Световая среда в сооружении для культивирования вешенки

ВЕСТНИК 4/2008

СВЕТОВАЯ СРЕДА В СООРУЖЕНИИ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ

Блажнов А.А.

Для фермерских и личных хозяйств разработано грибоводческое сооружение из лёгких конструкций, несущими элементами каркаса в котором являются стальные арки из труб и проволочные прогоны (свидетельства на полезные модели №№ 18333,25258,31094). Арочное покрытие сооружения предусмотрено трёхслойным утеплённым: кровля - из долговечной плёнки, пластмассовых панелей или листов; теплоизоляция - из стекловолокнистых, минераловатных или полимерных материалов и изделий; внутренний слой -из долговечной плёнки. Разработанное сооружение многофункционально и может применяться не только для выращивания вешенки, но и других производственных целей.

Культивирование вешенки обыкновенной осуществляется при температуре воздуха 15 - 25°С, относительной влажности 75 - 85 % и искусственном или естественном освещении. Вопросы обеспечения требуемых параметров световой среды в предложенном грибоводческом сооружении с арочной формой покрытия ранее не рассматривались, а положения СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» не распространяются на проектирование освещения в сооружениях для размещения растений.

К факторам световой среды в вешенницах можно отнести уровень освещенности и продолжительность воздействия освещения. На основании обобщения информационных данных установлены значения факторов световой среды и их влияние на продуктивность и качество грибов. Так нормальное плодоношение вешенки обыкновенной обеспечивается при освещенности 100 - 120лк в течение 8 - 10 часов; изменение уровня освещенности в пределах 70 - 430лк не влияет на общий выход продукции; минимально необходимая для формирования качественных плодовых тел суточная доза освещения равна 920 лк^ч, причем достижение этой нормы возможно изменением освещенности и длительности светового воздействия. Исходя из приведенных биологических особенностей вешенки, для проектирования естественного освещения можно принять следующие значения факторов световой среды: минимальная освещенность Ев. т,„ в расчетных точках на характерном разрезе сооружения (рис. 1) 100 лк; минимальная суточная продолжительность освещения /тг„=8ч. Суточная доза освещения (<2=Ев • 0 должна составлять не менее 1000 лкч.

Для определения расчетного КЕО в точках характерного разреза грибо-водческого сооружения предлагается формула:

4/2008

ВЕСТНИК _МГСУ

Рабочие поверхности

Рис.1. Схема характерного разреза сооружения: 1-ленточный фонарь;

2-блоки субстрата; 3-трансформируюшийся свето-теплозащитный экран; 4-совмещенное утепленное покрытие; 5-арка (а-е-расчетные точки).

р в кз

где ев - геометрический КЕО в расчетной точке, определяемый от расположенного над точкой зенитного ленточного фонаря; Я - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет света, прошедшего через все ленточные фонари и затем отраженного от поверхностей сооружения и блоков субстрата; при небольшой высоте блоков субстрата коэффициент также учитывает увеличение КЕО, создаваемое прямым диффузным светом неба; К3 - коэффициент запаса, учитывающий мокрый влажностный режим, равный 2; 0 -общий коэффициент светопропускания фонаря.

Значения коэффициента Я определялись для разработанных габаритных схем сооружения пролетом 6, 7.5 и 9 м на моделях, выполненных в масштабе 1:15 с соблюдением светотехнических параметров интерьера. Модели располагались на открытой местности, проведение измерений осуществлялось синхронно (наружная и внутренняя освещенность) двумя люксметрами Ю-116 в дневное время при сплошной облачности. Измерения естественной освещенности в расчетных точках характерного разреза выполнялись трехкратно при различной высоте стенок субстрата. В каждом цикле измерений вначале определялась освещенность Е1 в расчетной точке от расположенного над ней ленточного фонаря без учета отраженного света, затем измерялась освещенность Е2 в этой же точке от всех световых проемов с учетом отраженного от внутренних поверхностей света. Значения коэффициента Я определялись по средним значениям освещенности из выражения Я = Е2ср / Е1ср . Результаты измерений представлены на рис. 2.

Рис.1. Графики для определения Я в зависимости от высоты стенок субстрата И

Для проектирования естественного освещения в вешенницах необходимо установить требуемое значение КЕО для расчетных точек. Предлагается КЕО принимать как среднее из месячных значений, определенных из условия равенства количества естественного и искусственного освещения в помещении в те месяцы года, дневная диффузная освещенность которых превышает принятую величину критической освещенности 5000 лк, при которой обычно включают или выключают искусственное освещение. При меньшей освещенности (например, в середине декабря в г.Москве Едиф. не превышает 3,7 клк) необходимые для роста грибов показатели световой среды - Ев.т,п, ^п, Q - не будут обеспечены.Так для г.Москвы требуемое значение КЕО, вычисленное по формуле:

е» =1

п 1=1 Л,.

4/2008_МГСУ™ИК

составляет примерно 1,5%. В приведенной формуле Q - необходимая суточная доза искусственного освещения (за 8-часовой период), принятая равной 1000 лк-ч; А, - месячное количество наружной диффузной освещенности, вычисляемое суммированием доз дневной освещенности за 8-часовой период (с 8 ч до 16 ч); п - число месяцев, дневная диффузная освещенность в которых превышает 5 клк; к - число дней в I -ом месяце.

Установленное значение коэффициента естественной освещенности для г. Москвы, относящегося к первой группе административных районов по ресурсам светового климата, можно принять в качестве требуемого. При проектировании естественного освещения в грибоводческих арочных сооружениях небольших ферм требуемое значение КЕО рекомендуется принимать 1,5%; для крупных хозяйств (с практически постоянным пребыванием производственного персонала в сооружении), исходя из гигиенических требований, значение КЕО может быть увеличена до 2%. Нормированные значения КЕО определяются в соответствии с указаниями СНиП 23-05-95.

Расчетная суточная доза освещения, которая должна составлять не менее 1000 лкч, определяется по формуле:

Q = 0,01е • Ен 1СР, • г ,

^ ' р Н (СР) р '

где - расчетная продолжительность естественного освещения в часах, в течение которой освещенность в расчетных точках составляет не менее 100 лк;

ЕН(СР) - среднечасовая наружная освещенность за расчетную продолжительность освещения, лк:

1 Е + Е

Е = 1

ЕН (СР) N - 2 Н (2)Т-"Т ЕН (N-1)^'

где N - количество значений наружной освещенности за расчетную продолжительность освещения (например, при = 8ч N = 9); Ещ^.ЕН^ -значения наружной освещенности, соответствующие началу и окончанию расчетного периода освещения.

Установленные параметры световой среды и полученные зависимости предназначены для применения при проектировании естественного освещения сооружений для выращивания вешенки. Вид освещения, естественное или искусственное, должен обосновываться с учётом климатических особенностей района строительства.

Рецензент: д.т.н., профессор кафедры Архитектуры МГСУ Ю.И. Блинов