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Ciência Rural, v.42, n.1, jan, 2012.

Ciência Rural, Santa Maria, v.42, n.1, p.64-67, jan, 2012

ISSN 0103-8478

Juliano FiorelliI* Rene SchmidtI Celso Yoji KawabataII Celso Eduardo Lins de OliveiraI HolmerSavastano JuniorI João Adriano RossignoloI

Eficiência térmica de telhas onduladas de fibrocimento aplicadas em abrigos individuaispara bezerros expostos ao sol e à sombra

Thermal efficiency of fiber cement corrugated sheets applied to individual housing for calvesexposed to sun and shade

Recebido para publicação 14.04.11 Aprovado em 03.10.11 Devolvido pelo autor 02.12.11CR-5147

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo da eficiênciatérmica de coberturas de bezerreiros individuais expostas aosol e à sombra, por meio de termografia infravermelha,temperatura interna e índices de conforto térmico. Foramavaliados quatro bezerreiros, três expostos ao sol, a saber: (i)cobertos com telhas de fibrocimento sem amianto - pintadasde branco, (ii) sem pintura e (iii) com sombrite posicionadointernamente aos bezerreiros, à distância de 0,10m da faceinferior da telha. O quarto bezerreiro foi instalado em áreasombreada e coberto com telhas de fibrocimento sem pintura.As coletas de dados foram realizadas durante 21 dias, noshorários das 11h00min, 14h00min e 17h00min. Os resultadosmostraram variações significativas na temperatura de superfíciedas coberturas e nos índices de conforto térmico, entre ostratamentos expostos ao sol e à sombra, para todos os horáriosavaliados. As imagens termográficas infravermelhasmostraram-se eficientes para melhor compreensão dosprocessos de transferência de calor da cobertura para o interiordas instalações.

Palavras-chave: bezerreiro, conforto térmico, termografiainfravermelho.

ABSTRACT

This research presents a study of roof thermalefficiency in individual housing for calves exposed to sun andshade through infrared thermography, internal temperatureand thermal comfort indexes. Four different individual housingfor calves covered with asbestos-free fiber-cement corrugatedsheets were evaluated. Three of them were directly exposed tothe sun: (i) corrugated sheets painted white in the externalsurface, (ii) corrugated sheets without painting and (iii) with

screen shade fabric installed 0.10m under de internal surfaceof the corrugated sheet. The fourth individual housing wasinstalled in the shade area and covered with unpaintedcorrugated fiber-cement sheets. The analysis was taken for 21days at 11h00min, 14h00min and 17h00min. The results indicatesignificant variations in the roofing surface temperature andthermal comfort indexes among the treatments exposed to thesun and shade, for all the evaluations during the day. Theinfrared thermography images were effective for betterunderstanding the heat transfer processes from the roof to theinternal environment of the housing.

Key words: housing for calves, infrared thermograph, thermalcomfort.

A renovação dos rebanhos de pecuárialeiteira e de corte depende diretamente dasustentabilidade no sistema de criação de bezerros. Oalcance de índices apropriados de produção da criaçãodepende de fatores genéticos, alimentares, manejosanitário e instalações adequadas. Nos rebanhos emque as vacas são ordenhadas sem a presença dosbezerros, é comum a separação de mãe e filho nomomento do parto, ou no dia seguinte. Nessa situação,os bezerros são alojados em abrigos individuais oucoletivos denominados bezerreiros. Essas instalaçõesdevem ser capazes de amenizar as sensações dedesconforto para o animal, além de oferecer condiçõesadequadas de higiene (KAWABATA, 2003).

-NOTA-

IDepartamento de Engenharia de Alimentos, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA), Universidade de SãoPaulo (USP), 13635-900, Pirassununga, SP, Brasil. E-mail: julianofiorelli@usp.br. *Autor para correspondência.

IICentro de Ciências Agrárias e Ambientais, Universidade Federal do Maranhão (UFMA), 65500-000, Chapadinha, MA, Brasil.

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A maioria das raças bovinas sofre estressetérmico em regiões quentes e com alta incidência deradiação, por serem oriundas de regiões de clima maisameno. Uma alternativa para se evitar esse efeito é ouso de sombreamento (SILVA, 2000; CAMPOS et al.,2005).

Dentro desse escopo, o presente trabalhoobjetivou avaliar o ambiente térmico no interior deabrigos individuais para bezerros, expostos ao sol e àsombra, cobertos com telha de fibrocimento semamianto (nova tecnologia - NT), utilizando termografiainfravermelho e índices de conforto térmico.

Foram avaliados quatro bezerreirosindividuais, construídos com estrutura de madeiraserrada e fechamento lateral com placas de madeiracompensada, pintadas com tinta PVA branca, comdimensões de 1,00m x 1,50m, cobertos com telha defibrocimento sem amianto (NT), com dimensõesnominais de 1,10m x 1,83m, espessura de 5mm. Osbezerreiros foram posicionados na direção leste-oestee o piso do entorno foi forrado com areia grossa, comoforma de garantir melhor condição de higiene nasimediações das instalações. As telhas foram avaliadasem quatro configurações: telha fibrocimento pintadade branco (TFCB), telha de fibrocimento sem pintura(TFC) e telha de fibrocimento com tela desombreamento, “sombrite”, posicionado na face inferior(TFCS), expostas ao sol. O conjunto telha + sombritevisa a minimizar o efeito de transmissão da radiaçãosolar para o interior da edificação por meio da formaçãode um colchão de ar entre a telha e a tela sombrite,contr ibuindo com a redução da temperatura econsequentemente reduzindo o estresse térmico doanimal. O quarto bezerreiro coberto com telha defibrocimento sem pintura sombreada (TFCSomb) foiinstalado sob sombra natural de árvores típicas daregião (Sibipiruna - Caesalpinia peltophoroides), comdiâmetro médio de 0,8m e altura de 10m.

As avaliações foram realizadas durante 21dias, nos horários das 11h00min, 14h00min e 17h00min,durante o período da primavera de 2009 (21/09-20/12)que costuma ser crítico na região, devido àstemperaturas máximas elevadas, amplitudes térmicasdiárias elevadas e pouca chuva. Os dados foramcoletados apenas nos dias de sol. Para a análise dosíndices de conforto térmico - Índice de Temperatura doGlobo e Umidade (ITGU), Carga Térmica Radiante(CTR) e Índice de Temperatura e Umidade (ITU), foramutilizadas as equações propostas por BUFFINGTONet al. (1977), ESMAY (1969) e THOM (1958).

Com o auxílio do termovisor Fluke, modeloTi20TM (Fluke Corporation, Everett, WA, USA), foramcoletadas imagens termográficas das superfícies

internas das coberturas dos bezerreiros. A leitura comcâmera termográfica foi realizada a uma distância deaproximadamente 40cm da superfície inferior internada telha, abrangendo uma área de 0,5m2.

Com os dados obtidos, foi realizada umaanálise estatística segundo o delineamento em blocoscasualizados (DBC) no esquema fatorial (4x3) - fatorquatro corresponde ao acondicionamento térmico“cobertura” e o fator três corresponde às “horas decoleta”. O fator acondicionamento térmico, formadopor quatro níveis (TFC, TFCB, TFCS e TFCSomb) e ofator horas de coletas por três níveis (11h00min,14h00min e 16h00min), totalizando doze tratamentos.Os dias de coletas dos dados climáticos foramconsiderados como repetições de cada tratamento. Combase na análise da ANOVA, procedeu-se ao TesteTukey, a 5% de probabilidade, para as variações dia,tratamento e horas, com o objetivo de investigar ocomportamento das médias. Pela análise da variância(ANOVA), observa-se que não houve diferençaestatística significativa (P<0,05), para os índices deconforto térmico (ITGU, CTR, ITU), entre os bezerreirosexpostos ao sol no mesmo horário. Foi identificadadiferença significativa (P<0,05) entre os índices deconforto térmico (ITGU, CTR, ITU), entre os horáriosdeterminados, para bezerreiros expostos ao sol.Comparando bezerreiros expostos ao sol (TFC, TFCB,TFCS) com bezerreiro exposto à sombra (TFCSomb),foi observada diferença significativa nos índices deconforto térmico CTR, ITU e Temperatura Ambiente,para todos os tratamentos em estudo.

É possível observar uma elevação no valorda CTR ao longo do dia para todas as coberturasavaliadas, atingindo índice máximo às 14h00min. Essecomportamento diurno da CTR foi constatado porNÄÄS et al. (2001) e FURTADO et al. (2003) e é explicadopelo fato de que os valores que definem a CTR ocorremem função da radiação solar que, por sua vez, atinge osvalores mais elevados próximo das 12h00min, quandoo sol se posiciona de forma mais perpendicular ao planodo horizonte local e, também, em razão da radiação deondas longas emitidas pela vizinhança. O mesmocomportamento foi observado para TemperaturaAmbiente e Temperatura de Superfície. O bezerreiroexposto à sombra apresentou valores de CTR quediferem estatisticamente (P<0,05) dos outros abrigosexpostos ao sol. O sombreamento natural promove ummicroclima diferenciado, que pode contribuir com osíndices de produtividade de animais alojados nessascondições.

Ao se comparar os valores dos índices deconforto térmico ITGU e ITU, determinados no presenteestudo, com aqueles de termoneutralidade para gado

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de leite indicados na literatura por THOM (1958),BAÊTA (1985) e CAMPOS et al. (2005), é possívelafirmar que nenhum bezerreiro apresentou índices deconforto térmico adequados para a criação de bezerros,no período em estudo, mesmo para bezerros na faseinicial. Todos apresentaram condição de alerta ouperigo em todos os horários analisados. As coberturasapresentaram o mesmo comportamento para os índicesITU e ITGU, com valores diferentes estatisticamentepara os diferentes horários de coleta, sendo o horáriodas 14h00min o que apresentou maiores valores,corroborando resultados obtidos por SAMPAIO et al.(2009).

Comparando os valores obtidos paravariável climática Temperatura Ambiente com aquelesde termoneutralidade, em que a situação de desconfortopara bezerros acentua-se lentamente a partir de 18ºC,atingindo índices críticos a partir de 26ºC (Vieira de Sá,apud SANTOS et al., 1993; KAWABATA, 2003), épossível afirmar que o bezerreiro exposto à sombra foia instalação que apresentou menor temperaturaambiente, no período em estudo, que é considerado o

mais crítico na região, devido às temperaturas máximaselevadas, amplitudes térmicas diárias elevadas e poucachuva.

O uso do processamento de imagenstermográficas infravermelhas mostrou-se umaferramenta facilitadora da identificação de diferençassignificativas de temperatura de superfície de coberturado bezerreiro exposto à sombra em comparação àquelesexpostos ao sol. Pela análise estatística, observa-sediferença significativa na temperatura de superfície,entre os tratamentos expostos ao sol, sendo possívelconstatar que a TFCB foi a que apresentou menoresvalores de temperatura de superfície dos abrigosexpostos ao sol. Os resultados de temperatura determovisor indicam variação no gradiente detemperatura da superfície interna das telhas em estudo(cores vermelhas e amarelas indicam maiorestemperaturas e cores azul e rosa indicam temperaturasmenores), figura 1. A colocação do sombrite contribuiucom a redução da temperatura da superfície interna dacobertura, no entanto, seu efeito não minimizou osíndices de conforto térmico aferidos nos abrigos.

Figura 1 - Imagem termográfica das superfícies internas das telhas dos bezerreiros às 14h00min. Gradiente decores indica a variação da temperatura superficial em oC (cor amarela, maior temperatura). Avaliaçõesfeitas em dias de sol entre os meses setembro e dezembro de 2009, na região central do estado de SãoPaulo, Brasil.

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REFERÊNCIAS

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