Курятник из металлоконструкций: проектирование, пролет и факторы, влияющие на стоимость

A курятник из металлоконструкций — это готовый каркас здания — колонны, фермы, крыша и облицовка, — в котором размещается коммерческое птицеводство или бройлерное хозяйство. Именно его пролет и высота карниза определяют, какое количество ярусов клеток, схема вентиляции и уровень автоматизации могут быть реализованы внутри него, а не наоборот. Если сначала неправильно рассчитать геометрию, то позже придётся пересматривать заказ на оборудование, что, как правило, обходится дороже.
Именно из-за такой последовательности действий — сначала строительство, потом оборудование — во многих случаях планирование проекта сбивается с курса. Заказчик рассчитывает стоимость клеточной системы, ему нравится количество ярусов, а затем выясняется, что у уже имеющегося (или уже просчитанного по стоимости) ангара высота карниза недостаточна для ее установки. В данном руководстве ангар рассматривается как инженерное решение: пролет, высота карниза, коррозионная нагрузка и ветровая нагрузка, а также то, как эти параметры ограничивают выбор оборудования на более позднем этапе.

Что считается курятником со стальной конструкцией, предназначенным для коммерческого использования

В коммерческом сегменте — примерно от 10 000 до 200 000 птиц на каждый проект — а курятник из стальной конструкции представляет собой здание со стальным каркасом, скрепленным болтами или сваркой, с облицовкой из гофрированных или сэндвич-панелей, построенное в виде ряда, в котором вдоль всего здания оставляются свободные проходы для вентиляционного оборудования, вывоза навоза и доступа транспортных средств. Оно отличается от переоборудованного сарая или деревянного навеса главным образом предсказуемостью несущей способности: каркас изначально рассчитан на известные нагрузки от крыши и ветра, а не адаптируется задним числом.
Это имеет значение, в частности, для двух групп покупателей. Интеграторам, занимающимся модернизацией существующих объектов, необходимо знать, сможет ли существующая каркасная конструкция выдержать конфигурацию с более высокими ярусами клеток без внесения изменений в конструкцию. Заказчики из государственного сектора и девелоперские компании, определяющие требования к новому строительству, нуждаются в данных о пролетах и высоте на раннем этапе, поскольку эти показатели учитываются при планировке участка, утверждении бюджета и составлении тендерной документации ещё до выбора поставщика клеток.

Пролет и ширина пролета: первое значение, которое необходимо определить

Пролет — это ширина здания без опор, то есть расстояние, которое перекрывают кровельные фермы без внутренних колонн. От него зависят три фактора: сколько рядов клеток поместится по ширине, соответствует ли расстояние между рядами требованиям поставщика оборудования к свободному пространству, а также как необходимо спроектировать кровельную конструкцию, чтобы колонны в середине пролета не прерывали линии прокладки оборудования.
Здания, в которых используется естественная циркуляция воздуха вместо механической вентиляции, сталкиваются с дополнительным ограничением. В зданиях шириной более примерно 8 метров возникает проблема сквозной вентиляции, поскольку воздух не может перемещаться на такое расстояние по этажу без механической помощи — это ограничение зафиксировано в руководстве ФАО по строительству птичников для мелких фермеров и коммерческих птицеводческих хозяйств. При ширине, превышающей указанную, птичник нуждается в механической вентиляции (туннельные вентиляторы, впускные отверстия в боковых стенах) для надежного перемещения воздуха, что влияет как на капитальные затраты, так и на текущие расходы на электроэнергию. Проект, рассчитанный на естественную вентиляцию при узкой площади застройки, и проект, рассчитанный на механическую вентиляцию при широкой площади застройки, имеют две разные структуры затрат, и именно выбор ширины застройки определяет, какой вариант придется выбрать.
Более широкие пролеты также означают меньшее количество зданий при той же вместимости, что снижает затраты на обустройство участка в расчете на квадратный метр (дороги, ограждения, прокладка инженерных сетей), но повышает риск того, что один сбой в конструкции или системе биобезопасности затронет большую часть стада. Ни один из этих подходов не является универсально правильным; всё зависит от готовности покупателя к риску и ограничений, связанных с участком.

Высота карниза и проблема дымового эффекта

Высота карниза — это высота стены в точке, где начинается крыша, — и именно с этим показателем покупатели многоярусных клеток чаще всего ошибаются, поскольку легко спроектировать дом, достаточно высокий для клеток, но при этом не обеспечить достаточный полезный пространственный запас для вентиляции над верхним ярусом.
Два фактора влияют на высоту карниза в противоположных направлениях. Более высокие карнизы усиливают «эффект дымохода» — подъем теплого, насыщенного аммиаком воздуха и его выход через коньковые вентиляционные отверстия — что становится все более важным по мере увеличения количества ярусов и плотности заселения. Однако более высокие карнизы также означают увеличение площади стен, подверженной ветровой нагрузке, и увеличение количества стали, что в обоих случаях приводит к росту затрат. Одноярусный цех и пятиярусный цех с батарейными клетками решают разные задачи вентиляции, поэтому для них не следует по умолчанию устанавливать одинаковую высоту карниза.
Согласно практическому правилу, сначала необходимо рассчитать высоту карниза исходя из требований верхнего яруса, а затем убедиться, что полученная вентиляция за счет дымового эффекта по-прежнему обеспечивает необходимые условия для планируемой плотности поголовья на нижних ярусах — а не наоборот.

Как количество ярусов определяет полезную высоту дома

Именно здесь непосредственно пересекаются вопросы выбора здания и выбора клеток. Автоматическая батарейная клетка H-типа компании «Мугонг» — продукт, который чаще всего заказывают для птичников с металлоконструкцией — выпускается в конфигурациях с 3, 4, 5, 3+3 и 4+4 ярусами, и каждая конфигурация имеет фиксированную площадь, которую должен обеспечить птичник:

Покупатели часто упускают из виду показатель высоты крыши. Он уже учитывает свободное пространство над верхним ярусом, необходимое для циркуляции воздуха и доступа — а не только сам стеллаж. Высота карниза дома, достаточная лишь для прохождения колонны клеток, без запаса высоты под крышей, приводит к той самой проблеме «коминного эффекта», описанной выше: тёплый воздух не имеет куда уйти, прежде чем достигнет коньковой вентиляционной решётки.
Эти данные относятся исключительно к клеткам для несушек типа H. Их нельзя применять к клеточным системам для бройлеров или к напольным системам содержания бройлеров — размеры клеток для бройлеров не входят в опубликованный на момент написания статьи набор данных, и использование значений для клеток несушек при проектировании бройлерного цеха приведет к неверному расчету зазоров. При разработке проекта по выращиванию бройлеров следует запрашивать размеры, соответствующие конкретной конфигурации, а не использовать масштабированные данные из приведенной выше таблицы клеток для несушек.

Ветровые, снеговые и коррозионные нагрузки в различных климатических условиях

Стальной каркас, рассчитанный на умеренные ветровые и снеговые нагрузки, не может автоматически применяться в прибрежных районах, в зонах, подверженных циклонам, или в тропических регионах с высокой влажностью — допущения о нагрузках являются разными входными данными для одного и того же расчета конструкции, а не единой спецификацией, подходящей для всех случаев. Прибрежные участки и участки с высокой соленостью также ускоряют коррозию незащищенных крепежных элементов и креплений облицовки быстрее, чем покрытие основного каркаса, что зачастую и является фактической причиной преждевременного разрушения, а не сама сталь.
Что касается защиты от коррозии, Мугонг Предлагает свою продукцию из конструкционной стали — как каркасные системы, так и жилые дома из стальных конструкций — с горячим цинкованием или алюминоцинковым покрытием, прошедшую испытания в камере солевого тумана с результатами, подтверждающими стойкость более 500 часов. Сертификаты на уровне компании, охватывающие весь ассортимент продукции, включают ISO 9001:2015, CE и независимую экспертизу SGS. Сертификаты на конкретные модели стальных домов не публикуются отдельно от этих сертификатов на уровне компании.

Птичник со стальным каркасом: что уже опубликовано и что требует проектных расчетов

Скажу прямо: в библиотеке источников, на которой основана эта статья, отсутствуют общедоступные данные о пролете, угле наклона крыши и грузоподъёмности для Птичник с металлокаркасом компании «Мугонг». Для сборных зданий это нормально — эти расчеты производятся индивидуально для каждого проекта с учетом местных норм по ветровой и снеговой нагрузке, а также выбранной покупателем конфигурации ячеек, — но это означает, что в данной статье невозможно предоставить вам универсальную таблицу размеров каркаса, как это было сделано для клетки типа H выше.

Если вы уже приступили к отбору поставщика, а не просто изучаете рынок, пункты, помеченные как “не опубликовано”, — это именно то, что следует указать в письменном запросе на технические условия, а не в общем запросе. Полезный запрос должен включать: целевую вместимость птиц и их вид (несушки или бройлеры), предпочтительную конфигурацию ярусов клеток, зону ветровой и снеговой нагрузки или координаты площадки, тип вентиляции (естественная или механическая), а также страну назначения (для расчета стоимости перевозки, получения импортных сертификатов и обеспечения соответствия местным нормам). Поставщики, которые в ответ на такой запрос могут предоставить данные о пролете, высоте карниза и грузоподъёмности — а не просто общую брошюру, — являются теми, кто действительно проектирует систему с учётом конкретного объекта, а не перепродает готовый шаблон.

Факторы, влияющие на стоимость проекта строительства кооператива со стальным каркасом

Не существует единого показателя в расчете на квадратный метр, который был бы одинаковым для всех стран и технических заданий, поэтому стоит сразу уточнить: полная стоимость проекта «под ключ» — конструкция плюс оборудование плюс работы на объекте — определяется исключительно на основе индивидуального предложения. Публикация цифры без соответствующей технической спецификации привела бы к искажению представления о ценовом диапазоне в ту или иную сторону для большинства покупателей. Что можно опубликовать, поскольку именно эти факторы постоянно влияют на цену, так это определяющие факторы:

1. Вместимость по поголовью кур и количество ярусов клеток учитываются вместе, поскольку количество ярусов определяет как высоту карниза, так и вес стальных конструкций
2. Технические характеристики оборудования ручного, полуавтоматического или полностью автоматического управления внутренними системами дома
3. Выбранный уровень защиты от коррозии — стандартное оцинкование или алюминоцинкование
4. Уровень климат-контроля — только естественная вентиляция против использования туннельных вентиляторов, охлаждающих панелей и обогревателей
5. Включает ли объем работ по проекту саму стальную конструкцию или только монтаж оборудования в существующем здании
6. Страна назначения, которая определяет стоимость перевозки, требования к сертификации импортной продукции и стоимость местных монтажных работ
7. Объем работ «под ключ» — поставка только оборудования или полный комплекс услуг EPC (проектирование, изготовление, монтаж, ввод в эксплуатацию)

Для справки: согласно опубликованным рыночным диапазонам, только для оборудования (без учета конструкции) стоимость полностью автоматизированной батарейной системы для кур-несушек составляет примерно US$15–25 на одну птицу, а общая стоимость оборудования для проекта по размещению 10 000 кур-несущих в клетках — примерно US$18,000–32 000 долларов США — для проекта клеточного содержания 10 000 кур-несушек, увеличиваясь до $35 000–120 000 долларов США для полностью автоматической системы на 20 000 кур в зависимости от степени автоматизации. Это стандартные для отрасли ориентировочные диапазоны, относящиеся исключительно к оборудованию; они не включают стальную конструкцию, строительные работы на площадке и расходы на монтаж, указанные выше.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Какой пролет необходим для коммерческого курятника из стальной конструкции?

A: Единого правильного значения ширины нет — всё зависит от того, естественная ли вентиляция или механическая. В зданиях с естественной вентиляцией ширина ограничивается примерно 8 метрами, после чего поперечная вентиляция становится ненадежной; дома с механической вентиляцией могут быть значительно шире, поэтому в большинстве крупных коммерческих помещений используется механическая вентиляция, а не только естественная.

Вопрос: Какой высоты должен быть дом для 4-ярусной или 5-ярусной системы клеток для несушек?

A: Для многоярусных клеток типа H компании Mugong опубликованные значения общей высоты системы варьируются от 2 330 мм до 6 580 мм в зависимости от конфигурации ярусов, при этом требуемый зазор до потолка составляет от 2 860 мм до 7 110 мм. Именно значение зазора до крыши — а не только высота штабеля клеток — необходимо сопоставлять с высотой карниза здания.

Вопрос: Можно ли модифицировать существующее здание со стальным каркасом для установки более высокой клеточной системы?

О: Это зависит от существующей высоты карниза и зазора по линии крыши в сравнении с требованиями к зазору крыши для планируемой конфигурации ярусов. Речь идет о конструкционной проверке с учетом конкретного объекта, а не о стандартном ответе — перед заказом оборудования необходимо запросить данные о зазоре крыши для планируемой системы подвесных клеток и сравнить их с фактическими измерениями существующей конструкции.

Вопрос: Сколько стоит птичник со стальным каркасом?

A: Стоимость полного комплекса «под ключ» (конструкция, оборудование и строительные работы на объекте) рассчитывается на основе коммерческого предложения и зависит от перечисленных выше факторов, влияющих на стоимость. Ориентировочные диапазоны цен исключительно на оборудование публикуются конкретно для клеточных систем — примерно $15–25 долларов США на птицу при заданной вместимости — однако стоимость конструкции, доставки и монтажа рассчитывается отдельно для каждого проекта.

Вопрос: Подходит ли один и тот же проект здания как для выращивания несушек, так и для выращивания бройлеров?

A: Не без изменений. Размеры клеток для бройлеров и напольного оборудования не входят в опубликованный на данный момент набор технических характеристик, на который ссылается данное руководство, а данные о зазорах в клетках для несушек не следует использовать при проектировании бройлерного цеха. Запрашивайте данные о конфигурации, предназначенные специально для бройлеров, отдельно, а не масштабируйте их на основе данных по клеткам для несушек.