Uso de ardósia na construção de celas de maternidade para suínos: II - ambiente térmico e avaliação dos ruídos
Publicado: 19 de junho de 2013
Por: Jaqueline Oliveira Castro, Doutoranda em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Lavras -UFLA-, MG; Rony A. Ferreira, Prof. Adjunto, Departamento de Engenharia, UFLA, MG; Alessandro T. Campos, Prof. Adjunto, Departamento de Zootecnia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri -UFVJM-, MG; Tadayuki Yanagi Junior, Prof. Associado, Departamento de Engenharia, UFLA, MG, e Hugo C. Tadeu, Graduando em Agronomia, UFLA, MG.
Sumário
Objetivou-se com este trabalho avaliar o ambiente térmico e o ruído em celas maternidade para suínos com divisórias de alvenaria ou com rochas de ardósia. Para as medidas das variáveis de conforto térmico e de ruídos utilizaram-se de termômetros e decibelímetro. No interior das celas e para a análise estatística, foram usadas doze matrizes e cento e trinta e nove leitões, distribuídos em delineamento em blocos casualisualizados em esquema de parcelas subdivididas. Os resultados mostraram que no período da manhã, em ambos os tratamentos, as condições de conforto térmico foram mais adequadas para as matrizes, enquanto no período da tarde mais adequadas para os leitões; com relação ao ruído, este foi menor nas celas de alvenaria. De forma geral, o ambiente no interior das celas construídas em ardósia apresentou umidade relativa mais baixa e, ITGU e temperatura mais elevada que as celas construídas em alvenaria. O nível de ruídos permaneceu dentro dos limites considerados ideais para suínos em ambos os tratamentos.
PALAVRAS-CHAVE: ambiência, ruído, divisórias, maternidade de suínos
INTRODUÇÃO
A suinocultura mundial sofreu várias mudanças nas últimas décadas, verificando-se uma diminuição do número de unidades produtivas e um aumento do tamanho dos sistemas produtivos (HECK, 2009). Isso ocorre devido principalmente aos avanços na nutrição, genética, manejo e controle ambiental. Acompanhando estas mudanças, vários estudos são realizados no intuito de se conhecer a interação animal-ambiente-instalação e otimizar o sistema produtivo (SAMPAIO et al., 2007).
Devido às exigências do mercado internacional, interessado na qualidade do produto final bem como na eficiência dos processos de produção, trabalhos na área têm sido realizados sobre o tema bem estar animal (NÄÄS et al., 2008; OLIVEIRA et al., 2008) procurando otimizar os processos de produção.
Diversos trabalhos mostram que técnicas de análise de imagens, estudo de vocalização e de níveis de pressão sonora são métodos não-invasivos que podem indicar as respostas do animal em situações adversas (BORGES, 2008; MOURA et al., 2008). De acordo com BORGES et al. (2010), essas técnicas utilizam o próprio animal como “biossensor” frente às adversidades em um sistema de produção intensiva, consistindo-se em ferramenta auxiliar na tomada de decisões a fim de se atingirem níveis produtivos cada vez mais satisfatórios, visando proporcionar aos animais condições ideais de bem estar.
Por ser uma unidade edificada com a finalidade de abrigar a matriz e os leitões, a maternidade se torna, no processo produtivo suinícola, o maior desafio, pois dois ambientes distintos devem ser avaliados e com exigências bem diferenciadas (PANDORFI et al., 2004). Segundo NÄÄS (1989), a temperatura de conforto para leitões varia entre 32°C e 28°C, na primeira semana com decréscimo de 2°C para cada semana de vida até o desmame, e para matrizes está entre 12°C a 18°C (TEIXEIRA, 1997).
Dessa forma, uso de outros materiais construtivos podem ser uma forma de melhorar o ambiente nesta instalação. Entretanto, para que um novo material de construção seja implantado, estudos relacionados ao ambiente e bem-estar devem ser conduzidos para que não ocorram perdas produtivas relacionadas a esses materiais.
A ardósia, rocha que sofreu metamorfismo regional sobre rochas sedimentares clásticas finas, apresenta granulação fina e foliação tabular perfeita (COSTA et al., 2001). Atributos como durabilidade e facilidades de manutenção e limpeza são características que asseguram confiabilidade do seu uso em várias aplicações na construção civil, podendo ser aparafusada, montada e desmontada com certa facilidade (CHIODI FILHO et al., 2003). Como o material possui elevada impermeabilidade, pode ser lavada e escovada, apresentando, desta forma, melhores condições de higiene e desinfecção se comparada a outros materiais mais porosos, como a alvenaria, por exemplo, mostrando-se interessante sua avaliação para ser empregada nas instalações zootécnicas.
Este trabalho teve como objetivo avaliar o ambiente térmico e o nível de ruídos em celas de maternidade para suínos confeccionadas em ardósia em comparação com celas confeccionadas com alvenaria de tijolos.
Material e métodos
Este trabalho foi conduzido em uma granja comercial de suínos, de ciclo completo, durante os meses de abril e maio de 2009, contemplando o ciclo completo dos leitões na maternidade (do nascimento ao desmame). A granja localiza-se na Mesorregião Metropolitana de Belo Horizonte-MG, latitude 19°26’56’’ S, longitude44°44’52’’ O e altitude de 718 m, cujo clima de acordo com Köppen classifica-se como AW (tropical chuvoso com temperatura média de 20,9°C, temperatura máxima de 28,2°C, temperatura mínima, 15,9°C, umidade relativa média de 70,5% e precipitação anual de 1328,7 mm).
O experimento foi conduzido em salas de maternidade com as seguintes características construtivas: largura de 8 m e comprimento de 21 m, telhado em duas águas coberto com telhas tipo francesas, pé direito de 3,6 m, dotadas de cortinas de polietileno amarelo nas laterais da instalação. Cada sala possuia 24 celas maternidade de 3 m de comprimento por 1,70 m de largura e altura de 0,5 m, como mostra a Figura 1. O escamoteador possuía 1,70 m de comprimento por 0,5 m de largura, dotado de uma lâmpada incandescente de 150 W, para aquecimento dos leitões, instalada na parte superior, abaixo da tampa móvel.
FIGURA 1. Celas maternidade confeccionadas em alvenaria (a) e ardosia(b). Nursery stalls built in slate (a) and masonry (b).
As medidas ocorreram em duas salas diferentes, onde foram alojadas 12 matrizes e 139 leitões de linhagem comercial, sendo avaliadas seis celas maternidade por tratamento, com unidade experimental composta por uma cela onde se alojava a matriz e sua leitegada. Os tratamentos foram definidos pelos tipos de materiais utilizados para a construção das celas maternidade, ou seja, o primeiro tratamento de alvenaria de tijolos furados e o segundo tratamento de placas de ardosia, com espessuras de 17cm e 5 cm, respectivamente (Figura 1).
O manejo de rotina na maternidade consistia na alimentação das matrizes às 07h30min, 13h30min e às 17h00min, sendo que nos dois primeiros dias de vida dos leitões, era realizado o manejo tradicional de corte dos dentes e da cauda e ministradas medicações preventivas (aplicação de glicose e ferro), posteriormente eram feitas outras medicações preventivas.
O ambiente térmico no interior das instalações foi monitorado a partir do nascimento dos leitões se extendendo a todo o período experimental, sendo que, a cada três dias, era feito intervalo de um dia. Os instrumentos foram instalados à meia altura dos animais, ou seja, aproximadamente 40 cm do piso e os dados coletados a cada hora (60 minutos), com início às 07h30min e término às 15h30min. Foram medidas as temperaturas de bulbo seco (tbs) e de globo negro (tgn), a umidade relativa do ar (UR) e a velocidade do ar (Var) no interior das celas de maternidade, por meio dos seguintes instrumentos: termohigrômetro digital (Alla France modelo 910.15 / f, precisão de 1 °C e 8% para tbs e UR, respectivamente), utilizado para a determinação da tbs e tgn e anemômetro digital (Instrutherm TR-176, ±2 m s-1). A avaliação do ambiente térmico foi realizada pelo índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) e pela carga térmica radiante.
A carga térmica radiante, descrita por ESMAY (1982), foi calculada pela equação 1.
CTR = (100{[2,51(Var)0,5 (Tgn – Tbs) + (Tg/100)4]0,25})4 (1)
em que:
CTR: carga térmica radiante (W m-2);
Var: velocidade do vento (m s-1);
Tgn: temperatura de globo negro (K);
Tbs: temperatura de bulbo seco (K);
= 5,67x10-8 (Constante de Stefan-Boltzmann) (K-4 W m-2).
O índice de temperatura do globo e umidade (ITGU), descrito por BUFFINGTON et al. (1981), foi calculado pela equação 2.
ITGU = Tgn + 0,36Tpo – 330,08 (2)
em que:
Tgn: temperatura de globo negro (K);
Tpo: temperatura de ponto de orvalho (K).
A temperatura das superfícies (ts) dos materiais utilizados na confecção das celas maternidade (alvenaria e ardosia) foi medida nos mesmos horários de coleta dos dados ambientais (início às 07h30min e término às 15h30min, com intervalo de 60 minutos), por meio de um pirômetro (IMPAC IP-550, ±2 °C), durante todo o período experimental, bem como a temperatura superfícial (nuca) das matrizes e dos leitões foi medida por duas vezes ao dia, às 09h e às 15h, por meio de um pirômetro.
O nível de ruídos, em decibeis (dB), emitidos pelos animais, foi medido em todo período experimental a partir do nascimento dos leitões e com a mesma periodicidade das avaliações ambientais, junto às mesmas celas onde foram coletados os dados ambientais, com o sensor posicionado a 1,5 m de altura do piso. O intervalo de coleta de dados foi de 60 minutos, com início às 08h e término às 16h, utilizando um decibelímetro (Instrutherm TDL 400, ±3,5 dB).
As variáveis ambientais (tbs, UR, ITGU, CTR, ts, ruído) e temperatura da superfície corporal de matrizes e leitões foram definidas utilizando delineamento em blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas os tratamentos (alvenaria e ardósia) e as subparcelas, os horários, obedescendo o seguinte modelo matemático:
Yijk = µ + Bj + Mi + εij + Hk + θjk + MHik + δijk;
em que:
Yijk - efeito do material de construção i (i=1 e 2) no horário j (j=07h30min...16h) na repetição k (k= 1,2...6);
µ: média geral;
Bj: efeito do posicionamento da cela j;
Mi: efeito do material de construção i;
εij - erro aleatório a;
Hk: efeito do horário k; θjk - erro aleatório b;
MHik: efeito da interação do material de construção i com o horário de coleta de dados k;
δijk: erro aleatório c.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados da caracterização ambiental obtidos podem ser visualizados na Tabela 1. Nota-se que o material de construção influenciou (P<0,05) alguns elementos climáticos do ambiente, sendo que, a temperatura de bulbo seco (tbs) e o índice de temperatura de globo e umidade (ITGU), no interior das instalações, foram superiores nas celas construídas de ardósia, enquanto que, a umidade relativa (UR) foi inferior (P<0,05).
TABELA 1. Valores de temperatura de bulbo seco (°C), umidade relativa do ar (%) e índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) em maternidade de suínos com celas de alvenaria ou de ardósia. Values of dry bulb temperature (°C), relative humidity of the air (%), black globe temperature and humidity index (BGTHI) in the swine nursery stalls, built of slate and masonry.
Com exceção dos horários entre 07h30min e 08h30min, a tbs nas celas de ardósia se manteve superior ao de alvenaria ao longo do dia (Figura 2), sendo a maior amplitude térmica encontrada nas celas de ardósia. O maior valor de tbs foi observado às 15 h30min nas celas de ardósia e a maior diferença entre os tratamentos ocorreu neste mesmo horário.
Analisando o ambiente para os leitões, pode-se observar que apenas nas celas de ardósia, no horário de 15h30min, o valor de tbs se mostrou adequado ao conforto térmico para a categoria na terceira semana de vida (Figura 2a). Nota-se ainda que, em ambos os tratamentos, principalmente para a primeira e segunda semana de vida dos leitões, as médias da tbs na região em torno da matriz estiveram abaixo do conforto térmico para esses animais, o que pode ocasionar maior procura pela fonte de calor.
FIGURA 2. Valores de temperatura de bulbo seco (°C) (a), umidade relativa do ar (%) (b) e índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) (c) em maternidade de suínos com celas maternidade de alvenaria ou de ardósia. Values of dry bulb temperature (°C), relative humidity of the air (%), black globe temperature and humidity index (BGTHI) in the swine nursery stalls, built of slate and masonry.
Comparando-se os valores médios de tbs à zona de conforto térmico para matrizes, observou-se que nenhum dos tratamentos proporcionou conforto a essa categoria animal, sendo que o horário de 07h30min foi o que mais se aproximou do conforto em ambos os tratamentos (Figura 2a), conforme descreve TEIXEIRA (1997).
Nas celas de ardósia, a tbs foi, em média, 0,91°C superior à tbs observada nas celas de alvenaria. Nos dois tratamentos, o ambiente térmico para as porcas mostrou-se fora da zona de conforto descrita por TEIXEIRA (1997), caracterizando como estresse de calor para os animais. Os maiores valores de tbs e ITGU observados com o uso de ardósia podem ter ocorrido em função da maior capacidade de reflexão da energia radiante pelo material e menor absorção desta energia, em relação às celas de alvenaria. Do mesmo modo, a transferência de calor pela ardósia é maior que na cela de alvenaria em função da constituição do material, uma vez que a ardósia apresenta, em sua composição, partículas mais próximas, facilitando a transferência de calor.
Os valores de UR nas celas construídas em ardósia foram menores, exceto para os horários 08h30min e 07h30min. A partir de 10h30min foi observada diminuição da UR, que pode ser atribuída ao manejo de abertura das cortinas laterais, o que permitiu que a ventilação influenciasse a dissipação do vapor d’água no interior da instalação.
Observou-se que, para os dois materiais de construção avaliados, as médias da UR foram superiores à faixa de conforto para suínos, citada por NÄÄS (1989), entre 60 e 70%. No período entre 07h30min e 10h30min, a tbs elevada, aliada a altos valores de vapor d’água no ambiente, pode diminuir a habilidade das matrizes em dissipar calor, pois o ar saturado compromete a perda de calor latente pelo sistema respiratório, proporcionando um ambiente mais estressante ao animal. No período da tarde, a UR no micro ambiente da cela em alvenaria permaneceu dentro dos limites de conforto. Entretanto, para o tratamento ardósia, apenas nos horários 12h30min e 13h30min observou-se condição de conforto às matrizes, sendo encontrado nos horários de 7h30min às 10h30min valores superiores aos recomendados e nos horários de 14h30min e 15h30min valores inferiores aos recomendados para esses animais.
Com relação aos valores de ITGU, estes se apresentaram menores no início do dia. Apenas para o horário de 08h30min não se observou diferença entre os tratamentos (P>0,05). Os maiores valores de ITGU, em todos os horários, ocorreram nas celas de ardósia. Ao se comparar os valores de ITGU obtidos com os considerados como de conforto para leitões, entre 82 e 84 (PANDORFI et al., 2005), tanto as celas de alvenaria quanto as de ardósia não atenderam aos valores de conforto. No entanto, os valores obtidos no interior das celas de ardósia mostraram, se aproximam mais daqueles considerados como de conforto para leitões.
Para as matrizes, em ambos os tratamentos, o ITGU no período da manhã pode ser considerado confortável, entretanto, no período da tarde, os valores deste índice se distanciaram do ideal, que é de 72, conforme descreve TURCO et al. (1998). Isso pode levar ao aumento na frequência respiratória, além de aumentar, a temperatura retal.
A Tabela 2 refere-se aos resultados médios diários da carga térmica radiante (CTR), temperatura da superfície dos materiais (TS) e do nível ruídos, observados nos microambientes estudados nos horários de 7h30 às 16h.
TABELA 2. Valores de carga térmica radiante (W m-2), temperatura da superfície dos materiais avaliados (°C) e nível de ruídos (dB) em maternidade de suínos com celas maternidade de alvenaria ou de ardósia. Values of thermal heat load (CTR), surface temperature of the materials (ts) in the swine nursery stalls, built of slate and masonry.
Pelos resultados apresentados na Tabela 2, nota-se que a carga térmica radiante (CTR) e a temperatura da superfície (ts) dos materiais não variaram (P>0,05) no interior das celas construídas com os diferentes materiais, para cada horário avaliado.
A Figura 4 refere-se ao comportamento dos valores médios encontrados para a carga térmica radiante (a), temperatura da superfície dos materiais (b) e nível de ruídos (c).
Figura 4. Valores de carga térmica radiante (W m-2) (a), temperatura da superfície dos materiais avaliados (°C) (b) e nível de ruídos (dB) (c) em maternidade de suínos com celas maternidade de alvenaria ou de ardósia. Values of thermal heat load (CTR), surface temperature of the materials (ts) in the swine nursery stalls, built of slate and masonry
As médias horárias encontradas para a CTR (Figura 4c) seguiram o mesmo padrão encontrado por CAMERINE et al. (2009), que observaram aumento nos valores da CTR ao longo da manhã, com declínio após as 14h. Quando as médias foram comparadas aos valores de conforto de 450 W m-2, conforme descrevem BAÊTA & SOUZA (2010), apenas o horário de 10h30min se apresentou próximo ao ideal, sendo que no período da tarde as matrizes podem sofrer maior desconforto ambiental.
Não se observou diferença significativa (P>0,05) entre as temperaturas de superfícies dos materiais avaliados (Tabela 2), pois eles apresentaram comportamentos semelhantes (Figura 4b). Os valores ficaram, em média, muito próximos, não ultrapassando 1°C de diferença.
O nível de ruídos no interior das instalações foi superior (P<0,05) nas celas construídas com ardósia (Tabela 2). Observou-se ainda que o nível de ruídos oscilou durante o dia (Figura 4c), sendo os menores valores encontrados nos horários de menor intensidade de manejo, estes resultados entram em concordância com aqueles obtidos por SAMPAIO et al. (2007).
A intensidade de ruído no interior da sala com celas em ardósia foi superior (P<0,05) aos encontrados na sala com celas em alvenaria ao longo do dia, exceto nos horários de 11h, 13h, 15h (Tabela 2). Porém, os valores médios encontrados em ambos os tratamentos mostram-se inferiores ao valore máximo recomendado para a suinocultura, que é de até 85 dB (MOURA & SARUBBI, 2009). O nível de ruídos estando abaixo deste valor não oferece risco ao bem estar dos suínos (TOLON et al., 2010).
Ao avaliar a sazonalidade da ambiência acústica em creche de suínos, BARACHO et al. (2008) observaram que os níveis de ruído na instalação não foram influenciados pela estação do ano, entretanto observaram oscilações desses níveis durante o dia, o que está de acordo com os resultados encontrados no presente trabalho.
O manejo de arraçoamento das matrizes e a castração dos leitões foram as atividades que provocaram maior elevação nos níveis de ruídos (acima de 90 dB). De acordo com SILVA (2008), as situações de manejo de leitões que mais provocam estresse, com as maiores médias de intensidade sonora, são corte de cauda, corte de dente, castração e suplementação intramuscular de ferro.
A temperatura da superfície corporal de matrizes e leitões é apresentada na Tabela 3.
TABELA 3. Temperatura média da superfície corporal (°C) das matrizes e leitões mantidos em maternidade de suínos com celas maternidade de alvenaria e ardósia. Average body surface temperature (° C) of sows and piglets in the swine nursery stalls, built of slate and masonry.
Os leitões alojados nas celas de ardósia apresentaram maiores (P<0,05) valores de temperatura superficial nos horários avaliados, o que pode ser atribuído ao fato de a ardósia proporcionar um microambiente, dentro das instalações, mais quente que a alvenaria. Entretanto, para as matrizes, o diferente ambiente proporcionado pelos tratamentos não foi capaz de promover alterações em sua temperatura de superfície (P>0,05).
CONCLUSÕES
Os materiais de construção modificaram o ambiente térmico no interior das instalações. A instalação de celas maternidade construída com ardósia, de forma geral, se apresentou mais quente (0,91 °C) e menos úmida (2,40 %) que a instalação com celas maternidade construída em alvenaria.
O ITGU apresentou diferenças entre os tratamentos, sendo que nas celas construídas em ardósia foram encontrados os maiores valores para este índice (75,13 e 72,73; alvenaria e ardósia, repectivamente).
A modificação ambiental causada pelos materias de construção afetou o nível de ruídos em seu interior, com intensidade maior para celas de ardósia. Entretanto, o nível de ruídos em ambas as instalações (63,33 dB e 66,92 dB; alvenaria e ardósia, repectivamente) permaneceram dentro dos limites considerados ideais para suínos de 85 dB.
A temperatura superficial dos materiais de construção das baias apresentou comportamento semelhante entre os tratamentos ao longo do dia.
Para que um novo material de construção seja adotado, além de estudos relacionados ao ambiente e ao bem estar dos animais, deve-se levar, também, em consideração suas características sanitárias, a economicidade que o material representa e disponibilidade local do produto.
Referências
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