2011-2012 - prezentare 1

CONSTRUCTII IN MEDIU RURAL curs 1

CONSTRUCTII IN MEDIUL RURAL Planificare Constructii agricole. Definitie. Clasificari. Factori determinanti. Conceperea si proiectarea unei constructii agricole. Stabilirea pasilor in planificarea unei constructii agricole Construcţii agricole. Materiale. Structuri de rezistenţă Actiuni specifice constructiilor agricole Adaposturi pentru creşterea animalelor Adaposturi pentru pasari Constructii pentru depozitarea, conservarea şi condiţionarea productiei vegetale Complexe pentru intretinerea, repararea si adapostirea masinilor si utilajelor agricole

Ce sunt construcţiile agricole? • Structurile agricole sunt o categorie aparte de clădiri, proiectate şi construite cu scopul de a adăposti uneltele sau echipamentele necesare desfăşurării activităţilor sau procesului tehnologic dintr-o fermă, cereale, grâu, produse horticole, diverse specii de animale şi păsări (International Building Code, 2006). • Conceperea şi dimensionarea acestora are ca obiectiv principal respectarea biometriei specifice a animalelor şi plantelor indiferent de sistemul tehnologic de întreţinere şi exploatare.

• Trebuie să răspundă necesităţilor fizice şi fiziologice de confort ale animalelor permiţând valorificarea potenţialului productiv al acestora, în cadrul procesului tehnologic adoptat.

Clasificarea construcţiilor agricole Tinand cont de funcţia pe care o îndeplinesc constructiile agricole avem urmatoarea clasificare: • construcţii pentru producţia animală sau constructiile zootehnice care cuprind adăposturile pentru animale: taurine, suine, ovine, cabaline şi construcţii pentru păsări (avicole); • construcţii pentru producţia vegetală: sere, solarii; • construcţii pentru depozitarea conservarea şi condiţionarea producţiei vegetale: platforme, magazii, depozite • construcţii pentru depozitarea nutreturilor • construcţii destinate cercetării şi înobilării speciilor • construcţii administrative

Adaposturi pentru cabaline

Adaposturi pentru taurine - laptarii

Adaposturi pentru taurine - carne

Adaposturi pentru suine

Rezolvarea pardoselii la adaposturile pentru suine

Greutate

mp

10kg

0.15

20kg

0.20

30kg

0.30

50kg

0.40

85kg

0.55

110kg

0.65

110kg+

1.00

invelitoare

adaposturi pentru pasari cuibar Cadru lemn

Protectie antirozatoare Protectie antifurnici Inst. pt furaje

Instalatie pentru apa

Constructii avicole

SERE

Depozite pentru cereale

Dupa modul in care aceste constructii sunt implicate in procesul de producţie, constructiile agricole se pot clasifica in trei categorii: • construcţii pentru producţie în cadrul cărora intră construcţiile care adăpostesc diverse specii de animale sau păsări, sere, solarii, depozite de legume fructe, silozuri de cereale. etc. • construcţii auxiliare care servesc indirect la desfăşurarea procesului de producţie: silozurile pentru furaje, depozite pentru produse cereale, îngrăsăminte minerale, clinici veterinare, centrale termice, posturi de transformare, etc. • construcţii anexe, care nu sunt legate de producţie dar sunt necesare pentru desfăşurarea in condiţii normale a producţiei cum sunt: clădirile pentru administraţie, grupurile social-sanitare, laboratoarele.

Probleme generale de proiectare a construcţiilor agricole Concepţia şi tehnica realizării construcţiilor agricole a evoluat în decursul timpului, de la construcţiile tradiţionale bazate pe utilizarea materialelor locale şi a metodelor meşteşugăreşti de execuţie specifice sistemului gospodăresc de exploatare, la construcţii moderne, bazate pe utilizarea unor tehnologii specifice sistemului industrial de exploatare.

Datorită faptului că obiectivele construite din cadrul unei unităţi agrozootehnice consumă o cotă importantă din totalul cheltuielilor de investiţii (cca 70%), se pun probleme deosebite atât în ceea ce priveşte alegerea amplasamentului şi întocmirii unui plan general raţional, cât şi cu privire la conceperea şi proiectarea unor tipuri de construcţii şi clădiri rentabile care să corespundă unor tehnologii avansate de exploatare şi să ofere posibilităţi de tipizare şi industrializare a execuţiei.

Probleme generale de proiectare a construcţiilor agricole (continuare) Construcţiile agricole moderne sunt dotate cu instalaţii şi utilaje din ce în ce mai perfecţionate care să asigure un proces tehnologic bazat pe o mecanizare complexă astfel încât să se obţină o eficienţa economică a investiţiei. La alcatuirea generala a constructiilor agricole trebuie sa se tina seama de principalii factori determinanti si cerintele functionale care determina mai departe conditiile de microclimat si particularitatile procesului tehnologic.

Aceste date conduc la proiectarea planului şi secţiunii cladirii cât şi la definitivarea sistemului structurii de rezistentă, a elementelor de închidere şi a celor specifice necesare proceselor tehnologice.

Factorii determinanti care conditioneaza alcatuirea constructiva si conditiile de microclimat din interiorul constructiilor agricole sunt:

• materialul biologic adăpostit cu activitatea sa fiziologică de metabolism, care impune factorii de microclimat interior sau factorii de mediu interior: temperatura, umiditatea relativă, viteza de mişcare, puritatea aerului interior, iluminarea. etc.

• elementele biometrice specifice şi tehnologia de întreţinere şi exploatare vor determina zonele funcţionale şi dimensiuniie acestora în cadrul construcţiilor.

• factorii de mediu natural si microclimat care exercita asupra materialelor, elementelor de constructie si a constructiei in ansamblu actiuni mecanice sau de natura fizico-chimica sau biologica; efectele acestor actiuni depind de zona climatica si seismica a amplasamentului, de caracteristicile geotehnice si hidrogeologice ale terenului de fundare.

Factorii de mediu Influenteaza conditiile de exploatare a construcţiilor agricole. Pot fi grupaţi astfel: •factori de mediu natural (exterior): energia solară, aerul, apa şi solul Cunoaşterea acţiunii factorilor de mediu natural şi a interacţiunii acestora, prezintă o importanţă practică în proiectarea şi realizarea construcţiilor agricole în special în realizarea unui mediu artificial corespunzător prin alcătuirea elementelor de închidere.

•factori de mediu artificial sau microclimat interior: temperatura şi umiditatea aerului interior, mişcarea şi puritatea aerului interior (conţinutul de vapori de apă, dioxidul de carbon, amoniac, hidrogen sulfurat, etc), iluminarea. Condiţiile de microclimat cât şi posibilităţile de realizare diferă de la o categorie de construcţii la alta în funcţie de materialul biologic adăpostit şi de particularităţile procesului tehnologic adoptat. Respectarea condiţiilor de microclimat, va asigura creşterea normală şi productivitatea maxima a animalelor şi plantelor, depozitarea şi conservarea corespunzătoare a produselor agricole.

Cerinţe funcţionale şi de dimensionare Pentru cunoasterea si realizarea cerintelor functionale, in vederea asigurarii unor conditii normale de desfasurare a procesului biologic si de microclimat este necesar sa cunoastem date cu privire la mediul natural si conditiile de exploatare. – Mediul natural influenteaza conditiile de microclimat si modul de alcatuire constructiva a elementelor de constructie portante si cu rol de inchidere • iar

– Conditiile de exploatare care depind in special de modul de organizare a spatiilor si a fluxului tehnologic, pot contribui la o buna functionare a procesului de productie. • Modul de organizare a spatiilor si dimensiunile, respectiv forma constructiei in plan si elevatie trebuie sa corespunda necesitatilor impuse de fluxul tehnologic tinand seama de gabaritele instalatiilor tehnologice si sistemul de transport adoptat.

• Forma în plan a construcţiilor zootehnice care este determinată, în general de considerente funcţionale şi tehnologice, poate fi dreptunghiulară, pătrată, circulară respectiv poligonală înscrisă într-un cerc. Din analiza comparativa a formelor in plan prezentate mai jos, rezulta ca pentru aceeasi suprafata S si inaltime H se obtine o suprafata de inchidere laterala minima, prin urmare un consum mai redus de materiale pentru constructiile de forma circulara sau poligonala.

• În mod obişnuit construcţiile zootehnice se realizează având în plan forma dreptunghiulară cu una sau mai multe deschideri şi cu lungimi relativ mari (L = 60 - 100 m).

Forme în plan ale construcţiilor agricole: patrate, dreptunghiulare, circulare, poligonale

Cerinte functionale si de dimensionare • Înălţimea halelor se stabileşte din condiţii de gabarit a utilajelor şi instalaţiilor, ţinând seama totodată de normele de volum şi de condiţiile de iluminare naturală impuse, iar • forma acoperişului din condiţii de scurgere a apelor pluviale şi natura învelitorii.

a

b

c

d

Pante ale acoperişurilor (a) acoperiş cu o pantă; (b) acoperiş cu două pante egale; (c) acoperiş cu două pante; (d) acoperiş cu shed.

Modularea construcţiilor agricole

modulare în plan transversal şi longitudinal modularea pe verticală

H

L

T

T

• În ţara noastră se utilizează ca modul de bază, modulul decimetric M = 10 cm, iar în unele situaţii se foloseşte modulul octometric M = 12,5 cm determinat de dimensiunile uzuale ale cărămizilor pline.

• Pentru modularea transversală a halelor agrozootehnice se recomandă folosirea modulilor derivaţi măriţi, de 15M şi 30M. Prin aplicarea acestora se pot acoperi o varietate mare de procese tehnologice specifice. • Cele mai uzuale deschideri ce asigură acoperirea unei varietăţi mari de procese tehnologice din sectorul zootehnic sunt: 10,50 m; 12,50 m; 18,00 m, 21,00 m şi 24,00 m. • Modularea longitudinală se realizează, în general, prin utilizarea modulului derivat 15M, rezultând travei de 3,00 m, 4,50 m, 6,00 m şi 7,50 m. • Pentru modularea pe verticală, se folosesc frecvent, modulele derivate de 3M, 6M şi 9M, rezultând înălţimi de 2,40, 2,70, 3,60 m. În general înălţimea navei zootehnice se stabileşte din considerente privind particularităţile procesului tehnologic, gabaritele utilajelor şi mijloacelor de transport din dotare ţinând cont totodată şi de normele privind volumul optim recomandat pentru o unitate ca folosinţă.

Condiţii tehnice Construcţiile cu caracter agrozootehnic trebuie să satisfacă o serie de condiţii şi cerinţe de ordin tehnic astfel încât să asigure folosirea şi exploatarea corespunzătoare pe toată durata de serviciu. Dintre condiţiile tehnice de bază care trebuie să se ţină seama la proiectarea şi realizarea construcţiilor agrozootehnice se pot menţiona: – condiţiile tehnice capitale – condiţiile mecanice – condiţiile de microclimat – condiţiile tehnico-economice.

Condiţiile tehnice capitale • Aceste condiţii se referă la totalitatea cerinţelor ce se impun elementelor structurale şi de închidere, respectiv construcţiilor luate în ansamblu din punct de vedere a durabilitătii şi a rezistenţei la foc. • Durabilitatea construcţiilor = rezistenţa elementelor structurale şi nestructurale la acţiunile distrugătoare ale mediului înconjurător = durata de timp în care aceasta poate fi utilizată în condiţii normale de exploatare.

• Factorii care acţionează distructiv asupra materialelor şi a elementelor de construcţii şi care influenţează în mare măsură durabilitatea constructiilor zootehnice sunt: – factorii din mediul înconjurător exterior: • variaţii de umiditate, • fenomenul de înghet - dezgheţ, • coroziunea şi • acţiunea biologică – factorii agresivi, specifici mediului ambiant din interiorul construcţiilor agrozootehnice: • umiditatea relativă a aerului interior ridicată (70-85%), • prezenţa amoniacului (NH3) şi a hidrogenului sulfurat (H2S) ca urmare a descompunerii substanţelor organice din dejecţiile animalelor, • acizi şi indeosebi acidul lactic, care se găseşte în nutreţurile depozitate.

Condiţii mecanice • Prin condiţiile mecanice se urmăreşte asigurarea cerinţelor de rezistenţă, de stabilitate a elementelor de construcţie şi a construcţiilor în ansamblu, la acţiunea solicitărilor exterioare.

• Aceste condiţii se pun pentru siguranţa constructiilor la acţiunea solicitărilor exterioare şi se exprimă prin date privind calculul structurii şi elementelor de rezistenţă la stările limită ultime (rezistenţă sau capacitate portantă etc) sau la stări limită ale exploatării normale.

Condiţii de microclimat sunt determinate de: - interacţiunea dintre principalii parametri şi interiorul construcţiei, îndeosebi de valoarea temperaturii, umiditatea relativă a aerului, - viteza de mişcare şi puritatea aerului, - condiţiile de iluminare naturală etc.

Condiţiile de microclimat se stabilesc în funcţie de destinaţia construcţiei şi de specificul procesului tehnologic şi se realizează printr-o proiectare higrotermică folosind materiale eficiente şi ţinând seama de parametri mediului extern. Menţinerea factorilor de microclimat în limitele admise se realizează utilizând instalaţii specifice: – instalaţii de ventilare, – instalaţii de încălzire (la adaposturi zootehnice pt animale de vârste mici., sere), – instalaţii pentru suplimentarea bioxidului de carbon în aerul din interiorul serelor, – instalaţii de climatizare în cazul silozurilor, etc.

Conditii tehnico-economice • Reprezinta un ansamblu de cerinte prin care se urmareste asigurarea eficientei maxime a investitiilor. – Acest lucru se obtine prin optimizarea structurilor si alcatuirea elementelor de inchidere in scopul reducerii consumului de materiale deficitare si cresterii gradului de tipizare si industrializare a executiei.

• Eficienta economica a constructiilor agricole se apreciaza pe baza valorii initiale a investitiei tinand seama si de cheltuielile reale de exploatare.

Solicitări ce acţionează asupra unei construcţii zootehnice şi condiţii ce trebuie îndeplinite de către elementele de construcţie Evacuarea aerului

Zăpada

Lumina şi căldura solară Temp. de vară = +28 ˚C Umiditate = 40 – 50 % Presiunea vântului Temp. de iarnă = -12 ...-20˚C Umiditate = 90 – 100 %

Microclimat interior Rezistenţă la circulaţie grea Rezistenţă la acţiunea nutreţurilor Confort pentru animale Rezistenţa la acţiunea dejecţiilor Rezistenţa la circulaţie uşoară

Ascensiunea umezelii, Frigul din sol

Destinaţia construcţiei agricole

Forma în plan şi secţiunea transversală Modulare: L ,T, H

Structura de rezistenta

Procesul tehnologic -sistem de întreţinere -sistem de furajare

Condiţii de microclimat (temperatură, umiditate, vânt, mişcarea aerului, puritatea aerului interior, energia solară)

Elemente de închidere pentru construcţie acoperiş, pereţi, pardoseli

Medii agresive (agresivităţi degajate de animale, furaje şi dejecţii- CO2, NH3, H2S)

Elemente specifice -canale, iesle