Modelos De Aviários De Frangos De Corte Em termos Estruturais e De Isolamento
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INTRODUÇÃO
Nas regiões tropicais, a alta intensidade de radiação solar incidente, associada aos altos valores de temperatura e umidade relativa do ar, ocasionam condições de desconforto térmico no interior das instalações zootécnicas. Especificamente na produção de frangos de corte, muitas perdas têm ocorrido em conseqüência de condições térmicas desfavoráveis, agravadas, sob o ponto de vista econômico, pela circunstância de maior incidência de mortalidade na fase final da criação.
A globalização da economia tem provocado aumento crescente de competitividade no setor avícola, ocasionando maior tecnificação da atividade, com aplicação intensa de equipamentos e automação da linha produtiva. O alto investimento em equipamentos, tais como, comedouros e bebedouros automatizados e sistemas de climatização, obriga a otimização das instalações de modo a aproveitar todo o potencial dos equipamentos e conseguir-se sua amortização no menor tempo possível. Nesse sentido, tem-se buscado mudanças de manejo na avicultura tecnificada, tais como, aumento da densidade de criação e o uso de galpões de alojamento de grandes dimensões, com larguras de 15 a 20 m e comprimentos de 100 a 150 m. Os animais domésticos geneticamente desenvolvidos, como é o caso do frango de corte, possuem em geral uma capacidade moderada para se protegerem do calor intenso. A maioria dos animais domésticos, em fase de produção, tem seu potencial de termorregulação melhor desenvolvido para reagir ao frio. Conseqüentemente, em ambientes onde a temperatura é crítica para a ave, torna-se importante reduzi-la, através do controle do ambiente da edificação.Edificações para frangos de corte.
O conforto térmico, no interior de instalações avícolas, é fator altamente importante, já que condições climáticas inadequadas, afetam consideravelmente a produção de frangos de corte. O excesso de frio, e principalmente o excesso de calor, para nossa condição de país tropical, revertem em uma menor produtividade das aves, afetando seu crescimento e saúde, o que pode levar à situações extremas, como o acréscimo da mortalidade dos lotes. A Figura 1 abaixo, mostra a curva de produção de calor versus temperatura ambiental, onde pode-se identificar a faixa de termoneutralidade onde a ave desperdiça o mínimo de energia para se defender do calor ou frio. A posição desta faixa, varia conforme a temperatura ambiente, tamanho do animal, manejo, aspectos nutricionais e estrutura física da instalação, (ESMAY,1984)
TA = Temperatura de conforto (mínimo calor metabólico produzido)
TB = Temperatura crítica máxima
TC = Temperatura crítica mínima
TD = Temperatura de estresse térmico (máximo calor metabólico produzido)
TE / TF = Temperatura onde a probabilidade do animal morrer é máxima
Figura. 1- Produção de calor versus temperatura ambiente.
É necessário que ocorra uma adequação das construções para que os ambientes se adeqüem a uma máxima produtividade, minimizando os problemas gerados pelo excesso de calor, na criação intensiva de aves. Desta forma serão alcançados benefícios, para o acréscimo da produtividade das aves, e consequentemente, benefícios econômicos aos produtores. Para que isso ocorra, o ambiente térmico das instalações deve ser bem dimensionado em seu projeto inicial, levando-se em conta os materiais de construção, a localização da estrutura na propriedade, sua geometria, orientação em relação ao sol, além da previsão da necessidade e instalação de equipamentos de resfriamento eficientes, que sejam utilizados de maneira adequada, além de serem economicamente viáveis.
Dependendo da magnitude, e da duração do estresse térmico sofrido pelas aves, podem ocorrer, desde pequenos decréscimos no ganho de peso, até prostração e morte. Esses efeitos podem resultar de um fracasso no mecanismo fisiológico de termorregulação das aves, numa tentativa de compensar os efeitos do estresse térmico, ao qual as aves estejam submetidas, segundo MITCHELL, (1987).
As aves tentam, por sua vez, compensar sua reduzida habilidade de dissipar calor latente, em condições de estresse térmico, ativando os processos fisiológicos responsáveis pela dissipação de calor, e pela diminuição da produção de calor interno. Para aumentar a liberação de calor para o ambiente externo, as aves adotam um comportamento diferenciado, abrindo suas asas e mantendo-as afastadas do corpo. O sangue das aves migra para a superfície corporal, a fim de facilitar a dissipação do calor, segundo BOTTJE et al. (1983). O autor observou em seus estudos que, quando o ambiente térmico encontra-se acima da zona de termoneutra, a atividade física é reduzida, diminuindo a produção interna de calor das aves. Desta forma, a ave passa a maior parte do tempo parada, prostrada e com as asas abertas. A vasodilatação que ocorre, quando estão submetidas à altas temperaturas, faz com que as cristas e barbelas aumentem de tamanho, participando com grande importância na perda de calor sensível por condução.
As pernas e os pés das aves, possuem um sistema vascular bem desenvolvido, responsáveis pela perda de calor sensível para o ambiente, a qual é facilitada pela ausência de penas. Entre os meios que as aves possuem para liberar calor, WOLFERSON et al. (1981), também se referem às cristas e barbelas, que por serem áreas bem vascularizadas, contribuem no processo de perdas de calor sensível das aves. A perda de calor através de cristas e barbelas é maximizada em temperaturas ambientais acima de 30°C, através do aumento da migração do fluxo de sangue, para a periferia do corpo do frango, facilitando a liberação do calor ao ambiente.
Quando as aves são expostas à altas temperaturas, imediatamente aumenta seu consumo de água, enquanto que a redução no consumo de alimentos leva algumas horas para iniciar após a temperatura ambiente atingir níveis acima de sua temperatura de termoneutralidade. A sobrevivência das aves em ambientes termicamente estressantes depende em grande parte do consumo de grandes volumes de água o que aumenta o período de sobrevivência das aves. O acréscimo do consumo de água está diretamente relacionado com o aumento da demanda de água destinada ao processo de perda de calor por meios evaporativos. Em condições de estresse calórico, a água tem papel fundamental nos mecanismos de perda de calor, seja através do processo evaporativo, respiratório ou através da pele. O alto calor específico da água faz com que ela atue como “tampão de calor”, fazendo com que a temperatura corporal permaneça constante frente as flutuações ocorridas na temperatura ambiente.
Tipologia da Construção
Muitos são os fatores construtivos de uma edificação, que podem afetar o conforto térmico de frangos de corte, em criação intensiva. Entre eles, encontra-se o tipo de orientação das edificações.
A orientação leste - oeste, é recomendada atualmente por técnicos envolvidos na área de construções rurais, com a finalidade de evitar a incidência direta de radiação solar nas aves. Porém, ainda não foi cientificamente comprovado se a orientação no sentido leste - oeste, é realmente a mais indicada para nossas condições de país tropical e subtropical, pois trata-se de uma recomendação importada dos países de clima temperado, onde é comum o uso de isolamento nos telhados e paredes, o que diminui substancialmente a carga de radiação direta que incide sobre a instalação, reduzindo o calor que é transmitido para o interior do abrigo, via condução.
As instalações orientadas na direção leste - oeste, em seu maior comprimento, permitem que a incidência do calor total radiante, provindo do sol, se concentre durante todo o decorrer do dia sobre o telhado. A utilização de forro em coberturas, possui uma alta inércia térmica, retardando ou impedindo a entrada de calor por condução, no ambiente. No Brasil, o uso de forros é antieconômico, e muitas vezes não é recomendado em regiões que predominem altas taxas de umidade relativa, por facilitar a ocorrência de condensação do ar no próprio material poroso do forro, que deixa de conter ar responsável pelo isolamento, sendo preenchido por água, o que torna o forro, apenas mais uma barreira física, para a entrada do calor de radiação solar.
Os galpões com orientação norte - sul e, sombreados, podem ser uma solução para evitar a entrada de sol através das laterais das instalações, além de reduzir a carga térmica de radiação incidente, através do sombreamento da cobertura. Neste caso, o telhado, possuindo um sombreamento bem dimensionado, permite a incidência de radiação solar direta, somente quando o sol estiver “a pino”, o que ocorre num espaço pequeno de tempo: entre as 11:00 e 13:00 horas da tarde, o que provavelmente pode reduzir a concentração de calor no interior dos aviários.
Uma instalação avícola ideal em termos de conforto térmico proporcionado às aves, prevê uma circulação de ar adequada com a finalidade de remover o excesso de umidade e calor concentrado no interior dos galpões. Em casos de meses mais frios, é desejável manter a temperatura interna do aviário em níveis adequados à sobrevivência e produtividade do lote. Neste caso, a função da ventilação seria apenas renovar o ar interno, controlando a concentração de gases, poeira e vapor d’água produzidos no interior dos aviários. Esta ventilação pode ser natural, através de aberturas laterais, que permitam a entrada do vento externo e/ou utilização do princípio de termossifão com construção de lanternins. No caso de ventilação forçada, pode-se fazer uso de ventiladores, e/ou exaustores. Convém ressaltar que na maioria das regiões produtoras do pais, somente a ventilação natural não e suficiente para manter lotes mais pesados dentro da região de termoneutralidade.
Aumentando a movimentação do ar sobre a superfície corporal das aves, é facilitada a perda de calor da ave para o ambiente, por processos convectivos. A ventilação do ar reduz a temperatura retal e a taxa respiratória das aves, amenizando o estresse térmico a qual estão sendo submetidas. Sob condições de altas temperaturas, associadas à altas umidades relativas, SMITH (1981), afirma que, o aumento na velocidade do ar de um aviário via ventilação forçada, é o único método de amenizar o estresse térmico sofrido pelas aves. MITCHELL (1985), estudando o efeito da ventilação em aves de corte adultas, observou que a 20°C, o aumento da velocidade do vento de 0,3 para 1,05m/s, não promoveu nenhuma redução na temperatura de superfície corporal dos frangos. Enquanto que, aves submetidas a temperatura de 30°C, tiveram uma redução em sua temperatura superficial de 0,6°C, quando a velocidade do vento passa de 0,3 para 1,05m/s, mostrando-se uma forma efetiva de resfriar o ambiente e reduzindo a demanda de perdas evaporativas de calor por parte das aves, além de auxiliar na manutenção de sua temperatura corporal. Neste trabalho não houve menção à umidade relativa, a que as aves estavam sendo submetidas.
Materiais
Numa instalação avícola, o telhado é, sem nenhuma dúvida, o elemento construtivo mais importante quanto ao controle da radiação solar incidente. Tal fato deve-se à grande área de interceptação de radiação, bem como que, para instalações situadas nas regiões tropicais, a incidência da radiação solar ocorre numa direção mais próxima à perpendicular aos planos que compõem a cobertura, principalmente para o verão e para as horas de maior intensidade de radiação (RODRIGUES e ARAUJO, 1996). TOLEDO (1970), estudando causas de desconforto térmico em construções residenciais em São Paulo, concluiu que o fluxo de calor através das coberturas, juntamente com as elevadas temperaturas na face inferior das telhas, é a causa principal do desconforto no interior das residências.
OLIVEIRA et al. (1995) testaram, em instalações para frangos de corte da Sadia Agroavícola S/A, em Cuiabá-MT, para condições de clima quente e úmido, sete tipos de telhas (telha cerâmica, de cimento-amianto, fibrocimento isolada com fibra de vidro, de alumínio, de madeirit aluminizada, de aço galvanizado e de aço galvanizado pré-pintada). Foram registradas as temperaturas do ar e do termômetro de globo negro ao nível das aves e as temperaturas superior e inferior das telhas. O desempenho dos frangos foi avaliado pelo ganho de peso, consumo de ração e mortalidade. Os diferentes tipos de telha não causaram diferenças significativas, ao nível de 5%, no desempenho produtivo das aves, no entanto, causaram variações nos parâmetros ambientais e na mortalidade, sendo que os melhores desempenhos, quanto ao ITGU, ocorreram para as telhas cerâmicas.
GHELFI FILHO et al. (1992), MOURA et al. (1992), HARDOIM e LOPES (1993) e SEVEGNANI et al. (1994) estudaram materiais de cobertura e concluíram que a telha cerâmica apresentou melhores resultados do que a de cimento-amianto, sob o ponto de vista térmico.
Embora as telhas cerâmicas apresentem melhor desempenho térmico, a cobertura executada com telhas onduladas de cimento-amianto apresenta custo de construção inferior àquela executada com telhas cerâmicas, devido, principalmente, à estrutura de suporte ser mais leve e a menor quantidade de mão-de-obra empregada (TCPO 7, 1980), sendo também de mais rápida execução e apresentando maior facilidade de limpeza, justificando a preferência desse tipo de cobertura pelos avicultores.
A aspersão d’água na cobertura pode ser uma forma de diminuir a temperatura da telha, colaborando para minimizar a transferência de calor por radiação, do telhado para os frangos. O uso de aspersão intermitente permite potencializar o processo de resfriamento da telha, pela associação da transferência de calor por convecção e evaporação (resfriamento evaporativo). HASHIGUCHI (1986) realizou experimento com sistema de aspersão no telhado, em galinheiros abertos, cobertos com telhas de cimento-amianto, para frangos de corte, com densidade de 11 aves/m2, não observando diferenças significativas quanto ao ganho de peso e conversão alimentar, entre os tratamentos com aspersão e a testemunha. LAMBERTS et al. (1997) citam que a aspersão d’água, com umidecimento periódico de material poroso, e sua posterior evaporação, pode ser empregada para diminuição da temperatura das telhas cerâmicas. MORAES et al. (1998) testaram aspersão d’água sobre diversos tipos de coberturas, em modelos reduzidos em escala 1:10, verificando que o molhamento sobre o telhado possibilitou reduções significativas na carga térmica radiante do ambiente interno.
A ventilação do ar reduz a temperatura corporal e a taxa respiratória das aves, amenizando o estresse térmico a qual estão sendo submetidas. Sob condições de altas temperaturas, associadas à altas umidades relativas, SMITH (1981), afirma que, o aumento na velocidade do ar de um aviário via ventilação forçada, é o único método de amenizar o estresse térmico sofrido pelas aves. MITCHELL (1985), estudando o efeito da ventilação em aves de corte adultas, observou que a 20°C, o aumento da velocidade do vento de 0,3 para 1,05m/s, não promoveu nenhuma redução na temperatura de superfície corporal dos frangos. Enquanto que, aves submetidas a temperatura de 30°C, tiveram uma redução em sua temperatura superficial de 0,6°C, quando a velocidade do vento passa de 0,3 para 1,5m/s, mostrando-se uma forma efetiva de resfriar o ambiente e reduzindo a demanda de perdas evaporativas de calor por parte das aves, além de auxiliar na manutenção de sua temperatura corporal.
A Figura 2 , mostram a resposta da taxa respiratória em frangos com peso corporal de 230g, submetidos a varias temperaturas ambientes e duas velocidades de ventilação, sendo o ar quase parado, em ventilação natural e com ventilação forcada, ar a 1,2 e 2,5 m/s.
Figura 2: Efeitos da velocidade e temperatura do ar na taxa de respiração e temperatura corporal de frangos (adaptado de MITCHELL, M.A., 1985)
Em uma pesquisa sobre a eficiência dos dois sistemas de túnel e túnel adaptado, NAAS, I.A et al, 1998, apresentou os seguintes resultados, sendo o tratamento 1 relacionado com o túnel convencional, e o tratamento 2 com o túnel adaptado, conforme Tabela 1.
(*)=>a = 5%; N.S.=> não significante; T => tratamento; t=>temperatura.
Segundo estes dados, não houve diferença estatística nos resultados, entretanto há uma variação de 1 °C, o que, na fase final pode ser relevante. Com essa tendência, o desempenho do túnel tradicional mostra-se melhor.
A literatura indica que, quando não há problemas com a saturação do ar dentro dos aviários, pode-se utilizar o sistema de resfriamento evaporativo, o que é basicamente constituído através do uso de nebulizadores, ou na passagem forçada do ar por um material poroso umedecido, a fim de que o ar não saturado do ambiente, entre em contato com a água em temperatura mais baixa que o mesmo, ocorrendo então a troca de calor entre ar/água. Como a pressão de vapor da água é maior do que a do ar insaturado, ocorre sua evaporação.
Conclusão
O meio mais econômico para que as aves mantenham um balanço térmico ideal segundo BOND et al. (1954), é o de controlar a taxa de radiação que incide sobre o abrigo. A radiação provinda do sol, e dos arredores da instalação, incrementam sua carga térmica, que pode ser substancialmente reduzida através do efeito sombra. Um telhado com alta refletividade ajuda a diminuir a carga térmica de radiação solar dentro do ambiente, entretanto por si só, não e o suficiente dentro dos limites de calor nos trópicos. As recomendações de ventilação para condições de verão, pode ser estimada em uma vazão de 1,0m3 de ar por segundo, com base em cálculos recomendados por ALBRIGHT (1990), que levam em conta o balanço térmico de calor hipoteticamente gerado no interior das instalações. Para condições de inverno, deve ser utilizada uma vazão mínima de 0,2 m3 de ar por segundo, para a remoção dos gases hipoteticamente gerados pelas aves. Para a meia estação, recomenda-se uma vazão média de 0,5 m3.
A presença de equipamentos de climatização, como nebulizadores e ventiladores, torna possível estabilizar o desempenho térmico das instalações. Sua utilização e seu manejo serão dimensionados de acordo com o clima externo e a quantidade de calor gerado internamente ao galpão.
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