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Brazilian Journal of Poultry Science

Print version ISSN 1516-635XOn-line version ISSN 1806-9061

Rev. Bras. Cienc. Avic. vol.3 no.1 Campinas Jan./Apr. 2001

https://doi.org/10.1590/S1516-635X2001000100001 

Avicultura Industrial : Novos Conceitos de Materiais, Concepções e Técnicas Construtivas Disponíveis para Galpões Avícolas Brasileiros

Industrial Aviculture : New Concepts of Materials, Conceptions and Constructive Techniques Available for Brazilian Poultry Houses

 

 


Autor(es) / Author(s)

Tinôco IFF1

1-Depto. de Engenharia Agrícola - Universidade Federal de Viçosa.

 

Correspondência / Mail Address

Ilda de Fátima Ferreira Tinôco

Depto. Engenharia Agrícola - Universidade Federal de Viçosa
Av. P.H. Rolfs s/n 
36570-000 - Viçosa - MG - Brasil

E-mail: iftinoco@mail.ufv.br

 

Unitermos / Keywords

instalações avícolas, materiais e técnicas construtivas para avicultura, concepção arquitetônica de galpões, ambiência avícola, acondicionamento térmico de galpões avícolas, novo conceitos de materiais para avicultura

poultry facilities, materials and constructive techniques for poultry, architectural conception of lodging, poultry environment, thermal conditioning of poultry houses 

RESUMO

Ao grande crescimento das fronteiras mercadológicas e ao extraordinário progresso científico verificado na avicultura industrial, contrapõe-se a pouca atenção que se deu, até recentemente, às técnicas de alojamento e, efetivamente, ao ambiente de criação das aves. Somente há questão de sete anos, com a perspectiva do processo de globalização que hoje movimenta a economia mundial, essa indústria passou a buscar, nas instalações e no ambiente, as possibilidades de melhoria no desempenho avícola e a redução dos custos de produção como forma de manter a competitividade.
A produção de aves em alta densidade passou a ser imperativa e, dessa forma, a exigência de conforto térmico ambiental, que já havia crescido muito com o aumento da precocidade das aves, tornou-se ainda maior, como conseqüência da elevação da densidade de alojamento. Assim, para se manter competitiva, a indústria avícola brasileira está tendo de evoluir, rapidamente, de uma situação de quase indiferença aos princípios do acondicionamento térmico ambiente, para uma situação em que cada empresa ou integração deve tomar decisões relativas à adoção de concepções arquitetônicas e manejos inovadores, associados a sistemas de acondicionamento térmico naturais e artificiais, compatíveis com a sua realidade. Essas decisões incluem a readequação dos galpões já existentes e a concepção de novas unidades. Seguramente, estamos vivendo o momento de mais intensas transformações dos alojamentos avícolas brasileiros até então presenciado.
Do exposto, esse trabalho busca abordar o planejamento, a concepção arquitetônica e os diferentes materiais e técnicas construtivas disponíveis para a indústria avícola brasileira no que diz respeito aos galpões de alojamentos das aves, visando propiciar um melhor acondicionamento térmico ambiente, compatível com as diferentes regiões climáticas brasileiras.

 

ABSTRACT

To the great growth of the market and the extraordinary scientific progress verified in the Brazilian poultry industry, little attention was given, until recently, to the lodging techniques and, indeed, to the environment of growing birds. This is only a seven year-old subject, and with the perspective of the globalization process that today moves the world economy, this industry started to look for facilities and environment, seeking the improvement possibilities in the poultry activity and the reduction of the production costs as a form of maintaining the competitiveness.
The high-density production of birds became imperative and, this way, the demand of environmental thermal comfort, which had already grown a lot with the increase of the precocity of the birds, became even larger, as a consequence of the increase of lodging density. Thus, to continue being competitive, the Brazilian poultry industry has to develop, as soon as possible, from the situation of almost indifference of the beginning of the thermal atmosphere conditioning, to a situation in which each company or integration should take its own decisions of adoption of architectural conceptions and innovations associated with systems of thermal, natural and artificial conditioning, compatible with its reality. Decisions that already include the modifications of the existing houses and the conception of new units. We are witnessing, for sure, the moment of more intense transformations of the Brazilian poultry lodgings.
From what was exposed, this work intends to approach the planning, the architectural conception and the different materials and available constructive techniques for the Brazilian poultry industry that refers to the lodgings of the birds, seeking to propitiate a better conditioned thermal atmosphere, compatible with the different Brazilian climatic areas.


 

 

INTRODUÇÃO

A avicultura é a atividade que possui o maior e mais avançado acervo tecnológico dentre o setor agropecuário brasileiro. Os grandes progressos em genética, nutrição, manejo e sanidade verificados nas últimas quatro décadas transformaram o empreendimento num verdadeiro complexo econômico, traduzido por uma grande indústria de produção de proteína de origem animal. Contudo, ao grande crescimento das fronteiras mercadológicas e ao extraordinário progresso científico verificado na avicultura, contrapõe-se a pouca atenção que se deu, até recentemente, às técnicas de alojamento e, efetivamente, ao ambiente de criação das aves.

Assim, no que diz respeito às instalações avícolas brasileiras, vinha-se, desde o início da indústria avícola, num estado de quase estagnação. Somente há questão de sete anos, com a perspectiva do processo de globalização que hoje movimenta a economia mundial, essa indústria passou a buscar nas instalações e no ambiente as possibilidades de melhoria no desempenho avícola e a redução dos custos de produção como forma de manter a competitividade.

A produção de aves em alta densidade passou a ser imperativa e, dessa forma, a exigência de conforto térmico ambiental, que já havia crescido muito com o aumento da precocidade das aves, tornou-se ainda maior, como conseqüência da elevação da densidade de alojamento. A atenção ao adequado planejamento e projeto das instalações avícolas foi priorizada e, como conseqüência das rápidas transformações no setor, surgiram indagações, tais como: como readaptar a infra-estrutura já existente à intensificação do processo produtivo? Como projetar as novas instalações? Qual o nível de climatização a ser adotado nas diferentes regiões climáticas brasileiras? As respostas a esses questionamentos constituem, hoje, o grande desafio da indústria avícola brasileira, tanto para matrizes como para aves de corte e postura.

Assim, para se manter competitiva, a indústria avícola brasileira está tendo que evoluir rapidamente de uma situação de quase indiferença aos princípios do acondicionamento térmico ambiente, para uma situação em que cada empresa ou integração deve tomar decisões relativas à adoção de concepções arquitetônicas e manejos inovadores, associados a sistemas de acondicionamento térmico naturais e artificiais compatíveis com a sua realidade. Decisões que incluem a readequação dos galpões já existentes e a concepção de novas unidades; decisões que passam pela escolha dos materiais e técnicas construtivas mais adequados às diferentes realidades climáticas e econômicas de cada região. Seguramente, estamos vivendo o momento de mais intensas transformações dos alojamentos avícolas brasileiros até então presenciado.

Do exposto, esse trabalho busca abordar o planejamento, a concepção arquitetônica e os diferentes materiais e técnicas construtivas disponíveis para a indústria avícola brasileira no que diz respeito aos galpões de alojamentos das aves, visando propiciar um melhor acondicionamento térmico ambiente, compatível com as diferentes regiões climáticas brasileiras.

 

TIPOLOGIA DOS GALPÕES AVÍCOLAS BRASILEIROS E A RELACÃO DA AVE COM O AMBIENTE

A ave exige do meio em que habita condições precisas de ambiente, tais como: temperatura, umidade, pressão, luminosidade, nível sonoro, conteúdo de oxigênio, anidrido carbônico e nitrogênio. Cada indivíduo tem específicos poderes de adaptação que lhe permitem (até certo limite de adversidade) sobreviver quando alguma daquelas variáveis se modifica. Esses parâmetros dependem de diversos fatores, tais como a aclimatação da ave, idade e sexo, mas, para que não ocorram prejuízos na sua performance, sempre é possível estabelecer limites ótimos dentro dos quais a espécie se desenvolve em sua plenitude.

Dentre os fatores ambientais, os fatores térmicos, representados por temperatura do ar, umidade, radiação térmica e movimentação do ar são aqueles que afetam mais diretamente a ave, pois comprometem sua função vital mais importante: a manutenção da própria homeotermia.

Assim, as aves necessitam manter a temperatura interna do corpo em níveis relativamente constantes, em ambientes cujas condições termohigrométricas são as mais variáveis, através de mecanismos orgânicos de controle representados por severas compensações fisiológicas. Esses ajustes são feitos em detrimento da produção destes animais que, ao invés de empregar os nutrientes para a síntese, utilizam-nos para produzir ou dissipar calor. Quando não ocorre nenhum desperdício de energia, seja para compensar o frio ou para acionar seu sistema de refrigeração em combate ao excesso de calor do ambiente, diz-se que a ave está em condições de conforto e, conseqüentemente, de produtividade máxima. Fora da zona de conforto ocorre decréscimo da performance produtiva, reprodutiva e resistência do organismo, sendo que extremos num e noutro sentido podem vir a ser letais.

Dessa forma, se o conforto térmico não é atingido e a ave é exposta ao estresse calórico, situação muito freqüente em boa parte do ano, especialmente no verão, ocorrerá uma queda no consumo de ração, no ganho de peso, além de levar a piores valores de conversão alimentar e maior mortalidade. Especificamente no caso de aves de postura e reprodutoras, ocorrerá uma redução na espessura da casca, número, peso e volume dos ovos. Em conseqüência, haverá uma queda na taxa de incubação, no peso dos pintos e na taxa de fertilidade tanto de machos quanto de fêmeas. O problema se agrava à medida que a ave se desenvolve, pois existe uma correlação negativa da dissipação de calor com o peso corporal.

De uma maneira geral, um ambiente é tido como confortável para aves adultas quando apresenta temperaturas de 15-18ºC a 22-25ºC e umidade relativa do ar de 50 a 70%. Esses valores, especialmente no que tange à temperatura, dificilmente são obtidos nas condições do clima brasileiro, sobretudo no verão.

Considerando-se que o Brasil encontra-se localizado até a latitude de 30º sul, ou seja, na faixa mais quente do planeta, com médias de temperatura oscilando entre 20 a 25ºC ao longo do ano, verifica-se que o país inspira uma situação de maior cuidado com o estresse por calor do que propriamente por frio, (embora se deva também contemplar as prerrogativas necessárias ao conforto térmico no inverno e nas fases iniciais da vida da ave). Caso não se atente para esse fato ao se planejar uma instalação avícola, fatalmente ocorrerá uma situação de desconforto térmico por calor que comprometerá substancialmente o desempenho das aves

Aliado a isto verifica-se especialmente no Brasil que a criação de aves, independentemente de serem matrizes, aves de corte ou postura, ocorre quase que maciçamente em instalações abertas, sem ambiente controlado, sendo que, por razões econômicas de curto prazo ou mesmo desconhecimento, muito pouca observância se tem dado às fases de planejamento e concepção arquitetônica, compatíveis com a realidade climática de cada região. Ou seja, basicamente não tem sido dada nenhuma atenção ao acondicionamento térmico natural, que é a técnica que baliza os procedimentos construtivos para que os espaços habitados apresentem as condições térmicas exigidas pelo animal, utilizando ao máximo os recursos da própria natureza, como a ventilação natural e o paisagismo circundante e os recursos dos materiais de construção e da concepção arquitetônica.

Esta pouca observância ao acondicionamento térmico natural é grave, uma vez que, por se tratar de instalações abertas, essa seria a forma mais eficaz de se resolver os problemas térmicos decorrentes dos alojamentos avícolas. Vale a ressalva de que, basicamente, o único envoltório que separa a ave do ambiente externo é a cobertura, já que as cortinas laterais são muito débeis e não conseguem isolar em nada o galpão, sendo sempre prejudiciais nos períodos quentes, pois barram a ventilação natural. Esses aspectos ilustram a importância que assume a adequada escolha dos materiais de cobertura e suas associações, bem como a concepção arquitetônica e o paisagismo circundante, os quais têm a finalidade de, em conjunto, amenizar as adversidades climáticas, tanto para os períodos de frio, quanto de calor.

Dessa forma, constata-se que a freqüente situação de elevadas temperaturas dentro dos galpões avícolas brasileiros, que geram desconforto térmico quase permanente às aves e prejuízo considerável à produção, é devida mais à má concepção, adequação e escolha dos materiais e técnicas de construção do alojamento avícola, do que propriamente ao clima, o que justifica a presente revisão.

 

O GALPÃO AVÍCOLA E SUA ADEQUAÇÃO AOS DIFERENTES CLIMAS DO BRASIL

Adequar a edificação avícola ao clima de um determinado local e a uma determinada exploração significa criar e construir espaços, tanto interiores quanto exteriores, ajustados às necessidades dos indivíduos que a ocupam e que possibilitem aos mesmos, condições favoráveis de conforto. O projeto deve amenizar as sensações de desconforto impostas por climas muito rígidos, tais como os de excessivo calor, frio ou vento, como também propiciar ambientes os quais sejam, no mínimo, tão confortáveis como os espaços ao ar livre em climas amenos, para que altos índices de produtividade sejam atingidos.

A utilização cada vez mais freqüente de ambiente controlado em instalações fechadas faz supor que, pelo menos para determinadas espécies animais, como é o caso das aves, todas explorações do futuro disponham desse tipo de instalações, mas a realidade a curto ou médio prazo é que a criação de aves no Brasil ocorre, predominantemente, em instalações abertas, sem ambiente controlado. Sendo assim, os projetos deverão se adequar a esta realidade.

Assim, ao se projetar uma instalação avícola para uma determinada região climática, o primeiro cuidado que se deve ter é a atenta observância ao acondicionamento térmico natural, baseado no conhecimento das possibilidades de intervir sobre as variáveis do meio para melhorar a habitabilidade térmica dos espaços por meios puramente naturais: a localização, a forma e a orientação dos volumes (prédios), juntamente com os dispositivos que controlam a radiação solar; a seleção adequada dos materiais e procedimentos construtivos; a previsão de uma ventilação perfeitamente controlada e a exploração do paisagismo são todos elementos que muitas vezes definem a composição e também a arquitetura de uma região.

Entre os parâmetros indicadores das características térmicas de uma região que devem ser conhecidos pelo projetista e avicultor, destaca-se nitidamente a temperatura do ar, que depende da latitude, da proximidade do mar ou de zonas úmidas, do paisagismo, da nebulosidade e da altitude. Todos esses fatores, aos quais se acrescentam eventuais deslocamentos de grandes massas de ar que às vezes alteram a temperatura bruscamente, fazem com que dificilmente se encontrem sobre o planeta dois lugares de condições climáticas iguais.

As temperaturas máximas e mínimas médias mensais e as amplitudes médias mensais, deduzidas essas últimas pela diferença entre as temperaturas máxima média e mínima média mensal, e as temperaturas máximas e mínimas absolutas, são bons índices das variações do clima.

A amplitude média é elevada nos climas secos e baixa nos climas úmidos. Esse parâmetro nos diz que nos climas secos teremos necessidade de fechamentos que amorteçam as oscilações térmicas e uma ventilação diferenciada para o dia e a noite. Os sistemas evaporativos que possibilitam o arrefecimento da temperatura do ar por via latente podem ser empregados satisfatoriamente no combate ao calor.

Nos climas úmidos, as propriedades de amortecimento não são necessárias, requerendo, nas zonas quentes, uma renovação rápida e contínua do ar. Os sistemas adiabáticos evaporativos geralmente não constituem boas soluções, a não ser em casos específicos, nas horas mais quentes do dia, quando a umidade do ar decresce naturalmente.

Deve-se conhecer também a velocidade e principalmente a direção dos ventos, levando em conta a orientação dos volumes para favorecer a ventilação nos períodos quentes ou controlá-la nos períodos frios e na fase inicial da vida da ave.

Também importa conhecer a umidade relativa do ar no momento de maior estresse calórico, por volta das 12 às 15 horas, para se verificar a viabilidade do emprego de sistemas de resfriamento por evaporação.

 

CONCEPÇÃO ARQUITETÔNICA DE INSTALAÇÕES AVÍCOLAS E O CONFORTO TÉRMICO

Não existe um tipo de instalação avícola que seja ideal no combate ao estresse por calor ou frio que possa ser adotado em todas as regiões do mundo, porque cada região climática impõe uma exigência própria de arranjos com vistas ao conforto térmico.

Assim, até dentro de um mesmo país, são observadas situações muito diferentes. A exemplo disso, poderíamos citar o Brasil, que, devido ao seu grande território, possui extensas regiões de clima predominantemente quente o ano todo acompanhado de alta umidade relativa, outra permanentemente quente com baixa umidade e ainda extensas regiões com verões quentes e invernos frios. Conseqüentemente, será exigido um tipo de arquitetura diferente para cada uma dessas regiões.

Para regiões de clima muito quente no verão e expostas a grandes variações de temperatura durante todo o ano, como é o caso do sul do país, a arquitetura deverá cuidar especialmente da eliminação da radiação solar no período quente. Os materiais de construção do galpão deverão ter um bom poder de amortecimento e a ventilação deverá contar com dispositivos que permitam um regime de ventilação diferente de dia e de noite, no verão e no inverno.

Nas regiões com clima quente e úmido durante todo o ano e sem muitas amplitudes térmicas, como é o caso do norte brasileiro, as respostas arquitetônicas englobando as modificações ou sistemas auxiliares devem procurar a eliminação permanente da radiação solar e uma ventilação contínua e abundante. Como os galpões são abertos, a utilização de materiais com maior amortecimento não é necessária, desde que se realize a eliminação da radiação solar, como a utilização de sombreamento natural nas cabeceiras, laterais e coberturas dos galpões. Nesse caso, os fechamentos podem ser construídos com materiais leves, mas com alguma resistência térmica, no caso em que sejam usados equipamentos de refrigeração, como as ventilações tipo túnel, comuns em sistemas dark-house para matrizes, ou na produção de frangos de corte em alta densidade ou para regiões com ventos noturnos frios, principalmente para aves jovens. A exploração do paisagismo circundante e da ventilação natural, juntamente com a adequada concepção arquitetônica e escolha do material de melhor comportamento térmico para a cobertura constituem a solução ideal para os galpões abertos dessas regiões. No que diz respeito ao acondicionamento artificial, a ventilação forçada constitui a decisão mais acertada, sendo que os processos adicionais de resfriamento do ar por via evaporativa devem ser estudados com cautela nessas regiões, devido a problemas com umidade do ar excessiva, como é o caso do estado do Pará.

Para a grande maioria do Nordeste e Centro Oeste brasileiro, contudo, regiões caracterizadas por climas quentes e secos e maior amplitude térmica, os processos de arrefecimento da temperatura do ar por evaporação, se adequadamente dimensionados, podem ser adotados sem inconvenientes. Da mesma forma, a utilização de materiais de construção com maior amortecimento, especialmente na cobertura, é fundamental. Na boa escolha entre estes processos, portanto, reside um mérito muito especial.

Assim, o tipo de alojamento avícola não será concebido da mesma forma para regiões climáticas diferentes. Na atenta observância a esse fato residirá o sucesso da instalação para melhoria das condições de conforto, compatíveis com as exigências das aves.

 

ESTRATÉGIAS CONSTRUTIVAS PARA MODIFICAR FAVORAVELMENTE O AMBIENTE DAS INSTALAÇÕES AVÍCOLAS

Ao conjunto de estratégias passíveis de serem usadas para amenizar os problemas existentes na relação ave-ambiente, constituindo de processos artificiais para atenuar a ação dos elementos danosos do ambiente natural sobre as aves, denomina-se modificações térmicas ambientais 

Curtis (1983) distingue duas classes de modificações ambientais: as primárias e as secundárias. Modificações ambientais primárias são aquelas relacionadas ao invólucro, ou seja, aquelas relacionadas com o abrigo, com o galpão avícola propriamente dito e que permitem proteger a ave durante períodos em que o clima se apresenta extremamente quente ou frio, ajudando-a a aumentar ou reduzir sua perda de calor corporal. Podem ser citadas como principais as coberturas para sombra, os quebra-ventos, a utilização de ventilação natural, todos os tipos e dispositivos de fechamento, ou seja, as cortinas, as alvenarias e também o paisagismo circundante. As modificações primárias correspondem ao acondicionamento térmico natural.

As modificações secundárias correspondem ao manejo do microambiente interno das instalações. Geralmente envolvem um nível mais alto de sofisticação e compreendem processos artificiais de ventilação, aquecimento e refrigeração. Há aspectos positivos nessa classe de modificações, tais como um melhor aproveitamento de espaço físico e de mão-de-obra, apesar de maior consumo de energia e maior custo de implantação do projeto. As modificações secundárias, contudo, devem vir apenas após esgotados todos os recursos das modificações primárias e quando se pretende aumentar a densidade de alojamento de animais.

Na presente revisão serão tratadas apenas as modificações primárias, uma vez que são as que englobam os materiais e as técnicas de construção.

 

MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS PRIMÁRIAS DE UMA INSTALAÇÃO AVÍCOLA

A produção avícola, de uma maneira geral, por sua competitividade, requer construções simples, projetadas de forma que permitam o condicionamento térmico natural, sendo utilizado o sistema artificial somente quando os recursos naturais estiverem esgotados ou quando a introdução de sistemas artificiais passar a ser econômica e/ou tecnicamente mais viável que o completo esgotamento dos recursos naturais.

Assim, independentemente de ser uma instalação para criação de reprodutores ou para criação comercial de frangos de corte ou galinhas poedeiras, e, ainda, considerando-se que o Brasil localiza-se ao sul da linha do Equador, predominantemente até a latitude 30º sul, logo na faixa mais quente do globo terrestre, onde as médias de temperaturas ao longo do ano geralmente são muito superiores ao desejável para o conforto térmico das aves adultas, especialmente no verão, entende-se que se deve atentar prioritariamente para os problemas relativos ao estresse por calor. Contudo, deve-se também contemplar as prerrogativas necessárias ao conforto térmico no inverno de certas regiões mais frias do país, ou com noites e dias diferenciados, ou ainda na fase inicial da vida das aves.

Sendo assim, ao se planejar e projetar uma instalação avícola, deve-se atentar para os seguintes pontos:

Localização

A localização das granjas é de suma importância para a obtenção de resultados satisfatórios no desenvolvimento da atividade. Em qualquer circunstância, para a instalação de novos complexos avícolas, sempre é preciso um estudo prévio ou planejamento das condições mínimas necessárias ao bom funcionamento das instalações.

A localização das instalações deve ter em vista a redução da carga térmica de radiação, assim como concepção arquitetônica no desenho dos volumes. Convém atentar para o fato de que ao se planejar uma obra, deve-se evitar terrenos de baixada, evitando-se problemas com alta umidade, baixa movimentação de ar e insuficiente insolação higiênica no inverno. Recomendam-se terrenos com boa drenagem, numa leve encosta ou superfícies com declive suave (2 a 5%), de preferência no sentido da largura dos galpões, para facilidade de escoamento de águas servidas e pluviais. Deve-se estar atento também à possível obstrução do ar por outras construções e barreiras naturais e artificiais próximas aos galpões avícolas, o que dificultaria a ventilação natural, trazendo prejuízos ao conforto térmico no verão. Essas obstruções podem ser desejáveis, contudo, do ponto de vista sanitário ou no caso de regiões com ventos dominantes muito intensos e perigosos.

No que diz respeito à adequada localização dos galpões, sob o ponto de vista de isolamento sanitário (Tabela 01), elementos da natureza como rios, serras, florestas naturais ou reflorestamento nos limites da propriedade constituem ótimos isolamentos. Na mesma propriedade, as distâncias e as barreiras vegetais servem para dificultar o trânsito desnecessário de pessoas e de equipamentos entre núcleos de idades diferentes.

 

 

Assim, do ponto de vista da engenharia das construções, os fatores que podem influir na escolha do local para as futuras instalações são:

  • Clima - deverá ser preferencialmente seco (não inferior a 40% de UR), temperado e sem variações extremas de temperatura. A ação de ventos indesejáveis pode ser diminuída com a colocação de barreiras vegetais estrategicamente distribuídas. (Martins, 1995)
  • Natureza do terreno – não só para se evitar elevação no custo do investimento ao se destinar para instalações avícolas terrenos férteis para a agricultura e, portanto, mais adequados a este fim, mas especialmente pela natureza física do terreno no que tange as características de drenagem e principalmente fundações.
  • Água – é de fundamental importância a disponibilidade de água de boa qualidade para o consumo das aves, limpeza e desinfecção rotineiras. A água do subsolo é a ideal pelas suas características naturais. No caso da utilização de mananciais de superfície, é obrigatória a utilização de uma estação de tratamento de água compatível com o volume previsto de utilização.
  • Energia elétrica – devido ao consumo de equipamentos comedouros, bebedouros, iluminação e sistemas de aquecimento e refrigeração. No caso de galpões climatizados é fundamental a existência de energia de socorro (geradores).

Orientação

Para o clima tropical e subtropical, o eixo longitudinal dos pavilhões avícolas deve estar orientado no sentido leste-oeste, com o que se conseguirá: que a superfície exposta a oeste seja a menor possível, evitando-se sobreaquecimento pela forte insolação nas longas tardes de verão; que ao dispor de uma fachada orientada totalmente a norte, o sol de inverno, que sobe pouco no horizonte, penetre até o interior do edifício em decorrência do deslocamento paralelo do plano da trajetória aparente do sol para o norte, o que é desejável, enquanto no verão o próprio beiral atuará como guarda-sol (no caso do hemisfério sul); que tendo duas fachadas, uma permanentemente quente e a outra permanentemente fria, favorece-se, também, a ventilação natural naqueles edifícios que não dispõem de outro meio de ativá-la.

O posicionamento dos galpões no sentido norte-sul obriga o plantio de árvores nas fachadas leste e oeste para atuarem como sombreamento natural e permitirem a insolação dentro dos galpões nas primeiras horas da manhã e últimas da tarde, o que pode ser desejável nas regiões de invernos muito rigorosos. As árvores, nesse caso, devem ser de folhas caducas e mantidas desgalhadas na região do tronco frontal ao galpão, preservando-se a copa superior para sombreamento da cobertura nos períodos quentes.

Disposição das construções

O afastamento entre galpões deve ser suficiente para que uns não atuem como barreira à ventilação natural nos outros. Assim, recomenda-se afastamento de 10 vezes a altura da construção para os primeiros galpões a barlavento, sendo que do segundo galpão em diante o afastamento deverá ser de 20 a 25 vezes essa altura. Nem sempre será possível atender a essa recomendação por razões relativas à área disponível, topografia ou fluxograma de trabalho, mas deve-se, ao máximo, tentar se aproximar dessa situação. Na pior das hipóteses, deve-se possibilitar afastamentos entre galpões de no mínimo 35 a 40 metros.

Proteção contra a insolação

A principal causa do desconforto térmico dos galpões avícolas no verão é a insolação, a qual, durante o dia, contribui com a parcela mais substancial de calor que penetra na construção, especialmente no caso de galpões abertos, como é o caso do Brasil.

Para atenuar o efeito da insolação, o primeiro artifício objetivando o conforto térmico em climas quentes é o sombreamento natural ou artificial. Segundo Bond et al. (1976), o sombreamento pode reduzir, em muitas regiões, cerca de 30% da carga térmica de radiação (CTR) incidente sobre o animal.

O tipo de sombra ideal, segundo Kelly et al. (1950), embora seus valores comparativos sejam de difícil mensuração, é a sombra produzida por árvores, pois a vegetação transforma parte da energia solar, pela fotossíntese, em energia química latente, reduzindo os efeitos da insolação durante o dia. Assim, o emprego de árvores altas pode produzir um microclima ameno nas instalações, devendo-se evitar árvores que possam diminuir a ventilação no interior (quebra ventos).

Vale a ressalva, contudo, de que mesmo à sombra, a ave está sujeita à radiação indireta , oriunda do céu distante, do solo sombreado, do solo aquecido e das estruturas que estejam próximas ao local.  

 

OITÕES

No caso das paredes laterais (oitões) que recebem frontalmente o sol de nascente e poente, a proteção pode ser feita pintando-as com cores claras, sombreando-as por meio de vegetação ou beirais, adotando paredes de grande capacidade calórica, como as dos tijolos maciços de barro ou blocos furados com no mínimo 15 cm de espessura, aproveitando o fato de que a insolação é um fenômeno transitório e provocando o desejável amortecimento das variações da temperatura externa.

Coberturas

De acordo com Santos et al. (1993), Turco et al. (1994), Abreu et al. (1995), 'I'inôco (1996), Baêta & Souza (1997) e Zanoila (1998), para condições brasileiras, o sombreamento através de coberturas reduz entre 20 e 40% da carga térmica de radiação no interior de instalações para animais. Bond et al. (1961) mediram a radiação térmica recebida de várias partes da instalação que envolviam um animal à  sombra e concluíram que 28% da carga térmica radiante provinha do céu, 21% do material de cobertura, 18% da  área não sombreada e 33% da  área sombreada. Assim, os autores concluíram que a quantidade de carga térmica de radiação devido ao material de cobertura e sua sombra detém mais de 50% da radiação térmica total.

A cobertura reduz a carga térmica de radiação proveniente do sol e do céu e substitui uma área de solo aquecido por uma área de solo sombreado, mas adiciona uma nova fonte de energia: o material de cobertura.

Assim, é no telhado que a radiação solar atua com maior intensidade, sendo que o fluxo de calor que atravessa o mesmo no pico de calor é da ordem de cinco vezes maior que aquele disperso no ambiente interno. Esse calor pode ser controlado pela ventilação adequada e o efeito da radiação pelo isolamento térmico (Nããs, 1989).

 

PROPRIEDADES TÉRMICAS DOS MATERIAIS DE COBERTURA

a) Coeficiente de absorção ou absortância (µ)

Um fechamento exposto aos raios solares sofre aumento de temperatura cuja grandeza depende do coeficiente de absorção do material usado (µ) e da quantidade de energia solar incidente. O coeficiente de absorção (µ) é definido como a fração da energia incidente absorvida por uma superfície. Alguns valores de (µ) em superfícies opacas são mostrados na Tabela 2.

 

 

Um corpo negro, por exemplo, possui um coeficiente de absorção (µ) igual a 1, o que significa que absorve 100 % da energia incidente ou que a transforma toda em calor. É importante ressaltar que a absortância é uma característica térmica da superfície do material. Dessa forma, se o material recebe uma camada superficial de tinta cuja cor representa (µ) de 0,5, isso implica que absorve 50% da energia incidente.

A absortância (µ) é a propriedade térmica mais importante no estudo da aplicação de materiais opacos em construção. A alteração desse coeficiente diante da radiação por meio de pinturas é um procedimento muito simples e econômico, além de constituir eficiente forma de amenizar os efeitos negativos da radiação sobre uma construção, principalmente no verão.

Deste modo, fica evidente a importância do coeficiente de absorção (µ) da superfície exterior, principalmente no verão, nos fechamentos que recebem grandes quantidades de radiação solar. Sua influência também aumenta na medida em que o fechamento tem menor resistência térmica e amortecimento térmico. As chapas de fibrocimento ou de metal são termicamente muito sensíveis  a sua cor externa.

A redução do coeficiente de absorção (µ) por meio de uma cor adequada é um recurso relativamente econômico, embora exija constante cuidado de manutenção.

b) Condutividade térmica (k)

A propriedade fundamental de um material na transmissão de calor por condução é denominada condutividade térmica (k) e expressa a quantidade de calor transmitido através de um corpo homogêneo, por unidade de tempo, espessura,  área e gradiente de temperatura (W / m.ºC). A Tabela 3 apresenta valores de condutividade térmica (k) para diferentes materiais de cobertura.

 

 

Observa-se uma dependência muito marcante do coeficiente k com relação à  densidade absoluta, explicável pelo conteúdo de ar do material, ou seja, quanto mais leve o material (menor valor de densidade absoluta), menor será a condutividade k do material (Tabela 4).

 

 

A condutividade térmica varia também com o conteúdo de água do material, ou seja, quanto maior o teor de umidade, maior o valor da condutividade térmica.

c) Resistência térmica (R)

A resistência térmica de um material também afeta a transmissão de calor, que, de acordo com Costa (1982), expressa a resistência que o material oferece à  passagem de calor.

O valor da resistência térmica R é inversamente proporcional  à condutância térmica (C) do material em W/m2.ºC. Condutância térmica pode ser definida como a quantidade de calor transmitida de uma superfície à outra de um fechamento e depende da espessura do mesmo. Quanto maior a condutância térmica de um material, menor será  a resistência térmica.

Segundo Rivero (1986), a resistência térmica pode ser determinada de acordo com a equação:

R = L / k
Onde:
R = resistência térmica do material (m2.ºC /W)
L = espessura do material (m)
k = condutividade térmica (W / m.ºC)

Givoni (1969) relata que quando a cobertura da instalação é composta de várias camadas, a transferência de calor de uma camada para outra acontece em menor quantidade, sucessivamente. Dessa forma, cada camada recebe menor quantidade de calor e é sujeita a menor aumento de temperatura que a camada mais externa, adjacente. Isso significa que sempre ocorre armazenamento de calor na estrutura durante as horas de temperatura externa mais alta, que é transmitido por condução num processo inverso, durante as horas de temperatura externa mais baixa.

Além das características dos materiais, há  ainda outros fatores externos que contribuem para a definição da temperatura no ambiente interno de determinada construção, tais como ventilação, radiação solar direta e calor liberado por equipamentos elétricos no interior do galpão, além do calor proveniente do metabolismo das aves.

Tomando como exemplo o concreto e o poliestireno expandido, tem-se que para a mesma resistência térmica (R) seria necessário 60 cm de concreto e 1,2 cm de poliestireno expandido, que varia em função da condutividade térmica (k), que por sua vez varia em função da densidade absoluta de cada material (Tabela 5).

 

 

d) Capacidade de amortecimento

É definida como a propriedade do fechamento em diminuir a amplitude das variações térmicas. Esse efeito se percebe mais nitidamente nos casos de grandes variações térmicas entre o dia e a noite. Nessas circunstâncias, no interior das instalações, a temperatura interior não atinge nem os máximos nem os mínimos exteriores, fato explicável pela capacidade de amortecimento dos elementos da construção.

A capacidade térmica pode ser expressa pelo produto do calor específico (c), densidade absoluta (d) e espessura do material (L). O calor especifico (c) é quantidade de energia necessária (kJ) para elevar em 1 ºC, 1 kg de massa. A unidade do calor especifico ‚ kcal/ kg.ºC.

No caso estudado, a capacidade térmica (c.d.L) do concreto é igual a 315 kcal/m2.ºC e a c.d.L do poliestireno expandido é 0,08. Nesse caso, o concreto tem uma capacidade de amortecimento térmico muito superior ao poliestireno expandido, devido aos maiores valores de capacidade térmica do concreto.

É importante salientar também que quando a espessura de um material tende a zero, também ocorre o mesmo com a resistência térmica (R) e com a capacidade de amortecimento do referido material.

e) Retardo térmico

Pode ser definido como o tempo que leva uma diferença térmica ocorrida num dos meios para manifestar-se na superfície oposta do fechamento. O retardo térmico depende da condutividade térmica (k), calor específico (c), densidade absoluta (d) e espessura do material (L).

No caso demonstrado na Tabela 5, o concreto tem um retardo térmico próximo de 36 horas, ou seja, somente após 36 horas da ocorrência da máxima temperatura externa ocorrerão valores de máxima temperatura interna. Para o poliestireno expandido, o retardo térmico é próximo de zero, ou seja, qualquer alteração na temperatura externa‚ será sentida no interior da construção em poucos minutos.

 

TIPOS DE COBERTURAS

Do exposto, a principal proteção contra a insolação direta é conseguida através da cobertura, sendo que um bom material de cobertura apresenta temperaturas superficiais amenas, devendo para isso ter alta refletividade solar conjugada à alta emissividade térmica na parte superior da superfície e baixa absortividade solar conjugada à baixa emissividade térmica na parte inferior. A absorção de calor solar radiante pela telha é diretamente proporcional à superfície real exposta, por isso se deve, para um mesmo material, dar preferência às telhas não rugosas.

Assim, de acordo com Rivero (1994), a cobertura ideal de instalações para animais nas condições brasileiras deve apresentar grande capacidade para refletir a radiação solar, ter considerável capacidade de isolamento térmico e capacidade de retardo térmico em torno de 12 horas. Com essas características, a pequena quantidade de radiação solar absorvida pela telha terá  dificuldade em atravessar o material e, ao fazê-lo, atingirá seu interior com defasagem em torno de 12 horas, aquecendo o ambiente interior quando a temperatura deste estiver mais baixa.

Os telhados mais usuais podem ser constituídos dos seguintes materiais, na seqüência de sua qualidade térmica, do melhor ao pior:

  • isopor entre duas lâminas de alumínio - é muito eficiente, porém dispendioso.
  • sapé - muito bom isolante, similar à solução anterior, porém susceptível ao ataque de pragas e fogo. No caso de instalações avícolas, embora existam experiências de sucesso na utilização de sapé sobre coberturas de cimento amianto, ainda existe um grande preconceito ou temor quanto ao comprometimento sanitário.
  • madeiriti - madeira compensada, 6 mm de espessura, ondulada, revestida na parte superior por lâmina de alumínio. É durável (aproximadamente 20 anos), bom comportamento térmico, porém caro.
  • alumínio simples - sujeito a danos pelo granizo e ventos, menos quente que o amianto, porém mais caro. Quando novos, há referências de que são melhores que os de barro, porém oxidam com o tempo, perdendo a vantagem inicial. Por serem muito barulhentos, há controvérsias quanto a sua recomendação, pois alguns avicultores relatam experiências de sucesso na utilização dessa telha, alegando que as aves se acostumam com o elevado barulho quando chove, outros são mais cautelosos com o perigo da época chuvosa ocorrer numa determinada fase da vida da ave, quando o estresse pode não ser mais irrelevante, logo, sua utilização ainda deve ser criteriosa, especialmente porque não existe praticamente nenhuma pesquisa conclusiva.
  • barro - melhor termicamente que o amianto comum e que os de alumínio quando esses oxidam. Exige engradamento mais caro, apresenta muitas frestas que atuam como pequenas bolsas de ar e permitem certa ventilação, o que é desejável, mas dificultam a limpeza.
  • amianto - mais comuns, apesar de esquentarem muito ao sol. Fácil construção. Melhoram termicamente quando pintados de branco, porém as tintas comerciais, com durabilidade aproximada de 8 anos, são caras e as caseiras duram menos de 1 ano.
  • Chapa zincada ou ferro galvanizado - pior de todos, porém não quebra, é durável e mais barato. Quando novo, é praticamente tão efetivo na redução da carga térmica de radiação quanto a chapa de alumínio, porém com o uso, sofre processos corrosivos e perde a efetividade muito mais rapidamente.

Rosa (1984), trabalhando com três materiais de cobertura (barro, cimento amianto e alumínio novo) com objetivo de avaliar a influência desses materiais no índice de conforto térmico ambiente, em condições de verão, na cidade de Viçosa, MG, concluiu que a cobertura feita com telha de barro foi mais efetiva na redução da carga térmica de radiação (CTR), seguido do alumínio e, por último, o cimento amianto, resultados semelhantes aos obtidos por muitos outros pesquisadores e realizados em várias universidades e estações climáticas brasileiras.

 

ASSOCIAÇÃO DE MATERIAIS OU TÉCNICAS ÀS COBERTURAS CONVENCIONAIS

Para melhorar o comportamento térmico das coberturas, pode-se lançar mão de alguns artifícios:

a) Uso de forros sob a cobertura

O forro atua como uma segunda barreira física, a qual permite a formação de uma camada de ar móvel junto à cobertura, o que contribui sobremaneira na redução da transferência de calor para o interior da construção. Segundo Costa (1982), essa redução é de 62% ao se passar de um abrigo sem forro para um abrigo com simples forro de duratex de 6 mm não ventilado e de 90% no caso de forro com ventilação. Os lanternis, quando bem planejados, contribuem muito nessa ventilação. Entretanto, o uso do forro praticamente inexiste nas instalações avícolas, por razões econômicas, temores com relação a desinfecção, uma vez que os materiais mais comuns para forros são higroscópios e também pela possibilidade de se tornarem abrigos para pragas. Vale a ressalva de que a alternativa de forros de fibra de vidro e outros materiais merece ser melhor investigada, uma vez que é o recurso que possibilita a melhor proteção contra a insolação, o maior contribuinte para o agravamento do estresse por calor.

Campos (1986), em pesquisa realizada no verão na Universidade Federal de Viçosa, em quatro galpões para frangos de corte com idênticas características construtivas e orientação, diferindo apenas quanto aos materiais para cobertura (telhas cerâmicas, tipo francesa e telhas de cimento amianto com e sem forro de esteira de taquara), verificou que o uso de forro contribuiu significativamente para a melhoria do conforto térmico, avaliado pelo índice de temperatura de globo negro e umidade e carga térmica de radiação, sendo os melhores valores obtidos no interior do galpão com telha de barro com forro e os piores no galpão com telhas de amianto sem forro.

Atualmente, uma alternativa de forro que tem sido utilizada em algumas granjas avícolas e suinícolas do país é a película de polietileno (polímero tipo termoplástico flexível) constituindo, assim, solução prática de baixo custo. Essas películas são fabricadas em diferentes cores e em várias espessuras, entre as quais as de 0,00005, 0,0001 e 0,00015 m.

b) Pinturas com cores claras e escuras

Com o uso de telhas claras, a diferença de temperatura hipotética adicional de insolação se reduz e, naturalmente, a penetração de calor devido à insolação se reduz na mesma proporção. No entanto, o uso de telhas pintadas de branco para a solução do problema da insolação sobre as coberturas, embora ajude, é insuficiente quando adotada isoladamente, além de seu efeito temporário a tornar imprática, embora ajude, é insuficiente quando adotada isoladamente.

Segundo vários pesquisadores, a combinação de cores que proporciona melhor resultado em termos de redução do desconforto térmico para climas caracterizados por altas temperaturas é a cor branca (que possibilita alta refletividade solar) na fase superior e a preta na fase inferior do material de cobertura. Embora a superfície negra possua efeitos indesejáveis, tais como maior temperatura da superfície e maior emissividade e absortividade, tem a vantagem de possuir baixa refletividade. Assim, a CTR sobre as aves torna-se menor. Quanto maior a radiação proveniente do solo aquecido e sombreado, maior a importância da pintura negra. Aconselha que antes da pintura deve ser feita uma lavagem do telhado com sulfato de cobre visando a retirada do limo ou crostas que estiverem aderindo a telha, facilitando assim a fixação da tinta. Esse autor recomenda a seguinte fórmula para a tinta: 10 litros de cal hidratada, 20 litros de água e 1 litro de acetato de polivinil. Essa pintura tem um ano de durabilidade e é recomendada para coberturas de cimento amianto.

c) Pintura reflexiva

A pintura reflexiva pode reduzir o ganho de calor por radiação advindo das telhas metálicas (Anderson, 1989). Essas pinturas têm sido usadas para reduzir o ganho de calor por radiação em construções residenciais e comerciais.

Kelly et al. (1950) demonstraram o potencial da pintura reflexiva na cobertura em reduzir a carga térmica de radiação em instalações animais. Os autores testaram um grande número de materiais e concluíram que o mais efetivo foi a telha coberta com feno (sapé), seguido da telha pintada de branco por cima. Recentemente, inúmeros novos tipos de pinturas reflexivas em coberturas têm sido avaliados. Essas pinturas são formuladas para refletir grande porção da radiação solar (ondas curtas), enquanto, ao mesmo tempo, emitem grande quantidade de radiação térmica de ondas longas.

A pintura reflexiva foi demonstrada por Van Wicklen et al. (1985) como capaz de reduzir as temperaturas em 2 a 3ºC em instalações para frangos de corte sem ventilação artificial. Contudo, resultados similares não foram encontrados em estudos realizados por Bottcher et al. (1990), Czarick Tyson (1990) e Bray et al. (1991) em instalações bem ventiladas para frangos de corte e gado de leite. Esses autores concluíram que o uso de pintura reflexiva não se justifica economicamente para instalações abertas ou bem ventiladas. Reduções na temperatura das telhas ocorreram nos estudos em instalações bem ventiladas, mas similar redução não ocorreu no seu interior, com relação  às temperaturas de globo negro e bulbo seco ao nível do animal, não produzindo efeitos benéficos bem fundamentados.

As pinturas reflexivas podem ser eficientes para melhorar as condições ambientais no verão. Elas consistem em reduzir a temperatura das telhas de aço galvanizadas e as temperaturas do  ático. Entretanto, essas pinturas levam  a um gasto excessivo para propiciar um sombreamento através da estrutura e sua efetividade diminui rapidamente com o tempo. Elas são mais benéficas em estruturas mal ventiladas, não oferecendo grandes benefícios para estruturas bem ventiladas. A recomendação prática para uma construção com telhas metálicas é simplesmente pintar a superfície de branco e, raramente, a adição de pintura reflexiva pode ser economicamente justificada para estruturas bem ventiladas.

d) Uso de materiais isolantes

O uso de isolantes sobre as telhas (poliuretano), sob as telhas (poliuretano, eucatex, lã de vidro ou similares), ou mesmo formando um forro abaixo da cobertura, pode se constituir em ótima proteção contra a radiação solar. A disposição mais efetiva das três consiste na colocação de um forro isolante que aproveite a camada de ar formada entre o mesmo e a cobertura. As demais soluções são bastante antieconômicas, para uma efetividade similar obtida pela cobertura simples com forro adequadamente ventilado.

Os isolamentos térmicos são constituídos por materiais de condutividade térmica baixa, combinados, a fim de se conseguir condutividades térmicas baixas para os sistemas. Nos isolamentos térmicos constituídos por fibras, por pós ou por escamas, o material sólido está finamente disperso num espaço cheio de ar. Esses sistemas caracterizam-se por uma condutividade térmica efetiva que depende da condutividade térmica e das propriedades radiativas da superfície do material sólido, além da natureza e da fração volumar do ar ou do espaço vazio. Um parâmetro especial do sistema é a densidade mássica (massa do sólido/volume total), que depende da maneira pela qual o material sólido está ligado.

Quando se formam pequenos espaços vazios ou ocos mediante a adesão ou a fusão de parte do material sólido, constitui-se uma matriz rígida. Quando esses espaços estão isolados uns dos outros, o sistema é denominado isolamento celular. Exemplos desses isolamentos rígidos são os isolamentos de espumas, especialmente os constituídos por materiais plásticos ou vítreos, poliuretanos, eucatex e lã de vidro. Os isolamentos reflexivos são compostos por multicamadas de folhas ou de películas delgadas. As camadas têm elevada refletividade e estão espaçadas para refletir o calor radiante de volta para a fonte emissora (Incropera & Dewitt, 1990). À medida que se aumenta a espessura do isolamento, as perdas térmicas são reduzidas.

Assim, os materiais isolantes são materiais porosos cuja elevada resistência térmica se baseia na baixa condutividade térmica do ar contido em seus vazios (k). Assim, depreende-se que, quanto menor a densidade do material e maior o número de poros, menor sua condutividade térmica e, conseqüentemente, maior o poder de isolamento, como mostra a Tabela 6 (Costa, 1982; Rivero, 1986).

 

 

e) Materiais de grande inércia térmica

Os materiais de grande inércia térmica (capacidade calórica) apresentam a melhor proteção contra o calor de insolação.

Desta forma, quando uma cobertura apresenta grande capacidade calórica, o calor que atravessa a mesma por transmissão durante o dia é inicialmente consumido para o seu aquecimento. Como a seguir vem a noite, na qual a temperatura externa é normalmente menor que durante o dia, a cobertura, inicialmente aquecida, novamente tende a esfriar, de tal forma que o processo de transmissão de calor através da mesma, além de não ser permanente, é bastante reduzido. Um exemplo segundo Costa, 1982, é o concreto, que tem uma capacidade de proteção contra a insolação cinco vezes maior que o eucatex isolante, para uma mesma espessura. A alternativa do uso de lajes, entretanto, ainda causa perplexidade quando sugerida às coberturas para abrigos de animais domésticos em geral, mesmo para avicultura industrial.

Do exposto, conclui-se que, de todas as soluções apontadas, as mais eficientes e econômicas no que tange o conforto térmico são aquelas que adotam forros ventilados. Por outro lado, é sempre preferível adotar, como proteção adicional contra a insolação, materiais pesados, de grande inércia térmica, em vez de materiais leves, simplesmente isolantes.

O investimento mais econômico será, pois, aquele para o qual a soma do custo anual das perdas térmicas e do custo anual de amortização do material isolante seja mínimo.

Nos últimos anos, tem-se usada, cada vez mais, alguns plásticos e borrachas sintéticas, aplicados em forma fluida ou em capas, para formar membranas de cobertura, objetivando melhorar sua vedação, seu comportamento térmico e acústico e, conseqüentemente, seu poder isolante. A mais desenvolvida dessas novas membranas é a cobertura obtida por pulverização de espuma de poliuretano. A recomendação é pulverizar o poliuretano (massa especifica de 32 kg.m-3) com espessura de, no mínimo, 0,025 m. Se houver necessidade de uma barreira ao vapor, deve ser aplicada sobre a estrutura, antes do poliuretano, uma camada de primer, feito de borracha líquida. A superfície da espuma precisa ser protegida da radiação ultravioleta e os revestimentos protetores, como hypalon (polietileno clorossulfonado) e elastan (borracha butílica), cumprem essa função, além de protegerem a espuma macia da abrasão (Bauer, 1985).

Materiais reflexivos, recentemente lançados no mercado brasileiro, são constituídos por uma película de polietileno entre duas lâminas de alumínio, com 0,0002 m de espessura total. Os fabricantes recomendam sua montagem 0,02 m abaixo das telhas de barro, do cimento-amianto ou das chapas de alumínio. Esse material reflete a radiação proveniente tanto da cobertura quanto do solo aquecido e sombreado, do horizonte e do céu distante.

Muehling (1967) ressalta algumas desvantagens advindas da utilização de isolantes, entre elas: a falta de conhecimento adequado sobre os diferentes materiais isolantes, suas características físicas e os locais de utilização, os problemas com barreiras ao vapor, roedores, áreas de alta condutividade (estruturas metálicas) e, principalmente, o fator econômico.

f) Aspersão de água sobre o telhado

Com o objetivo de reduzir a temperatura da telha e circunvizinhança nas horas de calor intenso, pode-se usar aspersão de água sobre a cobertura (Vaquero, 1981).

A utilização de aspersão sobre a cobertura produz redução da temperatura da telha simultaneamente por evaporação da  água em contato com a telha, evaporação da água da lâmina sobre a telha, transferência de calor da telha para a lâmina de  água e remoção de calor por convecção sobre a cobertura por meio do ar já resfriado evaporativamente. Todo esse processo leva à redução do gradiente térmico que chega  à superfície inferior da telha, e, conseqüentemente, da carga térmica de radiação sobre as aves, favorecendo as condições térmicas das instalações em períodos de calor.

Deve-se, nesse caso, equipar o telhado com calhas no beiral para recolhimento da água e possibilitar seu reaproveitamento, bem como evitar umedecer os arredores do galpão.

O emprego da aspersão sobre as coberturas tem se mostrado muito efetivo no favorecimento das condições ambientais de galpões para criação de frangos de corte em alta densidade, já comprovado em experimentos realizados em empresas avícolas no município de São Pedro dos Ferros, Minas Gerais, por Fonseca et al. (1998).

Em investigação conduzida por Moares et al. (1998) e Araújo et al. (1998), no Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, testando efeito de dezoito diferentes tipos de coberturas sobre o conforto térmico ambiente em protótipos de galpões avícolas e de bovinos, os resultados de ambos trabalhos demonstraram vantagem significativa da aspersão sobre os diferentes materiais de cobertura em relação a esses mesmos materiais em associação a materiais isolantes ou em associação a forros.

 

EFETIVIDADE (E)

Kelly & Bond (1958) testaram a efetividade de diversos materiais de cobertura, utilizando modelos reduzidos, abertos, orientação leste-oeste, cobertura horizontal, 2,4 m de largura, 3,6 m de comprimento e 1,2 m de altura. A coleta de dados de temperatura de globo negro (padrão), temperatura de bulbo seco e velocidade do ar foi feita das 11  às 15 horas, a cada 30 min, a 0,45 m do solo, em condições de verão. Para cada material, foi determinada a Efetividade (E), de acordo com a equação 2.

E = CTR (ao sol) - CTR (telha testada) / CTR (ao sol) - CTR (telha de alumínio)

Neste estudo, os materiais que se mostraram mais efetivos foram: o sapé (E=1,203), o alumínio com a superfície superior pintada de branco e a inferior pintada de preto (E = 1,103), o alumínio com a superfície inferior pintada de preto (E = 1,090) e a telha de aço galvanizada pintada de branco na superfície superior e preto na inferior (E = 1,066). O alumínio considerado padrão tem E = 1,000, e os materiais que obtiveram piores valores de efetividade foram a película de polietileno translúcido (E = 0,774) e o "snow fence" (E= 0,589). A diferença entre o material mais efetivo e o menos efetivo foi em torno de 192 W.m-2, quantidade essa significativa de energia sob forma de calor, que advém do material de cobertura (Tabela 7).

 

 

A efetividade é um parâmetro que indica a capacidade de cada material testado de possibilitar melhor ambiente térmico. Como o ITGU constitui um dos melhores indicadores de conforto térmico, pois as diferenças entre as temperaturas de globo negro e do ar refletem o efeito da radiação sobre o animal, além de ser influenciado pela velocidade do ar local e umidade relativa, segundo Oliveira & Esmay (1981), nos trabalhos desenvolvidos por Moraes (1998), em dezoito diferentes materiais de cobertura, considerou-se a avaliação da efetividade com base na equação 3, a partir de resultados médios de ITGU às 12,14 e 16 horas, ao nível das aves e no ambiente externo (ao sol). Os resultados desse trabalho são apresentados na Tabela 8.

E = ITGU (ao sol) - ITGU (telha testada) / ITGU (ao sol) - ITGU (telha de alumínio)

 

 

Observando-se a Tabela 8, observa-se que o tratamento AT (alumínio testemunha), considerado padrão em situações de comparação de diferentes materiais de cobertura (Kelly & Bond, 1958), resultou em menor valor de efetividade (E = 1,000), demonstrando, nesse caso, que a utilização de telhas de barro, cimento-amianto e alumínio em associação  à aspersão, forro, pintura, materiais isolantes e reflexivos propiciam melhorias no ambiente interno das instalações, em maior ou menor grau, dependendo da telha e da associação utilizada. A associação mais eficiente na melhoria do ambiente térmico foi a aspersão sobre a cobertura para telhas de barro, cimento-amianto e alumínio, nessa ordem (Moraes, 1998).

Costa (1982), resumindo todas as soluções construtivas sem forro, com forro sem ventilação e com forro ventilado, com suas respectivas percentagens de penetração de calor de insolação da cobertura, em relação ao caso mais desfavorável de cobertura de telhas de cimento-amianto de 6 mm enegrecidas pelo tempo e sem forro, elaborou a Tabela 9.

 

 

Do exposto, depreende-se que, de todas as soluções apontadas, as mais eficientes e econômicas são aquelas que adotam forros ventilados. Por outro lado, é sempre preferível adotar, como proteção adicional contra a insolação, materiais pesados, de grande inércia térmica, em vez de materiais leves simplesmente isolantes.

Estudos realizados por Moraes et al. (1998) em protótipos de galpões avícolas, reduzidos na escala 1:10, para condições de verão, em Viçosa-MG, demonstraram que a utilização de forro, junto a coberturas confeccionadas com telhas de barro, cimento-amianto e alumínio, proporcionaram uma contribuição média na melhoria do ambiente térmico em torno de 5,6 %, sendo que seu efeito ficou mais evidente quando associado a telhas de cimento-amianto. A pesquisa permitiu verificar, também, que a contribuição relativa média dos materiais isolantes ao conforto térmico animal em termos de eficiência é de 6% para poliuretano entre 2 telhas de alumínio (sanduíche ), 5,5 % para poliuretano aplicado na face superior da telha de alumínio e 1,0 % para poliuretano aplicado na face inferior. Quanto à utilização da pintura em coberturas, concluiu-se que a pintura branca na face superior de telhas de cimento-amianto causa uma contribuição média de 3 % na melhoria das condições térmicas sob esta cobertura.

Nosso grupo de trabalho realizou pesquisa tendo como objetivo a análise de dezoito tipos de materiais de cobertura convencionalmente utilizados em instalações animais e suas diferentes associações, para duas alturas distintas de pé-direito, em condições de inverno em Viçosa -MG, baseadas nos seguintes índices de conforto térmico: Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade ITGU, Carga Térmica de Radiação, CTR e Umidade Relativa do ar, UR; e a determinação da efetividade destes materiais, para as situações estudadas. Os dados foram obtidos a cada duas horas ao longo das 24 horas diárias, durante todo o experimento.

A investigação foi conduzida nas dependências da Àrea de Construções Rurais e Ambiência do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (UFV), durante o inverno de 2000, nos mesmos modelos reduzidos de galpões avícolas empregados por Moraes (1998), na classe geometricamente similar com escala 1:10, baseados nas dimensões de um galpão convencional com pé direito de 3,2 m e 4,2 m, largura de 12,0 m, distância entre tesouras de 5,0 m, coberturas com inclinação de 30º para telhas de barro e 15º para alumínio e cimento-amianto. Os modelos foram montados em terrenos plano, nivelados e gramados, livres de sombreamento, orientados no sentido leste-oeste e distanciados 4,0m um do outro.

Baseados nas condições em que o trabalho foi realizado e nos resultados obtidos, concluiu-se que:

  • Baseado nos valores de ITGU e CTR, a utilização de forro junto às telhas de barro e alumínio conferiu uma maior inércia térmica aos conjuntos, o que é desejável durante o inverno. O mesmo não aconteceu ao conjunto cimento-amianto com forro;
  • No geral, a utilização de galpões com pé-direito de 3,2m em escala real propiciou valores de ITGU e CTR maiores que os encontrados em galpões com pé-direito de 4,2m, nas horas de frios mais extremos, o que pode ser explicado pela maior área de ventilação e de exposição ao céu frio dos galpões com pés-direitos superiores;
  • Nas horas de frio mais intenso, todas as coberturas tiveram resultados de ITGU e CTR abaixo do limite mínimo da zona de conforto térmico animal, sendo que a cobertura que melhor atendeu às necessidades mínimas de conforto térmico para condições de inverno, independentemente do pé-direito, foi a confeccionada com telhas de alumínio sanduíches;
  • As associações feitas às coberturas de cimento-amianto e alumínio, em tratamentos com pé-direito de 3,2m, em escala real, causaram a redução da CTR no interior dos protótipos, nas horas mais frias do dia, com exceção das telhas de alumínio sanduíche, que tiveram um desempenho superior às demais coberturas;
  • As associações feitas às coberturas de barro, cimento-amianto e alumínio em tratamentos com pé-direito de 4,2m, em escala real, causaram a redução da CTR no interior dos protótipos, nas horas mais frias do dia, com exceção das coberturas confeccionadas com telhas de alumínio com forro e alumínio sanduíche, que tiveram um desempenho superior às demais coberturas;
  • As associações feitas às coberturas de barro, cimento-amianto e alumínio, em tratamentos com pé-direito de 3.2 m, na escala real, causaram redução da CTR no interior dos protótipos, nas horas de calor mais intenso, com exceção das telhas de cimento-amianto com lâmina reflexiva e alumínio sanduíche, que tiveram CTR média maior que a da testemunha;
  • As associações feitas às coberturas de barro, cimento-amianto e alumínio, em tratamentos com pé-direito de 4,2m, em escala real, causaram redução da CTR no interior dos protótipos, nas horas mais quentes do dia, com exceção das coberturas confeccionadas com telhas de alumínio com forro e alumínio sanduíche, que tiveram um desempenho inferior às demais coberturas;
  • Nas horas mais frias do dia, todas as coberturas, com exceção da confeccionada de cimento-amianto com pintura branca na face superior, tiveram UR acima do máximo tolerável para o conforto térmico. Dessa forma, recomenda-se um melhor isolamento do galpão durante o período noturno ou a utilização de algum outro método de redução de umidade durante esse período.

 

INCLINAÇÃO DO TELHADO

A inclinação do telhado afeta o condicionamento térmico ambiental no interior do galpão em dois pontos básicos: mudando o coeficiente de forma correspondente às trocas de calor por radiação entre o animal e o telhado e modificando a altura entre as aberturas de entrada e saída de ar (lanternim), que quanto maior a inclinação, maior será a ventilação natural devido ao termossifão. Inclinações entre 20 e 30º têm sido consideradas adequadas, atendendo condicionantes estruturais e térmicos ambientais.

Em experimento conduzido em condições de verão, em Viçosa, com seis protótipos de galpões avícolas, Matos (1997) estudou diferentes coberturas (telhas cerâmicas, de amianto e de alumínio) em associações a diferentes ângulos de inclinação (ângulo convencionalmente adotado para cada uma dessas telhas e ângulo mínimo ideal para todas, que é o de 30º ), e verificou os efeitos de cada tratamento sobre o conforto térmico ambiente avaliado pelo Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade e Carga Térmica de radiação. Os autores verificaram uma significativa melhoria das condições de conforto térmico quando o ângulo de inclinação da cobertura foi aumentado. Verificaram também que, ao ter seu ângulo de inclinação aumentado para 30º , a cobertura de cimento amianto, cujo material comprovadamente apresenta pior desempenho térmico em relação às coberturas cerâmicas, passaram a ter comportamento térmico semelhante àquelas.

 

O EMPREGO DE LANTERNINS

Para galpões com larguras iguais ou superiores a 8,0 metros, o uso do lanternim é imprescindível. Esse deve permitir abertura mínima de 10% da largura do galpão, em todo o comprimento da cobertura, com uma sobreposição de telhados com afastamento de 50% desta abertura ou, no mínimo, 0,40m.

Nas regiões expostas a chuvas de vento ou com grandes amplitudes térmicas (noites e dias ou invernos e verões termicamente muito diferenciados), os lanternins deverão ser equipados com sistema que permita fácil fechamento das aberturas.

O lanternim tem a função de permitir a saída de ar quente, principalmente durante o período de calor. Resultados experimentais têm demonstrado que o fluxo de ar através do lanternim é diretamente proporcional a sua área de abertura, à diferença de altura entre as aberturas de entrada e saída de ar, à área das aberturas de entrada de ar e à diferença entre as temperaturas internas e externas. Para que o lanternim desempenhe sua função no condicionamento térmico natural, torna-se necessário que a área de abertura horizontal seja igual à área de abertura vertical e que possua um dispositivo para fechamento em condições de frio.

A Tabela 10 apresenta o desempenho térmico de dois modelos de lanternins, em comparação com um modelo sem lanternim.

 

 

Hardoim (1989) estudou o efeito de lanternins de 0,0; 0,5; 1,0 e 1,5m de abertura no arrefecimento de temperatura interna em galpões para frangos de corte com dimensões de 12m de largura, 96m de comprimento e 3m de pé direito. Os resultados mostraram que a 1,5m do piso (centro geométrico do galpão) e a 4,3m do piso (centro geométrico do ático) foram afetados significativamente pela temperatura externa, radiação solar, vento e lanternim, com as variações mais expressivas ao nível do ático. Observou-se que o lanternim, nessas alturas, foi importante na redução das referidas temperaturas, sendo essas reduções diretamente proporcionais às aberturas. Assim, para a instalação estudada, o lanternim com abertura de 1,5m permitiu a renovação total do ar em aproximadamente metade do tempo que gastaria na ausência do mesmo.

 

DIMENSÕES RECOMENDADAS PARA AS INSTALAÇÕES AVÍCOLAS

a) Largura do galpão e altura da cobertura

No caso de avicultura, a largura a ser considerada para o galpão está relacionada ao clima da região onde o mesmo será construído e ao projeto de organização das gaiolas (caso se trate de avicultura de postura) ou organização dos ninhos (caso se trate de matrizes). Segundo Hermeto Bueno (1980), normalmente recomenda-se como limites máximos:

  • larguras até 8,00 a 10,00 m - clima quente e úmido
  • larguras até 10,00 a 14,00 m - clima quente e seco

Ocorre contudo, no caso de instalações para frangos de corte, uma tendência mundial de se projetar galpões com 12 m de largura por 125 m de comprimento, com vistas a otimizar o uso dos equipamentos modernos (bebedouros e comedouros). Essas medidas, por sorte, são compatíveis com o clima brasileiro.

No que diz respeito ao pé-direito, desde 1950, Kelly et al. verificaram que, à medida que se aumenta o pé-direito de uma cobertura, não se altera o tamanho da sombra, mas diminui a temperatura do solo, porque a sombra se move mais rapidamente. Segundo esses autores, em locais onde a ocorrência de céu descoberto, altas temperaturas, baixa precipitação e baixa umidade são constantes, coberturas com pé-direito variando de 3,0 a 4,0 m são recomendadas, pois possibilitam maior exposição dos animais ao céu, que geralmente é mais frio que a superfície animal. Esses autores mostraram em seus estudos que, aumentando-se a altura do abrigo, os animais na sombra ficam expostos  a maior exposição do céu frio, possibilitando, assim, aumento do efeito de arrefecimento térmico ambiente. Verificaram que a carga de calor a 0,90 m do piso, debaixo de um abrigo de 4,90 m de largura por 7,30 m de comprimento, com 1,80 m de altura, foi de 618 W.m-2, enquanto com altura de 3,60 m, ela foi de 577W.m-2, debaixo de outro abrigo com mesma largura e mesmo comprimento. Isso significa que, quanto maior for a proximidade do centro de massa do animal em relação ao piso sombreado e a distância da superfície inferior do material de cobertura, menor será  a quantidade de energia radiante por unidade corporal.

Conforme Givens (1965), em locais onde o céu se apresenta total ou parcialmente encoberto e com alta umidade relativa, instalações com pé-direito alto não são recomendadas, pois expõem o animal  a maior carga térmica de radiação. Esse acréscimo se deve, provavelmente, à reflexão da radiação solar pelas nuvens. De acordo com Kelly et al. (1957) e Sono et al. (1967), pé-direito alto é recomendado para  áreas com céu claro e baixa umidade relativa do ar.

Garret et al. (1967) verificaram que os valores de carga térmica de radiação incidente sobre os animais foram menores em coberturas com 4,0 m de pé-direito que sob aquelas com 2,0m. Nesses casos, o beneficio, com relação ao animal, pode ser atribuído  à redução da carga térmica de radiação e não ao aumento da perda de calor corporal por convecção.

Bond et al. (1954) afirmaram que, quanto mais alta uma cobertura, maior a importância da pintura negra na parte inferior dela, pois o ângulo de visão do material de cobertura em relação ao solo aquecido aumenta.

Segundo Curtis (1983), animais pequenos, estando mais próximos do piso sombreado e mais distantes da superfície inferior do material de cobertura, receberão menor quantidade de energia radiante por unidade de superfície do corpo, sob condições usuais de radiação diária. Quanto maior o pé-direito na instalação, menor a carga térmica vinda do telhado sobre as aves, sendo aconselhável um pé-direito de no mínimo 3,2m.

Estudos realizados por Moraes (1998) e Santos (2001) demostraram que os valores de CTR e ITGU são mais elevados em galpões com pés direitos mais baixos.

Modernamente, no que diz respeito ao pé direito do galpão, esse deve ser estabelecido em função da largura adotada, de forma que os dois parâmetros, em conjunto, favoreçam a ventilação natural no interior da instalação.

O fato é que a altura do pé direito tem influência direta sobre a ventilação natural, sobre a quantidade de radiação solar que poderá atingir o interior do galpão e sobre o fator forma, que influi na troca de calor por radiação entre o animal e a cobertura e entre o animal e o exterior, dentre outros. Um pé direito muito alto favorece o condicionamento térmico em condições de calor, enquanto um pé direito baixo favorece o condicionamento térmico em condições de frio. O pé direito está relacionado também com a largura do galpão. Quanto mais largo, maior deverá ser sua altura, conforme tabela abaixo (Tabela 11).

 

 

Uma observação muito importante é que, com a introdução de galpões climatizados (na verdade são semi-climatizados, por serem abertos) na avicultura brasileira, tem sido sugerido, nesses casos, a construção de galpões com pés direitos de 2,5m, em média, com objetivo de reduzir o volume de ar a ser renovado e condicionado e, conseqüentemente, reduzindo número de exautores e os custos. Contudo, o ideal seria manter o pé direito alto e reduzir o volume de ar com a utilização de forros, o que é muito desejável ao conforto térmico.

 

INFLUÊNCIAS DA VIZINHANÇA - PAISAGISMO CIRCUNDANTE

Kelly & Ittner (1948) fizeram, já naquela época, importante consideração a respeito de fatores geométricos que interferem na troca de calor por radiação, evidenciando a importância da orientação e inclinação das superfícies receptoras e emissoras, como, por exemplo, as paredes e o teto dos abrigos, influenciando suas temperaturas.

A carga térmica de radiação (CTR) incidente sobre o animal pode ser reduzida por meio de redução da temperatura de qualquer um dos componentes da vizinhança ou pela variação na proporção desses, de forma que o aumento de um elemento propicie a redução da temperatura dele ou de outro.

Assim, a cobertura do solo pode afetar grandemente a CTR (carga térmica de radiação) sobre as aves devido à diferença de refletividade dos distintos tipos de materiais e cores. A grama é a melhor opção para a área externa de galpões em climas quentes.

Em um experimento realizado por Bond et al. (1954), os autores verificaram que um animal sob cobertura de alumínio recebeu 44,1 W.m-2 a menos de CTR quando a cobertura esteve sobre um solo com pastagem verde do que quando a mesma cobertura esteve sobre um solo descoberto. Em outro experimento, Bond et al. (1969) observaram que a existência de paredes, cercas ou qualquer outro tipo de construção próximos  às coberturas aumenta a CTR incidente sobre os animais devido à  radiação solar refletida e emitida por esses materiais de construção.

A possibilidade de existência de árvores na face leste ou oeste de construções abertas é muito desejável (como divisórias de alto amortecimento) para evitar a incidência da irradiância solar direta dentro das áreas das coberturas.

A vegetação em geral, seja promovendo sombra natural sobre as coberturas, seja criando regiões com microclima ameno, pode reverter completamente uma situação de desconforto térmico. No caso de regiões com invernos frios, as árvores deverão ser, preferencialmente, de folhas caducas, e deverão ser mantidas desgalhadas na região tronco frontal do galpão, preservando-se a copa superior.

 

RENQUES DE VEGETAÇÃO - QUEBRA-VENTOS

Os quebra-ventos são artifícios naturais ou artificiais destinados a deter ou reduzir a ação de ventos fortes ou muito frios sobre as construções. Em sua maioria são naturais, sendo constituídos por renques de vegetação como: pinus, casuarina (zonas costeiras), eucalipto, milho, acácia etc., dispostos perpendicularmente à direção dos ventos dominantes.

No Brasil, o uso de quebra-ventos é pouco comum, porque ocorrem poucos ventos fortes. Sua utilização mais freqüente em instalações zootécnicas tem sido como proteção sanitária, funcionando como cordões de isolamento aos núcleos, principalmente aves e suínos.

Os renques de vegetação, por sua vez, podem ter um objetivo inverso ao dos quebra-ventos, ou seja, finalidade de criar um microclima com temperatura mais amena que a da circunvizinhança dos galpões avícolas, incrementando, assim, a ventilação natural.

 

VENTILAÇÃO NATURAL

Do ponto de vista da engenharia da ambientação animal, um recurso muito eficaz na climatização de galpões avícolas é o incremento da ventilação natural, o que pode ser conseguido através da adequada concepção arquitetônica dos alojamentos.

A ventilação natural é o movimento do ar através de construções especialmente abertas pelo uso de forças naturais produzidas pelo vento e/ou por diferenças de temperaturas. Ela permite alterações e controle da pureza do ar, provendo o galpão de oxigênio e eliminando amônia, CO2 e outros gases nocivos, excesso de umidade e odores (ventilação com finalidade higiênica). Possibilita, também, dentro de certos limites, controlar a temperatura e a umidade do ar nos ambientes habitados (ventilação com finalidade térmica), de tal forma que o ar expedido, quente e úmido, seja substituído e assim aumente a perda calorífica por convecção.

A ventilação obedece exigências térmicas e higiênicas diferentes. Nas regiões nas quais a temperatura se mantém quase sempre acima da requerida pelo conforto, deve prevalecer uma ventilação baseada em razão térmica, e o projeto deverá estar orientado para essa necessidade, ou seja, a de extrair o calor liberado pelas aves para que a temperatura no interior do galpão não aumente. Nas regiões frias, com baixas temperaturas, a ventilação se deve a razões higiênicas (ligadas à renovação e qualidade do ar interior), exclusivamente. Para regiões temperadas, no entanto, que possuem um período frio e outro quente muito bem definidos e discrepantes, a arquitetura do projeto deve adaptar-se a diferentes necessidades, originando o que chamamos "ventilação de inverno", na qual a principal preocupação é a exigência higiênica e a "ventilação de verão", que deverá satisfazer tanto razões higiênicas quanto térmicas (Curtis, 1983).

A dupla condição da ventilação de verão, necessária à instalação avícola do clima tropical brasileiro (a qual deve atender conjuntamente às exigências térmicas e higiênicas) vai se refletir na localização da construção, área e forma de abrir dos dispositivos (janelas ou aberturas e posição das cortinas protetoras dos galpões e lanternins), de maneira que, nas regiões com invernos rigorosos, o fluxo se desloque naturalmente pela zona superior da construção, para evitar o efeito direto sobre os animais, enquanto que no verão a massa de ar se movimentará por todo o espaço inferior e superior, exercendo uma influência direta sobre o conforto e simultaneamente eliminando parte do calor acumulado em paredes laterais, piso, teto e equipamentos de alimentação, ninhos etc. A quantidade de ar a renovar no inverno por razão higiênica é pequena, sendo necessárias apenas superfícies reduzidas de entrada e saída. O importante é que o fluxo de ar não incida diretamente sobre as aves.

a) Favorecimento da ventilação natural

A ventilação natural pode e deve ser amplamente aproveitada nos climas quentes, o que se consegue com um criterioso estudo sobre as possibilidades propiciadas pelo clima, pela topografia do terreno e da localização do setor avícola, pela organização espacial dos galpões, pelo paisagismo natural e pela própria construção (dimensões, desenho e localização das aberturas de entrada e de saída). Muitas vezes, torna-se adequado prever renques de vegetação, com finalidade de canalizar o fluxo do vento para determinados pontos das construções, visando aumento ou redução de sua velocidade, conforme o caso.

Entretanto, cabe dizer que as regras quanto à localização e orientação são as mais importantes numa substancial ventilação natural em galpões abertos, e que por si só já seriam suficientes na maioria dos casos. A exemplo disso, a orientação dos galpões avícolas no sentido leste-oeste leva a uma situação em que a fachada norte fica sempre mais quente que a sul, favorecendo, assim, a circulação de ar naturalmente, atravessando o galpão de sul para norte. Além disso, o vento dominante no caso do Brasil é predominantemente o sul, contribuindo ainda mais nesse sentido.

b) Princípios em que se baseia a ventilação natural para as aves

l - No interior de um alojamento avícola com ventilação natural existem três camadas de ar bem distintas: uma superior, de ar quente, com elevado teor de ácido sulfídrico (SH2) e amônia (NH3), ambos mais leves que o ar; uma média, de ar fresco recém-introduzido; uma inferior, de ar frio, que se aquece rapidamente em contato com as aves e se vicia de dióxido de carbono (CO2) pela respiração dessas.
Assim, no interior dos galpões, a temperatura do ar varia em diferentes alturas, de tal forma que a variação de densidade do mesmo cria diferenças de pressão, que escalonam no sentido vertical. Quando nessas condições existem duas aberturas em diferentes alturas, é estabelecida uma circulação de ar de uma até a outra, denominada efeito chaminé. A velocidade do ar depende, entre outras coisas, da diferença entre as alturas dos vãos. Esse fato ilustra a importância da existência de lanternins bem planejados e do correto manejo na abertura das cortinas protetoras dos aviários.
Neste aspecto, ressalta-se que as cortinas devem abrir-se preferencialmente de baixo para cima até meio a dois terços do pé direito do galpão, e a partir daí devem abrir-se de cima para baixo até esse mesmo ponto, onde se ajuntam. Com este procedimento, facilita-se a retirada de umidade que se acumula próxima à cama, e a saída do ar quente que se acumula nas camadas superiores, próximas à cobertura.
2 - Se a pressão atmosférica num lado do pavilhão é superior à pressão no oposto, entre ambos estabelece-se uma corrente de ar. Essa diferença de pressão pode proceder da ação do vento ou da desigual temperatura entre paredes opostas, devido a sua diferente orientação com relação ao sol. A pressão na fachada quente será menor que na fria e o ar passará desta para aquela. É a chamada ventilação estática horizontal, a qual funciona bem em edifícios de pouca largura, orientados no sentido leste-oeste.
3 - Finalmente, se a temperatura interna de um local dotado de entradas e saídas de ar é superior a do ar exterior, estabelecem-se correntes de ar tendentes a equilibrar ambas. É a chamada ventilação estática vertical.

Como conseqüência do exposto no primeiro ponto, facilmente se compreende que no interior da instalação se formam correntes ascendentes ao se aquecer o ar em contato com os animais. Do segundo ponto, deduz-se que se estabelecem correntes de ar entre as fachadas opostas de um pavilhão. Do terceiro ponto, conclui-se que a ventilação natural será tanto mais eficaz quanto maior for a diferença das temperaturas entre ambos os meios.

O fluxo de ar que entra ou sai de uma construção depende da diferença de pressão entre os ambientes interno e externo, da resistência ao fluxo de ar oferecida pelas aberturas, das obstruções internas e de uma série de implicações relativas à forma do prédio. O dimensionamento de um sistema de ventilação natural é complexo, especialmente porque as quantidades, intensidade e direção dos ventos modificam-se continuamente.

Outro aspecto relevante é que os efeitos da incidência de ventos ficam muito reduzidos quando o pavilhão situa-se longitudinalmente em relação à principal direção do vento. Por exemplo, no caso do Brasil, em que predomina na maior parte das regiões o vento vindo de sul, o eixo da instalação (tomado na cumeeira) deverá ter direção do oeste para leste, para que os benefícios do vento sejam os maiores possíveis.

Um telhado dotado de grande declividade motiva maior velocidade do ar sobre a cumeeira e, como conseqüência, ocorre uma pressão negativa mais acentuada, sendo o ar mais rapidamente succionado para fora da dependência, o que é desejável.

Concluindo, a ventilação natural não é uma ciência exata. Aberturas de entradas e saídas devem ser calculadas por métodos indicativos e observações. No entanto, como a ventilação natural depende de forças naturais muito variáveis, apesar dos esforços em empregar todo o potencial da ventilação natural, algumas vezes torna-se adequado lançar mão da ventilação artificial.

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O ambiente em que são criadas as aves corresponde ao principal determinante nas possibilidades de se obter benefícios ainda maiores com a aplicação das tecnologias conquistadas pela avicultura. Neste aspecto, os avicultores e técnicos do setor devem estar atentos sobre a fundamental importância de se redobrar a atenção que costumeiramente vinha sendo dada à fase de planejamento e concepção dos projetos avícolas, de tal forma que esses propiciem condições de conforto às aves e, conseqüentemente, de produtividade máxima, de tal forma que a relação custo X benefício esteja, cada vez mais, próxima do ideal.

Assim, o microclima dentro das instalações avícolas é influenciado por vários fatores, destacando-se o número de aves alojadas por área, tipo de edificação, forma, paisagismo circundante e materiais de construção, com especial destaque ao material de cobertura, por compor a única estrutura física do projeto responsável pelo controle térmico da radiação, já que as instalações avícolas brasileiras são abertas e as cortinas laterais são débeis e, na realidade, indesejáveis ao controle térmico de verão, uma vez que obstruem a ventilação natural.

A escolha entre os diferentes sistemas de acondicionamento ambiente, ou seja, se totalmente natural, climatizado ou semi climatizado, vai depender de muitas variáveis, tais como: nível de adversidade do clima local, tipo de instalação já existente, disponibilidade e qualidade da mão de obra, capacidade já instalada de sistemas auxiliares como ventiladores e aspersores, nível de automação desejada e volume da empresa.

Do exposto, ao se projetar uma instalação avícola, o primeiro cuidado que se deve ter é a atenta observância do acondicionamento térmico natural, baseado no conhecimento das possibilidades de intervir sobre as variáveis do meio para melhorar a habitabilidade térmica dos espaços por meios puramente naturais. A forma e a orientação dos volumes conjuntamente com os dispositivos que controlam a radiação solar, a seleção adequada dos materiais e procedimentos construtivos, a previsão de uma ventilação natural perfeitamente controlada, o paisagismo circundante etc, são todos elementos que podem ser explorados com vistas ao oferecimento do conforto térmico exigido para máximo desempenho produtivo das aves.

Ademais, as pesquisas relacionadas aos materiais de construção mais adequados à realidade econômica e climática brasileira estão evoluindo e cabe conhecer esses resultados nas tomadas de decisão relativas às novas unidades em construção.

 

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