Болаттан жасалған құс шаруашылықтары: ауа-райының экстремалды жағдайларына төзімді

Неліктен болаттан жасалған құрылым ауа-райына төзімді құс фермалары үшін маңызды

Ауа-райы мен климаттың құс шаруашылығы инфрақұрылымына әсері

2023 жылғы USDA деректеріне сәйкес, АҚШ-тағы құс шаруашылықтарына экстремалды ауа-райының әсерінен шамамен жылына 740 миллион доллар зиян келеді. Осындай мәселелердің көбісі ағаштан жасалған қоралардан туындайды және бұлар барлық ауа-райына байланысты құлатылымдардың шамамен 83%-ын құрайды. Болат каркасты ғимараттар осындай мәселелерге қарсы жақсырақ қорғаныс ұсынады, себебі олар жанбайтын және стресс астында бүлінбейтін материалдардан жасалған. Бұл құрылымдар Табиғат анасы оларға лақтыратын барлық нәрсені шамамен шыдайды, -40 градус Фаренгейттен бастап 120 градусқа дейінгі температураларды, 90%-дан асатын ылғалдылық деңгейлерін және сағатына 130 миль жылдамдықпен тұрақты соғатын желді көтере алады. Қалыпты ағаш мұнда бәсекеге түсе алмайды. Ылғалдылық мазмұны 12%-дан асқан кезде, яғни көбінесе ағаштар тек алты ай ғана ұсталғаннан кейін бұзыла бастайтын нүктеге жеткенде, болат ешқандай нашарлау белгісіз күшті және тұрақты қалпын сақтайды.

Құс шаруашылық ғимараттарындағы жылу қоршауы мен климатқа төзімділік

Құстарды суық климатта ыңғайлы ұстау туралы болса, болат құрылымдар дәстүрлі құс үйлерінің баса алмайтын нәрсе ұсынады. Қазіргі кезде кездесетін үздіксіз жылу оқшаулау жүйелері арқасында жылу тұрақтылығы шамамен 47 пайызға жақсыйды, әдетте қабырғалары R-30, төбесі одан да жақсы R-38 материалдарымен жабылған. Шаруашылық иелері конденсация мәселелерін алдын ала тоқтататын жетілдірілген будың бөгеті технологиясынан да пайда табады, ішкі ауаны 70% -дан төменгі ылғалдық деңгейде ұстайды, себебі осы деңгейден жоғары кез келген ылғал құстардың тыныс алу жүйесіне қатты кернеу тудырады. Суық ауа райы тестері де елеулі нәтижелер көрсетті. Минус 20 градус Фаренгейтте болаттан жасалған құс үйлері ағаш құрылымдарына қарағанда жылуды шамамен екі жарым есе жақсы сақтайды. Бұл қатаң қыста жұмыс істейтін шаруашылықтар үшін нақты ақша үнемдеуге әкеледі, өткен жылы «Poultry Housing Journal» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес жылыту шығындарын шамамен 40% -ға қысқартады.

Кернеу астындағы болат құрылымдардың жоғары беріктігі мен төзімділігі

Сертификаттау стандарттарына сәйкес келетін болат каркас 2022 жылғы Қытай ғимараттық нормалары бойынша шамамен 0,7 кН/м² қар жүгін және 150 фунт/фут²-ден астам жел көтеруші күштерін шыдай алады. Бұл шынымен де кодекске сәйкес салынған қалыпты ағаш құрылымдарға қарағанда екі есе көп. Ұзақ мерзімді төзімділікке келетін болсақ, цинкпен қапталған болат бөлшектер 50 жыл ішінде өздерінің беріктігінің тек 0,003% ғана жоғалтады. Осыған қарсы құрамында қысымды өңделген ағаш 15 жыл ішінде өз күшінің шамамен 12%-ын жоғалтады. Нақты әлемдегі кернеу сынақтары 200 фунт/фут² жүктеу жағдайларына ұшыраған кезде болаттан жасалған құс фермалары 0,5 дюймнен кем орын ауыстырмай тұрақты қалпын сақтайтынын көрсетеді. Мұндай құрылымдық тұрақтылық аймаққа қандай ауа райы әсер еткеніне қарамастан, маңызды ауылшаруашылық жабдықтарының тегіс жұмыс істеуін және дұрыс желдету ағынын қамтамасыз етеді.

Ағаш пен болат каркасты құс фермаларының салыстырмалы сезімталдығы

Ағаштан жасалған құс шаруашылықтарында 10 жыл ішінде 60% артық техникалық қызмет көрсету қажет болады және желдің 40–50 миля/сағ (USDA Farm Structural Survey 2023) жылдамдығында бұзылуы мүмкін. Алайда, болат конструкциялар мынадай нәтижелер көрсетеді:

• 12 дюйм қар жиналған кезде шатырдың 89% төмен ықтималдықпен құлауы
• ылғалды орталарда ылғалдан зақымданудың 72% төмендеуі
• пайдалану мерзімі 4,1 есе ұзақ (болат үшін 50+ жыл, ал ағаш үшін орташа 12 жыл)
  Бастапқы құны жоғары болса да, бұл артықшылықтар болатты 25 жылдық цикл бойынша квадрат метрге 34% тиімдірек етеді.

Болат құс шаруашылықтарында жел, қар және сейсмикалық жүктемелерге қарсы құрылымдық төзімділік

Жоғары жел жағдайларында құрылымдық өнімділік

Бүгін салынатын болаттан жасалған құс шаруашылықтары өте күшті желге төтеп бере алады және кейде құрылыс нормаларына сәйкес сағатына 120 мильден астам желдің үздіксіз соғуын шыдайтындай етіп жобаланады. Болаттың салмағына қатысты өте жоғары беріктігі ауылшаруашылардың желдің көтеру әсерін азайтатын, мықты бекітпелер мен шатыр конструкциялары бар ғимараттар салуына мүмкіндік береді. Дәстүрлі ағаштан жасалған ғимараттар экстремалды жағдайларда жарылып, бөлшектеніп кетуі мүмкін, ал болаттан жасалған қаңқалар табиғат қатты дауыл көтерген кезде де бір-бірімен тығыз байланыста қалады. Бұл өте маңызды, себебі бұл күнделікті тұрақсыз дауылдар кезінде құстың ішінде қауіпсіз болуын және қымбат ауылшаруашылық жабдықтарының зақымданбауын қамтамасыз етеді.

Суық климаттағы қар жүгінің көтергіштігі мен шатырдың беріктігі

Бекітілген ферма жүйелері мен көлбеу шатыры бар болаттың құс үйлері 40 psf астам қар жүгін шыдайды. Үздіксіз жүк жолын жобалау ауыр жауын-шашын аймақтарында шатырдың құлауын болдырмау үшін салмақты тең бөлуге мүмкіндік береді. Цинкпен қапталған болат бөлшектері еріту тұздары мен ылғал әсерінен туындайтын коррозияға төзімді, суып-балқу циклдары бар кезде де орындау қабілетін сақтайды.

Болаттан жасалған құс шаруашылықтарының сілкініске төзімділігі

Болаттың пластикалық табиғаты оның сілкініс кезінде бақыланатын энергияны шашыратуына мүмкіндік береді, бұл темірбетон құрылымдармен салыстырғанда (2023 жылғы Құрылымдық инженерия зерттеуі) жер сілкінісінен болатын зиянды 68% азайтады. Бұрандалы моментті рамалы қосылыстар тұрақты деформациясыз жеңіл иілуіне мүмкіндік береді және орташа жер сілкінісінен кейін құсты ұстау үйлерін қызмет көрсетуде ұстайды.

Көптеген қауіптерге қарсы төзімділік үшін инженерлік стандарттар

Алдыңғы шаруашылықтардағы болаттан жасалған құс фермалары жел, қар және жер сілкінісіне төзімділік бойынша IBC (Халықаралық ғимараттық кодекс) және ASCE 7-22 стандарттарына сай келеді. Тәуелсіз тексерілген үлгілер нақты аймақтағы қауіп-қатерлерді мыналар арқылы ескереді:

• Нақты аймақтағы жел жылдамдығының картасы
• 50 жылдық ауа райы деректеріне негізделген қар жүгінің есебі
• Топыраққа бейімделген фундамент талаптары

Бұл кешенді тәсіл құстардың денсаулығы үшін маңызды оптималды желдету мен жылу оқшаулау қабілетін сақтай отырып, климатқа төзімділікті қамтамасыз етеді.

Құс шаруашылығында қолданылатын қатаң климат жағдайларына арналған ұзақ мерзімді шатыр жүйелері

Желге, жаңбырға, қарға және дауылға қарсы қорғаныс

Тауықтар фермасы үшін салынған болаттан жасалған шатырлар 140 миль/сағаттан астам желдерге және екі дюйм диаметрлі ұңғыларға төзімді болып келеді. Панельдер жел соққанда жаңбыр суының ішке түсуін болдырмау үшін бір-біріне тығыз бекітіледі, ал қосымша берік қолдау құрылымдары қыс айларында ауыр қар жиналған кезде шатырдың бүтіндігін сақтайды. Дәстүрлі құрылыс материалдары күшті жаңбыр жауғанда немесе тоңып қалғанда суды сіңіреді, алайда болат беті сұйықтықты сіңірмейтіндіктен осындай проблемалардан құтылады. Бұл ылғалдың өтуі зақымдануға әкелуі мүмкін болатын дауылдар мен басқа да ауа райының қатаң жағдайларында уақыт өте келе маңызды рөл атқарады.

Металл шатырлардағы коррозияға төзімділік және қаптау технологиялары

G90 цинкпен қапталған болат бүгінгі таңда шаруашылықтардың шатырында әдетте қолданылатын заттарға қарағанда тозаңнан үш есе жақсырақ қорғайды. Жаңа PVDF қаптамалары жақын жағалаулардағы тұзды ауа әсеріне ұшыраған кезде ерекше көзге түседі. Ауылшаруашылық Ғылымдар институтының 2023 жылғы зерттеуіне сәйкес, осындай жетілдірілген қаптамалар ғимараттарды ұзақ уақыт бойы сақтап тұрады және 25 жылдан кейін металдың бұзылуын шамамен 82 пайызға дейін азайтады. Нақты құс шаруашылықтары үшін бұл маңызды, себебі тозаң тек сыртқы көріністі жамартпай ғана қоймай, ғимарат конструкциясына дейін жетіп, уақыт өте келе тауық үйлерінің ішінде гигиена нормаларын сақтауды мүмкін емес деңгейге жеткізеді.

Ұзақ мерзімді қолданылатын шатыр жүйелерінің құнын үнемдеу артықшылықтары

Болаттан жасалған шатырдың 40–70 жылғы қызмет ету мерзімі асфальттық аналогтардан 300% жоғары, ал құрылыстың тіршілік циклі бойынша ұстау құны 60% төмен. Жарықты шағылатушы беттер суыту үшін жыл сайынғы энергия тұтынуды 18–25% азайтады, алайда көтерілген дауылдарға төзімділігі дәлелденгендіктен сақтандыру компаниялары метал шатырлы құс шаруашылықтарына 10–15% жеңілдік ұсынады.

Су тасқыны мен дауылға төзімділік үшін шатырдың көлбеулігі мен су бөгелуінің оптимизацияланған жобасы

Су жиналуды болдырмау үшін көлбеулік пен су бөгелу жобасы

Су тасқынына бейім жерлерде орналасқан құс өсіру фермаларында ең соңғы ASCE 7-22 нұсқаулықтарына сәйкес олардың шатырларында кем дегенде 2% еңіс қажет. Бұл судың шатырдан тез ағып кетуіне көмектеседі. Құрылыс әрдайым кемелді емес, сондықтан бұл ең төменгі талап бұл сөзсіз су жиналатын құлдыраулар мен аңғарларды түсіндіреді. Американың құрылыс инженерлері қоғамының бұл тақырыпта қызықты мәліметтері бар. Олар бір сантиметр судың бір шаршы метрге шамамен 5 фунт салмақ түсіретінін анықтады. Бұл тропикалық дауылдар кезінде үлкен проблемаға айналады, өйткені кішкентай тоғаннан басталған нәрсе, егер оны бастапқыда дұрыс басқаруға алынбаса, тез арада үлкен құрылымдық проблемаға айналуы мүмкін.

Өте жауын-шашынды аймақтарда су тасқыны мен су тасқынын біріктіру

Жоғары сыйымдылықты су бөлу жүйелері 100 жылда бір рет болатын дауылда тасқынның алдын алады. Дауылды желдердің кездесетін аймақтарында шатырлар 7–9 мм/сағат жауын-шашын мөлшерін өткізе алатындай етіп дайындалуы керек, сонымен қатар 50 футтан кем емес қашықтықта орналасқан қосарланған түсіру тұтқалары қажет. Зерттеулер Майами-Дейд TAS 110 стандартына сәйкес келетін жүйелерді пайдаланатын фермалар конвенционалды жүйелерге қарағанда су тасқыны зияндары бойынша 62% азайғанын көрсетті.

Зерттеу жағдайы: Дауылды желдердің кездесетін аймақтағы суға төзімді құс фермасы

2021 жылы Луизианада шамамен 30 мың құс орналасқан құс фермасы барлық аумаққа арналған 3 пайыз көлбеулікпен және сегіз дюймдық таратқыштармен болаттан жасалған шатыр орнатты. 2023 жылы Ида үдерісі кезінде дауылдың қатты соққысына қарамастан, ғимараттың көбі бүтін болып қалды. Дәстүрлі ағаш құрылымдары бар жақын маңдағы фермалар су тасқынынан келген зиянға жөндеуге жалпы алғанда миллионнан астам доллар төледі. Су кейін қайтқаннан кейін тексерушілер құрылыстың әр бөлігін қарап шығып, балапандарды өсіру аймағына су түскенінің еш белгісін таба алмады. Шаруашылық иелері мұндай қорғанысқа шеттерге қарай жіңішкеретін ерекше жылу оқшаулауы мен шатыр құрылымына енгізілген қосымша дренаждық жүйенің арқасында болғанын айтады.

Болат қаңқалы құс фермаларында энергияны үнемдеу және климатты реттеу

Болат қаңқа құрылымымен жылу оқшаулауды интеграциялау

Болат каркасты ауыл шаруашылық фермаларындағы энергияны пайдаланудың тиімділігі жылулық көпірлер мәселесін азайтатын жақсы оқшаулау жүйелерінен туындайды. Қазіргі уақытта көптеген жаңа ферма құрылымдары болат арқалықтардың арасына орнатылған жабық көпіршікті тас пен минералды мақта сияқты материалдардан жасалады, бұл ғимараттың тұтастай жылу қоршауы деп аталатын нәрсені қалыптастыруға көмектеседі. Өткен жылы «Poultry Housing Quarterly» журналында жарияланған зерттеуге сәйкес, бұл ретте жылу алмасу ескі ағаш каркастармен салыстырғанда шамамен 40 пайызға дейін төмендейді. Нәтижесінде? Ыстықты және суықты қажетінше жиі іске қосу қажеттілігінсіз қоймалардың ішіндегі температураны тұрақтандыру, бұл ұзақ мерзімді тұрмыстық коммуналдық қызметтерге ақша үнемдеуге мүмкіндік береді.

Герметиктелген металл қорапшалармен үйлесімді желдету жүйелері

Автоматтандырылған желдету жүйелері энергияны қалпына келтіру технологиясын қолдана отырып, болат ғимараттардың табиғи ауа өткізбейтін қасиетін компенсациялайды. Айнымалы жылдамдықты шығару желдеткіштерімен жұптық түрде жұмыс істейтін көлденең желдеткіштер оқшаулау қабатының бүтіндігін бұзбай-ақ әр құсқа шаққанда 60–80 CFM ауа ағынын сақтайды. Сенсорлар аммиак (<1,25 ppm) және CO₂ (<3000 ppm) деңгейлері бойынша нақты уақыт режимінде желдетуді оптимизациялайды және ауыл шаруашылық объектілері үшін ASHRAE Standard 62.1 стандартының талаптарына сай болуын қамтамасыз етеді.

Сыртқы экстремалды жағдайлар кезінде ішкі климат тұрақтылығын сақтау

Болаттың тұрақтылығы ауа температурасы қыста минус 20-ға, ал жазда 100 градус Фаренгейтке жеткен кезде де үй құстарының шаруашылығында температураның плюс-минус 2 градус Фаренгейт шеңберіндегі тербелістерін ұстап тұруға мүмкіндік береді. Өткен жылы Айованы басып кеткен үлкен дауылды мысалға алайық. Болаттан жасалған қаңқалы құс фермаларында 98%-ке жуық құстар сау қалса, ал ағаштан жасалған қаңқалы ғимараттарда жылу жоғалғандықтан тек 83% ғана сақталды. Қазіргі заманның көбінесе барлық шаруашылықтарында авариялық генераторлармен қосымша қамтамасыз етілетін көп аймақты климаттық жүйелері бар. Мұндай жүйелер электр энергиясы жоқ кезде үздіксіз үш күн бойы жұмыс істеуді қамтамасыз етеді, ал бұл 50 000 құс орналасқан объектіде күн сайын 7800 доллар шығынға әкеп соғатындықтан өте маңызды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Үй құстарының шаруашылығында болат қаңқаларды қолданудың пайдасы неде?

Болаттан жасалған құрылымдар ағаштан жасалған құрылымдармен салыстырғанда экстремалды ауа-райына төзімділігі жоғары, техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындар төмен және жұмыс істеу мерзімі ұзағырақ. Олар температураның тербелісі кезінде құстар үшін тұрақты орта жағдайын қамтамасыз етеді.

Болаттан жасалған ғимараттардағы жылу қабығы климатқа төзімділікті қалай арттырады?

Болаттан жасалған ғимараттардағы жылу қабығы жылу алмасуды шамамен 40% азайтады, бұл ішкі температураны тұрақты ұстауға және жылыту немесе салқындату жүйелеріне деген қажеттілікті азайтуға мүмкіндік береді.

Қатаң климатты аймақтар үшін неге болаттан жасалған шатырлар ұсынылады?

Болаттан жасалған шатырлар ылғалды сіңірмей, күшті жел, ауыр қар және дауылды көтере алады. Сонымен қатар олар таттан төзімді, ауа райының аса қиын жағдайларында ұзақ уақыт пайдалануға ыңғайлы.

Болаттан жасалған құрылымдар құстардың денсаулығына қалай пайда әкеледі?

Болаттан жасалған құрылымдар тиімді желдету мен жылу оқшаулауын сақтайды, бұл ылғалдың 70%-дан асуынан және құстардың тыныс алу жүйесіне стресс тигізуден сақтайды.

Болат каркастар құс фермалары үшін қандай үнемділік артықшылықтарын ұсынады?

Болат құрылымдардың бастапқы құны жоғары болуы мүмкін, бірақ ағаш құрылымдармен салыстырғанда олардың қызмет көрсету мерзімі ұзағырақ және техникалық қызмет көрсету қажеттілігі аз болғандықтан, ұзақ мерзімді тұрғыдан алғанда олар ыңғайлырақ.