3.6 Обоснование естественной и искусственной освещенности. Расчет светового коэффициента, количества и расположение оконных проемов, электроламп. Источники и режимы уф-облучения

Гигиено-физиологическое обоснование естественной и искусственной освещенности на организм лактирующих коров.

Биологическое действие солнечней радиации на организм связано с ее качественным составом и поверхности Земли. Видимые световые лучи солнца обладают согревательным эффектом и действуют также фотохимически, но слабее ультрафиолетовых, поскольку энергия их квантов достаточна лишь для возбуждения молекул тех веществ, которые называются фотосенсибилизаторами. К последним относятся и зрительные пигменты сетчатки глаза, где под влиянием видимого света происходят биохимические реакции, ведущие к образованию нитромедиаторов, и генерируются электрические импульсы, вызывающие ощущение света. Те же нитромедиаоторы стимулируют функцию леток гипофиза и центральной нервной системы. Отсюда стимулирующее влияние света на весь организм, включая гонады, кору надпочечников и другие железы внутренней секреции (щитовидная).

Стимуляция организма видимым светом происходит не только через глаза, но и через кожу, так как в крови всегда имеется определенное количество фотосенсибилизаторов, например гематопорфирина.

Световые лучи оказывают существенное влияние на развитие яйцеклеток, течку.

Биологическое действие света за счет смены дня и ночи, света и темноты, продолжительности светового дня, напряженности солнечной радиации по сезонам года, времени суток обеспечивает изменение физиологического состояния животных. Такие ритмические изменения процессов жизнедеятельности в организме под влияние световых и темповых интервалов, называется фотопериодизм. Многие информационные и регуляторные реакции, поведение животных объясняют именно фотопериодизмом.

Недостаток света приводит к глубоким нарушениям в защитной системе, сохранения здоровья и получения продукции. Под влияние солнечных лучей усиливается рост волос, функция потовых и сальных желез, утолщается роговой слой и уплотняется эпидермис, что ведет к повышению сопротивляемости кожи животных.

Под влияние света улучшается течение обменных реакций, увеличивается потребление кислорода и выделение углекислого газа и водяных паров, улучшается работа органов пищеварительной и других систем. Солнечное освещение усиливает бактерицидное свойство крови, ослабляет и разрушает вредно действующие продукты жизнедеятельности микробов. Систематическое умеренное воздействие солнечных лучей приводит к усилению кроветворения с одновременным увеличением количества эритроцитов и содержание гемоглобина. У животных после кровопотерь и переболевших тяжело протекающими болезнями, особенно инфекционными, облучение солнечными лучами стимулирует регенерацию крови и повышает ее свертываемость. Под влияние света многие микроорганизмы погибают в течение нескольких минут а более стойкие – через несколько часов или суток (возбудитель бруцеллеза – через 4-5 часов, сибирской язвы – через 2-5 суток). Солнечный свет – мощный дезинфицирующий фактор. От умеренного воздействия соленных лучей у животных увеличивается газообмен, возрастает глубина и уменьшается частота дыхания, увеличивается количество вводимого кислорода и повышаются окислительные процессы.

Улучшение белкового обмена проявляется повышением отложения азота в тканях, в результате чего прирост массы тела происходит быстрее у животных, потерявших его во время зимы, болезни или по другим причинам.

Чрезмерное солнечное облучение может вызвать отрицательный белковый баланс, а также может привести к отложению сахара в печени и в мышцах в виде гликогена. В крови резко снижается количество недоокисленных продуктов (ацетоновых тел, молочной кислоты), повышается образование ацетилхолина и нормализуется обмен веществ, что важно для высокопродуктивных животных. Также необходимо иметь в виду, что неумеренное пользование солнечной радиации летом, в дни с высокой инсоляцией, может привести животным значительный вред, в частности вызвать ожог, заболевание глаз, солнечный удар и др. Чувствительность к свету повышается после введение так называемых сенсибилизаторов – гематопорфирина, желчных пигментов, эозина. Солнечный ожог наблюдается у животных чаще всего на участках с нежной, мало покрытой волосами, непигментированной кожей в результате воздействия тепловых - солнечная эритема, лучей. Солнечный свет может вызвать раздражение сетчатки, роговой и сосудистой оболочек глаза и повреждение хрусталика. При продолжительной и интенсивной радиации возникают кератиты, помутнение хрусталика.

Для нормального хода работ и обеспечения нормального течения физиологических процессов в темновую половину суток все помещения для животных должны иметь искусственное освещение в соответствии с нормами. В ночное время оставляют только дежурное освещение. Чрезмерное длительное освещение искусственными лампами неблагоприятно сказывается на организме животных. У коров продуктивность снижается на 7%.

Способы обеспечения искусственной освещенности в помещении для дойных коров.

Из общего количества электроэнергии, потребляемого в сельском хозяйстве, на освещение в животноводстве затрачивается до 25%. Особенность освещения животноводческого комплекса для дойных коров заключается в том, что оно должно обеспечивать нормальную видимость предметов и в то же время способствовать нормальному течению физиологических процессов в организме животных. Основными источниками искусственного света в помещении для крупного рогатого скота являются лампы накаливания. В последнее время часто стали применять люминесцентные лампы, которые обладают высокой световой отдачей, большим сроком службы. Отмечается положительное влияние спектрального состава на физиологическое состояние и продуктивность коров.

Однако искусственному освещению придается недостаточное внимание: мощность ламп не соответствует нормативам, неправильно эксплуатируются светоустановки, которые подчас не выключаются круглосуточно. Молочность коров при освещенности 50-100 лк (лампами накаливания и люминесцентными) выше на 12-16%, чем при 4-10 лк. Нормы искусственного освещения во время выполнения производственных процессов следующие: общее в коровнике - 50 лк, на поверхности автопоилок – 10, в кормушках – 15, в кормовых и навозных проходами – 10, на уровне вымени – 20, в доильном зале – 30. Продолжительность освещенности помещения для коров должна быть не более 18 часов. Поскольку уход и наблюдение за животными проводятся как в дневное время, так и в ночное, то необходимо предусматривать дежурное освещение, составляющее 15-20% от общего. Распределение светильников в помещениях с привязным содержанием должно быть таким, чтобы обеспечивать максимальную освещенность зоны стойла. Поэтому их целесообразно устанавливать вдоль навозных проходов и частично над кормовыми. Очень часто светильники устанавливают вдоль кормовых проходов и тем самым зона работы доярки оказывается недостаточно освещенной.

Помещения для животных освещаются естественным светом через окна, которые устраиваются в стенах (переднее или боковое освещение), в крыше (верхний свет). Главное назначение окон – обеспечить в помещениях для животных внутренний световой климат, а также способствовать повышению производительности труда безопасности животноводов. Степень освещенности зависит от высоты стояния солнца, облачности, ориентации здания по сторонам света, состояния площади перед окнами, формы, величины размещения окон, цвета внутренних поверхностей потолка, стен. Белая оштукатуренная или побеленная стена отражает 85%, свежее дерево и кирпич – 40% и загрязненное дерево – 20% лучей. Поэтому в помещениях для животных, в доильных залах и других комнатах, должны быть стена окрашены в светлые тона.

Окна большого размера, вытянутые по высоте и расположенные выше на стене, дают большую освещенность и на большую глубину, что особенно важно для широкогабаритных построек. Расстояние от пола до подоконника принимается 1,2-1,5 метра. При таком расположении лучше освещается срединная часть помещения.

Расчеты СК и КЕО и удельной мощности электроламп в помещении для дойных коров.

Определение естественной освещенностипроизводят двумя методами – геометрическим (определение светового коэффициента СК) и светотехническим (определение коэффициента естественной освещенности – КЕО).СКоснован на определении светопроема (площади остекленной поверхности - Sост) к площади пола (Sпола), или относительной площади световых проемов (ОПСП):

СК=Sост/Sпола

Площадь коровника 1267,25 м^2, площадь остекления 126,725 м²;

СК=1267,25/126,725=10%, для дойных коров норма 10-15%.

Освещенность участков одного и того же помещения устанавливается определением углов падения. Угол падения образуется линиями, идущими от определенного места (кормушки, стойла, автопоилки): одна линия направлена горизонтально к окну, другая – к верхнему краю окна. Чем больше этот угол, тем выше освещенность. Чем дальше место от окна, тем ниже освещенность, так как угол будет меньше. По существующим нормам, этот угол должен быть не менее 27^о.

КЕО рассчитывают по формуле:

КЕО=(Евн/Ен)100

Например, освещенность внутри коровника 20лк (при лампах накаливания); наружная – 2000лк.

КЕО=(30/5000)100=0,6%, норма для дойных коров – 0,4%.

Минимальное значение рассчитывают аналогично, но освещенность определяют в наименее освещенной точке.

Так как освещенность во всех точках помещения различна, в связи с расстоянием от окон до внутреннего оборудования, необходимо проводить одновременно несколько замеров в различных зонах помещения. При определении среднего КЕО берут среднее арифметическое в каждой зоне.

Этот метод нормирования позволяет выбирать типы, расположение, конструкцию светопроемов, рассчитывать продолжительность естественного освещения, время выключения и включения электрического освещения.

Искусственную освещенностьопределяют путем подсчета удельной мощности светильников. Для этого число ламп в помещении подсчитывают и суммируют их мощность (в ваттах). Затем делят последнюю величину на площадь помещения, выраженную в квадратных метрах, и получают удельную мощность ламп (Вт/м²).Так как освещенность для дойных коров по норме должна составлять 50 лк, то удельная мощность высчитывается путем деление освещенности (то есть 30 лк) на коэффициент е (для ламп накаливания он составляет 2,0), и таким образом выходит, что удельная мощность равна 15 Вт/м². При расчете количеств лампочек в помещении часто берут удельную мощность дежурного освещения, которая оставляет 4,5 Вт/м².

Подсчет количества лампочек в помещении для дойных коров выводится из формулы:

G=n*N/S, гдеn- количество лампочек, N-мощность 1 лампочки, S-площадь помещения. Отсюда n = G*S/N, n=15Вт/м²*1267.25м²/60Вт, n = 316 лампочек. Но так как устанавливать такое количество лампочек экономически невыгодно, то при подстановки дежурного значения G, выходит, что n = 4,5*1267,25/60, n = 95 лампочек.

Расчет количества окон.

Площадь помещения (S): 1267,25 м²

Площадь остекления (Sостекл.): 126,725 м², по формуле: S/СК=1267,25м²/10%

Размер одного окна: ширина 1,5 м, длин 2м

Площадь одного окна (Sокна): 3 м²

N– количество окон, N = Sостекл./Sокна,N= 126.725/3=42 окна

Гигиено-физиологическое обоснование применения УФ-облучения для дойных коров.

Ультрафиолетовое облучение обладает большой энергией квантов, которая достаточна для того, чтобы вызвать возбуждение молекул белков, нуклеиновых соединений, включающих аминокислотные остатки. Происходящий при этом фотолиз (распад) белковых молекул сопровождается образованием физиологически активных комплексов типа гистамина, холина и других, активизирующих симпатокоадреналиналовую систему, обмен веществ и трофические процессы. Улучшается функционирование органов дыхания и кровообращения, кислородное питание тканей. Также эти лучи вызывают общее стимулирующие эритемное действие на организм за счет расширения кроветворных сосудов, которое начинается в коже. При этом усиливается рост волос, активизируется функция сальных и потовых желез, утолщается роговой слой, уплотняется эпидермис. Вследствие перечисленного, повышается сопротивляемость кожи, усиливается регенерация тканей, заживление язв и ран. В базальном слое образуется меланин. Ультрафиолетовые лучи усиливают гемопоэз, иммуногенез и естественную сопротивляемость организма у действию инфекционных и токсических агентов. УФ-лучи служат мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводстве. Под влиянием фотохимического действия УФ-лучей эргостерон, поступающий из кормов, в поверхностных слоях кожи превращается в кожном сале в 7,8-дегидрохолетстерин, из которого образуется холекальциферол – витамин Д₃, обладающий антирахитичным действием. При действии УФ-излучения на нуклеиновые кислоты микробной клетки наступает ослабление их жизнеспособности (бактерицидный эффект по отношению ко многие патогенным микроорганизмам). Облучение дойных коров повышает их удойность на 13% при сохранении жирности молока на том же уровне или даже при некотором его увеличении.

У облучаемых животных улучшается общее физиологическое состояние, в сыворотке увеличивается содержание кальция и фосфора, а также улучшается соотношение этих элементов, что способствует усилению отложению в костях фосфорно-кальциевых солей. Повышается резервная щелочность крови, количество общего белка и гемоглобина. У крупного рогатого скота усиливается моторика желудочно-кишечного тракта, что может быть использовано при лечении атонии реджелудков.

Источники УФ-излучения и режим работы для дойных коров.

В качестве источников излучения в установках применяют следующие.

Эритемные люминесцентные ртутные дуговые лампытипа ЛЭ. Представляют собой трубку увиолевого стекла, внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминифора, преобразующим ультрафиолетовое излучение области С с длиной 254 нм в излучение спектров В и А с длиной волны 280-360 нм. Эритемное излучение – УФ излучение с длиной волны в интервале 280-400 нм – оказывает в малых дозах полезное влияние на организм животных; эритмные поток (Фэр) – мощность эритемного излучения, единица измерения эр, которая соответствует потоку излучения с длиной волны 297 нм мощность 1 Вт.

Бактерицидные ртутные дуговые лампытипа ДБ-30, ДБ-60. Этот тип ламп представляет собой трубку увиолевого стекла, хорошо пропускающего УФ-лучи с области С. Электрический разряд в смеси паров ртути и аргона служит источником излучения, большая часть которого приходится на поток излучения с длиной волны 254 нм, соответствующей области наибольшего бактерицидного действия. Бактерицидное излучение – УФ излучение в спектральной области 200-400 нм – вызывает гибель бактерий; бактерицидные поток (Фб) – мощность бактерицидного излучения, единица измерения бакт, которая соответствует потоку излучения с длиной волны 254 нм мощностью 1 Вт.

Дуговые ртутные трубчатые лампывысокого давления типов ДРТ (ДРТ -400 или по новому - ПРК-100) представляют собой трубку из кварцевого стекла, хорошо пропускающего УФ-лучи в области А, В, С и в видимой области спектра; являются мощным источником излучения.

Данные излучатели используются в следующих облучателях.

Эритемный облучатель типа ЭО1-30Мпредназначен для облучения животных в стационарных условиях, выпускается в пылевлагозащитном исполнении. Выполнен в виде отражателя, где с помощью ламподержателей установлена эритемная лампа ЛЭ-30-1, защищенная металлической стекой. Крепятся с помощью двух подвесок к потолочному перекрытию. Эритемные облучатели ЭО-1 и ЭО-2 также служат для облучения животных в стационарных условиях (ОЭ-1 в обычном, а ОЭ-2 в пылевлагозащитном исполнении).

Светильник-облучатель ОЭСПО2, предназначен для одновременного освещения и УФ-облучения, включает осветительную люминесцентную лампу ЛБР-40, эритемную лампу ЛЭР-40 и отражатель. Лампы включаются раздельно.

Облучатель ртутно-кварцевый ОРК-2.Необходим при использовании УФ-излучения для профилактических и лечебных целей. Состоит из отражателя с лампой ДРТ-400 и питающего пускорегулирующего устройства, которые соединены между собой гибким кабелем длиной 15 м.

Облучатель ртутно-кварцевый ОРКШ на штативе. Отличие от ОРК-2 – перемещение на колесах, а отражатель с лампой ДРТ-400 закрепляется на стойке.

Установка облучения механизированная УО-4 предназначена для облучения животных в стационарных условиях.

Излучатели ДБ-30 и ДБ-60 используют в облучателях типа ОБН и ОБП(облучатель настенный бактерицидный, облучателей бактерицидный настенный).

Режим использования. Нормальной дозой для дойных коров является:

ДРТ-400 -270-290 мЭР*час/м^2, в сутки; время облучения 25-30 минут,

ЛЭ-15 и ЛЭ-30 – 270-290 мЭР*час/м², время облучения 5-6 минут.

Животные облучается один раз в 2-3 дня, высота подвески лампы ДРТ-400 составляет 1-2 м от уровня спины животного, а ламп типа ЛЭ – 202 м.