Ambiência animal - Escola de Agronomia

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Goiânia, junho de 2007
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
05
2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
07
07
2.1. HOMEOTERMIA
3.
CARACTERIZAÇÃO
DA
ZONA
DE
CONFORTO
TÉRMICO
E
DAS
10
TEMPERATURAS AMBIENTAIS CRÍTICAS
4. DISSIPAÇÃO DO CALOR CORPORAL
13
5. FORMAS SENSÍVEIS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR ANIMAL-AMBIENTE
14
5.1. CONDUÇÂO
14
5.2. CONVECÇÃO
16
5.3. RADIAÇÃO
18
6. FORMAS LATENTES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR ANIMAL-AMBIENTE
21
7. ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
24
8. ACONDICIONAMENTO TÉRMICO DAS INSTALAÇÕES
26
9. VENTILAÇÃO
27
30
9.1. VENTILAÇÃO NATURAL
9.2.
9.1.1. Ventilação Natural Dinâmica
31
9.1.2. Ventilação Natural Térmica
31
CONSIDERAÇÕES
A
RESPEITO
DAS
ABERTURAS
VENTILAÇÃO
DE
31
9.3. VENTILAÇÃO ARTIFICIAL
33
9.3.1. Ventiladores
34
10. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS
10.1. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS PRIMÁRIAS
36
37
10.1.1. Sombreamento
37
10.1.2. Quebra-ventos
41
10.2. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS SECUNDÁRIAS
42
10.2.1. Iluminação (fotoperíodo)
42
10.2.2. Resfriamento
43
10.2.3. Aquecimento
48
11. CONSIDERAÇÕES FINAIS
51
12. BIBLIOGRAFIA
52
3
1. INTRODUÇÃO
O estudo dos efeitos do ambiente físico sobre os organismos vivos é o
objetivo da biometeorologia (ou bioclimatologia), ramo da ecologia e da
climatologia. Em termos de fatores produtivos a biometeorologia é a ciência que
se ocupa dos efeitos do estresse climático que limitam uma produção animal ótima
e das estratégias de manejo ambiental visando a minimizar o estresse e melhorar
a produção (desempenhos produtivo e reprodutivo) e a saúde (BACCARI Jr.,
1998).
Em virtude de todo aspecto do clima e do tempo ter algum efeito sobre
os seres vivos, o escopo da biometeorologia é quase ilimitado e seu conhecimento
de amplo espectro (Figura 1).
Figura 1. O amplo espectro da biometeorologia (BACCARI Jr., 1998).
É sabido que, em muitos casos, a produção animal é reduzida pelo
estresse imposto ao animal através de fatores patológicos, nutricionais, ambientais
e outros (NÃÃS, 1993). Dentre os problemas estratégicos ligados à produção
4
animal, destacam-se os que se referem às instalações. Em alguns casos, este
item pode ser responsável pelo insucesso produtivo. As construções representam
uma parcela significativa do investimento produtivo e, quando não são
adequadamente planejadas, podem causar sérios prejuízos ao sistema produtivo
(HARDOIM, 1998).
O motivo de serem construídas edificações de abrigo para animais é a
proteção contra as intempéries climáticas. Para que essa proteção seja efetiva e
eficiente em termos de produtividade animal, faz-se necessária a quantificação da
interação de clima, animal e tipo de abrigo (NÃÃS, 1989).
Um sistema construtivo adequado proporciona condição de controlar os
fatores climáticos que mais interferem no conforto térmico dentro da edificação,
como a temperatura, a umidade, a radiação solar e o vento. E para se obter uma
construção adequada é necessário ser levado em conta, em seu planejamento, os
materiais de construção, o tipo de animal a habitá-la e o clima local (BAÊTA, 1997;
NÃÃS, 1989).
Ao escolher um abrigo para o confinamento animal, e tal procedimento
tem
sido
intensivamente
utilizado
nos
países
desenvolvidos
e
em
desenvolvimento, as necessidades que levam a esta ação não incluem
freqüentemente o controle ambiental, mas, sim, um manejo eficiente, controle da
alimentação, doenças e, finalmente, segurança dos animais (NÃÃS, 1993).
Para confinar os animais, diversos aspectos devem ser levados em
consideração a fim de proporcionar condições mínimas adequadas à finalidade
desejada. Tais aspectos são: localização, orientação da instalação e sua forma
geométrica; as necessidades do animal quanto a espaço, aspectos nutricionais,
fisiológicos e sociais; suas exigências quanto ao microclima e aos parâmetros
associados a ele; manejo e tratamento dos dejetos devem ser estudados e
analisados, visando minimizar um impacto ao meio ambiente e por último, porém
tão importante quanto os anteriores, que a produção proporcione lucro compatível
com o investimento realizado (NÃÃS, 1993).
O presente texto aborda as diversas nuanças da interação animalambiente-instalação,
incluindo
desde
a
caracterização
das
temperaturas
5
ambientais críticas que influem na ambiência animal e as formas de dissipação
(sensíveis e latentes) do calor corporal, até as formas de avaliação do conforto,
através dos índices de conforto térmico. Num segundo momento são tratados os
assuntos referentes ao acondicionamento ambiental das instalações e as formas
de manejo do ambiente, através dos diversos métodos de modificações
ambientais.
2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Antes de se proceder a uma abordagem em ambiência e conforto
térmico, torna-se necessário alguns comentários sobre algumas características
animais frente às modificações do ambiente térmico.
2.1. HOMEOTERMIA
Para que a atividade celular seja normal, o animal precisa ter seu
ambiente interno estável com relação às flutuações externas, processo definido
como HOMOTERMIA, HOMEOSTASE ou HOMEOCINESE (BAÊTA, 1997).
É considerado homeotermo o animal que mantém a temperatura do
núcleo corporal dentro de limites estreitos, mesmo que a temperatura ambiental
flutue e que a sua atividade varie intensamente. É um processo mais comum em
mamíferos e aves (BAÊTA, 1997).
Portanto, a HOMEOTERMIA refere-se ao processo por meio do qual o
animal mantém a temperatura do núcleo corporal aproximadamente constante, por
meio de processos de aumento e dissipação de taxas de calor, mediante as
flutuações ocorridas no meio ambiente externo (BAÊTA, 1997).
De acordo com INGRAM e MOUNT (1975), nesse tipo de animal a
temperatura do núcleo corporal mantém-se bastante estável, ou seja, não flutua
rapidamente quando ocorrem variações de temperatura nas diferentes partes do
organismo do animal, as quais são associadas a variações na quantidade de calor
6
armazenado. A temperatura do núcleo corporal do homem pode ser calculada pela
equação:
Tc = 0,65Tr + 0,35Ts
Onde:
Tc = temperatura do núcleo corporal
Tr = temperatura retal, e
Ts = temperatura da pele
Os homeotermos têm temperaturas corporais que variam em diferentes
partes do corpo e em diferentes tempos, mas a temperatura do núcleo corporal é
mantida em nível que independe da flutuação ambiental (MOUNT, 1975). ESMAY
(1969) cita temperaturas do núcleo corporal de diversas espécies (Tabela 1).
Tabela 1. Temperatura do núcleo corporal de algumas espécies animais.
Espécie
Temperatura (°C)
Espécie
Temperatura (°C)
Homem
37
Gatos e cachorros
38,6
Bovinos
38,5
Caprinos
40
Eqüinos
38
Suínos
39
Galinhas
41,7
Ovinos
39
Fonte: ESMAY (1969)
A manutenção da temperatura do núcleo corporal depende do balanço
de produção e perda de calor (NÃÃS, 1993).
7
Figura 2. Balanço de produção e perda de calor (NÃÃS, 1993).
O animal é, portanto, um sistema termodinâmico aberto. Essa forma de
interação com o meio externo, chamada de homocinética, é definida como a
dinâmica dos sistemas homotérmicos em que os mecanismos termodinâmicos
internos são acionados para se manterem em equilíbrio com o meio ambiente
externo (NÃÃS, 1993).
3. CARACTERIZAÇÃO DA ZONA DE CONFORTO TÉRMICO E DAS
TEMPERATURAS AMBIENTAIS CRÍTICAS
A caracterização do ambiente térmico animal envolve os efeitos da
temperatura, da umidade, da radiação e do vento, e pode ser feita por meio de
uma única variável, chamada de temperatura efetiva (BAÊTA, 1997).
Para determinada faixa de temperatura efetiva ambiental, o animal
mantém constante a temperatura corporal, com mínimo esforço dos mecanismos
termorregulatórios. É a chamada zona de conforto térmico (ZCT) ou de
termoneutralidade, em que não há sensação de frio ou calor e o desempenho do
animal em qualquer atividade é otimizado.
Os limites para a ZCT são a temperatura crítica inferior (TCI) e a
temperatura crítica superior (TCS). Abaixo da TCI o animal entra em estresse pelo
frio e acima da TCS sofre estresse pelo calor (BACCARI Jr., 1998). Na Figura 2,
observa-se que a ZCT é limitada pelas temperaturas efetivas ambientais dos
pontos A e A’; a zona de moderado conforto ou de variação nula na produção de
calor corporal, pelas temperaturas efetivas ambientais dos pontos B (TCI) e B’
(TCS); a zona de homeotermia, pelas temperaturas efetivas ambientais dos
pontos C e C’; e a zona de sobrevivência, pelas temperaturas efetivas ambientais
dos pontos D e D’ (BAÊTA, 1997).
9
Figura 3. Representação esquemática simplificada das temperaturas efetivas
ambientais críticas (BAÊTA, 1997).
Abaixo da TCI (Tabela 2), o animal aciona seus mecanismos
termorregulatórios para incrementar a produção e a retenção de calor corporal,
compensando a perda de calor para o ambiente, que se encontra frio. Nesta faixa,
a capacidade do animal de aumentar a taxa metabólica torna-se relevante para a
manutenção do equilíbrio homeotérmico. Já abaixo da TCS, o animal aciona seus
mecanismos termorregulatórios para auxiliar a dissipação do calor corporal para o
ambiente, uma vez que, nessa faixa, a taxa de produção de calor metabólico
normalmente aumenta, podendo ocorrer, também, aumento da temperatura
corporal (BAÊTA, 1997).
10
Tabela 2. Valores comuns de TCI (B), de TCS (B’) e de temperaturas na ZCT para
alguns animais
Fonte: CURTIS, 1983; HAFEZ, 1968; MOUNT, 1979, citados por Baêta
(1997).
Na maioria dos animais domésticos, a temperatura corporal aumenta
significativamente em resposta à temperaturas efetivas ambientais em torno de
28°C. A hipertermia ocorre para temperaturas efetivas ambientais na faixa de 30 a
50°C ou quando a temperatura do corporal aumenta cerca de 3 a 6°C acima do
nível normal, dependendo do tempo de exposição, da adaptação ao calor e do
nível de produção do animal (MÜLLER, 1989).
11
4. DISSIPAÇÃO DO CALOR CORPORAL
A taxa de dissipação de calor de um animal é determinada pela sua
taxa de produção, de armazenamento de calor corporal e, ainda, pelas condições
dos ambientes vizinhos ao seu. O animal pode trocar energia em forma de calor
com o ambiente em que vive por meio de formas sensíveis e latentes (BAÊTA,
1997).
Fluxos de calor causados por gradientes de temperatura, detectados
por simples termômetros, são chamados sensíveis. As forma sensíveis de
transferência de calor são condução, convecção e radiação. Já os fluxos de calor
causados por gradientes de pressão de vapor d’água são chamados de latentes.
As duas formas de troca de calor conhecidas são a evaporação e a condensação.
Nestas formas, o calor envolvido na transformação líquido-vapor não causa
mudança na temperatura da água, apesar de ocorrer variação na temperatura da
superfície onde o animal está (BAÊTA, 1997). A Figura 3 representa, de forma
esquemática, as formas por meio das quais o animal perde calor para o ambiente.
De acordo com INGRAM e MOUNT (1975) e CURTIS (1983), a
equação do balanço de calor de um animal homeotérmico pode ser expressa da
seguinte forma:
M + ∆C = + Qrd + Qcc + Qcd + Qe/c + Qf/c
Onde:
M = calor resultante do metabolismo animal;
∆C = variação no conteúdo do calor corporal do animal;
Qrd, Qcc, Qcd, Qe/c = taxa da troca de calor entre o animal e o ambiente por meio
das formas latentes e sensíveis, e
Qf/c = calor carreado nos alimentos e na água.
12
Figura 4. Representação esquemática da perda de calor do animal para o
ambiente (BAÊTA, 1997).
5. FORMAS SENSÍVEIS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR ANIMAL-AMBIENTE
5.1. CONDUÇÂO
Condução é a troca de calor entre dois corpos que se tocam ou mesmo
partes do corpo que estejam a temperaturas diferentes. No fluxo de calor
condutivo, uma molécula quente do corpo considerado choca-se com uma
13
molécula vizinha, fria, e transfere parte de sua energia cinética a esta molécula e
assim por diante, tendendo ao equilíbrio (NÃÃS, 1989; BAÊTA, 1997).
A condutividade térmica é o fator físico do fluxo de calor por condução,
o qual caracteriza a quantidade de calor transmitida através de um corpo
considerado homogêneo, num regime estacionário, por unidade de espessura, de
área e de tempo, quando o gradiente térmico é igual à unidade. A condutividade
térmica é expressa em W.m/(m2.°C) ou cal.cm/(cm2.°C.s) ou outras unidades
equivalentes (BAÊTA, 1997).
Na
Tabela
3,
HOLMAN (1983) apresenta
alguns
valores
de
condutividade térmica. Observa-se que a água tem maior condutividade térmica
que o ar, o que significa que os materiais que contêm ar em seus intertíscios
funcionam como isolantes térmicos, isto é, são menos capazes de conduzir calor.
Se a água ocupa os poros do material, o ar é deslocado e é reduzido o isolamento
Tabela 3. Alguns valores de condutividade térmica em cal.cm/(cm2.°C.s).
Material ou substância
Ar parado (1000 mbars, 15°C)
Condutividade térmica
0,000059
Plástico esponjoso
0,0001
Madeira
0,0003
Água parada
0,0014
Terra arenosa (15% de água)
0,0022
Concreto
0,0058
Aço
0,1100
Alumínio
0,4900
Fonte: HOLMAN (1983).
O fluxo interno de calor condutivo é influenciado também pelo
isolamento térmico das várias camadas que se interpõem entre o núcleo e a pele.
O isolamento térmico é um fator recíproco da condutividade e indica a resistência
à passagem de calor, expressa em (cm2.s)/(°C.cm.cal). A resistência térmica
interna à transferência de calor por condução compreende diferentes combinações
14
de isolamento: a do tecido do núcleo, a da pele, a da cobertura e a da camadalimite, as quais ocorrem em série (BAÊTA, 1997).
De acordo com CURTIS (1983) e MOUNT (1979), alguns tipos de
cobertura animal (pêlos e penas) favorecem a retenção de ar e atuam na definição
de sua capacidade isolante e, conseqüentemente, na grandeza do fluxo de calor
por condução (Tabela 4).
Tabela 4. Valor do isolamento térmico do ar parado e da pelagem de alguns
animais (CURTIS, 1983; MOUNT, 1979).
Animal
Isolamento térmico
(°C.m2)/(kcal.h)*
Bezerro
0,01
Leitão
0,02
Vaca
0,11
Carneiro
0,25
0,36**
Ar parado
2
* por mg de peso de pelagem por cm da área da superfície
2
**(°C.m )/W
5.2. CONVECÇÃO
A convecção é uma troca de calor entre dois corpos, sendo um sólido e
outro fluido (gás ou líquido). É um processo no qual o ar em contato com uma
superfície aquecida é também aquecido, ocorrendo redução de sua densidade, o
que causa pequenas correntes próximo da superfície. Nesse processo, em razão
da movimentação do ar, há remoção de calor do corpo aquecido (NÃÃS, 1989;
BAÊTA, 1997).
Para se ter uma idéia da grandeza desse processo, um homem, cuja
temperatura da pele está 10°C acima da temperatura do ar, dissipa calor por
15
convecção na ordem de 30 a 40 W/m2, dos 50,5 W/m2 resultantes de seu
metabolismo basal (MOUNT, 1979).
A remoção de calor por movimento próprio do fluido (gás ou líquido),
próximo da superfície aquecida, caracteriza o processo de convecção livre.
Quando há uma força externa atuando para aumentar a corrente fluida, como um
ventilador, ocorre remoção de calor por convecção forçada (BAÊTA, 1997).
A troca de energia por convecção é proporcional à área da superfície do
animal, à diferença de temperatura entre a superfície animal e o ar sobre a
camada-limite e ao coeficiente de convecção (INGRAM e MOUNT, 1975).
Qcc = Acc.h.(Ts – Ta)
Onde,
Qcc = fluxo convectivo (cal/min);
Acc = área efetiva da superfície do animal (m2)
h = coeficiente de convecção (W/m2.°C);
Ts = temperatura da superfície animal (°C); e
Ta = temperatura do ar (°C).
O coeficiente de convecção é o fator físico do processo e pode ser
usado para expressar o calor transferido por convecção. A sua determinação é
complexa, uma vez que depende da condutividade térmica e da espessura da
camada superficial (limite), bem como do tamanho e da forma do corpo do animal,
da sua orientação e, ainda, do perfil aerodinâmico (tipo de corrente de ar),
(MOUNT, 1979; GATES, 1968). Entretanto, alguns valores de coeficiente de
convecção são citados na literatura (Tabela 5).
16
Tabela 5. Valores do coeficiente de convecção para um homem nu e temperaturas
ambientais de 20 a 30°C.
Velocidade do vento
coeficiente de convecção
m/s
W/(m2.°C)
<0,2
3a4
1
8
2
12
3
15
Fonte: INGRAM e MOUNT (1975); MOUNT (1979).
5.3. RADIAÇÃO
A radiação consiste no mecanismo de troca de calor entre dois corpos
através da natureza eletromagnética que caracteriza a onda de calor. Não há
necessidade de meio para propagação, acontecendo mesmo na ausência de meio
ou vácuo (NÃÃS, 1989).
Segundo ESMAY (1969), quando passa através do vácuo, a energia
radiante emitida por determinada superfície atinge a velocidade da luz, isto é,
300.000 km/s.
De acordo com RIVERO (1986), o comprimento de onda (λ) é a
característica da energia radiante usada para classificá-la; é definida como sendo
a distância entre dois máximos sucessivos de onda. É dado em µm (10-6m),
distinguindo-se as diferentes formas de energia radiante (Tabela 6).
17
Tabela 6. Classificação da energia radiante em função do comprimento de onda.
Comprimento - µm
Classificação
10-8 – 10-7
Raios cósmicos
10-7 – 10-5
Raios gama
-5
10 – 0,04
Raios X
0,04 – 0,28
Longínquos
0,28 – 0,32
Biológicos
0,32 – 0,40
Próximos
0,40 – 0,78
Visível
0,78 – 1,50
Próximos
1,50 – 10
Médios
10 - 103
Longínquos
103 - 106
Microondas
106 - 108
Radar
8
10 – 3.10
10
ultravioletas
Infravermelhos
TV, rádio
Fonte: RIVERO (1986)
De acordo com a Lei de Kirchhoff, quando a radiação térmica incide
sobre uma superfície, parte dessa radiação incidente (I) pode ser refletida (Ir),
absorvida (Ia) e transmitida (It). Um corpo ideal ou uma superfície que tem a
capacidade de absorver toda a radiação incidente (α = 1) é chamado de corpo
negro, porém, se é capaz de absorver somente parte da radiação incidente, é
chamado de corpo cinza ou opaco. Daí surgem os conceitos de refletividade,
absortividade, transmissividade, e emissividade (BAÊTA, 1997):
Refletividade (ρ): é a fração da radiação incidente refletida (Ir/I);
Absortividade (α): corresponde à fração da radiação incidente absorvida
pela superfície atingida (Ia/I); e
18
Transmissividade (τ): corresponde à fração da energia incidente que
passa através da superfície (It/I).
Emissividade (ε): é a razão entre a densidade de radiação de um corpo
cinza e a de um corpo negro, para as mesmas condições determinantes do fluxo.
A Figura 5 mostra as formas de comportamento da radiação solar
considerando o animal e seu ambiente natural.
19
Figura 5. Fluxos de energia entre o animal e seu ambiente natural (BAÊTA, 1997).
6. FORMAS LATENTES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR ANIMAL-AMBIENTE
ROSENBERG et al. (1983) afirmam que as formas latentes de troca de
calor constituem o principal mecanismo de dissipação de calor (energia), sendo
um processo muito importante para os homeotermos na prevenção do
superaquecimento (hipertemia) em ambientes quentes.
As formas conhecidas de trocas de calor latente são a condensação e a
evaporação, nas quais os fluxos são causados por gradientes de pressão de
20
vapor. A pressão de vapor indica a quantidade de vapor d’água contido em dado
volume de ar (BAÊTA, 1997).
De acordo com CURTIS (1983), a perda de calor pelo processo latente
se dá na conversão para vapor, tanto do suor secretado pelas glândulas da pele
quanto da umidade proveniente do trato respiratório.
A capacidade termorregulatória pelo suor é bastante diferenciada entre
as espécies animais (Tabela 7). E quando menor a idade, maior a densidade das
glândulas sudoríparas (BAÊTA, 1997).
Tabela 7. Densidade de glândulas sudoríparas em algumas espécies animais
(adaptada de BAÊTA, 1997).
Espécie
Glândulas/cm2*
Homem
80 a 200
Bovinos
+ 1800
Bubalinos
+ 180
Ovinos
240 a 300
Suínos
25**
* Valor médio para várias partes do corpo.
** Distribuídas no focinho e umas poucas espalhadas pelo corpo (a maioria com função
termorregulatória desprezível).
INGRAM e MOUNT (1975) afirmam que camelos e burros suam pouco
e associam esse fato à sua capacidade de armazenar calor. Bois europeus
dissipam cerca de 75% do calor corporal por evaporação do suor a altas
temperaturas. Em vários animais, as taxas de perda de água pela pele são
indicadas pelos mesmos autores na Figura 6.
21
Figura 6. Perda de água, em g.m-2.h-1, por meio da pele de diferentes espécies, no
frio e no calor (INGRAM e MOUNT, 1975).
Além da troca evaporativa de calor através da pele, ocorre também
evaporação a partir do trato respiratório do animal, constituindo um importante
meio de controle homeotérmico. Nesse processo, os mecanismos geralmente
aumentam
a
quantidade
de
ar
puxado
pelas
vias
respiratórias.
Há
condicionamento do ar inspirado, isto é, ele é aquecido até a temperatura corporal
e torna-se saturado com vapor d’água durante o trajeto para alcançar os alvéolos.
Na expiração, o ar passa pela mucosa já resfriada pela inspiração, quando, então,
ocorre condensação com liberação de calor lantente. A diferença entre o calor
carreado na inspiração e na expiração constitui a perda respiratória (BAÊTA,
1997).
De acordo com ROSENBERG et al. (1983), a perda de calor latente
pela respiração é função da taxa metabólica, uma vez que aumento na produção
de calor metabólico conduz a aumento na freqüência respiratória.
22
7. ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
Vários índices têm sido obtidos de testes com o objetivo de expressar o
conforto do animal com relação a dado ambiente. Em geral, são considerados dois
ou mais fatores climáticos, todavia, para alguns, são consideradas outras
variáveis, como a taxa metabólica, o tipo de isolamento, etc (BAÊTA, 1997).
NÃÃS (1989) cita o Índice de Temperatura e Umidade Relativa (THI)
como o mais usado para avaliação de animais. Este índice foi obtido por THOM
(1959) e pode ser calculado pela seguinte equação:
THI = Ta + 0,36To + 41,2
Onde,
Ta = temperatura do ambiente
To = temperatura de orvalho
Outros índices obtidos por diversos pesquisadores foram citados por
BAÊTA (1997) e reunidos na Tabela 8.
23
Tabela 8. Outros índices de conforto térmico.
ÍNDICES
PESQUISADORES
Índice de Temperatura Efetiva
É descrito como uma função da temperatura, da umidade e do movimento (HOUGHTEN
e
do ar, usando humanos para comparar sensações térmicas instantâneas, YAGLOU, 1923)
experimentadas em diferentes ambientes.
Índice de Umidade
Foi obtido a partir de umidade e de temperatura. O primeiro índice de
umidade foi baseado em temperaturas (°F) somadas à umidade relativa
(5), e o total dividido por dois. Mais tarde o índice foi melhorado, (HEVENER, 1959)
considerando a temperatura de bulbo úmido em vez da umidade relativa
do ar.
P4SR (Predicted Four Hour Sweat Rate)
Estima a taxa de suor por quatro horas. A estimativa da quantidade de
suor em litros foi baseada na comparação de fatores climáticos, níveis (McARDLE
et
al.,
metabólicos e taxa de suor de um humano vestido por um período de 1947)
exposição de quatro horas.
Índice de Temperatura Resultante
Foi desenvolvido considerando o equilíbrio térmico entre o corpo humano
e o ambiente. Nesse índice, os efeitos da umidade e velocidade do vento (MISSENARD, 1948)
são expressos em temperatura resultante em graus Celsius.
Índice de Estresse Calórico
É baseado no calor metabólico produzido por vários tipos de atividade, (BELDING e HATCH,
nos fatores climáticos e na capacidade evaporativa do ambiente.
1955)
Índice de Estresse Térmico
É fundamentado num modelo que descreve a taxa de troca de calor entre
o corpo humano e o ambiente. O modelo é baseado na hipótese de que o
suor aumenta sob condições de estresse calórico. Para manter o
equilíbrio térmico, esse aumento no resfriamento evaporativo é GIVONI (1969)
necessário para fechar o balanço de energia. É descrito em kcal por hora
equivalente à taxa de suor requerida.
Índice de Temperatura Aparente
Considera os efeitos da temperatura, umidade, velocidade do ar e
radiação. A derivação do índice tem base no total de roupa necessário (STEADMAN, 1979)
para atingir o conforto térmico e na redução da resistência da pele
necessária para alcançar o equilíbrio térmico.
Continua...
24
...Continuação
Índice de Temperatura de Globo e Umidade – ITGU
Foi desenvolvido com base no Índice de Temperatura e Umidade, mas
usando a temperatura de globo negro no lugar da temperatura de bulbo
seco. O fundamento da utilização desse índice está na consideração que (BUFFINGTON et al.,
o estresse devido ao calor por irradiação solar é uma parcela significativa 1981)
da troca térmica seca.
Índice de Temperatura Baixa e Vento – ITBV
(ROSENBERG et al.,
Descreve o efeito do vento combinado com baixas temperaturas.
1983)
Índice de Temperatura Equivalente – ITE
Foi desenvolvido para condições de temperatura do ar (T) entre 16 e
41°C, umidade do ar (UR) entre 40 e 90% e velocidade do ar (V) entre 0,5
e 6,5 m/s, resultando na seguinte equação: ITE = 27,88 – 0,456.T + (BAÊTA, 1985)
2
2
2
0,0100754.T – 0,4905.UR + 0,00088.UR + 1,1507.V – 0,126447.V +
0,019876.T.UR – 0,046313.
Adaptada de BAÊTA (1997).
8. ACONDICIONAMENTO TÉRMICO DAS INSTALAÇÕES
Acondicionamento térmico é o processo pelo qual são controlados, de
forma individual ou conjunta, por meios naturais ou artificiais, os níveis das
variáveis do ambiente, como temperatura, umidade, movimento e pureza do ar, e
da radiação solar no interior de uma construção, com o objetivo de se obterem
melhores condições de conforto (BAÊTA, 1997).
COSTA (1982) afirma que as principais técnicas de condicionamento
envolvem reduções na amplitude da temperatura, na umidade e no movimento do
ar.
O conforto térmico ambiental pode ser atingido por meio do
condicionamento térmico natural ou artificial. O natural consiste, em primeiro lugar,
na escolha e na utilização racional de técnicas e materiais de construção. Dentre
outros meios naturais considerados eficientes para a obtenção de condições
confortáveis em dado ambiente, pode-se citar a colocação de vegetação em seu
redor e a correta locação das entradas e saídas de ar na construção, a fim de
25
facilitar a ventilação. Entre os meios artificiais de condicionamento térmico do
ambiente pode-se citar as diversas operações de tratamento do ar: purificação,
aquecimento, umidificação, refrigeração, desumidificação, etc. (BAÊTA, 1997).
9. VENTILAÇÃO
O aquecimento do ar de um ambiente construído normalmente ocorre
por causa da incidência de raios solares. Um dos meios de amenizar o
desconforto causado aos habitantes desse ambiente é provocar o deslocamento
das massas de ar quente (BAÊTA, 1997). A renovação do ar dos ambientes pode
ocasionar ganho ou perda de calor, segundo a temperatura externa seja maior que
a interna ou a temperatura interna seja maior que a externa (NÃÃS. 1989).
De acordo com BAÊTA (1997), a excelência da ventilação está no fato
de que, se aplicada de forma correta, permite abaixar a temperatura de interiores
em épocas quentes do ano, quando o desconforto térmico é bem acentuado.
Outros efeitos benéficos atribuídos à ventilação são também citados pelo autor:
redução de gases tóxicos, remoção de odores e do excesso de vapor d’água
(condensação).
Para fins higiênicos, a ventilação mínima necessária em interiores deve
estar dentro das faixas indicadas na Tabela 9.
26
Tabela 9. Quantidades de ar necessárias à ventilação em metros cúbicos por
indivíduos, por hora
m3/indivíduo/hora
Preferível
35
Mínima
25
Bancos
25
17
Barbearias
25
17
Escritórios
25
17
Quartos (hotéis)
25
17
Residências
35
25
Salas de aula
50
40
Salas de reuniões
35
25
Estábulos
25
15
Por pessoa (não-fumante)
13
8
Por pessoa (fumante)
50
40
Apartamentos
Local
Aplicações gerais:
Fonte: COSTA, 1982; RIVERO, 1986.
Segundo NÃÃS (1989), a carga térmica transferida pela ventilação será:
Qvent = 0,26.N.V.∆
∆t
Onde,
Qvent = carga térmica da ventilação, em W
0,26 = calor específico do ar, em W/m3°C
N = número de renovações/hora
∆t = diferença de temperatura interna e externa, em °C
27
De acordo com HELLICKSON et al. (1983), a taxa de ventilação no
interior de uma construção pode ser determinada por:
Qv = EAV
Onde,
Qv = fluxo de ar causado pelas forças do vento, m3/s
E
=
efetividade
da
abertura
(E=
0,50
a
0,60
para
ventos
perpendiculares; E = 0,25 a 0,35 para ventos diagonais; E = 0,35
para construções agrícolas).
A = área livre da entrada de ar, m2, e
V = velocidade do ar (pode ser a média para a localidade em questão),
m/s.
Na Tabela 10 têm-se valores de fluxos de ar para ventilação de
cobertura para diversas espécies animais.
28
Tabela 10. Taxas de Ventilação padronizadas para instalações animais.
Fonte: HINKLE et al. (1983)
Existem duas formas para se obter maior movimentação do ar interior
de uma construção: ventilação natural e ventilação artificial.
9.1. VENTILAÇÃO NATURAL
O movimento normal do ar ocorre em razão das diferenças de pressão
causadas pela ação dinâmica do vento (ventilação dinâmica), ou das diferenças
de temperatura entre dois meios considerados (ventilação térmica). Isto significa
que as forças naturais disponíveis para mover o ar fora, através e dentro das
construções são as forças do vento e as diferenças de temperatura. Às vezes, os
dois fatores podem agir em conjunto (BAÊTA, 1997).
29
9.1.1. Ventilação Natural Dinâmica
Segundo NÃÃS (1993), a diferença de pressão exercida sobre a
edificação pode ser causada pela ação dos ventos, que provoca a formação de
zonas expostas a pressões positivas, e outras expostas a pressões negativas.
Essa situação proporciona condições de ventilações do ambiente pela abertura de
vãos em paredes sujeitas a pressões positivas (sobrepressões) para entrada de ar
e em paredes sujeitas a pressões negativas (subpressões), para saída de ar.
9.1.2. Ventilação Natural Térmica
Na ventilação natural térmica, as diferenças de temperatura produzem
variações de densidade do ar no interior dos ambientes, as quais provocam
diferenças de pressão e resultam no efeito de tiragem ou termossifão (BAÊTA,
1997).
HELLICKSON et al. (1983) denominaram esse fenômeno de efeito
“chaminé” e afirmam que, considerando uma cobertura para animal, naturalmente
ventilada, ele existe independentemente da velocidade do ar externo. Se uma
edificação dispuser de aberturas próximo do piso e do teto e se o ar do interior
estiver a uma temperatura mais elevada que o ar do exterior, o ar mais quente,
menos denso, tenderá a escapar pelas aberturas superiores.
9.2.
CONSIDERAÇÕES
A RESPEITO
DAS
ABERTURAS
DE
VENTILAÇÃO
As dimensões e a localização das aberturas, bem como a correta
orientação das construções, são fatores importantes observados no controle da
corrente de ar. Por exemplo, é importante frisar que as aberturas de entrada de ar
devem, sempre que possível, facear diretamente a direção predominante dos
ventos (BAÊTA, 1997).
30
NÃÃS (1989) sugere que haja diferença de nível entre as aberturas de
entrada e de saída do ar, sendo que elas devem estar localizadas em paredes
opostas, para que a ventilação seja eficiente. Obstáculos no interior da construção
ou qualquer saliência na fachada alteram a direção do filete de ar. A Figura 7
apresenta a corrente de ar direcionada em função da localização das aberturas
em espaços vazios.
Figura 7. Trajetórias da corrente de ar no interior de espaços
vazios com
aberturas em planos opostos (NÃÃS, 1989).
Uma outra forma de direcionar o fluxo de ar é locar a abertura de saída
na cumeeira do telhado. Uma abertura com essas características é denominada
lanternim, muito utilizada em construções rurais, como currais, pocilgas, galpões
de avicultura e galpões de máquinas (Figura 8).
31
Figura 8. Tipos de Aberturas na cumeeira do telhado de construções ventiladas
naturalmente (BAÊTA, 1997).
9.3. VENTILAÇÃO ARTIFICIAL
A ventilação artificial (mecânica) é produzida por dispositivos especiais
que requerem energia, especialmente elétrica, para o seu funcionamento, como
exaustores, ventiladores, etc.
Segundo BAÊTA (1997), a principal vantagem da ventilação artificial é a
possibilidade do tratamento do ar (filtragem, secagem, umidificação), Outras
vantagens também podem ser citadas, tais como: melhor distribuição no ambiente
e o controle da taxa de ventilação.
A ventilação artificial pode ser local exaustora ou geral diluidora. No
primeiro caso, o ar contaminado é capturado antes de se espalhar pelo recinto e,
no segundo, o ar da ventilação é misturado com o ar viciado do ambiente até
limites admissíveis de diluição do contaminante. O sistema de ventilação geral
diluidora é o mais utilizado em residências, em instalações para animais e em
casas de vegetação. Nesse sistema, os principais componentes são os
ventiladores de insuflamento, com motor de acionamento, os dutos e as bocas de
insuflamento, as bocas de saída e descarga do ar (BAÊTA, 1997).
32
9.3.1. Ventiladores
Os tipos mais comuns de ventiladores são o centrífugo e o axial (tipo
hélice). Os ventiladores centrífugos (Figura 9) são compostos de carcaça, rotor de
réguas curvas, mancais, eixos, entradas e saídas, e já os axiais, basicamente de
hélices e, em alguns casos, de carcaças (Figura 10). Os centrífugos são utilizados
em sistemas cuja pressão de resistência varia de 12 a 76 mmc.a. e os axiais em
sistemas com pressão de resistência até 6,4 mmc.a.
Figura 9. Ventiladores centrífugos com esquema anexo do rotor (BAÊTA, 1997).
Figura 10. Ventilador axial com esquema anexo da configuração das hélices
(BAÊTA, 1997).
A diferença entre os dois tipos de ventiladores citados é que, nos
axiais, o fluxo de ar ocorre paralelo ao eixo em que as hélices são montadas. Nos
33
centrífugos, há corrente de ar em uma entrada central; essa corrente é forçada por
ação centrífuga e se move lateralmente pelos dutos.
Em instalações para animais, o fluxo de ar deve ser manejado para
fornecer adequada velocidade do ar ao nível do corpo. Para que haja correta
distribuição, as experiências indicam que a velocidade do ar que entra deve estar
entre 2 e 10 m/s. Ventiladores mais simples operam somente em uma velocidade,
mas alguns têm mais faixas, sendo os mais indicados principalmente para
situações em que a temperatura externa varia muito durante o dia (BAÊTA, 1997).
Nas instalações animais com armazenamento de dejetos abaixo do
piso (típica para suínos) recomenda-se a ventilação do espaço entre o líquido e o
piso para controle do odor (Figura 11).
Outras formas de controle empregadas nos sistema de ventilação são
os registros e as válvulas, que controlam o fluxo de ar, e os tubos perfurados que
controlam a sua distribuição, muito utilizada em instalações para aves (Figura 12).
Figura 11. Sistema de ventilação para instalações de animais (BAÊTA, 1997).
34
Figura 12. Utilização de tubos perfurados na distribuição do ar de ventilação
(BAÊTA, 1997).
10. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS
As modificações ambientais constituem no manejo do ambiente em
função dos vários parâmetros ambientais que podem favorecer ou prejudicar o
desempenho do animal, facilitando ou inibindo os processos produtivos e
reprodutivos (LEVA, 1998).
Há duas classes de modificações ambientais: as primárias e as
secundárias. As primárias são aquelas de simples execução e que permitem
proteger o animal durante períodos de clima extremamente quente ou
extremamente frio, ajudando-o a aumentar ou reduzir sua perda de calor corporal.
As secundárias correspondem ao manejo do microambiente interno das
instalações do sistema de confinamento parcial ou total. Geralmente envolvem alto
nível de sofisticação.
35
10.1. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS PRIMÁRIAS
10.1.1. Sombreamento
Estruturas para sombreamento visam atenuar o efeito da radiação solar
sobre os animais, sendo que seu grau de importância varia com o microclima e a
sua eficiência, em função do projeto. O sombreamento pode reduzir cerca de 30%
ou mais da carga térmica da radiação solar (CTR), quando comparada à carga
recebida pelo animal ao ar livre (BAÊTA, 1997).
Estando ou não o animal sob uma cobertura, há fluxos de energia entre
o animal e o ambiente (Figura 13). BAÊTA (1997) afirma que as principais
superfícies radiantes que interagem com o animal sombreado são a cobertura, o
solo aquecido, a área sombreada, o céu, o horizonte, as nuvens e outros animais.
De acordo como o autor, não há melhor sombra do que a de uma árvore, pois a
vegetação transforma a energia solar, pela fotossíntese, em energia química
latente, reduzindo a incidência de insolação durante o dia, ao mesmo tempo em
que, pelo metabolismo, o animal libera calor durante a noite.
36
Figura 13. Fluxos de energia entre o animal e o ambiente, sem sombreamento (a)
e com sombreamento (b) (BAÊTA, 1997).
ROMAN-POUNCE et al. (1977) afirmam que, das modificações
ambientais,
as
estruturas
para
sombreamento
são
as
mais
comuns,
principalmente para bovinos.
Na ausência de árvores nos pastos ou piquetes, BACCARI Jr. (1998),
cita o emprego de sombreamento artificial para rebanhos leiteiros através de
sombras portáteis. Segundo o autor, uma unidade de sombra portátil é constituída
por uma tela de fibra sintética (polipropileno) erguida sobre uma estrutura simples
de metal cujo tamanho deve ser dimensionado de acordo com o número de
animais que se deseja abrigar. Uma vantagem é poder ser removida de um lugar
37
para outro o que permite limpar e secar os diferentes locais na medida das
necessidades. A tela é resistente aos raios ultravioleta podendo prover de 30 a
90% de sombra (de acordo com o espaçamento da rede) e tem boa durabilidade
se mantida propriamente estendida. Em geral, recomenda-se a tela para provisão
de 80% de sombra.
SILVA e NÃÃS (1998), estudando a influência da arborização no
desempenho térmico de aviários, concluíram que a arborização reduziu a
temperatura interna dos aviários em aproximadamente 10,3%. A produção unitária
de ovos foi 23,1% superior na região arborizada em relação a não arborizada.
O material de cobertura também exerce grande influência na qualidade
da sombra. BAÊTA (1997) afirma que um bom material de cobertura apresenta
temperaturas superficiais amenas, devendo possuir alta refletividade solar
conjugada à alta emissividade térmica na parte superior da superfície e baixa
absortividade conjugada à baixa emissividade térmica na parte inferior.
KRAVCHENKO e GONÇALVES (1980) conduziram esperimento para
verificar a eficiência de materiais de cobertura para instalações animais, em
Goiânia-GO. Utilizaram cinco abrigos cobertos com diferentes tipos de materiais:
1) fibrocimento vermelho; 2) fibrocimento cinza; 3) alumínio ondulado; 4) telha de
argila, tipo francesa; e 5) capim-jaraguá (Hyparrhenia rufa). As condições mais
favoráveis foram observadas nos ambientes cobertos com capim, telha francesa e
alumínio, respectivamente. As telhas de fibrocimento vermelho e cinza foram as
menos eficientes.
Segundo pesquisadores da ETERNIT (1981), do IPT - Instituto de
Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (1978) e BAÊTA (1997), outra alternativa
para melhor desempenho da cobertura, além da escolha do material, é a utilização
do forro e da pintura. Na maioria dos casos, pelo caráter temporário de sua ação,
a pintura na cobertura é empregada em conjunto com a utilização do forro como
evidencia a Figura 14
38
Figura 14. Efeito da utilização do forro em coberturas de barro e de fibrocimento
na definição da temperatura efetiva (BAÊTA, 1997).
MORAES et al. (1999), estudando o conforto térmico, através do Índice
de Temperatura e Umidade (ITGU) e da Carga Térmica de Radiação (CTR), em
galpões para aves sob diferentes tipos de cobertura, realizaram experimento com
modelos reduzidos de galpões avícolas, usando telhas de cimento-amianto como
testemunha (CT) e associações de forros de polietileno (CF), aspersão de água
sobre a cobertura (CA), dupla lâmina reflexiva de alumínio sob a cobertura (CL),
pintura branca na face superior da telha (CB), poliuretano na face superior da
cobertura (CPs) e poliuretano na face inferior (CPi). Segundo os autores (Figuras
15 e 16), todos os tratamentos possibilitam redução nos valores de ITGU, sendo o
mais eficiente a aspersão, seguido do forro de polietileno. Para a CTR, o mais
eficiente foi o tratamento com forro de polietileno, seguido por aspersão. A
eficiência mínima foi observada no tratamento de poliuretano na face inferior da
cobertura.
39
Figura 15. Valores de ITGU, correspondentes aos horários de observação, para as
diferentes associações de telhas de cimento-amianto
Figura 16. Valores de CTR (W.m-2) correspondentes aos horários de observação,
para as diferentes associações de telhas de cimento-amianto
(MORAES et al., 1999).
10.1.2. Quebra-ventos
São dispositivos naturais ou artificiais, destinados a deter ou, pelo
menos, diminuir a ação dos ventos fortes sobre as culturas e as construções. Em
sua maioria são naturais, constituídos de renques de vegetação. No Brasil, o uso
de quebra-ventos tem-se restringido quase exclusivamente à lavoura cafeeira de
São Paulo (BAÊTA, 1997).
40
CAMARGO (1960), no Brasil, foi o primeiro a sugerir a utilização de
quebra-ventos ou barreiras vegetais nos espigões planos, acima dos cafezais,
mas, somente a partir de 1975, foram usados pelos agricultores.
10.2. MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS SECUNDÁRIAS
10.2.1. Iluminação (fotoperíodo)
O manejo da iluminação pode influênciar no desempenho produtivo e
reprodutivo de certas espécies animais. Segundo BAÊTA (1997), aves e cavalos
são reprodutores de dias longos, ao passo que carneiros e cabras, são
reprodutores de dias curtos. Já para os bovinos e suínos, não há influência do
fotoperíodo nos processos de reprodução.
Na indústria avícola, o manejo de luz tem sido aplicado com sucesso
para aumentar a quantidade de ovos produzidos e a produção de aves pesadas
(BAÊTA, 1997).
CURTIS (1983) faz referência ao aspecto da cor e intensidade de luz no
desempenho de postura e crescimento de frangas, respectivamente. Tais
influências são evidenciadas pelas Tabelas 11 e 12.
Tabela 11. Efeito da cor da luz no desempenho da postura.
% de ovos produzidos
Vermelha
azul
branca
Verde
78
75
69
68
Fonte: CURTIS (1983)
Tabela 12. Efeito da intensidade de luz no crescimento de frangas para postura
Peso corporal (kg) na 10ª semana de vida
0,1 lux
1,1 lux
10,8 lux
107,6 lux
1,83
1,79
1,77
1,74
Fonte: CURTIS (1983)
41
10.2.2. Resfriamento
A manutenção ou mesmo o aumento da produção pode ser evidente se
técnicas de manejo, relacionadas com o condicionamento do ambiente animal,
forem adotadas. Com o objetivo de interferir no ambiente natural e impedir o
estresse calórico dos animais, vários artifícios podem ser utilizados, como o de
resfriamento do próprio ar ambiental e diretamente do animal, por meio de
ventiladores, e indiretamente pelo resfriamento dos elementos construtivos, como
as coberturas (BAÊTA, 1997).
O resfriamento pode ser realizado utilizando processos sensíveis e
latentes. Os sensíveis envolvem transferência de calor que provocando variação
na temperatura de bulbo seco através da utilização de ventiladores, e segundo
vários autores são de menor eficiência quando comparados aos processos
latentes. Esses últimos, baseado em BAÊTA (1997), são aqueles que resultam em
variação da umidade relativa do ar e apresentam grande eficiência no
condicionamento do ambiente em regiões de clima quente e seco. Nesta classe,
segundo o autor, o dispositivo de resfriamento que obteve maior significado foi o
resfriador adiabático evaporativo, com pesquisas envolvendo, na maioria das
vezes, o conforto de humanos, bovinos e aves.
O resfriamento evaporativo é essencialmente um processo de
saturação adiabática (não perde nem ganha calor), que tem seqüência (Figura 17)
ao longo de uma linha de temperatura de bulbo úmido constante. O ar a ser
resfriado é posto em contato com água em temperatura igual à temperatura de
bulbo úmido do ar. O valor sensível do ar inicial evapora a água, abaixando a
temperatura de bulbo seco do ar e sendo convertido em calor latente no vapor
adicionado. Essa série de eventos é denominada de processo adiabático e
(BAÊTA, 1997).
42
Figura
17.
Resfriamento
Adiabático
Evaporativo,
representado
na
carta
psicrométrica (BAÊTA, 1997).
De acordo com BAÊTA (19997), utilizar o princípio do resfriamento
evaporativo em uma construção pode ser um processo lento se o ar que será
posto em contato com a superfície de água livre estiver parado, resultando em
eficiência e desempenho baixos. Dessa forma, maior movimento do ar é
normalmente atingido pela utilização de sopradores ou ventiladores, sendo que
para permitir grandes áreas de superfície d’água em contato com o ar,
normalmente são utilizadas esponjas. Essas podem ser de fibras de madeira, de
argila expandida e carvão.
Para aplicações agrícolas, as esponjas são colocadas ao longo do
comprimento da construção ou em sua extremidade, sempre do lado oposto dos
ventiladores, dispostas vertical ou horizontalmente, com na Figura 18 (WIERSMA
e SHORT, 1983).
43
Figura 18. A) Sistema de esponja horizontal (bovinos). B) Sistema de esponja
vertical (casas de vegetação e aves) (WIERSMA e SHORT, 1983).
O resfriamento evaporativo é muito utilizado em instalações avícolas,
sendo de forma convencional, instalado na cumeeira do telhado, com saída de ar
em ambos os lados da construção (Figura 19). Já no sistema de esponja e
ventilador, os ventiladores são montados em um lado ou na extremidade para
puxar o ar através da esponja ou das esponjas locadas na divisória oposta (Figura
20) (BAÊTA, 1997).
44
Figura 19. Resfriador instalado na cumeeira do telhado (BAÊTA, 1997).
Figura 20. Representação das disposições vertical (a) e horizontal (b) das
esponjas utilizadas no sistema de resfriamento adiabático evaporativo
(BAÊTA, 1997).
45
BAÊTA (1997) cita outros empregos do sistema de resfriamento
adiabático evaporativo (SRAE), tais como o resfriamento e a saturação do ar em
casas de vegetação, e o resfriamento de instalações de suínos, principalmente as
maternidades, através da instalação do sistema nas paredes ou no telhado, com
aberturas de exaustão do ar. O autor afirma que o resfriamento pode também ser
usado como um econômico meio de modificação climática para gado de leite, mas
já para gado de corte, afirma que este tipo de animal responde ao estresse
calórico com redução dos ganhos diários de peso e, da mesma forma, o
resfriamento evaporativo não é considerado prático.
TINÔCO (1988) estudando o SRAE em frangos de corte, utilizou um
equipamento construído de forma simples (Figura 21) e constituído de uma caixa
de 0,5 x 0,8 x 0,5m, com estrutura em metalon, e cujas três faces verticais
(correspondentes á entrada de ar) foram compostas de uma camada de 0,05m de
tiras de madeira entre duas telas de arame de 1,27x10-2m de malha, constituindo
uma camada de material poroso. As faces foram abundante e constantemente
irrigadas quando o sistema esteve em funcionamento. Na extremidade posterior
(saída), foi acoplado um ventilador axial de 1725 rpm, interligado a um tubo de
polietileno de 0,62m de diâmetro e comprimento igual ao vão do galpão, provido
de furos uniformemente espaçados. Este equipamento entrou em funcionamento
sempre que a temperatura do ar ultrapassou 25°C e permaneceu funcionando até
o momento em que a umidade relativa doa ar alcançou 75%. TINÔCO (1988)
conclui que os melhores valores de ganho de peso, conversão alimentar e peso
vivo das aves foram obtidos nos galpões dotados do resfriamento evaporativo.
Também foram observadas as melhores condições de conforto, avaliadas com
base em índices do ambiente térmico medidos no interior dos galpões.
46
Figura 21. Esquema do SRAE, mostrando a posição do ventilador e do tubo de
distribuição de vazão. Dimensões em metros (TINÔCO, 1988).
10.2.3. Aquecimento
Em muitas empresas agropecuárias, como unidades de produção de
leite, unidades de crescimento inicial de suínos, instalações para aves (incubação
e crescimento inicial), casas de vegetação, sistemas de secagem de grãos,
armazenamento de frutas e vegetais e outros, são necessários, de forma contínua,
ou intermitente, alguns equipamentos destinados ao aquecimento do ar. Estes
visão adequar a temperatura do ar para maior conforto e produção de animais e
plantas e, em alguns casos, como nos sistemas de secagem de grãos, retirar a
umidade do ar. (BAÊTA, 1997).
Há dois tipos principais de sistemas de aquecimento: global e
localizado. No primeiro, o espaço total destinado ao animal é mantido a uma
temperatura uniforme, por ventiladores ou dutos pressurizados, que distribuem o
ar aquecido. No aquecimento localizado, o calor é liberado no microambiente do
47
animal por meio de aquecedores radiantes, instalados sobre a cabeça do animal
(por exemplo, lâmpadas incandescentes), ou por meio de sistemas que aquecem
o piso (por exemplo, resistências elétricas embutidas no piso). Em relação às
lâmpadas sua eficiência depende da altura (BAÊTA, 1997).
Lâmpadas infravermelhas comuns, de 125 ou 250W, são muito
utilizadas no aquecimento localizado de ambientes para vários animais (leitões,
bezerros, pintinhos e cordeiros), com eficiência variando em função da altura de
instalação do sistema, sendo comum 60 cm acima do piso para leitões, 45 cm
para pintinhos e sempre 15 cm mais alto do que os bezerros, cordeiros e potros
puderem alcançar (BAÊTA, 1997).
BAÊTA (1997) cita outras formas usadas em instalações para
animais com vistas ao aquecimento, tais como: sistemas de tubulação com água
quente; aquecedores à gás natural ou propano; aquecedores catalíticos; gás
liquefeito de petróleo (GLP) e bomba de calor (máquina frigorífica funcionando em
ciclo reverso).
ABREU et al. (1985) estudando a utilização de piso aquecido
eletricamente na criação de aves, comparou alguns métodos convencionais de
aquecimento (campânula elétrica, campânula a gás e lâmpadas infravermelhas)
com o sistema de placas aquecidas eletricamente. As dimensões da placa foram
determinadas considerando-se que, na primeira semana de idade das aves, o
círculo de proteção para 500 pintos tem 3 m de diâmetro como mostra a Figura 22.
Assim, quatro conjuntos de placas medindo 0,90 m por 0,90 m, espaçadas a cada
0,15 m e com 0,015 m de espessura permitiram acomodar os bebedouros. A
resistência elétrica foi colocada entre duas placas de argamassa armada visando
liberar, ao nível dos pintos, o calor suficiente para manter a temperatura ambiente
a 36°C na primeira semana e 33°C na segunda semana. Para isto, foi utilizada
uma resistência de níquel-cromo fio n° 25, 6,9 Ω, 1,3 g/m, com 0,45mm de
diâmetro de 0,16 mm2 de área. Como se pode ver na Figura 23, o fio de
resistência elétrica foi fixado no interior de cada conjunto de placas e suas
extremidades foram conectadas a um condutor elétrico com bitola 4 mm2. Os
círculos de proteção das placas aquecidas eletricamente receberam uma
48
cobertura de lona plástica, o que criou um efeito casulo, dificultando assim a
dissipação do calor ambiente. Esta lona era provida de quatro aberturas laterais
para renovação do ar (Figura 24). Os autores concluíram que os pintos que foram
aquecidos pelas placas, tiveram maior peso vivo, maior ganho de peso, melhor
conversão alimentar, menor índice de mortalidade. Os autores também afirmam
que a melhor observação comportamental foi verificada no tratamento com placas
aquecidas eletricamente, caso em que o animais ficaram tranqüilos e
uniformemente distribuídos nos círculos de proteção.
Figura 22 Distribuição das placas no círculo de proteção. Dimensões em cm
(ABRÊU et al., 1995).
Figura 23. Distribuição da resistência elétrica no conjunto de placas. Dimensões
em cm. (ABRÊU et al., 1995).
Figura 24. Vista frontal do círculo de proteção das placas aquecidas eletricamente
(ABRÊU et al., 1995).
49
11. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Segundo NÃÃS (1998), as construções rurais em clima tropical têm um
desafio maior do que as de clima temperado, por ter que lidar com as altas
temperaturas e umidades relativas que freqüentemente ocorrem. Entretanto, há o
benefício de alojamentos mais abertos e mais baratos, ou ainda de investimentos
mínimos na construção.
Sejam os fatores ambientais, os fisiológicos, ou os comportamentais,
todos têm sua parte na compreensão do conforto animal. Tudo isso sugere
estudos multidisciplinares para o entendimento, cada vez melhor, do bem-estar
animal, seja para a obtenção de melhores desempenhos ou seja para adaptar
animais a regiões com clima diferente do de origem (NÃÃS, 1998).
De acordo com o autor supracitado, o efeito de um ambiente climático
adequado ao animal, por si só, talvez reflita de imediato numa melhora
significativa na produção, pois há fatores como a genética, a nutrição e a sanidade
do rebanho a serem considerados. A sinergia desses fatores, permite e permitirá
por muito tempo, soluções interessantes e efetivas, pois não se pode isolar
facilmente os fatores que atuam nesse dinamismo todo. Derrubando-se os limites
que possam existir entre as área envolvidas, certamente as respostas serão mais
completas e possibilitarão novas tecnologias que tornem mais competitiva e
empreendedora a produção zootécnica em países de clima tropical.
50
12. BIBLIOGRAFIA
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