Materiais de cobertura e suas associações a forros e materiais isolantes no ambiente térmico de protótipos abertos e fechados com vistas a produção de frangos de corte em clima quente

Doctoral thesis Portuguese OPEN
Carvalho, Humberto Garcia de (2013)
  • Publisher: Universidade Federal de Viçosa
  • Subject: Ambiência | Construções rurais | Instalações físicas | Ambience | Rural construction, Physical facilities | :CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::CONSTRUCOES RURAIS E AMBIENCIA [CNPQ]

Em razão de enormes avanços tecnológicos do setor produtivo, o Brasil passou a ocupar o primeiro lugar mundial no ranking de países exportadores de carne de frango. Contudo, em razão da tipologia, materiais e concepção arquitetônica típica para as condições de clima tropical e subtropical, os aviários abertos brasileiros apresentam fragilidade nos sistemas construtivos devidos ao baixo amortecimento térmico dos envoltórios construtivos, especialmente nas coberturas, gerando condições de estresse calórico durante boa parte do dia e do ano, o que reflete em prejuízos à atividade. Assim, a utilização de materiais refletivos à radiação solar traz benefícios econômicos por permitir a redução do ganho de calor pelos telhados, o qual é entendido como o paramento que mais contribui no sobreaquecimento do conjunto construtivo. De maneira análoga, o uso de diferentes materiais de cobertura, assim como o uso de isolantes térmicos ou mesmo forros na face inferior da cobertura, pode contribuir significativamente no amortecimento térmico e na redução do excesso de calor nos alojamentos. Com base no exposto, foram estudados dois diferentes materiais de cobertura, (telha de aço galvalume e telha de fibrocimento), em associação a isolantes Foamular e a forros de polietileno, em abrigos abertos e fechados, em escala reduzida, tipologia representativa dos aviários de frangos de corte praticados no país. O objetivo principal foi testar os diferentes tipos de coberturas e suas associações com materiais isolantes e forros, quanto a possível redução na temperatura do ar no interior de abrigos utilizados para produção animal, tanto na situação de cortinas abertas com ventilação natural, quanto na situação de cortinas fechadas, durante os horários mais quentes do dia. A coleta de dados foi realizada durante os meses de fevereiro e março de 2012. Para a realização da pesquisa foram construídos seis protótipos de galpões avícolas em escalas reduzida em 1:5. Para a avaliação dos tratamentos foram medidos, durante os horários mais quentes do dia, tanto no interior dos protótipos, quanto no ambiente externo aos mesmos os seguintes dados ambientais: umidade relativa do ar, temperatura do ar, temperatura da superfície superior da telha e velocidade do ar. Para aquisição de dados térmicos do ambiente utilizou-se dispositivos digitais endereçáveis (tecnologia 1-wire), em razão de sua precisão e confiabilidade, bem como pela redução dos custos com instrumentação quando comparados com sistemas de aquisição de dados convencional. Os resultados demonstraram que os menores valores de temperatura do ar no interior do galpão foram para os tratamentos que receberam isolamento térmico. O forro de polietileno apresentou importante papel na redução da temperatura média interna dos protótipos. A ventilação natural foi eficiente na redução da temperatura durante a fase experimental em que as cortinas estavam abertas. As telhas de aço galvalume ocasionaram ambientes internos com temperaturas mais amenas quando comparadas às telhas de fibrocimento. Brazil is the world s largest poultry exporter as a result of the significant technological advancements in the productive sector. However, due to typology, materials, and architectural conception typically found in tropical and subtropical climate conditions, open poultry houses present construction limitations due to low thermal damping, especially of roofs, generating heat stress conditions during most of the day and year, and leading to losses. Thus, the use of materials that reflect solar radiation is economically beneficial since it allows reduced heat gain through roofs, known as the parameter most contributing to over-warming in poultry housing construction systems. Similarly, the use of different roof materials, as well as thermal insulation materials or even roof linings may significantly contribute to thermal damping and reduced heat in the aviaries. Thus, two different roofing materials (Galvalume steel tile and fibercement roof shingles) were studied, associated with Foamular insulators and polyethylene linings in open and closed aviaries, on a reduced scale, a representative typology of broiler aviaries in Brazil. The main objective of this work was to test the different types of roof, in combination with insulating materials and linings, aiming at air temperature reduction inside the animal production houses, both under open curtains with natural ventilation and closed curtain conditions, during the hottest times of the day. Data were collected in February and March, 2012. Six aviary prototypes were built at a reduced scale of 1:5. To evaluate the treatments, the following environmental data were measured during the hottest times of the day, both internally and externally: air relative humidity, air temperature, temperature of the superior surface of the roof tile, and air velocity. For environment thermal data acquisition, addressable digital devices (1-wire technology) were used because of their precision, reliability and reduced cost, compared with conventional acquisition data systems. The results showed that thermal insulation treatments presented the lowest air temperature values inside the warehouses. Polyethylene lining played an important role in reducing the internal mean temperature of the prototypes. Natural ventilation was efficient in reducing temperature during the experimental phase when the curtains were pulled open. The Galvalume steel tiles provided milder temperatures to the internal environments than the fiber-cement tiles.
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