Tema 05 - Ambiência para os animais

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UNIVERSIDADE ESTAUDAL DO SUDOESTE DA BAHIA
Campus Vitória da Conquista
Graduação em Agronomia
Construções Rurais – DEAS0108
Ambiência em Construções Rurais
PRINCÍPIOS GERAIS E ESPECÍFICOS
Vitória da conquista – BA
Junho, 2022
Profa. Msc. Nágela Maria Henrique Mascarenhas
Engenheira Agrônoma / Mestre em Ciência Animal
Ambiência e Bem estar animal 
Estudo de fatores de que interferem ambiente termodinâmico de instalações agropecuárias; 
Posicionamento das construções; 
Tipos de materiais de cobertura;
Estudo da bioclimatologia
Objetivo da aula
conceituação do que é termorregulação e ambiência;
discorrer sobre os efeitos deletérios do estresse térmico sobre a produção animal;
ambiente termodinâmico de instalações agropecuárias;
estratégias de conforto realizadas por meio de modificações ambientais que visam amenizar os seus efeitos sobre os animais.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Conceitos 
Ambiência: o que é?
É a definição de conforto baseada no contexto ambiental, analisando:
Características de meio ambiente em função da zona de conforto térmico da espécie;
Características fisiológicas que atuam na regulação da temperatura interna do animal.
Levando em consideração também o BEM ESTAR
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Conceitos
Termorregulação: o que é?
Processo de controle da temperatura em um sistema físico qualquer. 
Os organismos vivos são sistemas físicos geradores de energia térmica, a qual é produzida no decorrer de processos metabólicos de manutenção dos fenômenos vitais.
Peixes
Anfíbios
Répteis
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Pecilotermos (exotérmicos)
Animais cuja temperatura corporal acompanha a temperatura do meio ambiente;
Animais de sangue frio.
Homeotermos (endotérmicos)
Animais com a capacidade de controlar a temperatura corporal, dentro de uma faixa relativamente estreita, independente da temperatura do meio;
Animais de sangue quente.
Aves
Mamíferos
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Sistema de regulação da temperatura corporal
Temperatura corporal  equilíbrio entre os mecanismos de produção, ganho e perda de calor. 
Sensores de temperatura: termorreceptores da pele e da temperatura central;
Centro de Integração – HIPOTÁLAMO
aciona mecanismos de dissipação, ganho, produção e conservação de calor
Termogênese
Endógeno 
Trabalho da musculatura esquelética:
Tremor involuntário (calafrio): 2 a 3x nível basal;
Movimentos voluntários (caminhar): 20x nível basal.
Metabolismo:
Hormônios da tireoide (prolongado) e adrenal (curto);
Digestão gástrica e microbiana (curta duração).
Exógeno 
Radiação direta e indireta.
Condução do meio.
Termorregulação dos animais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termólise
Centro termorregulador 
Hipotálamo;
Integra formação sensorial da temperatura interna;
Modifica mecanismos de produção e perda de calor
Recebe informações dos receptores.
Receptores:
Centrais: no hipotálamo e medula cervical; 
Inibem a produção de calor e aceleram respostas de dissipação;
Cutâneos: pele, boca e demais mucosas do trato digestivo; 
Término da sudorese e início da produção de calor
RESPOSTAS FISIOLÓGICAS
Termorregulação dos animais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termólise
RESPOSTAS
Sensores do próprio centro termorregulador, temperatura do sangue que passa ali;
Sensores cutâneos/termoreceptores na pele: FRIO e CALOR;
Agem sobre:
Sistema nervoso autônomo – respostas termorregulatórias fisiológicas;
Hipófise: atividade endócrina – T3, T4 e cortisol;
Ingestão de alimentos;
Comportamento. 
Termorregulação dos animais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
1) Perda de calor sensíveis:
temperatura do ambiente que circula o animal aumenta. Quando a transferência de energia implica em variação da temperatura dos corpos, os mais “quentes” perdendo e os mais “frios” ganhando.
2) Perda de calor latente:
esta forma de eliminar calor não aumenta a temperatura do ambiente ao redor do animal. Mudança de estado de agregação.
Dissipação de calor
Perda de calor sensíveis:
Condução, radiação e convecção.
Perda de calor latente:
Evaporativa (ofegação e sudação)
1. Condução:
Transferência de energia térmica entre moléculas vizinhas devido a existência de um gradiente térmico
20°C
80°C
60°C
60°C
Condução
Condução
Transporte de calor do núcleo central até a superfície externa
Transfere o calor da superfície da pele até o meio ambiente que circunda o animal 
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Perda de calor sensível 
2. Radiação:
Transferência de calor entre dois corpos por meio de ondas eletromagnéticas
40°C 38°C
Corpo frio
Corpo quente
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Perda de calor sensível 
Chão quente
Horizonte
Céu
Nuvem de poeira
Radiação direta
Radiação refletida
Radiação termal
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Carga térmica radiante
Movimento e temperatura do fluido
Extensão da superfície corporal
Convecção aérea
Convecção circulatória
3. Convecção:
Transporte de calor por meio da substituição de moléculas quentes por mais frias.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Perda de calor sensível 
Fonte: Arquivo pessoal
Evaporação via respiração
Evaporação cutânea
evaporação
Fatores que interferem:
Umidade relativa do ar
Temperatura ambiente
 Temp. do ar  Pressão de vapor  UR(%)  Perda de calor pela
 de saturação forma latente
1. Evaporação:
Fenômeno no qual a água ganha energia suficiente para mudar do estado líquido para o gasoso.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Termorregulação dos animais
Perda de calor latente
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Zona de conforto térmico
O que é?
É a faixa de temperatura ambiente efetiva, dentro da qual o custo fisiológico é mínimo e o desempenho produtivo esperado é máximo.
Representação da variação da temperatura do corporal do animal
Representação da utilização de energia pelo animal para a termorregulação
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Zona de conforto térmico
Produção de calor
Perda de calor
Produção de calor
Perda de calor
Perda de calor
Perda de calor
Produção de calor
Calor recebido
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Zona de conforto térmico
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Zona de conforto térmico
Tabela 2 – Valores comuns de Temperatura Efetiva Crítica Inferior (TCI), de temperatura efetiva Crítica Superior (TCS) e de temperaturas na Zona de conforto Térmico (ZCT) para alguns animais (Curtis, 1983; HAFEZ, 1968; MOUNT, 1979). Fonte: BAÊTA, 1997.
	Animal (adulto)	 TCI (°C)	ZTC(°C)	 TCS (°C)
	Ovelha	- 20	15 a 30	35
	Galinha	15	18 a 28	32
	Bovino europeu	-10	-1 a 16	27
	Bovino indiano	0	10 a 27	35
	Coelho	10	15 a 25	30
	Humano	14	19 a 24	27 a 32
	Caprino	- 20	20 a 30	34
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Os principais animais de produção de carne, leite, lã, pele e ovo são homotérmicos;
Para manterem a temperaturacorporal constante, eles necessitam produzir ou perder calor para o meio;
Dentro de uma instalação, a primeira condição de conforto térmico é que o balanço térmico seja nulo.
Nos trópicos, o maior problema da ocupação de instalações agrícolas está relacionado com a inadequação térmica:
Ação dos elementos meteorológicos
Dissipação de energia por máquinas, equipamentos, animais e pessoas.
EDIFICICAÇÃO RURAL
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificações rurais:
Quando a energia solar incide sobre a cobertura/parede, ela é refletida, absorvida ou transmitida, em quantidades que dependem das propriedades físicas dos materiais que a compõem.
A energia radiante absorvida pela cobertura e pelas paredes se transformam em energia térmica ou calor, sendo que parte dessa energia pode ser transmitida para superfície oposta através da condução e, neste contexto, um sistema estrutural eficiente constitui um dos meios mais eficazes e econômicos de melhorar as condições ambientais das edificações em geral.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificações rurais:
Aumento na incidência de doenças parasitárias
Impactos diretos que podem ser observados na falta de instalações adequadas
Redução na fertilidade
Redução no ganho de peso 
Aumento na incidência de doenças
De acordo com Baêta e Souza (2010), o uso de abrigos com materiais adequados de cobertura promove a redução de até 30% da carga térmica radiante quando comparado com situações de exposição solar direta, melhorando, assim, o estado de conforto térmico de seus ocupantes.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
A substituição de materiais de construção comumente utilizados por outros, mais baratos e sustentáveis, podem permitir melhorias no desempenho térmico das instalações.
Imagem termográfica de telha de barro e de cimento amianto (Abreu et al., 2011)
Edificações rurais:
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Telhado verde
Telha revestida de poliestireno
Edificações rurais:
CONDIÇÕES INTERNAS
 Temperatura
 Umidade
 Velocidade do ar
CAMA
 Material
 Temperatura
 Umidade
 pH
INSTALAÇÃO
 Tipologia
 Sistema de climatização
CONDIÇÕES EXTERNAS
 Clima local
 Topografia
 Vegetação de entorno
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Fatores envolvidos no ambiente interno das instalações:
Naturais e artificias
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle do ambiente por sistemas naturais e artificiais:
O microclima gerado dentro de uma instalação é definido pela combinação de elementos como temperatura, umidade relativa do ar, radiação, densidade animal, entre outros.
O condicionamento térmico é função basicamente do ISOLAMENTO TÉRMICO e da VENTILAÇÃO.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle natural:
São aqueles que utilizam o manejo, densidade, características das instalações como aberturas laterais, tipo do telhado e manejo de cortinas e recobrimento de áreas circunvizinhas e sombreamento.
Controle artificial:
São aqueles que utilizam métodos artificiais, onde estão o uso de nebulizadores, aspersores, ventiladores, refrigeração da água de beber, isolamento térmico de canos, caixas d1agua, entre outros.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle natural: características construtivas
Localização;
Orientação (leste-oeste);
Telhados (alta refletividade solar);
Inclinação do telhado e aberturas (lanternins, forro);
Beirais (proteção);
Altura da cobertura (varia com a largura do galpão);
Temperatura da agua de consumo;
Manejo da cama;
Arborização e sombreamento. 
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle artificial
A climatização por meios artificiais é mais eficiente, porém mais onerosa. 
A ventilação por meio artificial pode-se resumir em:
Ventilação forçada: com objetivo de aumentar a dissipação de calor por convecção e evaporação.
Nebulização ou aspersão de água junto com ventilação, objetivando reduzir a temperatura interna do ar ambiente, favorecendo as trocas sensíveis de calor
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle artificial: características construtivas
Ventilação forçada: exaustores (negativa) e ventiladores (positiva);
Resfriamento: nebulizadores ou placas evaporativas;
Aspersão de agua sobre a cobertura;
Aquecimento: forros ou campânulas (gás, elétrica ou a lenha)
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Ventilação forçada (negativa e positiva)
Deve ser usada sempre que os meios naturais não proporcionam o índice de renovação de ar ou redução necessária da temperatura. 
Sistema de ventilação positiva
Neste sistema o ar é forçado por meio de ventiladores de fora para dentro, e consequentemente o gradiente de pressão de ar de fora para dentro da instalação. Pode-se usar o fluxo transversal ou longitudinal do ar.
Sistema de ventilação positiva
Sistema de ventilação positiva
É o sistema em que o ar é forçado por meio de exaustores de dentro para fora, criando um vácuo parcial dentro das instalações.
Sistema de ventilação negativa
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Ventilação forçada (negativa e positiva)
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Ventilação forçada (negativa e positiva)
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Resfriamento adiabático evaporativo
Sistema de ventilação positiva
O resfriamento adiabático evaporativo consiste em mudar o ponto de estado PSCICOMÉTRICO do ar para maior umidade e menor temperatura, mediante o contato do ar com uma superfície úmida ou líquida ou com água aspergida ou pulverizada.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Resfriamento adiabático evaporativo
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Resfriamento adiabático evaporativo
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Modificações ambientais
Algumas modificações são necessárias para garantir o conforto do animal.
Primárias: simples execução, protegem o animal contra o frio e o calor excessivo;
Secundárias: manejo do microambiente interno das instalações do sistema de confinamento.
Modificações primárias
Sombreamento;
Orientação da cobertura;
Altura da cobertura = pé direito;
Quebra ventos
Modificações secundárias
Iluminação – fotoperíodo;
Resfriamento;
Aquecimento. 
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Modificações ambientais
Modificações primárias
Modificações secundárias
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Modificações ambientais
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Edificação e o ambiente
Controle da qualidade do ar
Não deixar dejetos acumulados – promover a troca periódica (parcial ou total) das camas;
Evitar gases que causam problemas mais sérios: CO2, NH4, SO2 e CH4, além de poeira;
Promover ventilação natural ou artificial.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Bases para programa de bem estar animal em edificações
5 liberdades
Liberdade fisiológica (ausênciade fome e de sede); 
 Liberdade ambiental (ambiente adequado); 
 Liberdade sanitária (ausência de doenças e de fraturas); 
 Liberdade comportamental (possibilidade de exprimir comportamentos normais);
 Liberdade psicológica (ausência de medo e de ansiedade). 
Definidas em 1979 pelo órgão consultivo do Ministério da Agricultura do Reino Unido (Farm Animal Welfare Council).
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Bases para programa de bem estar animal em edificações
Confinamento  permite um melhor controle sobre o animal e sobre o ambiente que o rodeia
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Bases para programa de bem estar animal em edificações
Confinamento  pode impossibilitar a expressão do comportamento natural
Interação social forçada  comportamento anti-social  agressividade  alteração da alimentação  defeitos reprodutivos e deficiência de comportamento maternal 
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Bases para programa de bem estar animal em edificações
Razões econômicas para melhorar o bem estar:
Pressão de mercado;
Agregação de valor e lucro do produto;
Marketing;
Diminuição de perdas (doenças).
ENRIQUECIMENTO AMBIENTAL
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Bases para programa de bem estar animal em edificações
ENRIQUECIMENTO AMBIENTAL
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Ambiência
Ao conhecer e respeitar a biologia dos animais, aliado a um projeto de instalação para melhorar o seu bem-estar, obtêm-se melhores resultados econômicos, quer aumentando a eficiência do sistema de criação quer obtendo produtos de melhor qualidade. 
(GRANDIN, 1994; PARANHOS DA COSTA, 2001)
Próxima aula . . . 
Inicio dos seminários sobre instalações
 
Grupo 1 e 2: Instalações aves (postura e corte)
 Grupo 3: Instalações pequenos ruminantes (caprinos e ovinos) 4 /5 pessoas por grupo
Grupo 4 e 5: Instalações bovinos (corte e leite)
Grupo 6: Instalações suínos 
Grupo 7: Instalações coelhos
Grupo 8: Instalações peixes
Grupo 9: Silos e galpões para máquinas
Considerações finais . . . 
E-mail da turma: cra.uesb.T1@gmail.com
Senha: CRAturma1.
AMBIÊNCIA EM CONSTRUÇÕES RURAIS: princípios gerais e específicos
Obrigada!!
Profa. Msc. Nágela Maria Henrique Mascarenhas
eng.nagelamaria@gmail.com
(83) 9 9831-4844
“No meio da DIFICULDADE encontra-se a OPORTUNIDADE.”
(Albert Einstein)