Раздел 1. Исходные данные для проектирования: Технологическое задание и Нормативная база

Основой для принятия проектных решений служат два типа исходных данных: специфические требования конкретного производства, изложенные в технологическом задании, и общие требования, установленные нормативной базой.

1.1. Главный документ — задание от технологов (ТЗ)

Технологическое задание (ТЗ), разработанное и утвержденное главным агрономом-технологом комплекса, является первичным и наиболее важным документом для инженера-проектировщика. Если нормативные документы, в частности НТП-АПК 1.10.09.002-04, задают общие рамки и диапазоны параметров, то ТЗ конкретизирует их для данного конкретного производства, штамма грибов и используемого субстрата.

Технически и юридически грамотно составленное ТЗ служит:

• Основой для расчетов: Содержит точные числовые данные, необходимые для определения производительности оборудования.
• Критерием приемки системы: Выполнение параметров, указанных в ТЗ, является подтверждением работоспособности и эффективности спроектированной системы.
• Частью договорной документации: Защищает как проектировщика (от необоснованных претензий), так и заказчика (гарантирует получение требуемого результата).
• Инженер-проектировщик обязан запросить у технологической службы заказчика ТЗ, включающее как минимум следующие данные:

Детальная циклограмма роста: Пофазовый график для конкретного штамма с указанием длительности каждой фазы в сутках или часах.

Параметры микроклимата для каждой фазы:

• Температура воздуха (°C) с указанием допустимых отклонений.
• Температура компоста/субстрата (°C), так как она может отличаться от температуры воздуха и является важным технологическим показателем.
• Относительная влажность воздуха (%) с допустимыми отклонениями.
• Концентрация CO₂ (ppm) — ключевой параметр, определяющий расход наружного воздуха.

Данные по технологической нагрузке:

• Масса загружаемого компоста на одну камеру (тонн).
• Пиковое тепловыделение компоста для каждой фазы (кВт/тонну).

Конструктивные и эксплуатационные требования:

• Схема расположения и габариты стеллажей.
• Максимально допустимая скорость движения воздуха над поверхностью гряд (м/с).
• Требования к режимам санитарной обработки камер (например, пропаривание при высоких температурах), что влияет на выбор материалов и оборудования.

Параметры, указанные в ТЗ, не должны противоречить диапазонам, установленным НТП-АПК, но должны их уточнять и конкретизировать.

1.2. Анализ и иерархия применения нормативной базы

Проектирование должно основываться на комплексном применении нормативных документов, выстроенных в четкой иерархии по приоритету.

Отраслевые технологические нормы (Высший приоритет):

НТП‑АПК 1.10.09.002‑04 «Нормы технологического проектирования комплексов по выращиванию шампиньонов». Является документом, проверяющим и ограничивающим данные ТЗ. Устанавливает обязательные для соблюдения диапазоны параметров.

Санитарно-гигиенические нормы:

Действующие общие санитарные правила для пищевых производств (в т.ч. СанПиН 2.3/2.4.3590‑20). Регламентируют требования к гигиене производства, материалам и организации воздушных потоков.

Нормы по безопасности труда:

ГОСТ 12.1.005‑88 «ССБТ. Общие санитарно‑гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Применяется для обеспечения безопасности персонала, но с приоритетом технологических требований в производственных зонах.

Базовые общестроительные и вентиляционные нормы:

СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» и СП 56.13330 «Производственные здания». Предоставляют методики расчетов и общие требования к системам для реализации задач, поставленных в ТЗ и вышестоящих нормах.

Раздел 2. Расчетные параметры микроклимата как основа проекта

Ключевые параметры для проектирования систем ОВиК принимаются строго в соответствии с НТП-АПК 1.10.09.002-04. Анализ этих параметров выявляет главные вызовы для проектировщика.

Таблица 1. Расчетные параметры микроклимата для камер выращивания шампиньонов (анализ данных НТП-АПК 1.10.09.002-04, Таблицы 5.1, 5.2)

Анализ таблицы показывает, что система ОВиК должна обладать исключительной гибкостью. Например, при переходе от фазы разрастания к «шоку» система должна за 2-3 суток:

• Снизить температуру воздуха на 6-8 °C.
• Снизить концентрацию CO₂ в 3-5 раз, что требует кардинального увеличения подачи наружного воздуха. Эта динамичность является определяющим фактором при выборе мощности оборудования и стратегии управления.

Раздел 3. Методология расчетов и проектирования

3.1. Расчет требуемого воздухообмена

Ключевым параметром, определяющим расход наружного воздуха в камерах выращивания, является концентрация CO₂. Это следует из того, что НТП-АПК устанавливает для CO₂ узкие и критически важные для технологии диапазоны. Расчет производится по методикам ассимиляции вредностей, приведенным в СП 60.13330.2020, где в качестве вредности выступает углекислый газ. Расход воздуха по ассимиляции тепло- и влагоизбытков является вторичным (проверочным) и используется для определения требуемой мощности охладителей, нагревателей и увлажнителей.

3.2. Организация воздушного баланса

В соответствии с СанПиН 2.3/2.4.3590-20, для предотвращения распространения загрязнителей (спор, микроорганизмов) необходимо создание направленных воздушных потоков. Это достигается путем проектирования каскада давлений:

1. Зоны с избыточным давлением (положительный дисбаланс): Помещения упаковки готовой продукции, экспедиции, «чистые» коридоры. Это создает воздушный барьер, препятствующий проникновению загрязнителей извне.
2. Зоны с разрежением (отрицательный дисбаланс): Камеры выращивания (для локализации спор внутри камеры), туннели пастеризации (для локализации запахов и аммиака), зоны мойки тары.

Раздел 4. Требования к оборудованию и системным решениям

4.1. Вентиляционные установки (AHU)

Оборудование должно соответствовать требованиям СанПиН 2.3/2.4.3590-20 для пищевых производств. Это означает обязательное гигиеническое исполнение:

• Материалы: Внутренние поверхности корпуса, рамы, поддоны должны быть выполнены из коррозионностойких материалов (например, нержавеющая сталь).
• Конструкция: Гладкие поверхности без застойных зон, скругленные углы, наличие смотровых окон и сервисных люков для инспекции, легкий доступ ко всем компонентам для мойки и дезинфекции.
• Защита теплообменников: Обязательное применение защитных покрытий (эпоксидных, полиуретановых), стойких к агрессивной среде и дезинфицирующим растворам.

4.2. Системы воздухораспределения

Прямое требование НТП-АПК 1.10.09.002-04 к низкой подвижности воздуха (0.1–0.3 м/с) делает невозможным применение стандартных воздухораспределителей (решеток, диффузоров), создающих высокоскоростные струи. Единственным решением, удовлетворяющим этому требованию, является применение систем низкоскоростного воздухораспределения (например, перфорированных текстильных или полиэтиленовых воздуховодов), которые подают воздух через большую площадь поверхности, обеспечивая его равномерное и медленное «сползание» на стеллажи.

4.3. Технологии энергосбережения

СП 60.13330.2020 делает обязательным применение энергосберегающих решений. Для грибных ферм это имеет два ключевых аспекта:

4.3.1. Утилизация тепла

Высокие кратности воздухообмена, требуемые НТП-АПК, приводят к огромным теплопотерям зимой. Применение рекуператоров обязательно. Однако, согласно СанПиН 2.3/2.4.3590-20, не допускается переток воздуха между вытяжным (потенциально содержащим споры) и приточным каналами. Это требование исключает возможность применения роторных рекуператоров. Допустимыми типами являются:

• Пластинчатые перекрестноточные рекуператоры: Обеспечивают полное разделение потоков.
• Рекуператоры с промежуточным теплоносителем (гликолевые): Контуры притока и вытяжки гидравлически разделены, что гарантирует отсутствие перетока.

4.3.2. Частотно-регулируемые приводы (ЧРП)

Динамический характер технологического процесса (см. Таблицу 1) с изменением расхода воздуха от 10-20% до 100% делает неэффективным и невозможным использование вентиляторов с постоянной скоростью. Установка ЧРП на двигатели вентиляторов является единственным решением, позволяющим:

• Выполнить требования НТП-АПК по изменению воздухообмена.
• Выполнить требования СП 60.13330.2020 по рациональному использованию энергии.

4.4. Системы автоматизации (BMS)

Поддержание параметров микроклимата с точностью, заданной НТП-АПК 1.10.09.002-04, невозможно без комплексной системы автоматизации. BMS является исполнительным механизмом, реализующим требования норм. Минимальный функционал системы должен включать:

• Контур регулирования CO₂: Датчик CO₂ управляет клапаном наружного воздуха и/или производительностью приточного и вытяжного вентиляторов (через ЧРП).
• Контур регулирования температуры: Датчик температуры управляет клапанами на линиях тепло- и холодоносителя.
• Контур регулирования влажности: Датчик влажности управляет системой увлажнения/осушения.
• Программная реализация циклограмм: Контроллер должен иметь возможность программирования сценариев для автоматического перехода между фазами роста.

Заключение

Проектирование систем ОВиК для грибоводческих комплексов представляет собой процесс, где инженерные решения диктуются строгой иерархией нормативных документов. Успешный проект должен базироваться на следующих принципах:

• Приоритет технологии: Все расчеты и решения подчинены выполнению требований НТП-АПК 1.10.09.002-04, конкретизированных в технологическом задании.

• Соблюдение гигиены: Выбор материалов, оборудования и организация воздушных потоков должны соответствовать общим СанПиН для пищевых производств.

• Обоснованное применение общестроительных норм: СП 60.13330.2020 используется как инструментарий для реализации технологических и гигиенических требований с учетом энергоэффективности и безопасности.

Игнорирование любого из этих аспектов неизбежно приведет к созданию системы, не способной выполнять свои технологические функции, либо нарушающей действующее законодательство.