Ветеринарно-гигиенические основы и инженерные расчеты проектирования помещений для КРС (на примере курсовой работы)

В условиях интенсификации животноводства, отклонение от нормативных параметров микроклимата и содержания КРС приводит к снижению удоев молока на 10–20% и сокращению прироста живой массы молодняка на 20–33%. Эти статистические данные служат не просто предупреждением, но и точным экономическим обоснованием необходимости строгого соблюдения ветеринарно-гигиенических и инженерных норм при проектировании животноводческих комплексов. Иными словами, гигиена содержания КРС — это прямая инвестиция в продуктивность и экономическую эффективность хозяйства.

Введение: Цель, задачи и нормативная база проекта

Целью настоящей работы является разработка исчерпывающего аналитического обзора и расчетного обоснования ветеринарно-гигиенических требований к проектированию, реконструкции и эксплуатации помещений для крупного рогатого скота (КРС) в Российской Федерации. Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечения эпизоотического и санитарного благополучия животноводческих предприятий, а также стремлением к максимальной реализации генетического потенциала продуктивности КРС, ведь любой промах в проектировании оборачивается снижением прибыли.

Работа строится на фундаменте действующих нормативно-правовых актов, которые служат не только техническими инструкциями, но и юридически обязательной базой для любого современного проекта. Ключевыми документами, регулирующими данный вопрос, являются:

• НТП 1-99 «Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота»: Определяет основные инженерно-технические и технологические параметры.
• Приказ Минсельхоза России от 21.10.2020 № 622 «Об утверждении Ветеринарных правил содержания крупного рогатого скота»: Устанавливает обязательные ветеринарно-санитарные требования к содержанию, размещению и эксплуатации хозяйств.
• СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03: Регулирует установление санитарно-защитных зон (СЗЗ).

Задача работы — не только структурировать эти требования, но и продемонстрировать практические методики расчетов (вентиляции, теплового баланса, навозоудаления), которые являются неотъемлемой частью любого курсового или дипломного проекта по зоогигиене и ветеринарной санитарии.

Нормативно-планировочные требования к размещению и конструкции животноводческих объектов

Проектирование животноводческого комплекса начинается не с чертежей коровника, а с выбора участка и разработки генерального плана. На этом этапе вступают в силу ключевые ветеринарно-гигиенические и градостроительные нормы, призванные изолировать хозяйство от жилой застройки и источников возможного заражения. Стоит помнить: правильно выбранный участок — это 50% успеха в борьбе с эпизоотиями.

Обоснование выбора площадки и санитарно-защитные зоны

Выбор участка для строительства или реконструкции фермы КРС строго регламентируется Приказом № 622 и санитарной классификацией объектов. Главная цель — создание санитарно-защитной зоны (СЗЗ), которая является барьером между источником потенциального загрязнения (фермой) и нормируемыми территориями (жилой зоной, водоемами).

Размер СЗЗ зависит от класса опасности предприятия, который определяется, прежде всего, поголовьем:

Поголовье КРС (условных голов)	Класс опасности (СанПиН)	Нормативный размер СЗЗ
До 50 голов	IV	50 м
От 50 до 300 голов	III	100 м
От 1200 до 2000 голов	II	500 м

Требования к размещению:

1. Территория хозяйства должна быть огорожена по всему периметру, чтобы исключить неконтролируемое проникновение диких животных и посторонних лиц, что является фундаментальной мерой биобезопасности.
2. Категорически не допускается содержание и выпас КРС на территориях, ранее использовавшихся под скотомогильники, полигоны твердых бытовых отходов или очистные сооружения, из-за риска контаминации патогенами и тяжелыми металлами.
3. Минимальные расстояния от животноводческих построек до границ соседних участков, где расположены жилые дома, также строго нормируются: при поголовье не более 10 голов это расстояние составляет 5 м, при 40 головах — 15 м.

Требования к зданиям и санитарной инфраструктуре

Конструктивные требования к животноводческим помещениям направлены на обеспечение долговечности, удобства дезинфекции и создания необходимого внутреннего пространства.

Высота помещений — критический параметр:

Внутренняя высота животноводческих помещений определяется способом содержания, поскольку это напрямую влияет на объем воздушного куба на одну голову и, следовательно, на качество вентиляции и концентрацию вредных газов.

• Для привязного и беспривязного содержания без подстилки минимальная высота от уровня чистого пола до низа выступающих конструкций должна составлять не менее 2,4 м.
• При содержании КРС на глубокой несменяемой подстилке высота должна быть увеличена — не менее 3,3 м. Это необходимо для предотвращения контакта животных с потолком по мере накопления подстилки (слой которой может достигать 1 м) и для сохранения достаточного воздушного объема.

Материалы и санитарная обработка: Стены, полы и покрытия должны быть устойчивы к агрессивной среде (аммиак, влага), а также к регулярному воздействию дезинфицирующих веществ. Антикоррозийные покрытия должны быть нетоксичными и безвредными для животных.

Санитарная инфраструктура (Усиление биобезопасности): Въезд на территорию хозяйства является критической точкой. Он обязательно должен быть оборудован дезинфекционным барьером (дезбарьером). В условиях российского климата (особенно в холодный период) особое внимание уделяется выбору дезинфицирующих растворов. НТП и Ветеринарные правила требуют использования незамерзающих дезинфицирующих средств, способных сохранять активность при температурах до −36 °С, что обеспечивает непрерывность контроля за биобезопасностью.

Оптимизация микроклимата: Нормативы, влияние на продуктивность и расчетные методики

Микроклимат — это совокупность физических, химических и биологических факторов внутренней среды помещения, которые прямо или косвенно влияют на физиологическое состояние, иммунитет и продуктивность КРС. Несоответствие даже одного параметра нормативу может спровоцировать массовые респираторные заболевания и снизить экономические показатели.

Нормативные параметры микроклимата и ПДК газов

Нормативные параметры воздуха должны поддерживаться в зоне размещения животных, которая определяется как пространство высотой до 1,5 м над уровнем пола.

Показатель	Взрослые коровы (Холодный период)	Телята до 20 дней (Профилакторий)
Температура воздуха	10 °С	17 °С
Относительная влажность	40–75%	40–75%
Скорость движения воздуха (Холодный период)	Не более 0,5 м/с	Не более 0,2 м/с
Скорость движения воздуха (Теплый период)	До 1,0 м/с	До 0,5 м/с

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных газов (НТП 1-99):

Химический состав воздуха, особенно концентрации углекислого газа, аммиака и сероводорода, является ключевым индикатором качества вентиляции и санитарного состояния.

Газ	Взрослые животные и молодняк	Телята до 3 месяцев
Углекислый газ ($\text{CO}_{2}$)	Не более 0,25 % по объему	Не более 0,20 % по объему
Аммиак ($\text{NH}_{3}$)	Не более 20 мг/м³	Не более 10 мг/м³
Сероводород ($\text{H}_{2}\text{S}$)	Следы	Не более 5 мг/м³
Пыль (при раздаче кормов)	5 мг/м³	5 мг/м³

Превышение ПДК, особенно аммиака и пыли, оказывает прямое раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей, что открывает путь для развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний (бронхопневмонии, риниты). Разве не очевидно, что контроль за этими показателями является прямой превентивной мерой против ветеринарных затрат?

Количественное ветеринарно-экономическое обоснование

Соблюдение норм микроклимата — это не только требование закона, но и прямое условие экономической эффективности. Нарушение оптимальных параметров приводит к значительным, поддающимся количественной оценке потерям:

1. Снижение продуктивности: Как было указано во вступлении, нарушение оптимальных параметров микроклимата приводит к снижению удоев молока на 10–20% и сокращению прироста живой массы молодняка на 20–33%.
2. Влияние аммиака: Увеличение концентрации аммиака на 1 мг/м³ и влажности воздуха на 2% сопряжено с прямым снижением молочной продуктивности коров на 1,7% и повышением затрат кормов на единицу продукции на 3,7%. Это демонстрирует, что даже минимальное отклонение от ПДК (NH₃ ≤ 20 мг/м³) имеет ощутимые финансовые последствия.

Расчет вентиляции по избытку влаги и CO₂

Основной задачей вентиляции является удаление избытков тепла, влаги и вредных газов, выделяемых животными. Расчет воздухообмена производится по наиболее лимитирующему фактору, которым чаще всего в холодный период является влага, а в теплый — тепло.

1. Расчет воздухообмена по избытку влаги:

Этот метод является наиболее точным для определения минимально необходимого воздухообмена в холодный период.

$$L = \frac{Q_{\text{общ}}}{q_{1} — q_{2}}$$

Где:

• $L$ — часовой объем вентиляции (м³/ч);
• $Q_{\text{общ}}$ — общее количество влаги (водяных паров), поступающей в помещение (г/ч). (Нормативное значение для дойной коровы массой 600 кг составляет не менее 549 г/ч);
• $q_{1}$ — абсолютная влажность внутреннего воздуха при расчетной температуре (10°С) (г/м³);
• $q_{2}$ — абсолютная влажность наружного воздуха (г/м³).

2. Расчет воздухообмена по углекислому газу (CO₂):

Этот расчет используется для контроля концентрации газов, определяющих «свежесть» воздуха.

$$V_{\text{CO₂}} = \frac{M_{\text{CO₂}}}{C_{\text{в}} — C_{\text{н}}}$$

Где:

• $V_{\text{CO₂}}$ — необходимый воздухообмен (м³/ч);
• $M_{\text{CO₂}}$ — объем углекислого газа, выделяемого в помещении (м³/ч);
• $C_{\text{в}}$ — допустимая концентрация $\text{CO}_{2}$ в помещении (норматив ≤ 0,0025 м³/м³ или 0,25%);
• $C_{\text{н}}$ — концентрация $\text{CO}_{2}$ в наружном воздухе. Критически важный нормативный входной параметр: $C_{\text{н}}$ принимается равным 0,0003 м³/м³ (0,03 %).

Расчет теплового баланса (для обоснования отопления/вентиляции)

Расчет теплового баланса необходим для определения необходимости устройства отопления (при дефиците тепла) или интенсивности охлаждения/вентиляции (при избытке тепла) в холодный период.

$$Q_{\text{жив}} = Q_{\text{вен}} + Q_{\text{исп}} + Q_{\text{о.зд}}$$

Где:

• $Q_{\text{жив}}$ — общее количество тепла, поступающего от животных (включая явное и скрытое тепло);
• $Q_{\text{вен}}$ — теплопотери на нагревание вентиляционного воздуха;
• $Q_{\text{исп}}$ — теплопотери на испарение влаги (скрытое тепло);
• $Q_{\text{о.зд}}$ — теплопотери через ограждающие конструкции (стены, пол, потолок).

Расчет теплопотерь на вентиляцию ($Q_{\text{вент}}$):

$$Q_{\text{вент}} = 0,24 \cdot L \cdot (t_{\text{вн}} — t_{\text{н}})$$

Где $0,24$ — теплоемкость воздуха (ккал/(м³ · °С)); $L$ — объем вентилируемого воздуха (м³/ч); $t_{\text{вн}}$ — внутренняя расчетная температура; $t_{\text{н}}$ — наружная расчетная температура.

Важный нормативный нюанс: При расчетах, согласно НТП 1-99, нормы выделения тепла и влаги животными в ночное время должны приниматься на 20% ниже, чем расчетные значения, указанные в таблицах. Этот коэффициент снижения обязательно должен быть учтен при проектировании режима работы вентиляционной системы.

Гигиена освещения и ее роль в профилактике болезней

Освещение в животноводческих помещениях играет двойную роль: обеспечение комфортных условий для работы персонала и, что более важно, стимуляция физиологических процессов у животных (обмен веществ, синтез витамина D, регуляция полового цикла). Свет, по сути, является мощным неспецифическим стимулятором продуктивности.

Методика расчета естественной освещенности

Естественное освещение достигается за счет оконных проемов, размеры которых стандартизированы через Световой Коэффициент (СК) и Коэффициент Естественной Освещенности (КЕО).

Световой коэффициент (СК): Это отношение площади остекленной части окон ($S_{\text{чист.ст.}}$) к площади пола помещения ($S_{\text{п}}$).

$$\text{СК} = \frac{S_{\text{чист.ст.}}}{S_{\text{п}}}$$

Нормативное значение СК для коровников (привязное и беспривязное содержание) составляет 1:10 — 1:15.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО): Этот показатель точнее отражает качество освещения, поскольку учитывает не только площадь окон, но и их расположение, а также климатическую зону.

$$\text{КЕО} = \frac{E_{\text{вн}} \cdot 100}{E_{\text{нар}}}$$

Где $E_{\text{вн}}$ и $E_{\text{нар}}$ — соответственно, освещенность внутри и снаружи помещения. Норма КЕО для коровников, согласно НТП, должна составлять 0,8–1,0%.

Нормы искусственной освещенности

В случаях недостатка естественного света или в темное время суток используется искусственное освещение. Для КРС установлены следующие требования:

• Освещенность на уровне кормушек: Должна составлять 50–75 лк (люкс).
• Продолжительность рабочего освещения: Для стимуляции продуктивности (особенно молочной) и обеспечения нормального поведения животных необходимо поддерживать продолжительность светового дня 14–18 часов в сутки.

Ветеринарно-санитарный контроль кормов, кормления и поения

Гигиена кормления и поения — это краеугольный камень профилактики незаразных и алиментарных заболеваний, а также гарантия безопасности конечной продукции. Качество корма и воды должно быть безупречным, поскольку пищеварительная система КРС крайне чувствительна к любым токсинам.

Требования к доброкачественности и безопасности кормов

Согласно Приказу № 622, все корма и кормовые добавки должны быть безопасными и соответствовать ветеринарно-санитарным нормам. Наиболее серьезную опасность для КРС, особенно молочного направления, представляют микотоксины.

Жесткие нормативные уровни содержания микотоксинов:

Ветеринарный контроль кормов включает обязательную проверку на содержание микотоксинов, для которых установлены строгие ПДК:

Микотоксин	Технологическая группа	Максимально допустимый уровень
Афлатоксин B₁	Комбикорма для молочных коров и телят	Не более 0,01 мг/кг (при 12% влажности)
Т-2 токсин	Корма для КРС	Не более 0,1 мг/кг
Зеараленон	Корма для КРС	Не более 1,0 мг/кг

Превышение этих нормативов делает корм непригодным для скармливания и требует его обеззараживания или утилизации.

Обеспечение кормовой базы: В хозяйствах должен быть предусмотрен запас кормов: сена, соломы, сенажа, силоса и корнеклубнеплодов — в размере потребности на весь стойловый период. Запас концентрированных кормов (комбикорма) должен быть рассчитан на период не менее 30 суток.

Нормы поения и качество воды

Качество воды для поения КРС должно соответствовать требованиям питьевой воды по ГОСТ 2874-82, что исключает использование воды из случайных или загрязненных источников.

Гигиена поения:

1. Температура воды: Температура воды для поения КРС должна быть в пределах 8–12°С. Отклонение от этого диапазона (слишком холодная или слишком теплая вода) негативно сказывается на потреблении, пищеварении и продуктивности.
2. Суточные нормы: Нормы потребления воды молочными коровами, молодняком и другими технологическими группами строго регламентированы (Таблицы N 5 и N 6 Приказа № 622) и должны быть учтены при проектировании систем водоснабжения и расчете пропускной способности поилок.

Проектирование систем навозоудаления и обеззараживания

Навозоудаление — один из самых сложных инженерно-гигиенических вопросов на ферме. Несвоевременное или неправильное удаление навоза — основной источник аммиака, патогенной микрофлоры и загрязнения окружающей среды. Как можно обеспечить санитарное благополучие, если основная масса отходов не удаляется оперативно?

Расчет суточного выхода и емкости навозохранилища

Навозохранилища и площадки для биотермического обеззараживания должны быть расположены вне здания. Их емкость рассчитывается на основе максимального суточного выхода экскрементов (кала и мочи).

Нормы суточного ��ыделения экскрементов (Приказ № 622):

Технологическая группа	Выделение кала (кг/сут)	Выделение мочи (кг/сут)	Общий выход экскрементов (кг/сут)
Быки-производители	10,0	—	—
Коровы и нетели	16,0	14,0	30,0

Расчет объема навозохранилища ($V_{\text{хр}}$):

Емкость рассчитывается, исходя из необходимости накопления навоза в течение определенного периода (обычно 6–12 месяцев) с учетом его плотности.

$$V_{\text{хр}} = \frac{M_{\text{сут}} \cdot N \cdot T}{\gamma \cdot k}$$

Где:

• $V_{\text{хр}}$ — требуемый объем навозохранилища (м³);
• $M_{\text{сут}}$ — суточный выход навоза от одной головы (кг);
• $N$ — поголовье;
• $T$ — период накопления навоза (дней);
• $\gamma$ — объемная масса (плотность) навоза (кг/м³). Для бесподстилочного навоза КРС принимается 800–900 кг/м³;
• $k$ — коэффициент на уплотнение (или коэффициент неравномерности выхода).

Гигиенические требования к хранению и обезвреживанию

Основной метод обезвреживания твердого навоза — биотермическое обеззараживание, основанное на естественном разогреве органической массы до 60–70°С под воздействием микрофлоры.

Требования к глубокой подстилке:

При беспривязном содержании на глубокой несменяемой подстилке (солома, опилки) навоз убирается редко — 1–2 раза в год. Для обеспечения процесса биотермического обеззараживания (биологического подогрева) и деструкции патогенов температура подстилки на глубине 5 см должна поддерживаться не ниже 15–20°С. Слой слежавшейся подстилки не должен превышать 1 м.

Требования к навозохранилищам: Должны быть водонепроницаемыми, иметь подъездные пути и, при необходимости, систему для отведения и сбора навозных стоков.

Выводы и практические рекомендации

Выполнение курсовой работы по проектированию животноводческого объекта для КРС требует не простого описания, а глубокого синтеза ветеринарной гигиены и инженерных расчетов, основанных на действующих нормативных документах Российской Федерации (НТП 1-99 и Приказ № 622).

Строгое соблюдение ветеринарно-гигиенических условий, начиная от выбора площадки с учетом СЗЗ (от 50 м до 500 м) и заканчивая контролем ПДК вредных газов (NH₃ ≤ 20 мг/м³), является прямым условием сохранения здоровья поголовья и достижения плановых экономических показателей. Таким образом, правильное проектирование является краеугольным камнем долгосрочной прибыльности.

Ключевые практические рекомендации:

1. Обоснование расчетов: Все инженерные расчеты (вентиляция, тепловой баланс, емкость навозохранилища) должны быть основаны на точных нормативных входных параметрах (например, $C_{\text{н}} = 0,03\%$ для $\text{CO}_{2}$; плотность навоза 800–900 кг/м³; снижение тепловыделений на 20% ночью).
2. Контроль биобезопасности: Обязательно предусмотреть установку дезинфекционных барьеров с использованием незамерзающих растворов для круглогодичного режима работы.
3. Гигиена кормов: В расчетной части работы необходимо включить анализ рисков, связанных с микотоксинами, и указать меры контроля, основанные на жестких ПДК (например, Афлатоксин B₁ ≤ 0,01 мг/кг).

Только такой комплексный, основанный на нормах и расчетах, подход гарантирует проектирование современного, экономически эффективного и ветеринарно-благополучного животноводческого комплекса.

Список использованной литературы

1. Александров С.Н., Косова Т.И. Комбикормовое производство для животноводства: сырьевая база, минеральные корма, технологические процессы производства комбикормов. М.: АСТ, 2004. 192 с.
2. Зелепукин В. Крупный рогатый скот. Справочник для скотовода. М.: Аквариум-принт, 2007. 464 с.
3. Зиппер А. Ф. Растительные корма. Производство и применение: приусадебное хозяйство. М.: АСТ – Сталкер, 2005. 224 с.
4. Зиппер А.Ф. Механизмы и оборудование в приусадебном животноводстве: справочник. М.: Аст-Сталкер, 2004. 144 с.
5. Иванова Н.В. Нормативно-справочные материалы по животноводству: справочник. М.: Феникс, 2008. 256 с.
6. Максимов Н.В. Система естественной вентиляции с утилизацией теплоты // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. тр. СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2004. Вып. 76. С. 170-177.
7. Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота НТП 1-99. М.: Минсельхозпрод России, 1998.
8. Пожарная безопасность: Справочник / Под ред. С. В. Собуря. 3-е изд., доп. М.: ПожКнига, 2007. 272 с.
9. Родионов Г.В. Содержание коров на ферме. М.: АСТ, Артель, транзит книга, 2004. 224 с.
10. Рымкевич А.А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1990. 330 с.
11. Секреты высокой молочной продуктивности коров: приусадебное хозяйство. М.: АСТ- Сталкер, 2005. 256 с.
12. Хазанов Е.Е., Ревякин Е.Л. Рекомендации по модернизации и техническому перевооружению молочных ферм. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. 128 с.
13. Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 21.10.2020 N 622 «Об утверждении Ветеринарных правил содержания крупного рогатого скота в целях его воспроизводства, выращивания и реализации». URL: https://docs.cntd.ru/ (Дата обращения: 22.10.2025).
14. Нормы естественного и искусственного освещения коровника. URL: https://korovainfo.ru/ (Дата обращения: 22.10.2025).
15. Расчет теплового баланса животноводческих помещений. URL: https://studfile.net/ (Дата обращения: 22.10.2025).
16. Расчет теплового баланса животноводческих помещений — Проектирование птичника на 8000 голов ремонтного молодняка. URL: https://studwood.net/ (Дата обращения: 22.10.2025).
17. Нормативы освещенности для разных видов животных. URL: https://studfile.net/ (Дата обращения: 22.10.2025).
18. Расчет вентиляции по влажности, Расчет теплового баланса коровника. URL: https://studbooks.net/ (Дата обращения: 22.10.2025).
19. Вентиляция животноводческих помещений. URL: https://rusagrosistema.ru/ (Дата обращения: 22.10.2025).
20. Ветеринарно-санитарные правила для предприятий (комплексов) по производству молока на промышленной основе. URL: https://meganorm.ru/ (Дата обращения: 22.10.2025).
21. Ветеринарно-санитарные правила содержания и выращивания крупного рогатого скота на животноводческих комплексах. URL: https://pravo.by/ (Дата обращения: 22.10.2025).