Elementos de design do sistema de ventilação para a sala de parto

Como instalação central que liga as operações a montante e a jusante numa exploração suinícola, o sistema de ventilação da sala de parto deve ser concebido para satisfazer as necessidades ambientais das porcas, ao mesmo tempo que acomoda os requisitos dos leitões.

Na prática, o sistema de ventilação da maternidade é um ambiente de restrições mútuas: as porcas são sensíveis ao calor, enquanto os leitões são sensíveis ao frio. A coordenação desse ambiente de produção é crucial para a lactação das porcas, o cio pós-parto, o crescimento e a condição subsequentes dos leitões, a sobrevivência dos leitões após o desmame e até mesmo o desempenho anual geral do rebanho. Com base nas restrições mútuas entre porcas e leitões, a seguir são apresentados e analisados os elementos de projeto dos sistemas de ventilação da maternidade.

Modos de ventilação:

1. A ventilação da maternidade pode ser organizada como pressão positiva, pressão negativa, pressão igual (ou ligeiramente positiva) ou ventilação natural. Os modos de pressão positiva e igual (ou ligeiramente positiva) são adequados para sistemas filtrados; também existem modos de pressão negativa usados com filtragem. A ventilação natural se aplica a edifícios independentes tradicionais e agora é menos comum em fazendas modernas. Este artigo apresenta principalmente o sistema comum de ventilação de maternidade com pressão negativa não filtrada.
2. Sob pressão negativa não filtrada, os métodos de entrada diferem: entrada no telhado, entrada no telhado resfriada por almofada evaporativa e um modo combinado de entrada longitudinal (túnel) no telhado e na almofada. Nas regiões frias do norte do nosso país, onde as altas temperaturas externas no verão não excedem ou excedem apenas ligeiramente 30 °C, podem ser usados os modos de entrada no telhado ou entrada no telhado resfriada por almofada. Em outras regiões com verões quentes, é aconselhável uma entrada combinada no telhado mais almofada longitudinal (ou entrada no telhado resfriada por almofada). Este modo requer materiais de isolamento térmico para o telhado e o teto suspenso e deve garantir um volume de ventilação suficiente de acordo com a área local.

Estrutura do edifício e layout dos estábulos:

1. O projeto de ventilação para casas de parto não pode ser separado da estrutura do edifício e do layout dos estábulos. Estes devem considerar a escala da exploração, o terreno, o custo de investimento, o ritmo de produção, a rotatividade dos suínos e outros fatores. As fazendas modernas geralmente usam projetos de edifícios conectados com um fluxo de trabalho do tipo “edifício grande, unidades pequenas, tudo dentro, tudo fora”. As extensões dos celeiros geralmente ficam dentro de 30 m. Para fazendas de porcas maiores, para economizar espaço, dois celeiros com extensões superiores a 20 m podem ser combinados em uma única casa de parto com extensão de 50 m, com unidades de parto dispostas simetricamente ao longo de um corredor central.
2. Para o layout dos estábulos, ao usar ventilação evaporativa longitudinal (túnel) durante os verões quentes, recomenda-se que cada fileira não exceda 12 ou 13 estábulos, porque as diferenças de temperatura entre as extremidades de exaustão e entrada afetam a lactação das porcas na extremidade da fileira e o próximo cio. Essa diferença surge porque o volume de exaustão e a velocidade do vento do estábulo de parto não devem ser muito grandes, evitando o estresse por frio aos leitões em amamentação, ao mesmo tempo em que acomodam as porcas em lactação. Portanto, os vãos para ventilação em túnel são relativamente curtos. Quando cada fileira excede 14 baias, recomenda-se o modo de entrada de ar pelo telhado resfriado por painéis, pois nesse modo as aberturas de entrada são distribuídas uniformemente no teto suspenso entre as unidades de parto, garantindo que não haja zonas mortas e melhorando o contato do ar fresco com o rebanho.
3. Independentemente da estrutura do edifício ou do layout dos estábulos, o alojamento deve ser bem vedado e, sempre que as condições o permitirem, devem ser utilizados materiais de construção isolantes com bom desempenho térmico.

Temperatura climática e qualidade do ar:

1. Após selecionar o modo de ventilação, a estrutura do edifício e o layout dos estábulos de acordo com os processos de produção e as condições de investimento, o projeto de ventilação deve seguir o clima local e os requisitos ambientais dentro do estábulo de parto. A latitude, a altitude, a precipitação e outros fatores determinam as condições climáticas locais, que por sua vez influenciam as condições internas do estábulo. Embora a ventilação mecânica e a intervenção humana possam controlar o ambiente interno, o fato de a ventilação atender aos objetivos pretendidos ou às necessidades ambientais do rebanho é limitado por vários fatores.
2. Ao projetar a ventilação da maternidade, use parâmetros adequados de temperatura, umidade e qualidade do ar. As temperaturas-alvo típicas são: porcas em lactação 16 °C a 18 °C, leitões recém-nascidos 35 °C a 37 °C e leitões em amamentação 30 °C a 34 °C. A umidade relativa é geralmente de 60 °C a 80%, aplicável à maioria dos chiqueiros. Em verões quentes, a alta umidade reduz a eficácia do resfriamento por evaporação e agrava o estresse térmico; em invernos frios, a alta umidade aumenta a perda de calor dos animais, afetando a termorregulação e agravando o estresse por frio. A alta umidade também aumenta as concentrações de substâncias nocivas no ar, estimula o crescimento microbiano e promove a deterioração da ração, afetando negativamente a saúde do rebanho. A baixa umidade é menos prejudicial do que a alta umidade, mas quando a umidade relativa cai abaixo de 40%, pode causar rachaduras na pele e aumento de partículas transportadas pelo ar, levando a problemas respiratórios ou de pele. Quando a temperatura é adequada, os extremos de umidade são menos críticos; aumentar a temperatura ou a ventilação pode mitigar a alta umidade. O controle excessivo da umidade pode interferir no controle da temperatura e na entrada de ar fresco e pode reduzir a qualidade geral do ar, portanto, os valores de umidade relativa devem ser usados como referência.
3. Além disso, gases nocivos, compostos voláteis de esterco e urina, ração e poeira orgânica, e a atividade dos animais produzem odores, micróbios e partículas que afetam a saúde do rebanho e as condições do estábulo. Os limites geralmente solicitados são CO2 até 3000 mg/m3, NH3 15 mg/m3 e H2S 5 mg/m3. Esses limites são um pouco mais rigorosos do que para outros chiqueiros, porque os leitões são mais vulneráveis. Em condições de verão quente, o estábulo de parto deve atingir pelo menos 80 renovações de ar por hora; em condições de inverno frio, a ventilação por porca com leitões deve ser de pelo menos 45 m3/h para garantir ar fresco adequado e boa qualidade do ar.

Equipamento de apoio:

1. Exaustão:
   Para garantir que o volume de ar interior exaurido exceda a entrada de ar fresco, criar pressão negativa no interior do estábulo e satisfazer uma ventilação elevada com pressão negativa moderada para um bom desempenho, recomenda-se a utilização de ventiladores axiais. As caixas dos ventiladores disponíveis no mercado são principalmente de aço galvanizado ou fibra de vidro; as caixas de fibra de vidro são mais resistentes à corrosão e duráveis, mas mais caras. Os modelos típicos são ventiladores de acionamento direto de 18″, 24″ e 36″; as unidades de parto raramente utilizam ventiladores acionados por correia de 50″ a 54″, porque os ventiladores com mais de 50″ têm grandes volumes de exaustão e o fluxo de ar repentino no arranque pode causar stress térmico nos leitões. As unidades de parto são geralmente pequenas, pelo que são preferíveis ventiladores médios e pequenos. Ao calcular o volume de exaustão, use curvas de ventilador a pressões estáticas de 12,5 Pa ou 25 Pa; uma pressão estática mais alta produz um fluxo de ar menor e um consumo de energia mais alto. Considerando a estanqueidade do celeiro, a precisão dos dados do ventilador do fabricante e a estrutura interna, usar o fluxo de ar correspondente à pressão estática de 25 Pa é mais seguro e preciso.
   Além disso, durante a operação de baixa ventilação no inverno, o uso da exaustão da calha (fossa de dejetos) é eficaz na supressão de vapores nocivos da fossa que afetam os leitões. No verão, com o aumento da ventilação e da frequência de troca, o impacto relativo da exaustão da calha é reduzido.
2. Entrada:
   Após a exaustão do ar viciado, o ar fresco deve ser fornecido por meio de dois modos de entrada: através do teto suspenso ou através das paredes finais. No modo de entrada pelo teto, pequenas janelas de entrada no teto são acionadas para abrir para baixo. Em baixas taxas de ventilação, a persiana se abre ligeiramente e o fluxo de ar envolve o teto e se mistura lentamente com o ar interno antes de descer para os currais. Em taxas de ventilação mais altas, o ângulo da persiana aumenta e o fluxo de ar entra na área do curral obliquamente. Para evitar correntes de ar verticais diretas que podem prejudicar os leitões ou agitar gases nocivos dos fossos de dejetos, limite e controle o ângulo da persiana. As entradas no teto devem ser distribuídas uniformemente para aumentar a cobertura de ar fresco e evitar zonas mortas, e não devem entrar em conflito com comedouros, cabos de energia ou luzes.
   O modo de entrada na parede final é usado para ventilação de túnel no verão. A velocidade do vento na seção das casas de parto geralmente não excede 1 m/s; a área de entrada do túnel é calculada usando velocidades de vento de entrada de 3 m/s a 4 m/s. As aberturas de entrada podem ser ajustadas com painéis de PVC acionados ou automaticamente com base no volume de exaustão do ventilador.
3. Resfriamento:
   O resfriamento por painéis evaporativos baseado no princípio da evaporação é um método de resfriamento comprovadamente confiável. A água umedece o meio do painel por cima; o ar quente aspirado através do painel sob pressão negativa entra em contato com o painel úmido e é resfriado por evaporação, aumentando a umidade interna. A velocidade do vento da ventilação do túnel adiciona o efeito de resfriamento do vento para atingir as temperaturas desejadas. No entanto, a eficácia do resfriamento do painel diminui à medida que a umidade relativa do ambiente aumenta.
   Normalmente, use um meio de almofada com 15 cm de espessura e um ângulo de ondulação (por exemplo, 45/15 graus) para garantir uma entrada de ar suave e um tempo de contato prolongado entre o ar e a almofada. Calcule a área do painel usando uma velocidade de passagem pelo painel de 1,7 m/s a 1,9 m/s; velocidades de passagem mais altas aumentam a perda de pressão e reduzem o fluxo de ar do ventilador. Como os estábulos de parto evitam velocidades de ar excessivas e geralmente têm um número limitado de ventiladores, é prático aumentar a área do painel e escolher uma velocidade de passagem pelo painel mais baixa.
4. Aquecimento:
   Além do aquecimento local das áreas de descanso dos leitões com lâmpadas de calor, os estábulos de parto requerem fontes de calor adicionais nas estações frias para compensar a perda de calor da ventilação e atingir as temperaturas desejadas. As opções de aquecimento são geralmente sistemas de água quente e aquecedores a gás. O aquecimento a água quente tem um custo operacional mais baixo, mas uma resposta mais lenta; o aquecimento a gás custa mais, mas pode aumentar a temperatura do estábulo instantaneamente. Em fazendas de porcas maiores, os aquecedores a gás podem reduzir o tempo de secagem pós-desinfecção e melhorar a rotatividade da sala de parto.
5. Controle de automação:
   O objetivo da ventilação é manter temperaturas adequadas para a amamentação de porcas e leitões, portanto, a operação dos equipamentos de entrada, exaustão, resfriamento e aquecimento requer controle automatizado de alta precisão, em vez de intervenção manual. Escolha controladores ambientais de precisão para evitar grandes oscilações de ventilação que causam flutuações de temperatura prejudiciais aos leitões e para obter boa eficiência energética. Em sistemas de controle de pressão negativa, as funções de alarme são indispensáveis, especialmente alarmes de anomalia de temperatura em casas de parto.