1. Почему вентиляция в птичнике — не вариант «по аналогии»

На большинстве промышленных объектов инженер может позволить себе работать по типовым решениям. В птицеводстве это невозможно:

• слишком высока плотность поголовья,

• слишком велики тепловыделения,

• слишком интенсивно выделяются аммиак и влага,

• слишком высока биологическая цена ошибки.

Например, взрослая птица массой 2 кг выделяет около 13 Вт явного тепла и до 10 г влаги в час. Умножьте это на десятки тысяч голов внутри одного корпуса — и становится понятно, что вентиляция должна ассимилировать гигантские нагрузки без скачков и провалов.

Любое отклонение — рост аммиака, перегрев, переохлаждение или срыв влажности — мгновенно бьёт по продуктивности, а иногда приводит к гибели поголовья. Поэтому инженерное решение должно начинаться не с оборудования, а с понимания процесса и нормативных требований.

2. Что делает микроклимат птичника уникальным

Технологические параметры здесь меняются постоянно:

• птица растёт и ежедневно увеличивает тепло- и влаговыделение,

• подстилка начинает активно выделять аммиак,

• плотность посадки достигает предельных значений,

• при жаре птица перестаёт есть — и падают привесы,

• при переохлаждении растёт расход корма и риск заболеваний.

Инженеру требуется не просто расчёт, а динамическая модель воздухообмена, которую система автоматики должна отрабатывать в режиме реального времени.

Именно поэтому в птичниках применяется не одна схема вентиляции, а целый набор режимов — минимальный, переходный, туннельный, «летний без охлаждения», «летний с испарительным охлаждением» и так далее.

Каждый из них должен быть учтён в проекте.

2.1. Нормативные параметры микроклимата

Температура воздуха

• первые сутки: 32–34 °C;

• по мере роста температура постепенно снижается;

• конечный период выращивания: 18–21 °C.

Температурная кривая должна соблюдаться с высокой точностью.

Влажность воздуха

• оптимум: 60–70%;

• увеличение выше 75% ускоряет выделение аммиака из подстилки.

Газовый состав

• NH₃ (аммиак) — не выше 15–20 мг/м³;

• CO₂ — не более 0,25% (2500 ppm).

Эти границы определяют минимально допустимый воздухообмен даже при низких тепловыделениях.

2.2 Расчёт воздухообмена: три метода и один итог

Воздухообмен определяют тремя независимыми методами:

𝐿итог=max(𝐿тепло,𝐿влага,𝐿CO₂)

Расчёт по теплу

Тепловыделения птицы, оборудования и подстилки:

𝑄=𝑄птица+𝑄оборуд+𝑄подстилка

Для воздухообмена:

Lт​=3.6⋅Q​/ρ⋅cp​⋅Δt​

где

ρ ≈ 1.2 кг/м³,

cₚ ≈ 1 кДж/(кг·К),

Δt = 4–6 °C.

Упрощённый инженерный вариант:

𝐿т≈0.83⋅(𝑄кВт/Δ𝑡)⋅1000​

При старшем возрасте птицы именно тепловыделения формируют основной объём воздухообмена.

Расчёт по влаге

Птица выделяет значительное количество влаги, что требует постоянного её удаления:

𝐿вл=𝑊птица/ (𝑑нар−𝑑внутр)

где d — влагосодержание воздуха.

Если влажность не контролируется — растёт NH₃, ухудшается подстилка, появляются респираторные заболевания.

Расчёт по CO₂

Для расчёта воздухообмена по газам используется уравнение баланса:

𝐿CO₂=𝑁⋅𝐺/ (𝐶𝑖−𝐶𝑜)

где:

G — выделение CO₂ одной птицей,

C_i — предельно допустимая концентрация,

C_o — содержание CO₂ наружного воздуха.

В первую неделю выращивания расчёт по CO₂ часто определяет минимальную вентиляцию.

3. Основные схемы вентиляции: когда и что применять

3.1. Естественная вентиляция

Используется только на малых фермерских хозяйствах.

Проблемы:

• неуправляемость,

• зависимость от погоды,

• невозможность обеспечить точные параметры микроклимата для промышленных кроссов.

Современные птицефабрики её не применяют.

3.2. Механическая вентиляция

Базовое решение для всех промышленных птичников.

Продольная схема

Воздух поступает через стеновые клапаны, удаляется — через вытяжные шахты или вентиляторы. Используется как режим минимальной вентиляции.

Туннельная схема

Главный инструмент борьбы с тепловыделением.

Скорость потока 2–3 м/с позволяет эффективно охлаждать птицу за счёт конвективного обдува.

Приток — через торцевые панели (часто с испарительным охлаждением), вытяжка — мощные вентиляторы в противоположном торце.

Комбинированные схемы

Используются на объектах с переменной нагрузкой по сезонам: продольная — зимой, туннельная — летом.

3.3. Аварийная вентиляция

СП 60.13330 прямо требует аварийный воздухообмен при отключении электроснабжения.

Почему это важно:

при остановке вентиляции содержание CO₂ в корпусе достигает критических значений за 10–15 минут, и происходит массовый падёж.

Поэтому аварийные вентиляторы должны:

• иметь отдельный источник питания (ДГУ),

• обеспечивать не менее 0,5–0,7 м³/ч на 1 кг живой массы птицы.

4. Приточные системы: что важно учесть инженеру

Приток в птичнике — это не «подать воздух в помещение».

Он решает три задачи:

1. обеспечить разбавление газов,
2. перенести воздух в зону птицы без сквозняков,
3. подготовить воздух до нормативных параметров.

Критические моменты проектирования

• Все воздухозаборные отверстия должны иметь мелкоячеистые сетки (требование Приказа №188).

• Эти сетки создают дополнительное сопротивление — в проекте должен быть запас давления вентилятора 30–50 Па.

• В холодный период требуется подогрев притока — не только для температуры, но и для снижения влажности.

• В жарком климате — применение испарительного охлаждения (pаd-cooling).

5. Вытяжные системы: обеспечение стабильного разрежения

СП 60.13330 устанавливает важное требование: в птичнике поддерживают разрежение около 5–10 Па.

Зачем:

• свежий воздух всегда поступает через управляемые клапаны,

• исключается выброс аэрозолей через щели наружу,

• улучшается биобезопасность.

Размещение вытяжных вентиляторов зависит от принятой схемы:

• при продольной — равномерно вдоль здания,

• при туннельной — в одном торце,

• при клеточном содержании — нижняя зона играет ключевую роль, так как именно там максимальна концентрация аммиака.

6. Автоматизация — сердце системы вентиляции

Автоматизация должна обеспечивать:

• управление клапанами и вентиляторами по датчикам,

• поддержание кривых температуры по возрасту птицы,

• контроль CO₂, NH₃, влажности, давления,

• режимы минимальной и туннельной вентиляции,

• блокировки и безопасность.

Критически важно размещать датчики в репрезентативных точках, а не в струе воздуха от клапана или возле калорифера.

7. Требования пожарной безопасности

Птичники относятся к категориям В1–В4 по СП 12.13130 — это означает:

• вентиляционное оборудование должно быть в соответствующем исполнении,

• транзитные воздуховоды — из негорючих материалов,

• противопожарные клапаны — в местах пересечения преград,

• проект не должен создавать путей быстрого распространения огня и дыма.

Пожарная безопасность здесь важна не меньше, чем микроклимат.

8. Энергоэффективность: где проектировщик может снизить расходы предприятия

По СП 60.13330 ключевыми направлениями являются:

• рекуперация тепла (особенно актуальна зимой),

• частотное управление вентиляторами,

• оптимизация воздухообмена по CO₂/NH₃,

• правильная теплоизоляция воздуховодов.

Система, работающая «на максимум» круглые сутки — означает большие эксплуатационные расходы и износ оборудования.

9. Биобезопасность

Биобезопасность прямо влияет на компоновку вентиляции.

Требования включают:

• защитные сетки на всех воздуховодах,

• раздельность систем для разных функциональных зон,

• отсутствие перетоков между корпусами,

• возможность мойки и дезинфекции всех элементов,

• минимизацию открытых каналов и щелей.

Проектировщик обязан учитывать это с самого начала планировочных решений.

10. Пример расчёта воздухообмена

Птичник: 35 000 голов, живая масса 2,5 кг.

Тепловыделение взрослой птицы ≈ 13 Вт.

𝑄=35000⋅13=455000Вт=455кВт

Q=35000⋅13=455000Вт=455кВт

Допускаем Δt = 4 °C.

𝐿т=0.83⋅4554⋅1000≈94000м³/ч

Это значение затем сравнивают с расчётами по влаге и CO₂, выбирая максимальное.

Заключение

Система вентиляции на птицеводческом предприятии — это технологический инструмент, обеспечивающий:

• соблюдение нормативного микроклимата,

• стабильность работы птицеводческого цикла,

• здоровье птицы,

экономическую эффективность предприятия.

Грамотный проект должен учитывать:

• нормативные параметры,

• динамику тепловыделений,

• влаговыделения,

• газовый баланс,

• режимы вентиляции,

• биобезопасность,

• пожарную безопасность,

• автоматизацию,

• эксплуатационные особенности.

Только комплексный подход обеспечивает устойчивый микроклимат и защиту продукции, оборудования и инвестиций.