EFEITO DA COMBINAÇÃO DE DIFERENTES COBERTURAS E VENTILAÇÃO ARTIFICIAL SOBRE ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO

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1 Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós Graduação UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS 10 a 12 de novembro de 2010 EFEITO DA COMBINAÇÃO DE DIFERENTES COBERTURAS E VENTILAÇÃO ARTIFICIAL SOBRE ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO Vinícius Melo Yasuda 1, Eduardo Alves de Almeida 2, Rudyard dos Santos e Silva 3, Maria Angélica Gonçalves de Araujo 4, Roberta Passini 5 1 Bolsista PIBIC/CNPq/UEG, vinnimeloyasuda@hotmail.com, 2 Bolsista PBIC/UEG, 3 Voluntário de Iniciação Científica PVIC-UEG, 4 Mestranda em Engenharia Agrícola; 5 Professora Orientadora DSc. rpassini@ueg.br. Universidade Estadual de Goiás, UnUCET-UEG Brasil. RESUMO: Com o objetivo de avaliar diferentes manejos de cobertura sobre variáveis ambientais e índices de conforto térmico para aves de corte, foi conduzido, no Instituto Federal Goiano Campus Urutaí, um experimento em delineamento inteiramente casualizado, em parcelas subdivididas, com arranjo fatorial de tratamentos 2x2, sendo dois manejos externos (com e sem pintura branca sobre a cobertura) e dois manejos internos (com e sem ventilação artificial). Como variáveis ambientais foram coletadas a temperatura de bulbo seco (Tbs), temperatura de globo negro (Tgn), umidade relativa (UR) e velocidade do vento diariamente, às 7h, 9h, 12h, 14h, 16h e 18h. Posteriormente foram calculados os índices ITU, ITGU, CMR e ITE. Para a comparação das médias utilizou-se o Teste de Scott Knott, a 5% de significância. Foram observadas diferenças significativas para Tgn, Tbs, ITU, ITGU, ITE e CMR (P<0,05), onde o tratamento Pintura + Ventilação apresentou melhores valores. Para UR não houve diferença significativa (P>0,05). Não houve diferença significativa entre os outros tratamentos, exceto em ITE e CMR, onde o tratamento Pintura + Ventilação apresentou melhores resultados. Dessa forma, a associação de pintura e ventilação promoveu melhoria do conforto térmico, verificada através da redução dos valores dos índices de conforto estudados. Palavras-Chave: avicultura, ambiência avícola, conforto térmico. 1 INTRODUÇÃO O conforto animal, até alguns anos atrás, era visto como um problema secundário tanto do ponto de vista ecológico quanto produtivo. Acreditava-se que o desconforto térmico se resolveria com o condicionamento artificial das instalações. Porém, não foram considerados os custos e as dificuldades da implantação desse tipo de sistema de produção. Na última década, a preocupação com o conforto animal vem crescendo notoriamente, principalmente em relação às respostas fisiológicas como indicadoras da condição de conforto animal (SILVA, 2001). Segundo Oliveira et al. (2000), o fator mais importante é a quantidade de radiação que chega até as aves, a qual é determinada pelo tipo de material de cobertura ou pela presença de um isolante térmico, que é o meio mais eficiente e

2 econômico de melhorar as condições ambientais de edificações em geral. A radiação solar representa cerca de 75% da carga térmica transferida. Os principais fatores que interferem nessa transferência térmica são: o material de cobertura, a orientação da construção, a projeção do telhado, a insolação e a vegetação presente na circunvizinhança (MORGAN, 1990). Para Nããs et al, (2001), climatizar é adaptar o ambiente interno da construção às condições exteriores. Atingir o conforto térmico no interior da instalação, face às condições climáticas inadequadas, torna-se um desafio, visto que situações extremas de calor ou de frio afetam a produção. Seja para a readequação dos galpões existentes ou para a concepção de novas unidades, é necessário considerar a escolha dos materiais e das técnicas construtivas mais adequadas às diferentes realidades climáticas e econômicas de cada região (TINÔCO, 2001). Disso posto, este estudo objetivou avaliar o uso de diferentes manejos de cobertura, associados ou não a ventilação artificial, sobre variáveis ambientais e índices de conforto térmico para aves de corte. 2 MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Local e Instalações O experimento foi conduzido no Instituto Federal Goiano (IFG) - Campus de Urutaí, localizado na rodovia Geraldo Silva Nascimento, km 2,5, zona rural de Urutaí, no período de dezembro de 2009 a janeiro de A região localiza-se a uma altitude de 744 m, latitude 17º S e longitude 48º O. Foi utilizado um galpão para criação de frangos de corte, com orientação 32 NO, medindo 21,25 m de comprimento x 8,00 m de largura, muretas com 0,46 m de altura, pé direito de 3,0 m e telhas de cimento amianto. O piso é concretado, laterais protegidas com telas de arame galvanizado, cortinas manuais, parede de alvenaria, semi-aberta, pintada de branco e revestida de tinta e cal. Os tratamentos foram aplicados em um mesmo galpão, sendo o microclima mantido através do isolamento com lona plástica, colocada de forma que possibilite a divisão do galpão em quatro partes, as quais serão preparadas para a comparação experimental. A pintura reflexiva foi realizada com tinta látex branca, aplicada parte externa do telhado, em duas demãos, realizada após a lavagem das telhas de cimento amianto. Para a ventilação artificial do galpão foram utilizados ventiladores axiais de três pás, acionados manualmente segundo as recomendações de manejo semanal propostas por Silva (2000), apresentadas na Tabela 1.

3 Tabela 1 - Temperatura ideal para frangos de corte. Semanas Temperatura Fonte: Silva (2000). 2.2 Tratamentos e Delineamento Experimental Para a avaliação dos índices de conforto térmico, foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, em parcela subdividida, com arranjo fatorial de tratamentos 2x2 referente ao manejo do galpão, sendo 2 manejos externos (cobertura com e sem pintura reflexiva) e dois manejos internos (com e sem ventilação artificial), totalizando 4 tratamentos. As coletas das variáveis ambientais foram realizadas diariamente, em seis horários, durante 40 dias, tendo os dias como repetições. A Tabela 2 demonstra a combinação dos fatores e a formação dos tratamentos. Tabela 2 - Demonstração dos tratamentos experimentais para avaliação dos índices de conforto térmico. TRATAMENTOS FATORES COBERTURA VENTILAÇÃO P+V Pintura branca Ventilação P+SV Pintura branca Sem ventilação SP+V Sem pintura Ventilação SP+SV Sem pintura Sem ventilação 2.3 Coleta de dados ambientais Dentro de cada tratamento foram coletadas as variáveis ambientais: temperatura de globo negro (Tgn), temperatura de bulbo seco (Tbs), temperatura de bulbo úmido (Tbu), umidade relativa do ar (UR) e velocidade do vento (v). Para a obtenção da temperatura de globo negro, foram utilizados termômetros de globo, confeccionados com esferas de plástico (bóias), pintadas com tinta preta fosca, possuindo na região central interna termômetro decimal de mercúrio. A temperatura de globo negro, medida por meio deste instrumento, representa num único valor, os efeitos combinados da energia radiante, temperatura e velocidade do ar. A umidade relativa e a temperatura de bulbo seco foram coletadas por meio de termohigrômetro digital, com escala de 0 a 100% e precisão de 1% para a umidade relativa, e escala de -15ºC a 55ºC e precisão de 0,1ºC para a temperatura do ar. Foi utilizado um termômetro de bulbo úmido para a coleta desta variável ambiental, sendo usada posteriormente para o cálculo do ponto de orvalho e confecção dos índices térmicos.

4 O globo negro e o termohigrômetro foram instalados, ao nível do centro de massa das aves, a uma altura de 30 cm da cama. A medição da velocidade do vento foi realizada a 35 cm acima do nível da cama, com auxílio de um anemômetro digital. As variáveis ambientais foram coletadas diariamente nos horários das 7h, 9h, 11h, 14h, 16h e 18 horas. Com a finalidade de caracterizar conforto térmico dos diferentes ambientes, foram calculados os índices térmicos. Para mensurar a carga térmica radiante foi calculada a Carga Térmica de Radiação (CTR, W m -2 ), conforme equação 1 proposta por ESMAY (1979): CTR = σ.(trm) 4 (1) σ = constante de Stefan-Boltzmann (5, W. m -2. K -4 ); e TRM = temperatura radiante média, K. A temperatura radiante média (TRM) é a temperatura de uma circunvizinhança considerada uniformemente negra, de modo a eliminar o efeito de reflexão, com o qual um corpo (globo negro) troca energia de forma semelhante ao ambiente atual considerado (BOND e KELLY, 1955). A TRM pode ser expressa pela equação 2: TMR = 100 [2,51 * (V) 0,5 * (Tgn Tbs)+(Tg/100) 4 ] 1/4 (2) V = velocidade ar, m s -1 ; Tgn = temperatura de globo negro, K; e Tbs = temperatura de bulbo seco, K O Índice de Temperatura e Umidade (ITU) proposto por FRANK WIERSMA (1990), citado por MORGAN (1990), relaciona a temperatura do ar com a umidade relativa, podendo ser expresso pela equação 3: ITU = Ta + 0,36.To + 41,5 (3) ta: temperatura ambiente, ºC (bulbo seco); To: temperatura de ponto de orvalho, ºC. O Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU) foi calculado de acordo com a equação 4, proposta por BUFFINGTON et al. (1981): ITGU = Tgn + 0,36 Tpo + 41,5 (4) Tgn = temperatura de globo negro, ºC; e Tpo = temperatura de ponto de orvalho, ºC. O Índice de Temperatura Equivalente (ITE) foi calculado pela equação 5, proposta por Baêta (1985):

5 ITE = 27,88-0,456 t + 0, t 2-0,4905ur + 0,00088 ur 2 + 1,1507 v - 0, v 2 + 0, tur - 0, tv (5) t = temperatura de bulbo seco, ºC; v = velocidade do vento, m.s -1 ; ur = umidade relativa, %. 2.4 Análise estatística Os dados foram analisados pelo programa computacional SisVar 5.1, através da análise de variância. O teste de Scott Knott foi utilizado para comparação das médias das variáveis ambientais, considerando 5% de significância. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Como pode ser observado na Tabela 3, o tratamento com Pintura e Ventilação (P + V), apresentou os melhores resultados de temperatura, tanto de bulbo seco quanto de globo negro. Consequentemente, apresentou também resultados melhores do Índice de Temperatura e Umidade (ITU) e Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU). Estes resultados estão de acordo com Sevegnani (1997), que encontrou nos dias de maior entalpia no verão, valores melhores de ITGU em telhas de cimento amianto com pintura látex quando comparadas com telhas do mesmo material pintadas com tinta cerâmica e sem pintura, e telhas de barro com e sem pintura cerâmica. O tratamento P+V também apresentou resultados de ITE melhores que os tratamentos sem o uso de ventilação, não diferindo estatisticamente do tratamento SP+V. Para CMR nos tratamentos P+SV e SP+V foram observados valores em torno de 470, enquanto que para o tratamento P+V obteve-se valor de 466,59, diferindo dos demais, como mostra a Tabela 3. Tabela 3 - Médias da Temperatura de Globo Negro (Tgn), Umidade Relativa (UR), Temperatura de bulbo seco (Tbs), Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU), Índice de Temperatura equivalente (ITE) e Carga Média Radiante (CMR), nos diferentes tratamentos, com as respectivas probabilidades estatísticas. Tratamento VARIÁVEIS s Tgn UR Tbs ITU ITGU ITE CMR P+V 27,78a 66,95a 27,45a 76,79a 77,11a 30,08a 466,59a P+SV 28,62b 66,80a 27,99b 77,28b 77,96b 31,05b 470,94b SP+V 28,63b 65,37a 28,05b 77,39b 77,95b 30,42a 477,08c SP+SV 28,63b 66,02a 27,90b 77,24b 77,92b 30,81b 470,83b Médias 28,42 66,29 27,85 77,17 77,73 30,59 471,63 C.V. (%) 7,14 16,08 6,67 2,53 2,8 6,23 3,96 Prob.F 0,0001 0,3231 0,0015 0,0036 0,0001 0,0001 0,0001 *Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem estatisticamente pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade. Os tratamentos com uso de ventilação artificial apresentaram melhores

6 resultados das variáveis dependentes da velocidade do ar, ITE e CMR, como era esperado. Entretanto, o tratamento com P+SV, apesar de não contar com ventilação artificial apresentou valores sem diferença significativa do tratamento SP+V em termos de carga radiante, mostrando a eficiência da pintura no telhado. Os valores de ITU não diferiram estatisticamente dentro de cada horário, conforme mostra a Tabela 4. O valor médio de ITU de todos os tratamentos foi de 77,17. Segundo ABREU (2001), o ITU ideal para a segunda semana de idade das aves varia entre 68,4 e 76, diminuindo para 64,5 à 72 na terceira semana, e para 56,6 à 60 na 6ª semana. O que demonstra que a partir da segunda semana os animais estiveram fora da zona de termoneutralidade. Os valores de ITU superaram 80 às 14 horas, o que representa um valor 33% maior que o recomendado para a última semana de vida das aves. A Tabela 5 mostra as médias observadas para o ITGU, nos diferentes horários e tratamentos estudados. Assumindo-se 76 como sendo o valor de ITGU no limite máximo tolerado sem estresse para frangos de corte com mais de três semanas de idade, a partir de valores médios entre 77, propostos por PIASENTIN (1984) e 75, por TINÔCO (1988), tem-se que os frangos estiveram fora da faixa de conforto térmico a partir das 12h, mostrando que as modificações ambientais utilizadas apesar de promover melhoria ainda não foram suficientes para fornecer o conforto ideal. O valor máximo médio de ITGU atingido pelo tratamento P+V foi de 80,37 enquanto que todos os demais tratamentos atingiram valores superiores a 81. Outro fato a ser considerado é que o tratamento SP+V possui valores de ITGU acima de 80 desde as 12 horas não reduzindo este valor até a última medição diária, além disso, o mais alto valor de ITGU foi do tratamento P+SV às 18 horas, se comportando de forma diferente dos outros tratamentos. Tabela 4 - Médias dos Índices de Temperatura e Umidade (ITU) por tratamento em cada horário. Horários Tratamentos P + V P + SV SP + V SP + SV Médias 7:00 70,60 70,97 70,73 70,72 70,76 9:00 73,82 73,78 73,82 74,08 73,9 12:00 78,33 78,95 79,05 78,92 78,81 14:00 80,02 80,28 80,81 80,62 80,44 16:00 79,46 80,01 80,15 80,01 79,91 18:00 78,40 79,71 79,76 79,07 79,23 P+V=pintura branca+ventilação, P+SV=pintura branca, sem ventilação; SP+V=sem pintura branca+ventilação; SP+SV= sem pintura branca, sem ventilação. Tabela 5. Médias dos Índices de Temperatura de Globo Negro e Umidade por tratamento em cada horário, com as respectivas probabilidades estatísticas. Horário Tratamentos C.V. Médias s P + V P + SV SP + V SP + SV (%) Prob. F 7:00 70,69 70,65 70,50 70,77 70,65 2,8 0,9548 9:00 74,56 74,24 74,26 74,81 74,47 0, :00 78,98a 79,70b 80,04b 80,24b 79,74 0, :00 80,37a 81,12b 81,60b 81,25b 81,24 0, :00 79,82a 80,72b 81,07b 80,96b 80,64 0,0391

7 18:00 78,26a 81,30b 80,26c 78,91a 79,68 0,0001 P+V=pintura branca+ventilação, P+SV=pintura branca, sem ventilação; SP+V=sem pintura branca+ventilação; SP+SV= sem pintura branca, sem ventilação. *Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade. De acordo com a Tabela 5, a hora mais crítica em relação ao ITGU foi às 14 horas, apresentando valor médio em todos os tratamentos de 81,24. Nesse horário o tratamento P+V foi estatisticamente mais eficiente que os demais. Resultados semelhantes foram obtidos por MORAES et al. (1999), que obtiveram, nesse mesmo horário, valores médios menores do ITGU em telha com pintura reflexiva, quando comparado ao ITGU obtido em telhado de amianto sem pintura. 4 CONCLUSÕES A combinação de pintura branca na cobertura e ventilação artificial se mostrou eficiente na melhoria do conforto térmico do ambiente estudado. A utilização de pintura ou ventilação artificial de forma isolada não foi eficiente. REFERÊNCIAS ABREU, V. M. N.; ABREU, P. G. Diagnóstico bioclimático para a produção de aves no Oeste paranaense. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola. Foz do Iguaçu: UNIOESTE/SBEA, MORAES, S. R. P. Conforto térmico em galpões avícolas, sob coberturas de cimentoamianto e suas diferentes associações. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.3, n.1, p.89-92, Campina Grande, PB, DEAg/UFPB, MORGAN, W. E. Heat reflective roof coatings. Chicago: ASAE, 12 p. (Paper nº ), NÃÃS, I. A. et al. Avaliação térmica de telhas de composição de celulose e betumem, pintadas de branco, em modelos de aviários com escala reduzida. Engenharia Agrícola, Jaboticabal/SP, v.21, n. 2, p , OLIVEIRA, J. E. et al. Efeito do Isolamento térmico de telhado sobre o desempenho de frangos alojados em diferentes densidades. Revista Brasileira de Zootecnia, Viçosa/MG, v. 29, n. 5, p , PIASENTIN, J.A. Conforto medido pelo índice de temperatura de globo e umidade na produção de frango de corte para dois tipos de piso em Viçosa - MG p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, SILVA, I. J. O. Ambiência na produção de aves em clima tropical. Piracicaba SP, v.2, p , SEVEGNANI, K. B. Avaliação de tinta cerâmica em telhados de modelos em escala reduzida, simulando galpões para frango de corte Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola), UNICAMP, Campinas, TINÔCO, I. F. F. Ambiência e instalações na produção de matrizes avícolas. In. Silva, I. J. O. Ambiência na produção de aves em clima tropical. Piracicaba SP, v.2, p , TINÔCO, I.F.F. Resfriamento adiabático (evaporativo) na produção de frangos de corte.

8 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 1988.