ветеринарный инфракрасный

5.    ИКУФ – облучатель  инфракрасный ультрафиолетовый

6.    ССПО1-250 – облучатель инфракрасный

7.    ССПО5-250 – облучатель инфракрасный

При прогревании кожи и глубоколежащих тканей сосуды расширяются; происходит значительный приток крови к периферическим сосудам; создается тепловой барьер, препятствующий переохлаждению организма. Улучшение кровообращения связано также с усилением биохимических и обменных процессов, увеличением биологических функций, активизацией защитных свойств организма. ИК-лучи способствуют повышению температуры кожи и ускоряют ток крови в сосудах, расположенных в дерме. В связи с этим улучшаются обменные процессы между кровью и тканями, усиливается активность тканевых клеток, ускоряется их размножение, активизируется деятельность ферментов, стимулируется развитие терморецепторов сосудистой системы, улучшаются качественные показатели крови.

Обычно при повышении обменных процессов в коже возникает больше активных продуктов распада, которые наряду с нервными импульсами от терморецепторов оказывают местное действие ИК-лучей на весь организм. Благодаря нервному и гуморальному влиянию при умеренных дозах ИК-излучения нормализуется тонус вегетативной и нервной систем, что положительно сказывается на состоянии, развитии, приростах, а также сохранности молодняка.

ИК-лучи способствуют повышению тонуса тканей и крови, увеличению сопротивляемости организма (естественной резистентности) и предупреждают простудные заболевания.

Использование ИК-излучения для обогрева молодняка должно быть круглосуточным с перерывами: для поросят в возрасте 30-45 суток - 1,5 ч обогрева и 0,5 ч перерыва.