Известно, что оптимальный микроклимат в помещениях для скота обеспечивает максимальную конверсию корма в продукцию, высокую резистентность животных, длительный срок их использования.
Предельно допустимое содержание пыли в зданиях для крупного рогатого скота — 5 мг/м3, уровень шума не должен превышать 70 дБ, а в профилакториях для телят — 65 дБ.
В зимний период норматив воздухообмена в расчете на 1 ц живой массы — не менее 17 м3/ч для взрослого скота, 20-25 м3/ч — для телят и 60 м3/ч — для молодняка. В переходный период — 35, 40-50 и 120 м3/ч, а летом 70,100-120 и 250 м3/ч на 1 ц живой массы взрослого скота, телят и молодняка соответственно. При этом подвижность воздуха должна соответствовать европейским стандартам. Допустимая микробная загрязненность воздуха, измеряемая в тысячах микробных тел в 1 м3 воздуха: не более 70 — в помещениях для взрослого скота и молодняка, 50 — в родильных отделениях и телятниках, 20 — в профилакториях.
Установлено, что коровы лучше чувствуют себя в прохладных помещениях. При повышении температуры воздуха с 20 до 30°С потребление коровой сухой массы корма снижается на 1,5 кг, а удой — на 3-5 кг в сутки. Поэтому в странах с теплым (Западная Европа) и особенно с жарким климатом (США, Израиль) новые коровники строят в виде навесов с практически открытыми боковыми стенами и неутепленной кровлей. На случай непогоды или похолодания стены здания закрывают шторами из прозрачной пленки, которые сматываются и разматываются или поднимаются и опускаются с помощью небольшой лебедки с ручным или электрическим приводом. Кроме обычных однослойных штор применяют надувные шторы системы «Люмитерм» — несколько скрепленных между собой длинных трубок из прозрачной пленки, помещенных между вертикальными направляющими, одна из которых может быть выполнена в виде сетки от птиц и насекомых. Степень открытия такой шторы регулируется подачей в трубки воздуха с помощью небольших вентиляторов. Наполняя трубки воздухом, можно регулировать сечение приточного окна вплоть до полного его закрытия. Благодаря меньшей теплопроводности и более плотному закрытию приточного окна система «Люмитерм» обеспечивает лучшую защищенность внутреннего объема здания от внешних атмосферных явлений, чем однослойные шторы. Однако эта система дороже и весьма чувствительна к нарушению герметичности трубок.
Для условий России более перспективны подъемные экраны из прозрачного поликарбоната.
Как показал опыт хозяйств Кировской, Тюменской и других областей с достаточно суровыми зимами, в холодных помещениях хорошо себя чувствует молодняк крупного рогатого скота при содержании его в секциях без боксов на обильной подстилке и особенно в секциях с заглубленным логовом. В последних навоз убирают всего два раза в год, и поэтому зимой никаких проблем с уборкой навоза не возникает. В секциях с обильной подстилкой понижение температуры в помещении ниже нуля не так опасно, как в секциях с боксами, поскольку на период сильных холодов уборку навоза можно приостановить, ограничившись только внесением свежей подстилки.
Однако ажиотаж, возникший в последнее время вокруг холодных коровников с содержанием коров не на глубокой постилке, а в боксах, в климатических условиях большинства областей России вряд ли оправдан.
По данным исследований Литовского института сельскохозяйственной инженерии, температура в таких коровниках зимой всего на 3°С выше, чем температура наружного воздуха. Такие же данные получены М. М. Луценко на Украине. При длительных холодах возможно замерзание навоза, что приводит к травмам животных, выходу из строя навозоуборочного оборудования. Это подтверждает уже имеющийся печальный опыт эксплуатации холодных коровников с боксовым содержанием. Кроме того, при отрицательных температурах нужно на 10-20% увеличивать объем и питательность рациона кормления. Поэтому в районах, где возможны длительные морозы, коровники должны быть достаточно защищенными, но в то же время хорошо вентилируемыми.
По НТП 1-99 в холодный период года количество наружного приточного воздуха, подаваемого в помещение, должно быть не менее 15 м3/ч на 1 ц живой массы взрослого скота и 18 м3/ч на 1 ц живой массы молодняка. При этом скорость воздуха в помещении не должна превышать зимой 0,5 м/с и 1 м/с летом. С учетом некоторых упрощений, руководствуясь НТП 1-99, минимальную удельную площадь приточных отверстий для зимних условий можно определить, разделив минимальную подачу воздуха на допустимую скорость его движения:
[(15 м3/ц)/0,5 м/с]/3600 с = 0,0083 м2/ц.
Если, например, в коровнике содержатся 200 коров средней живой массой 6 ц, то общая площадь приточных отверстий в боковых стенах коровника должна быть не менее:
0,0083 ∙ 200 ∙ 6 = 10 м2.
В помещениях для молодняка удельная площадь приточных отверстий должна быть несколько большей: [(18 м3/ц)/0,5 м/с]/ 3600 с = 0,01 м2/ц.
С учетом инфильтрации, т. е. проникновения наружного воздуха в здания через неплотности в окнах, воротных проемах и т. п., площадь приточных окон обычно уменьшают до 70% от расчетной. Для приведенного выше примера общая площадь приточных отверстий зимой составит 0,7 ∙ 10 = 7 м2. При этом площадь вытяжных отверстий в коньке кровли или площадь вытяжных шахт должна быть равна расчетной площади приточных отверстий без учета инфильтрации, т. е. 10 м2.
Температура воздуха в неотапливаемом помещении в холодный период года в основном определяется соотношением количества тепла, выделяемого животными (приход), теплопотерь через ограждающие конструкции и тепла, необходимого для подогрева приточного воздуха до температуры воздуха внутри здания (расход тепла). При содержании скота в секциях с боксами для отдыха снижение температуры воздуха ниже нуля нежелательно, так как это приводит к выходу из строя системы навозоудаления. Расчеты показывают, что если принять температуру внутри помещения 0°С, а наружную -24°С, то на подогрев минимально необходимого объема приточного воздуха нужно затратить около 350 Вт. Корова массой 600 кг выделяет около 800 Вт тепла. Таким образом, примерно половина ее тепловой мощности может быть использована на покрытие теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Из этого следует, что, для того чтобы сохранить положительную температуру в коровнике в зимний период, удельные теплопотери здания в расчете на одну корову не должны превышать половины ее тепловой мощности, т. е. около 400 Вт.
Летом температуры наружного и внутреннего воздуха почти одинаковы. Вытяжные отверстия работают только на 20% своей мощности, и вентиляция помещений происходит в основном через окна и ворота. Главная задача вентиляции в этот период — отвести избыток выделяемого животными тепла. Поэтому все окна и ворота помещений для содержания животных должны быть максимально открыты.
В целях создания благоприятного микроклимата увеличивают высоту, а следовательно, и объем здания (оптимальным считается 40 м3 на корову), делают светоаэрационный конек в кровле и приточные окна в продольных стенах. Чтобы дождь и прямой солнечный свет не попадали на животных, отдыхающих в пристенных боксах, свесы кровель увеличивают до 1 м. Для изменения воздухообмена в соответствии с параметрами наружного и внутреннего воздуха сечение как приточных, так и вытяжных отверстий должно легко регулироваться. При этом фрамуги приточных окон должны открываться внутрь помещения таким образом, чтобы струя приточного воздуха направлялась вверх параллельно поверхности кровли. С этой же целью приточные окна оборудуют защитными экранами, благодаря которым холодный наружный воздух не попадает на пристенные боксы, а проникает внутрь помещения, постепенно нагреваясь и отдавая избыточную влагу. Она осаждается на внутренней стенке экрана и в виде конденсата стекает в отводящий желоб, чем предотвращается повышение влажности воздуха в помещении.
Одной из составляющих понятия «микроклимат помещения» является его освещенность. Исследования, проведенные в США, Канаде, Великобритании и других странах, показали, что на здоровье, плодовитость, обмен веществ и продуктивность животных свет оказывает влияние, которое нельзя недооценивать. В американских исследованиях увеличение продолжительности светового дня до 16 ч в сутки преимущественно в осенне-зимний период позволило увеличить молочную продуктивность в среднем на 8% . Дальнейшее увеличение продолжительности светового дня не дает положительных результатов, а лишь увеличивает затраты на электроэнергию. Для сухостойных коров, в противовес лактирующим, оптимальная продолжительность светового дня — 8 ч.
Освещенность у поилок и кормового стола должна быть на уровне 200-300 лк, а в боксах для отдыха лактирующих коров — 200 лк. В ночное время освещенность в помещении должна быть существенно ниже, что успокаивает животных. Увеличение светового периода до рекомендуемых 16 ч возможно за счет применения современных экономичных светильников. Его длительность можно автоматически регулировать за счет включения искусственного освещения в утренние и вечерние часы с помощью реле времени.
При выборе источников освещения необходимо обращать внимание на срок службы, светоотдачу, мощность ламп, коэффициент полезного действия (КПД).
Для перевода мощности ламп в люксы можно пользоваться следующими коэффициентами:
- до 100 Вт для ламп накаливания 1 Вт = 2 лк, для люминесцентных ламп 1 Вт = 6,5 лк;
- более 100 Вт для ламп накаливания 1 Вт = 2,5 лк, для люминесцентных ламп 1 Вт = 8 лк.
Затраты на увеличение освещенности коровников путем устройства светового конька или «светлой» кровли и установки современных светильников окупаются за 2-3 года.
Для профилактики нарушений минерального обмена веществ в осенний, зимний и ранний весенний периоды сельскохозяйственным животным, особенно молодняку, необходимо ежедневное ультрафиолетовое облучение. Если животные в эти периоды не пользуются выгульными площадками, недостаток ультрафиолетового облучения должен быть восполнен за счет искусственных источников. Рекомендуемые суточные дозы ультрафиолетовой радиации для телят до 6 мес. составляют 120-140, для молодняка старше 6 мес. — 165-180, для коров— 270-286 мэр. ч/м2. Длительность
облучения определяют путем деления рекомендуемой дозы на эритемную облученность, характерную для ультрафиолетового источника. Например, если рекомендуемая доза составляет 120 мэр. ч/м2, а эритемная облученность для источника — 20 мэр/м2, то длительность облучения составит 120/20 = 6 ч.