О ПРОЕКТИРОВАНИИ ШАМПИНЬОННЫХ КОМПЛЕКСОВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 725.42:664

О ПРОЕКТИРОВАНИИ ШАМПИНЬОННЫХ КОМПЛЕКСОВ Агарков К.Э., бакалавр 4 курса направления подготовки 08.04.01 «Строительство» Научный руководитель: к.т.н., доцент Блажнов А.А. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

В состав шампиньонного комплекса входит ряд сооружений производственного и складского назначения, расположение которых должно соответствовать санитарно-гигиеническим, технологическим и экономическим требованиям. С учётом этих требований в статье обоснованы рациональный состав сооружений комплекса, возможность их блокирования и функциональное зонирование комплекса, приведены типологические особенности производственных зданий.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Шампиньонный комплекс, состав сооружений, функциональное зонирование. ABSTRACT

The composition of champignons complex includes a number of structures of industrial and warehouse use, the location of which must comply with sanitary-and-hygienic, technological and economic requirements. With these requirements in the article the rational composition of complex structures, the possibility of blocking and zoning of the complex, given the typological features of industrial buildings.

KEY WORDS

Champignons complex composition of buildings, zoning.

Введение. Комплексы для выращивания шампиньонов на промышленной основе являются относительно новым видом сельскохозяйственных объектов. Как показала практика, в связи с отсутствием строительных норм при проектировании генерального плана комплекса возникает ряд вопросов по расположению сооружений, что обусловлено новизной и спецификой производственного процесса: значительным объёмом перемещаемых грузов, выделением вредностей и возможным инфицированием смежных производств на отдельных стадиях процесса. В связи с этим признано целесообразным разработать основы формирования грибоводческих комплексов с учетом указанных особенностей технологии.

Методика формирования генерального плана комплекса. Как показал информационный поиск, для проведения производственного процесса на комплексе должны предусматриваться следующие здания и сооружения: склады соломы, торфа, куриного помёта и известняка, цеха приготовления субстрата и покровного материала, шампиньонница, площадка для отработанного субстрата [1, 2]. При формировании грибоводческого комплекса наряду с положениями СП 19.13 330,2011 «Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий» следует также учитывать особенности технологического процесса производства шампиньонов: вредное влияние процессов в объектах комплекса на снижение урожайности в шампиньонницы и значительный объём перемещения сырья и отходов по территории комплекса.

Так, при компоновке генплана комплекса его объекты необходимо расположить таким образом, чтобы в перспективе предотвратить попадание в помещения выращивания грибов загрязнённого газами воздуха, вредителей и возбудителей болезней, источниками которых в разной мере являются склады соломы (возбудители болезней),куриного помета (возбудители болезней, вредители),куриного помета (возбудители болезней, вредители) и использованного субстрата (возбудители

болезней, вредители), цех субстрата (загазованный удаляемый воздух и содержащиеся в нем споры болезнетворных грибов, вредители грибов), цех покровного материала и склад торфа (возбудители болезней) [1, 2]. Количественно оценить влияние приведенных факторов на уменьшение выхода продукции невозможно. Однако, можно установить корреляционную связь между уровнем потенциальной опасности объекта комплекса и уровнем его желательной удалённости от грибоводческого здания. Для этого проведём экспертную оценку опасного влияния сооружений комплекса и проранжируем их (табл. 1). Для установления связи воспользуемся коэффициентом корреляции рангов Кендалла г (всегда -1 <г< 1). В соответствии с [3].

Таблица 1 - Ранжирование объектов комплекса

Объекты комплекса

Ранг Цех субстрата Склад куриного помета Склад соломы Цех покровного материала Склад использованного субстрата Склад торфа Склад известняка

X 7 6 4 2 5 2 1

У 7 5 3 1 6 2 1

Примечание: X - ранг потенциальных вредностей; У - ранг желательной удаленности от шампиньонницы.

(1)

где г - ранг У, принадлежащего той паре (X, У), для которой ранг X равен /.

S = 2N - (П - 1)/2,

где N - число элементов выборки, для которых одновременно \ > / и г > г/; п - количество ранжируемых признаков.

В последовательностях, приведенных в таблице 1, имеются связанные пары. Поэтому для определения коэффициента Кендалла можно воспользоваться формулой

где I и и - число связанных пар в последовательностях.

Т Й и =

Г ги

После вычислений получаем

Таким образом, выполненное ранжирование объектов комплекса в достаточной мере объективно. На основании полученных результатов можно отметить, что на наибольшем удалении от шампиньонницы целесообразно размещать цех субстрата (50-100м), являющийся источником загазованности воздушной среды и инфекции, склады куриного помета и использованного субстрата. Для остальных объектов удаление можно ограничить противопожарными разрывами. При применении для очистки удаляемого из цеха загрязненного воздуха биофильтра (состоящего, например, из смеси торфа и веток березы или вереска) санитарный разрыв между цехом субстрата и шампиньонницей можно не устанавливать. Шампиньонницу к объектам комплекса желательно располагать выше по рельефу и с наветренной стороны для ветров преобладающего направления.

При производстве шампиньонов по территории комплекса перемещается значительный объём сырья и использованного субстрата. Например, на комплексе площадью выращивания 1га годовой грузооборот составляет около 30 тыс.т. Поэтому размещение объектов комплекса должно обеспечивать минимальную протяжённость транспортных связей с учетом их значимости, то есть должна обеспечиваться минимизация целевой функции

Ч Ч 1 (3)

где Qjj - весовое значение связи между i и j объектами комплекса; lij- длина связи между объектами i и j; qjj - стоимость 1 погонного метра связи; Т - срок окупаемости комплекса;

k - коэффициент грузонапряженности (число пробегов транспортного средства за год); mjj- эксплуатационные затраты на 1 погонный метр связи.

Схема транспортных связей с характеристиками грузонапряжённости между объектами комплекса показана на рис. 1.

Рисунок 1 - Схема транспортных потоков между объектами комплекса с весовыми показателями ^¡) в долях от годового объема грузоперевозок: 1 - шампиньонница; 2 - цех субстрата; 3 - цех покровного материала; 4 - склад соломы; 5 - склад куриного помета; 6 - торф; 7- известняк; 8 - склад использованного субстрата

С целью сокращения количества объектов комплекса и уменьшения объема грузоперевозок хранение трёхмесячных запасов торфа и известняка (с периодическим их пополнением) предусмотрено в цехе покровного материала. На основании разработанной схемы установлено, что наибольший объём грузоперевозок (®70%) связан с производством субстрата, что определяет целесообразность его размещения вблизи шампиньонницы. При этом целевая функция (3) будет стремиться к минимуму.

С учётом выявленной номенклатуры объектов комплекса и разработанной транспортной схемы рекомендуется выделение на его территории следующих функциональных зон: культивирования грибов; подготовки субстрата и покровного материала; складирования материалов (склад соломы и использованного субстрата); объектов инженерного назначения (рис. 2). Размещение функциональных зон -линейное, линейно-глубинное, глубинное [4] - определяется при проектировании комплекса в зависимости от особенностей участка строительства.

Г~1

I I

и

Рисунок 2 - Вариант зонирования территории грибоводческого комплекса: 1 - зона культивирования грибов (шампиньонница с блоком вспомогательных помещений); 2 - зона подготовки субстрата и покровного материала; 3 - складская зона (солома и отработанный субстрат); 4 - зона инженерных объектов и весовой; 5 - фермерские грибоводческие сооружения

Схема генплана комплекса с линейно-глубинным расположением функциональных зон (вдоль основной подъездной дороги и вглубь от нее) приведена на рисунке 3.

2 - шампиньонница площадью выращивания 1 га; 3 - блок вспомогательных помещений; 4 - цех субстрата; 5 - цех покровного материала; 6 - навес для соломы;

7 - котельная; 8 - склад мазута; 9 - газораспределительный пункт;

10 - трансформаторная подстанция; 11 - автовесы; 12 - автостоянка

Типологические особенности производственных зданий. Производственные здания комплекса в связи с их практическим назначением характеризуются несложными строительными решениями. Как правило, это отдельностоящие здания прямоугольной формы в плане с двускатным покрытием. На некоторых комплексах для придания зданиям архитектурной выразительности в наружных ограждающих конструкциях используются металлические листы различных цветов. В южных

регионах страны возможно строительство арочных сооружений с совмещённым покрытием с мягкой кровлей [5-8]. Главным объектом в архитектуре комплекса является шампиньонница с пристроенным или встроенным блоком вспомогательных помещений (рис. 4). Композиционное решение производственной части здания обусловливается технологическим процессом.

Рисунок 4 - Шампиньонница агрокомбината «Московский» Московской области

Типологическая особенность зданий для выращивания шампиньонов - размещение во внутреннем пространстве светонепроницаемых культивационных помещений с кондиционированной воздушной средой (рис. 5). Нормами технологического проектирования в шампиньоннице рекомендуется предусматривать три вида помещений основного производства: для пастеризации субстрата, проращивания грибницы, выращивания грибов. По результатам исследования размеры культивационных помещений при проектировании рекомендуется принимать максимально допустимыми по технологическим требованиям значений ширины, высоты и длины размещаемых стеллажей для выращивания грибов [9, 10]. К особенностям цеха по производству субстрата следует отнести агрессивность воздушной среды и необходимость укрупнённой сетки колонн для обеспечения работы сельскохозяйственной техники [11].

шн

14

МП:.

П-т

-1- л

11

11

пт

1\1 V

J

17 12 13

204 В

Рисунок 5 - Рекомендуемое планировочное решение шампиньонницы площадью выращивания 1 га: 1- культивационные помещения; 2 - помещения пастеризации субстрата и проращивания грибницы; 3 - коридор для загрузки и разгрузки помещений; 4 - коридор; 5 - вентоборудование; 6 - холодильное оборудование; 7 - центральный кондиционер; 8, 9 - холодильные камеры для грибов и грибницы; 10 - моечная тары

для сбора грибов; 11, 12 - упаковочная; 13 - бокс для машин; 14 - бытовые помещения; 15 - столовая; 16 - комната отдыха; 17 - растворный узел ядохимикатов;

18 - административное помещение

Выводы и рекомендации.

1. Определено, что для проведения производственного процесса в составе комплекса следует предусматривать шампиньонницу, цеха для приготовления субстрата и покровного материала, склады соломы, куриного помёта и временного хранения использованного субстрата.

2. Установлено, что на территории комплекса целесообразно выделить следующие функциональные зоны: производственную, складскую, подсобного назначения (энергетическое хозяйство и т.п.).

3. Производственные здания комплекса рекомендуется блокировать, предусматривая инженерные и технологические решения, исключающие влияние процесса в цехе субстрата (распространение возбудителей болезней, вредителей грибов, загазованного воздуха) на процессы в шампиньоннице и цехе покровного материала.

4. При невозможности блокирования производственных зданий комплекса шампиньонницу по отношению к остальным производственным и складским объектам желательно располагать выше по рельефу и с наветренной стороны для ветров преобладающего направления. Между шампиньонницей и цехом субстрата рекомендуется предусматривать санитарный разрыв не менее 50 м.

Библиография:

1. ВНТП 28-87/Госагропром СССР. Временные нормы технологического проектирования комплексов для выращивания шампиньонов / Блажнов A.A., Девочкин Л.А. М., 1987. 50 с.

2. Блажнов A.A. Сооружения для культивирования грибов на промышленной основе, в фермерских и личных хозяйствах. Орёл: ОрёлГАУ, 2011. 124 с.

3. Градостроительство и планировка населенных мест / A.B. Севостьянов [и др.]. М.: КолосС, 2012. 398 с.

4. Блажнов A.A., Андрианов H.H. Многофункциональное производственное сооружение для фермерских хозяйств // Сельское строительство. 2007. № 3-4. С. 26.

5. Блажнов A.A. Способ статического расчёта мягкой кровли арочного сооружения на ветровую нагрузку // Строительство и реконструкция. 2012. № 5. С. 3-7.

6. Блажнов A.A. О снеговой нагрузке на малопролётные арочные сооружения с полимерной кровлей // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 3. С. 23-25.

7. Блажнов A.A., Кузнецов Д.И., Уваров A.B. Энергоэкономичная ориентация арочного сооружения // Строительство и реконструкция. 2012. № 1. С. 3-6.

8. Блажнов A.A. Основы формирования структуры здания для производства шампиньонов на промышленной основе // Вестник МГСУ. 2008. № 4. С. 71-75.

9. Блажнов A.A. О проектировании грибоводческих сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2007. № 10. С. 36-37.