C – Isolamento Galpões Avícolas, (Eng° Paul Bittner)

Manejo Térmico de Galpões Avícolas do tipo Túnel Nos Climas Quentes da Argentina

Eng. Paul Ulrich Bittner*

Conteúdo:
Sumário:

1 – Dados do clima
2 – Regulação de temperaturas no verão
3 – Ganhos de calor no verão
4 – Resfriamento de evaporativo
5 –Diminuição da sensação térmica pelo movimento do ar
6 –Isolamento Térmico
7 ­-Temperaturas no galpão
8 – Produtividade na função da Temperatura
9 – Conclusão

Bibliografia

Buenos Aires, novembro 2001

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* O autor é consultor de Huntsman Argentina

Sumário:
No presente trabalho analizam-se as incidências que o manejo dos aspectos térmicos, incluindo o isolamento térmico dos telhados, têm sobre os resultados dos barracões avícolas do tipo túnel, nos climas quentes da Argentina, particularmente aqueles situados na Mesopotamia.

Os resultados obtidos com o isolamento dos telhados dos barracões de frangos permitem afirmar que o mesmo traz em seu conjunto uma sensível redução da temperatura ambiente, com substanciais vantagens econômicas e operativas para as instalações.

Dessa forma, demonstra-se que o custo do isolamento tem uma escassa incidência frente à economia por melhor conversão alimento/peso, lucros por maior higiene, uma notável redução do consumo de água, redução da mortalidade, etc…

A experiência acumulada na Argentina permite validar estas conclusões, portanto os dados práticos obtidos em instalações deste tipo indicam que, tanto os fatores de conversão alimento /peso, bem como os prazos necessários para o engorde, aumentam de 20 a 25%, entre temperaturas temperadas e muito quentes, nos barracões com resfriamento evaporativo, mas sem isolamento térmico.

Os benefícios adicionais obtidos com o isolamento térmico durante a temporada de inverno, ao diminuir sensivelmente os custos do aquecimento, não param por aqui, dessa maneira não constituem o objetivo deste trabalho.

1 Dados do clima
Neste trabalho elaborou-se uma série de exemplos dos resultados do manejo das temperaturas nos modernos galpões avícolas tipo túnel, empregado hoje nas instalações de engorda de frangos.  Para sua preparação, tomaram-se os dados do clima correspondente ao centro e norte da província de Santa Fé. Pode-se considerar que o dito clima é representativo do que rege nas zonas em que se acha concentrada a maior produção avícola do país, afetada por alternâncias das altas temperaturas no verão e agravada pela elevação adicional da mesma devido à radiação solar sobre os telhados dos galpões.

Sobre a base da informação disponível [1]  [2] assumiram-se os valores de temperatura máxima e umidade relativa (UR) mínima seguintes, para calcular os exemplos desenvolvidos:

 

Tabela 1: Dados climáticos usados nos exemplos

Temp. máx. °C	UR min %
41	40
39	45
37	50
35	55
33	55

 

É claro que os valores máximos apontados são superados em muitas oportunidades. Como por exemplo, na década 1981-1990 [1] a temperatura máxima registrada na zona foi em Sauce Viejo (Santa Fé), e foi de 45,6º.

2 Regulação das Temperaturas no Verão
Como já expresso acima, o objetivo deste trabalho é o tratamento do manejo térmico das instalações avícolas de engorde durante os períodos de verão. A seguir definiremos, a terminologia aqui utilizada, já que algumas das definições correntemente utilizadas no âmbito da avicultura não correspondem às usualmente empregadas em termodinâmica.

T_ai y t_ae:   Temperaturas de bulbo seco do ar interior e exterior, respectivamente. É a temperatura do ar, medida com um termômetro comum, cuidando especialmente que sobre o mesmo não incidam radiações de calor (radiação solar ou de superfícies com temperaturas diferentes das do ar). Para obter valores precisos, devem tomar-se as medições em abrigo meterológico.

t_rad : Temperatura radiante média. É a temperatura que tomaria um corpo negro, submetido às radiações de calor do meio que o rodeia.

t_amb : Temperatura ambiente. É a combinação das temperaturas de bulbo seco do ar e das temperaturas radiantes que incidem sobre um corpo. No caso dos frangos, num galpão avícola, estes se vêem afetados pela temperatura de bulbo seco do ar que os rodeia e pelas radiações de calor das superfícies interiores da envolvente do galpão, particularmente do teto e das paredes (cortinas).

No presente trabalho adotamos

t_amb   = 1/3(2t_rad   +   t_al),

Para definir a temperatura ambiente [3].

Temperatura termo-neutral: É a temperatura ambiente à qual os frangos são capazes de regular, em forma eficiente, sua temperatura corporal. Para os frangos adultos, em geral, o nível da temperatura termo-neutral está compreendido entre os 12,8 e 23,9º C [4]. Não se deve confundir a temperatura termo-neutral com a temperatura à qual os frangos conseguem a máxima produtividade (set point).

Set point: Para conseguir máxima produtividade, deve-se conseguir temperatura ambiente que correspondam ao assim chamado “set point” de cada linha genética. Por exemplo, para a linha Ross e a maioria das raças comuns, o set point do frango adulto é de 21,1º C [5]. Abaixo da temperatura de set point indicada, perder-se-ia rendimento na conversão alimento/carne, já que aumenta o gasto energético para compensar as perdas de calor devido às baixas temperaturas. Acima dessa temperatura perde-se rendimento devido ao sofrimento por estresse térmico do frango, particularmente quando se supera o limite da temperatura termo-neutral. O frango trata de eliminar o excesso de calor por exaustão, o que implica que deixa de se alimentar em forma conveniente, diminuindo sua taxa de aumento de peso. Não obstante, obviamente, seu metabolismo segue funcionando e, portanto, gastando energia e ergo: alimento.

A reduzida ingestão de alimentos, por parte dos frangos, nestas condições, implica que o pouco alimento (energia) que ingiram, gastam-no em boa medida para manter seu metabolismo em níveis reduzidos ou mínimos, e não em promover seu engorde, como seria desejável, do ponto de vista da rentabilidade.

Temperatura corporal: A temperatura do núcleo do corpo dos frangos adultos dá certa variabilidade, entre os 40,6 e 41,7º C. São capazes de autorregular a mesma, enquanto a temperatura ambiente permaneça na zona termo-neutral, mas não podem adaptar-se aos extremos [4].

A temperatura corporal aumenta com as temperaturas ambientes altas; assim, enquanto para uma exposição de várias horas a uma temperatura ambiente de uns 27º C, a temperatura corporal é de 41,1º C com uma freqüência respiratória de 30 por minuto; para uma exposição a 35 º C a temperatura corporal sobe a 42,2º C e a freqüência respitratória a 72 e finalmente, para exposições a 38,7º C a temperatura corporal sobe a 43,3º C e a freqüência respiratória a 116, com o que geralmente sobrevém a morte do exemplar [6]. É evidente que muito antes de chegar a este extremo, a produtividade se deteriorou visivelmente, fazendo que a exploração deixe de ser competitiva.

Os dados que antecedem referem-se a exposições de cerca de cinco horas, como as que ocorrem tipicamente durante um dia ensolarado de verão. Para exposições mais breves, de uma ou duas horas, as temperaturas e a freqüência respiratória podem subir um pouco mais, antes de chegar à morte do exemplar. As raças pequenas e, portanto menos produtivas, têm uma temperatura corporal normal próxima ao limite superior indicado (41,7º C), enquanto que as raças grandes e de maior produtividade aproximam-se ao limite inferior (40,6ºC).

Num contexto de grande competividade na atividade, tendeu-se necessariamente à introdução das raças mais produtivas, pelo que resulta mais importante ainda o eficiente controle da temperatura nos galpões. Precisamente, por necessidade de melhorar a produtividade, é que se tem recomendado nos últimos anos temperatura ambiente cada vez mais baixa nos galpões. Como por exemplo, para um frango de seis semanas, recomendava-se em 1995 uma temperatura ambiental ideal de 22º C, enquanto que em 2000, a temperatura ambiental ideal recomendada é de 17º C [7]. Segundo outras fontes, a temperatura ambiental recomendada como de conforto termo-neutral é de 18º C mais ou menos 4º C [8]. De qualquer maneira, deve-se ter presente que a maior produtividade consegue-se à temperatura do set point.

Incidência da umidade relativa (UR): As umidades realtivas elevadas dificultam a cessão de calor do frango ao meio ambiente, através do aparelho respiratório, por exaustão. Assim, das temperaturas ambiente termo-neutrais, estabelece-se que para um aumento da UR de um 20%, a temperatura ambiental deve diminuir em 3 a 3,5º C [6].

Temperatura ambiente de sensação térmica (t_amb st): É a temperatura ambiental (t_amb) que tem em conta, além dos fatores já explicados, a incidência pelo resfriamento por movimento do ar (wind chill) dos frangos que têm lugar quando estão submetidos a uma corrente de ar. É a temperatura de referência para o manejo dos aspectos térmicos das instalações avícolas. No capítulo 5 trata-se mais detalhadamente esta questão.

3 Ganhos de calor no verão
Os ganhos diurnos relevantes de calor em dias quentes e ensolarados do verão (Q), num galpão avícola tipo túnel, estão representados pelo fluxo térmico através do teto (Q_T), das cortinas (fechadas) que formam as paredes (Q_P), e a produção de calor metabólico dos frangos (Q_M). De modo que

Q  =  Q_T  +  Q_P  +  Q_M.

Vejamos estes três aspectos separadamente e em detalhe.

3.1 Fluxo térmico através do teto (Q_T)

Esta referência de calor tem lugar toda vez que a temperatura exterior supera à interior e sua magnitude é proporcional à diferença destas temperaturas e inversamente proporcional à resistência térmica (isolamento térmico) do teto. Para calcular a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do galpão, toma-se em conta a temperatura do bulbo seco do ar interior (t_al) e a temperatura de bulbo seco do ar exterior (t_ae) mais um suplemento que tem em conta a incidência da radiação solar. Este por sua vez, depende da magnitude dessa radiação, expresso em W/m², e da conformação e do calor da superfície exterior do teto.

Para as principais zonas avícolas do país, assume-se uma radiação solar de 900 W/m². Este valor pode chegar a subir em até aproximadamente um 15% em raros casos, como os que poderiam ocorrer principalmente em zonas muito áridas. Considerando uma terminação exterior do teto de chapa galvanizada de certa antigüidade, ou bem uma terminação reflectiva como a que pode constituir uma pintura acrílica branca aplicada como proteção sobre um isolamento térmico de espuma rígida de poliuretano (PUR), aplicado exteriormente sobre a chapa do teto, o suplemento de temperatura devida a radiação solar a aplicar (também chamada “diferença de temperatura sol-ar” [9],  seria de 29º C para a chapa galvanizada envelhecida e 11 º C para o acabamento com pintura acrílica branca. Estas diferenças estão em concordância com medições efetuadas no INTI [14].

Se assumirmos, como exemplo, uma temperatura de bulbo seco do ar exterior (t_ae) de 35º C, as condições de radiação e terminações no teto descritas no parágrafo anterior e uma temperatura interior de 24 º C teríamos os seguintes fluxos térmicos (ou carga térmica horária) através de um teto de um galpão de 12,00 m por 120,00 m:

Tabela 2: Exemplo de Fluxos Térmicos pelo teto

Tipo construtivo do teto	Carga térmica aproximada (QT)
	W	kcal/h
1-  Chapa nua	443.100	381.050
2-  Chapa com isolamento PUR de 2,5 cm	28.035	24.100
3-  Chapa com isolamento PUR de 5 cm	14.870	12.790
4-  Chapa com isolamento PUR de 10 cm	7.670	6.600

 

3.2 Fluxo térmico através das paredes (cortinas) (Q_P)
Neste trabalho supõe-se uma exploração de galpões pelo moderno sistema de túnel, o que implica um perfeito fechamento lateral mediante cortinas plastificadas ajustadas hermeticamente. De outro lado, assumindo uma orientação leste-oeste do galpão (e sempre que os beirais tenham comprimento suficiente), não é necessário considerar a incidência de radiação solar direta ao interior. Portanto, a diferença de temperatura a considerar é a que corresponde à temperatura de bulbo seco do ar interior (t_al) e a de bulbo seco do ar exterior (t_ae), mais um suplemento que tenha em conta a incidência da radiação solar difusa mais a refletida, sobre as cortinas.

Para minimizar a carga térmica das cortinas, seria conveniente reduzir seu tamanho (altura) ao estritamente necessário.

Considerando as mesmas condições detalhadas no capítulo precedente, teríamos os seguintes fluxos térmicos através das cortinas, que supomos de 1,70 m de abertura livre entre dinteles e parapeitos, e com uma radiação difusa mais reflexada, de 200 W/m^2.

Tabela 3: Exemplo de Fluxo Térmico pelas Cortinas

Tipo de cortina	Carga térmica aproximada (QP)
	W	kcal/h
Lona plastificada de cor clara	64.370	55.350

 

3.3 Carga térmica por calor metabólico (Q_M)
A produção de calor dos frangos de engorde é variável, segundo sua idade e peso [4]. Como informação, dá-se o seguinte quadro, considerando 12 aves/m² e o galpão de 12 m x 120 m:

Tabela 4: Exemplo de Produção de Calor Metabólico

Idade (semanas)	Peso por frango (kg)	Peso por m² (kg/m²)	Produção Calor (Btu/kg)	Calor total galpão (QM)  (kcal/h)
2	0,377	4,524	62	101.800
3	0,671	8,052	50	146.100
4	1,090	13,080	38	180.300
5	1,510	18,120	32	210.400
6	2,013	24,156	28	245.400
7	2,474	29,688	26	280.100
7½	2,600	31,200	25	283.000

As cargas térmicas mostradas nos parágrafos precedentes devem ser eliminadas do galpão, e na medida do possível, pela ventilação do mesmo, como se verá mais adiante. Os restantes, que não possam ser expulsos originam o aumento da temperatura do ar interior e com isso, da temperatura ambiente interior. Isso é, até certo ponto, inevitável, mas se deve procurar que o aumento da temperatura interior seja o menor possível.

4 Resfriamento Evaporativo
O sistema de resfriamento evaporativo do ar, amplamente utilizado nas instalações tipo túnel e imprescindível para o manejo das mesmas nos climas quentes da Argentina, baseia-se no conhecido princípio de utilizar o calor latente da água que pulverizado no fluxo de ar, evapora-se tomando a energia necessária para sua mudança de estado (líquido a gasoso) do ar que o contém, resfriando-o conseqüentemente.

No número [4] indicam-se valores para as reduções de temperatura que se podem conseguir para determinadas condições de temperatura e umidade relativa (UR) do ar exterior. Estas reduções teóricas correspondem a temperaturas do ar resfriado que se conseguem levando a UR do mesmo a 100%. Após estipula-se que a redução teórica de temperaturas assim obtidas se reduzem em 20%, e essa seria a real redução a conseguir. Entretanto, as temperaturas conseguidas ainda assim implicam elevadas UR que, para as condições correntes a manejar na maioria dos casos, estão, em geral, acima de 85% e chegam até 95%.

Outros autores [10] [11] propõem reduções de temperatura mais modestas, que poderiam resultar deste procedimento, mas ainda nestes casos, na maioria das situações correntes, as UR interiores ficam em valores demasiado elevados, superando em ocasiões 90% de UR.

Considera-se que os frangos nas situações de alta temperatura aqui tratadas eliminam uma altíssima proporção de calor metabólico por evaporação de água desde as superfícies do aparelho respiratório, por jadeo; e que este processo só pode ser eficaz se o ar que os rodeia encontra-se o suficientemente distanciado do ponto de saturação de vapor de água, compreende-se que a UR do ar interior do galpão não deve superar 70%. Está claro que do contrário, o jadeo não pode produzir a evaporação eficiente da água no aparelho respiratório e nos pulmões dos frangos, e sem esta evaporação, a perda de calor do frango pode chegar a reduzir-se sensivelmente, provocando um aumento de sua temperatura corporal que o pode levar à morte, nos casos extremos, ou a uma importante redução da ingestão de alimentos e uma conseqüente perda de produtividade, nos casos mais leves.

Por tudo isso fornecemos a seguir uma tabela elaborada sobre a base de não ultrapassar 70% de UR do ar interior, indicando as temperaturas do ar resfriado, em função da UR e a temperatura de bulbo seco do ar exterior. Deve-se ter presente que 70% de UR alcança-se tão só pelo resfriamento evaporativo. A água evaporada pelo jadeo dos frangos aumenta a UR por cima desse 70%.

 

Tabela 5:  Temperatura bulbo seco do ar resfriado obtenível com 70% UR interior

Temperatura ar exterior	Umidade relativa (UR) ar exterior
	20%	30%	40%	50%	60%
——————————————          en °C          ——————————————
23	14,1	16,1	18,0	19,7	21,4
24	14,8	16,9	18,8	20,7	22,4
25	15,5	17,7	19,7	21,6	23,3
26	16,3	18,4	20,5	22,5	24,3
27	17,0	19,2	21,4	23,4	25,2
28	17,7	20,0	22,2	24,3	26,2
29	18,4	20,8	23,1	25,2	27,1
30	19,0	21,6	24,0	26,1	28,1
31	19,7	22,4	24,8	27,0	29,1
32	20,4	23,1	25,6	27,9	30,0
33	21,1	23,9	26,5	28,8	31,0
34	21,8	24,7	27,3	29,7	31,9
35	22,5	25,5	28,2	30,6	32,9
36	23,2	26,3	29,1	31,5	33,8
37	23,9	27,0	29,9	32,5	34,8
38	24,6	27,8	30,7	33,4	35,8
39	25,3	28,6	31,6	34,3	36,7
40	26,0	29,4	32,5	35,2	37,7
41	26,7	30,2	33,3	36,1	38,7
42	27,4	31,0	34,1	37,0	39,6
43	28,1	31,8	35,0	37,9	40,6
44	28,8	32,6	35,9	38,9	41,6
45	29,5	33,3	36,8	39,8	42,5

 

5 Diminuição da Sensação Térmica por Movimento de Ar (wind chill)
Parte do calor que perde o frango ao meio ambiente o faz por convecção. Isto é, pelo resfriamento que lhe produz o ar mais frio que sua temperatura corporal e que circula a seu redor, ao que, portanto vai cedendo calor corporal. Isso é assim, por isso a temperatura do frango adulto está ao redor dos 41º C, e a temperatura do ar deve estar, como já vimos, idealmente a uns 21 a 22º C, ou excepcionalmente a uns poucos graus mais.

Quanto mais rápido é o movimento do ar (vento), maior é a quantidade de calor cedida do corpo do frango, produzindo uma “sensação de frio” ou “wind chill”. Desta maneira, produz-se uma modificação na percepção da temperatura ambiente, obtendo-se a temperatura ambiente de sensação térmica ( t_{amb st}), que é a que definitivamente interessa para a criação de frangos

A velocidade que se pode imprimir ao ar, mediante os conhecidos sistemas de extração eletromecânica em uso nos galpões tipo túnel, tem seu limite. Velocidades maiores de 2,5 a 3,0 m/seg produzem desconforto no frango adulto, pelo que é esse o limite. Diversos estudos indicaram [4][8][10] que essa velocidade do ar determina uma redução prática da sensação térmica no frango adulto a uns 6º C.

Visto que neste trabalho estamos tratando os casos mais extremos de temperaturas altas e os métodos para gerenciar estas situações, tomaremos diretamente esse valor de redução com a velocidade de ar indicada, sem discutir outras situações de frangos de menor idade e velocidade de ar inferiores às indicadas. Para isso, recorramos à bibliografia indicada.

6 Isolamento Térmico
O isolamento térmico dos telhados dos galpões avícolas nos climas quentes da Argentina reveste uma importância capital, já que limita, por um lado, o fluxo de calor através do teto, com o que contribui a moderar a elevação da temperatura do ar interior. De outro lado, permite reduzir notavelmente a temperatura superficial interior do teto (forro), com o qual se consegue diminuir sensivelmente a temperatura média radiante, que por sua vez incide na temperatura ambiente interior. Lembremos que esta última é, precisamente, uma combinação entre a temperatura média radiante e a temperatura do ar.

Além disso, deve-se considerar, que o isolamento térmico do teto é a única ferramenta factível de que dispõe, na prática, para limitar as cargas térmicas do galpão. Os três componentes principais da carga térmica total são os fluxos de calor através do teto, das cortinas e a geração interna do calor metabólico dos frangos.

Em outras zonas muito quentes de criação e engorde de frangos no mundo, adotou-se a construção de paredes isoladas [12]. Mas no nosso país o uso das cortinas acha-se muito difundido e certamente fornece múltiplas vantagens, em determinadas circunstâncias. Portanto, o fluxo térmico através das mesmas não pode ser evitado e depende quase exclusivamente da diferença das temperaturas interior e exterior, além da radicação solar direta, difusa e reflexada que pudesse incidir sobre as mesmas. Todos esses fatores, que normalmente escapam às possibilidades de gerenciamento (tabela 3). Outro tanto ocorre com a geração interna de calor metabólico dos frangos (tabela 4).

Por isso, são os telhados os que oferecem a única possibilidade viável de limitar os fluxos de calor ou carga térmica. Nesse sentido, as possibilidades são importantes, como pode ver-se na tabela 2, onde se demonstra que a carga térmica dos telhados é possível ser limitada de tal maneira, mediante o isolamento térmico, que a sua incidência pode chegar praticamente a ser desprezada.

Outro fator para se ter em conta é a redução da temperatura radiante do teto. O maior isolamento, a temperatura superficial interior do teto (forro) vai aproximando-se cada vez mais à temperatura ambiente interior que, logicamente, constitui o menor valor obtido. A tabela 6 indica, como exemplo, alguns valores esperados, aproximadamente, tendo em conta uma radicação solar de 900 W/m²  e uma velocidade do ar interior de ~ 3,00 m/seg e dependendo da velocidade do vento exterior e as condições das superfícies do teto. Calcularam-se aplicando as normas IRAM pertinentes [13].

Tabela 6: Temperatura superficial interior do teto em função das temperaturas do ar e do isolamento térmico.

Temperatura do ar		Espessura Isol. PUR  (mm)
Exterior	Interior	0	25
—————————-  °C  —————————-
39,0	34,0	54,0	34,7
	32,0	53,2	32,8
	30,0	52,3	30,9
	28,0	51,5	29,0
37,0	32,0	52,0	32,7
	30,0	51,2	30,8
	28,0	50,3	28,9
	26,0	49,5	27,0
35,0	32,0	50,8	32,6
	30,0	50,0	30,7
	28,0	49,2	28,8
	26,0	48,3	26,9
33,0	30,0	48,8	30,6
	28,0	48,0	28,7
	26,0	47,2	26,8
	24,0	46,3	24,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Já tínhamos citado a importância que tem a incidência da temperatura radiante sobre a temperatura ambiente. No próximo capítulo se analizará mais detalhadamente este tema.

Por tudo o que foi exposto e para conseguir uma adequada competividade das instalações de engorda de frangos, resulta muito importante uma acertada especificação da espessura de isolante no teto. As recomendações para a resistência térmica dos mesmos, que dão diversos autores, resultam em espessores que vão dos 43 mm de PUR [12], passando por 55 mm [6], 31 a 47 mm [8] e chegando aos 70 mm [11]; este último valor para o clima de Oklahoma (USA), que tem temperaturas no verão muito parecidas às que imperam na zona geográfica para a análise do presente trabalho.

Para todos estes cálculos de espessores se supôs PUR aplicado na parte superior (exterior) do teto. Em aplicações na parte inferior (interior), sem proteção especial de barreira de vapor, estas espessuras deveriam ser aumentadas em 23%, para conseguir o mesmo efeito isolante. Se tivéssemos em conta as propriedades físicas do mateiral, conforme ao usual na Argentina [15], para estabelecer-se os espessores indicados.

7 Temperaturas no galpão
Assinalamos anteriormente, que a temperatura que deve ter-se em conta para estabelecer e controlar as condições de conforto de frangos de engorde é a temperatura ambiente de sensação térmica (t_amb st) . A mesma calcula-se tomando em conta a temperatura de bulbo seco do ar, a temperatura média radiante e o efeito de resfriamento sobre os frangos exercida pelo ar em movimento, cuja velocidade estabelece-se em 3.00 m/seg, aos efeitos deste estudo.

Por outro lado, nas instalações em túnel, recorre-se ao resfriamento evaporativo cuja efetividade depende da temperatura de bulbo seco do ar exterior e de seu UR. Assumiu-se que a UR do ar interior do galpão não deve passar de 70% a fim de permitir a cessão de calor do frango através do jadeo, ainda que essa porcentagem não esteja incluída a incidência da água evaporada pelos frangos (por jadeo).

Na tabela 7 indicam-se as temperaturas ambiente de sensação térmica (t_amb st), calculadas para um galpão convencional, sem resfriamento evaporativo, com as cortinas abertas e ventilação natural transversal (brisa leve), para diferentes temperaturas de bulbo seco do ar exterior e diversos espessores de isolamento de espuma rígida de poliuretano (PUR).

Tabela 7: Temperaturas ambientais interiores de sensação térmica (t_amb st)

Galpão aberto ventilado transversalmente, sem resfriamento evaporativo

Espessura PUR cm	Temperaturas e UR do ar exterior
	41°C 40%	39°C 45%	37°C 50%	35°C 55%	33°C 55%
	tamb st  (°C)
0	48,3	46,3	44,3	42,3	40,3
2,5	41,7	39,7	37,7	35,7	33,7
5,0	41,6	39,6	37,6	35,6	33,6

 

Na tabela 8 resumem-se os valores da temperatura ambiental de sensação térmica (t_amb st) para um galpão tipo túnel, nas condições sinaladas precedentemente e na zona de entrada (admissão) do ar exterior esfriado através dos painéis evaporativos.

Tabela 8: temperaturas ambientais interiores de sensação térmica (t_amb st).

Galpão tipo túnel com ventilação e com resfriamento evaporativo, UR máx int. 70%

Zona inicial galpão (painéis evaporativos)

Espessor PUR cm	Temperaturas e UR do ar exterior
	41°C 40%	39°C 45%	37°C 50%	35°C 55%	33°C 55%
	tamb st  (°C)
0	34,6	34,2	33,8	33,1	31,2
2,5	27,9	27,5	27,1	26,4	24,5
5,0	27,9	27,5	27,1	26,4	24,5

 

Durante o recorrido do ar, desde os painéis evaporativos até os extratores situados no extremo oposto do galpão, aquele que se esquenta em contato com as superfícies interiorres do teto, das cortinas e por calor metabólico produzidos pelos frangos. Dessa forma, quando chega à zona dos extratores, sua temperatura subiu, habitualmente, vários graus centígrados, Por tal motivo, tem-se, geralmente, um fator de conversão alimento/carne mais desfavorável nos frangos criados no setor final do galpão, com repeito ao setor inicial. Isso demonstra a importância que têm sobre os rendimentos finais, pequenas diferenças de temperaturas em excesso com respeito às do set point.

Na tabela 9 indicam-se os valores correspondentes, sempre tendo em conta um resfriamento evaporativo máximo compatível com uma UR interior inicial (ou seja antes da evaporação de água por jadeo dos frangos) de 70%, o efeito “wind chill” correspondente a uma velocidade do ar de 2,50 a 3,00 m/seg e para frangos de sete semanas de idade.

Tabela 9: Temperaturas ambientais interiores de sensação térmica (t_amb st)

Galpão tipo túnel com ventilação e com resfriamento evaporativo, UR máx int 70%

Zona final galpão (extratores)

Espessor PUR cm	Temperaturas e UR do ar exterior
	41°C 40%	39°C 45%	37°C 50%	35°C 55%	33°C 55%
	tamb st  (°C)
0	46,4	45,5	44,6	43,5	41,6
2,5	31,9	31,4	30,8	30,0	28,1
5,0	31,8	31,2	30,7	29,9	28,0

 

8 Produtividade em função da temperatura
A produtividade nos galpões para frangos de engorde em climas de altas temperaturas tem sido pesquisada em diversas partes do mundo. Nesse sentido, não há dúvidas de que as temperaturas ambiente que estejam por cima do set point, influenciam muito desfavoravelmente sobre os rendimentos das instalações.

Por uma parte, podem obrigar a diminuir drasticamente a densidade de aves por m² de superfície de galpão. Em lugar dos 30-32 Kg/m² de frangos terminados, habituais, pode resultar necessário reduzi-los a 20 – 25 kg/m² , até a 16 – 18 kg/m² , nos casos mais extremos [6]. É evidente a perda de rentabilidade induzida por esta situação.

Por outro lado, com as temperaturas elevadas, acima do set point, reduz-se o crescimento dos frangos, diminuindo sensivelmente os pesos corporais das aves ao término dos prazos habituais de engorde. Da mesma forma, produz-se um prejudicial aumento do fator conversão alimento/peso corporal, com a forte incidência que este aumento da ingesta de alimentos (com uma simultânea redução de engorde) tem sobre os resultados econômicos das instalações.

Nos gráficos 1 a 3 indicam-se a taxa de conversão alimento/peso corporal, o peso corporal e o consumo de litros de água por dia, todo em função das temperaturas ambientais e para frangos de sete semanas de idade. Foram elaborados sobre a base dos dados de North e Bell, publicados em [4].

Gráfico 1

(Galpões Avícolas Conversão Alimento/peso corp. Temperatura amb. Média no galpão)

O gráfico 1, fator de conversão alimento/peso corporal, mostra às claras o deterioro da rentabilidade quando as temperaturas ambientais, no galpão, distanciam-se da temperatura do set point.

O gráfico 2 mostra como diminui o peso corporal depois de sete semanas de engorda, em função das altas temperaturas, sobre o set point. Conforme estes dados [4], pode-se deduzir que a diferença de peso em menos, das aves, estaria cercano aos 36 g por cada 1º C de temperatura por cima da temperatura set point. Estes resultados comparam-se com outras pesquisas [16], que informa uma diminuição de peso de 32 g, em climas quentes mas muito secos, e de mais de 77 g, em climas quentes e ainda úmidos, por cada 1º C de diferença de temperatura por sobre o set point.

Gráfico 2

(Galpões Avícolas Peso corporal (49 dias) Temperatura amb. Média no galpão)
North e Bell não dão referências sobre a UR para os resultados que obtiveram, mas comparando com as informações de Daghir [16], pode supor-se que se trata de climas de baixas UR. Tendo presente que as principais zonas de engorde da Argentina são de climas quentes a muito quentes e úmido, é de se supor que os resultados que se podem conseguir nessas condições, serão mais desfavoráveis que os indicados no gráfico 2, acercando-se mais aos valores informados por Daghir.

O gráfico 3, consumo diário de água, indica, claramente o problema das altas temperaturas nos galpões. Os frangos consomem quase quatro vezes mais água quando chegam à zona de temperaturas que implicam elevada mortalidade, que quando estão na zona do set point. As conseqüências para a cama e os conseguintes problemas sanitários, resultam claros.

Gráfico 3

(Galpões Avícolas Consumo diário de água Temperatura amb. média no galpão)
Resta ter em conta, que as altas temperaturas deterioram a qualidade da carcassa, com os conseguintes problemas de comercialização. Neste caso, reduz-se a proporção de carne no esqueleto, especialmente no peito.

A medida que se vão elevando as temperaturas sobre o set point, as aves experimentam um crescente stress térmico, que vai incidindo sobre a taxa de mortalidade. Origina-se uma elevação da temperatura corporal e da freqüência respitratória que, finalmente, resulta fatal (capítulo 2 – Temperatura Corporal).

9 Conclusões
O isolamento térmico dos telhados dos galpões de frangos de engorde  dá múltiples vantagens desde o ponto de vista operativo dos mesmos:

Reduz a temperatura média radiante e com isoo, a temperatura ambiente; reduz o fluxo térmico (lucro de calor no verão) através do teto; permite reduzir o consumo de água de beber, com sua incidência sobre a qualidade da cama e os problemas sanitários que têm conexão, possibilita uma maior densidade de aves por m² , melhorando a rentabilidade das intalações fixas e do pessoal; facilita um maior engorde das aves, com um melhor fator de conversão alimento/peso corporal e permite um melhor controle da taxa de mortalidade, etc.  Tudo isso implica, desde já, uma importante redução dos custos de produção.

A incidência do custo de amortização e juros sobre o capital invertido de um isolamento de 25 mm de PUR, está cercano aos 0,007 $/kg vivo de carne produzida, dependendo das circunstâncias e modos operativos.  Tendo em conta os múltiples benefícios que traz, não resta dúvidas que se trata de uma das inversões mais rentáveis que se possam imaginar. Ao mesmo tempo, explica-se porque, em determinadas circunstâncias, com preços para o produtor muito baixos, alguns obtém rentabilidade interessantes, enquanto que os outros encaminham-se à quebra.

O necessário cuidado que se deve ter na limitação e redução dos custos de produção, não pode significar a não realização das inversões requeridas para conseguir que as instalações sejam rentáveis. O contrário, é expor-se à competência que, por ter condicionado  seus sistemas produtivos adequadamente, terminará por eliminar àquelas instalações que não são competitivas.

Bibliografia
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[2] Servicio Meteorológico Nacional: Boletines Diarios de Temperaturas Extremas y Boletines de Humedades Relativas Mínimas y Medias Decádicas, Buenos Aires: 2001
[3] H.Y. Wong: Transferencia de Calor para Ingenieros, Editorial Geminis S.R.L., Buenos Aires: 1981
[4] Mack O. North, Donald D. Bell: Manual de Producción Avícola, 3ª Edición, Editorial El Manual Moderno S.A., México: 1998
[5] Alvaro Nievas: “Automatización en el Sistema de Ventilación”, en 5º Seminario de Actualización de AMEVEA (Asociación de Médicos Veterinarios Especialistas en Avicultura), Colón (E.R.): setiembre 2000
[6] Manual de Manejo de Pollo de Engorde, Ross Breeders Ltd., Newbridge, Escocia: Marzo 2000
[7] Reporte Técnico de Avian Farms, E-Campo.com S.A., 2000
[8] David Lahoz Fuertes: Disertación en el 2º Encuentro de Integrados, Frigorífico Santa Isabel, Crespo (E.R.): noviembre 2000
[9] B. Givoni: Man, Climate and Architecture, 2ª Edición, Applied Science Publishers Lda., Essex (UK): 1976
[10] Michael Czarick: “Controlando el Ambiente en la Caseta de Pollos”, Tr. Dr. William Serna, en 4º Seminario Internacional de Ciencias Avícolas, Avícola 2000, CAPIA, Buenos Aires: Mayo 2000
[11] Joe G. Berry, Raymond L. Huhnke: Hot Weather Management in the Poultry House, Oklahoma State University, Division of Agricultural Science and Natural Resources, Stillwater (OK): Junio 1999
[12] R.A. Ernst: “Housing for Improved Performance in Hot Climates” en Poultry Production in Hot Climates (N.J. Daghir, Editor), Centre for Agriculture and Biosciences International, 1ª edición (Reimpresión), Oxon (UK) – New York (USA): 1998
[13] Norma IRAM 11601: Acondicionamiento Térmico de Edificios. Métodos de Cálculo: Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario. Buenos Aires: diciembre 1996
[14] Vicente Volantino, Jorge Cornejo, Paul U. Bittner, Liliana Gelman, Victor Moruga: “Temperaturas radiantes en techos de chapas metálicas aisladas y no aisladas”, II Congreso Internacional en Argentina de Tecnología de Techos, CITE – INTI. Buenos Aires: agosto 1994
[15] Paul U. Bittner: Aislaciones Térmicas Económicas de Poliuretano en los Climas de Argentina. Huntsman Argentina, Buenos Aires: abril 2000
[16] N.J. Daghir: “Broiler Feeding and Management in Hot Climates” en Poultry Production in Hot Climates (N.J. Daghir, Editor), Centre for Agriculture and Biosciences International, 1ª edición (Reimpresión), Oxon (UK) – New York (USA): 1998