Техника Строительство Животноводство Птицеводство Растениеводство 4 октября 2021

На стадии строительства: обзор технологий и материалов для объектов АПК

На стадии строительства: обзор технологий и материалов для объектов АПК

Текст: О. П. Мачнева, канд. техн. наук, доц., вед. науч. сотр., ФГБНУ «Росинформагротех»

Аграрный сектор объединяет две больших составляющие — растениеводство и животноводство. Для эффективного развития обеих подотраслей необходимы современные, технически оснащенные объекты АПК, поэтому важно адекватно оценивать технологии и материалы, применяемые при строительстве, реконструкции и модернизации инфраструктуры.

Сельское хозяйство является одной из основных и стратегически важных отраслей, от которой зависит продовольственная безопасность Российской Федерации. Однако немалая часть объектов АПК была построена еще в середине прошлого столетия, и соответственно данная инфраструктура не способна обеспечивать полноценное развитие сектора, нуждающегося в своевременном обновлении.

ОТВЕЧАТЬ ТРЕБОВАНИЯМ

При формировании объектов АПК важно учитывать передовой опыт строительства, поскольку применение инновационных технологий позволяет не только модернизировать отрасль, но и получать максимальную прибыль, удовлетворяя при этом продовольственную потребность населения страны. Сегодня активно возводятся новые растение- и животноводческие здания и сооружения, реконструируются и модернизируются ранее построенные, которые должны отвечать всем актуальным требованиям и нормативам.

К современным технологиям относится создание одной из самых востребованных архитектурных конструкций — ангара. Скрытый потенциал данной постройки трудно переоценить, поскольку при всей простоте в плане возведения и эксплуатации она играет далеко не последнюю роль в успешном ведении фермерского хозяйства. Известно, что для получения стабильной прибыли недостаточно вырастить богатый урожай — важно суметь его сохранить в течение необходимого количества времени. Для этой цели ангар по праву считается оптимальным местом размещения зерновых культур и овощей, в том числе картофеля. Конструкция идеальна не только как овоще- или зернохранилище: при использовании инновационных технологий данное сооружение каркасного или бескаркасного типа может найти широкое применение в случае сжатых сроков при возведении птичников, свинарников, коровников. Кроме того, ангары можно успешно задействовать в качестве склада, предназначенного для расположения и обслуживания сельскохозяйственной техники.

ПРЕИМУЩЕСТВА ФОРМЫ

Важно отметить, что благодаря новейшим строительным технологиям и требованиям, предъявляемым сегодня к объектам АПК, современный ангар в малой степени напоминает аналогичную конструкцию былой эпохи. К проектированию подобных построек сейчас применяется серьезный подход, поскольку любая из них проходит сложную стадию проектирования, где модель будущего сооружения должна быть максимально просчитана и выверена.

ангар сельхозтехника.png

К преимуществам возведения ангаров следует отнести и то, что весь спектр услуг, начиная от разработки и заканчивая сдачей в эксплуатацию, осуществляет одна и та же компания, которых на рынке становится все больше. Многие фирмы, специализирующиеся на строительстве объектов АПК различного назначения, обычно имеют немалое количество проектов каркасных и бескаркасных ангаров, которые могут предназначаться как для содержания животных, так и для хранения продукции растениеводческой подотрасли, а также для складских нужд. Существует мнение, что данная форма не подходит для возведения животноводческих сооружений, поскольку ранее считалось, что любая ферма должна представлять собой капитальное здание. Однако, как показывает передовой опыт, современные подобные конструкции могут успешно использоваться для содержания поголовья. Более того, возведение ангаров позволит значительно уменьшить затраты на строительство и его сроки.

ДВА ВАРИАНТА

Необходимо учитывать, что наиболее предпочтительным для создания животноводческого объекта является именно каркасный вариант, поскольку в бескаркасных сооружениях не могут быть предусмотрены оконные проемы, наличие которых важно при содержании, например, коров. Установлено, что большое количество света благоприятным образом сказывается на увеличении их продуктивности. Кроме того, устройство хорошей вентиляции также возможно только в ангаре, построенном по каркасной технологии. Немалая часть сельхозпроизводителей опасается, что в зимнее время года животным будет некомфортно в таких сооружениях из-за низких температур, однако следует помнить, что при необходимости на этапе строительства и даже после его завершения современные ангары могут быть дополнительно утеплены. В целом конструкция сочетает в себе естественную вентиляцию и отличную изоляцию, при этом оконные проемы позволяют оказывать влияние на микроклимат внутри помещения.

Бескаркасные ангары также имеют широкое применение, но преимущественно как овоще- и зернохранилища. Для возведения подобной конструкции затраты средств и времени минимальны. Окупаемость данного сооружения достигается в короткие сроки.

ПРОСТРАНСТВО ВЫБОРА

Для осуществления строительства, реконструкции и технологической модернизации объектов АПК на помощь приходит большое разнообразие строительных материалов, которые способны удовлетворить любые потребности. Они условно подразделяются на две большие группы: теплоизоляционные и конструкционные. Первый тип композиционных материалов, изготовленный с применением органических составляющих, нашел закономерное применение в целях утепления стен, а также покрытия объектов АПК с относительной влажностью воздуха внутри помещений, не превышающей 75%. При влажности больше этой цифры использование подобных компонентов также возможно, но в этом случае должна быть предусмотрена дополнительная защита, например устройство пароизоляционного слоя на внутренней поверхности или создание отделочной прослойки на внешней стороне.

коровник.png

Конструкционные композиционные материалы, изготовленные с применением древесных и недревесных наполнителей, органических или минеральных вяжущих компонентов, задействуются при формировании несущих стен и перегородок внутри помещений. Они могут использоваться для строительства, реконструкции и модернизации определенных объектов животноводства: свино-, овце-, зверо-, кролико-, коневодческих ферм и для содержания крупного рогатого скота.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

В современных условиях при проведении лесозаготовительных и деревоперерабатывающих работ образуются немалые объемы древесных остатков, которые нуждаются в утилизации. Однако подобные отходы являются подходящим сырьем для получения композиционных материалов. Им можно и нужно найти эффективное применение при строительстве, реконструкции и технологической модернизации объектов АПК или возведении сооружений в сельской местности, в том числе жилого фонда.

Композиционные материалы с использованием древесины изготавливаются с помощью вяжущих веществ, выступающих в роли матрицы, которая скрепляет компоненты состава. Преимущественно в качестве матричного элемента задействуются синтетические смолы — поли- и олигомеры, получаемые по реакциям полимеризации и поликонденсации, а также неорганические, или минеральные, вяжущие включения. Современные смолы, являясь водостойкими и малотоксичными, обеспечивают производство высококачественных отделочно-строительных материалов различного назначения, которые хорошо подходят для возведения объектов АПК и любых построек как в сельской местности, так и в городской черте. Известно, что минеральные связующие в сравнении с синтетическими смолами имеют ряд преимуществ. В их составе не содержатся вредные формальдегид и фенол, а материалы на их основе наделены хорошими прочностными и эксплуатационными свойствами, допускают минимальное разбухание — не более двух процентов, что важно для животноводческих помещений с повышенной влажностью. Они отличаются увеличенной атмосферо-, био-, морозо- и водостойкостью. Кроме того, такие материалы легко поддаются облагораживанию поверхности и обработке дереворежущим инструментом, отлично удерживают крепежи. Минеральные вяжущие вещества подразделяются на гидравлические и воздушные, имеющие собственные достоинства и недостатки.

1. Физико-механические свойства древесно-минеральных композиционных материалов.png

Приоритет при изготовлении композиционных минеральных материалов принадлежит древесине хвойных пород, ввиду того что лиственные деревья содержат большее количество водорастворимых экстрактивных элементов, препятствующих твердению вяжущего компонента. В последние годы при производстве подобных материалов в качестве наполнителя все чаще применяются отходы растениеводческой подотрасли сельского хозяйства, положительно зарекомендовавшие себя, в частности стебли хлопчатника, пшеницы и камыша, костра льна и конопли, лузга подсолнечника. Продукция на основе недревесных растительных наполнителей относится к категории легких бетонов.

УНИВЕРСАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Для строительства, реконструкции и модернизации объектов АПК применяются арболит, фибролит, опилкобетон, цементно-стружечные плиты (ЦСП), королит и другие материалы на базе минеральных вяжущих элементов. В их основе лежат измельченная древесина или ее кора, связующие вещества в виде цементов и химические добавки специального назначения. Арболит и опилкобетон обычно изготавливаются в виде блоков, при этом первый из них также может быть выполнен в виде плит или панелей различных форматов и толщины. Они способны выдерживать немалые нагрузки, поэтому используются для формирования несущих стен и перегородок. Арболит, имеющий плотность менее 500 кг/куб. м, считается тепло- и звукоизоляционным материалом, как и фибролит, который, однако, в зависимости от плотности и технологии создания может быть конструкционным элементом. Как правило, он выпускается в виде плит разнообразных размеров. ЦСП нашли применение как конструкционно-отделочный материал, позволяющий без особого труда выравнивать стены, формировать полы, потолки и несъемную опалубку.

хранение зерна.png

Перечисленные отделочно-строительные материалы относятся к трудно сгораемым и отлично подходят для строительства, реконструкции и технологической модернизации животно- и растениеводческих объектов АПК, а также для развития инфраструктуры в сельской местности. Из них в сжатые сроки и сравнительно недорого можно возвести дом, гараж, баню, помещения для содержания птиц, мелкого и крупного рогатого скота. Универсальность этих материалов обусловлена их свойствами. Например, использование конструкционно-отделочных арболита, опилкобетона, фибролита и ЦСП является перспективным и экономически оправданным, поскольку они сочетают в себе лучшие качества древесины и бетона. Кроме того, их себестоимость остается сравнительно невысокой благодаря применению в качестве наполнителя не товарной древесины, а отходов лесозаготовительной, деревоперерабатывающей и сельскохозяйственной промышленности.

УДОВЛЕТВОРИТЬ ЗАПРОСЫ

Для формирования объектов АПК также применяются композиционные материалы на основе древесных наполнителей и синтетических смол: фанера, древесностружечные (ДСтП) и древесноволокнистые плиты (ДВП) сухого и мокрого способов производства. В последние годы набирает популярность разновидность ДСтП — так называемая плита OSB, отечественный аналог которой имеет аббревиатуру ОСП, то есть ориентированно-стружечная плита. Ее особенность заключается в том, что в стружечном материале в качестве наполнителя применяется не мелкая, а крупная, подготовленная специальным образом древесная частица. При формировании плиты она располагается послойно в перпендикулярном направлении, что позволяет получать строительный материал высокого качества, обладающий повышенными прочностью и водостойкостью. В качестве связующего при изготовлении ОСП используются преимущественно карбамидные и фенольные синтетические смолы.

2. Оценка качества древесно-полимерных материалов для строительства объектов АПК.png

Сегодня существует большое количество исследований, посвященных производству малотоксичных древесных плит, которые при этом сочетают в себе достаточную прочность и высокую водостойкость. Получение качественных строительно-отделочных блоков возможно только при применении подходящего безвредного связующего, что особенно важно для сельскохозяйственных объектов. Современные синтетические компоненты отличаются слабой токсичностью, достаточной клеящей способностью, что в конечном счете позволяет выпускать материалы, отвечающие всем требованиям к физико-механическим характеристикам и экологичности. В целом при оценке по пятибалльной шкале основных показателей качества древесно-полимерных материалов, которые используются в сфере АПК, наивысший средний балл заслуженно имеет ОСП, но по некоторым критериям цифры разнятся, что необходимо учитывать при определении назначения каждой позиции. Как уже указывалось, в подобных материалах, кроме фанеры, древесный наполнитель может быть успешно заменен измельченными отходами растениеводческой подотрасли.

В заключение важно отметить, что при выборе технологии и средств для строительства, реконструкции или модернизации объектов АПК нужно принимать в расчет назначение сельскохозяйственного объекта, условия эксплуатации, климатические особенности, временные и финансовые ресурсы. Сегодня на рынке представлен большой объем инновационных решений и материалов, которые способны удовлетворить почти любые потребности аграриев.

Популярные статьи