Comment concevoir un bâtiment d’élevage : le guide technique et professionnel avec modèle BIM
Comment concevoir un bâtiment d’élevage : les lignes directrices pour le professionnel avec les réglementations, les conseils pratiques et un exemple complet accompagné de rendus, de fichiers dwg, de la conception de l’installation photovoltaïque et du modèle 3D réalisé avec un logiciel de conception architecturale BIM à télécharger
Dans ce guide pratique nous allons voir comment procéder correctement pour concevoir un bâtiment d’élevage, en abordant tous les aspects techniques pratiques et théoriques.
Nous vous mettons à disposition, en outre, un exemple complet réalisé avec un logiciel professionnel pour ingénieurs et architectes accompagné de dessins DWG, rendus et d’un projet de système photovoltaïque.
Ci-dessous vous pouvez déjà télécharger gratuitement le fichier contenant le projet avec lequel nous avons réalisé le rendu et essayez vous-même à obtenir ces résultats ; vous pouvez également télécharger gratuitement la version utilisable pour 30 jours du logiciel de conception architecturale BIM Edificius complet de toutes les fonctionnalités.
rendu bâtiment d’élevage stabulation libre à litière – réalisé avec Edificius
Téléchargez le modèle 3D BIM (fichier .edf) du projet
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La norme européenne dans le secteur zootechnique
Les impositions des normes concernent les aspects suivants :
- l’impact environnemental ;
- le bien-être de l’animal ;
- la qualité d’hygiène et sanitaire de la production ;
- la santé et la sécurité des travailleurs.
Preuve de l’importance dans la construction dans du secteur zootechnique, il est important de rappeler que la majorité des indications et des paramètres mentionnés dans les directives et les normes européennes sur le bien-être des animaux se réfèrent à des aspects purement constructifs (les systèmes de stabulations, les surfaces minimales d’élevage, les contrôles du bâtiment, des systèmes d’alimentation et d’abreuvement, les types de revêtements de sol).
- Voir les normes de la Commission européenne sur le bien-être animal
- Téléchargez le rapport sur le bien-être animal dans l’Union européenne
- Téléchargez la directive 98/58 / CE du Conseil
- Téléchargez le règlement (CE) n. 806/2003 du Conseil
À réglementer la conception d’une étable, les différentes règles nationales, régionales et locales veillent et garantissent un fonctionnement correct, en tenant compte des divers facteurs qui gravitent autour de ce bâtiment.
Types de bâtiment d’élevage pour les bovins
Comme point de départ, il est utile de distinguer les deux principaux types d’étables :
- à stabulation fixe
- à stabulation libre.
Dans la stabulation fixe, les animaux occupent toujours le même espace et sont attachés à un râtelier. Indiqué pour un nombre maximum de 35 à 40 têtes, l’étable à stabulation fixe a toujours été la solution la plus utilisée. Avec l’apparition de nouvelles techniques d’alimentation, de traite, d’enlèvement des excréments, il a été remplacé par la stabulation gratuite ; aujourd’hui, il est encore utilisé dans les zones de montagne pour les petites exploitations.
La stabulation libre est la forme d’élevage la plus répandue. La principale caractéristique de cet élevage est que les vaches sont libres de se déplacer dans les espaces délimités, dimensionnées pour garantir un plus grand confort et de meilleures conditions hygiénique-sanitaire.
Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la conception d’une étable avec stabulation libre.
coupe B-B – réalisé avec Edificius
La conception d’une étable : les critères
L’orientation et la distance par rapport aux autres bâtiments
L’orientation de l’étable joue un rôle important dans la détermination des conditions micro-climatiques présentes à l’intérieur.
Comme critère général, une étable libre doit de préférence avoir une orientation Est-Ouest.
Cette orientation :
- limite l’exposition au rayonnement solaire des éléments de fermeture (portes, fenêtres, toiture) et donc la surchauffe du bâtiment.
- favorise la ventilation naturelle à l’intérieur en raison de la différence de température des deux longs murs (l’air chaud du côté sud a tendance à monter rappelant l’air appelant l’aire de la dépression du côté nord).
- évite l’irradiation directe des zones de stabulation des animaux, un aspect nuisible s’il s’agit de la zone de repos exposée à l’Ouest.
La forme et la dimension du bâtiment
Avec la multiplication des étables à stabulation libre, l’enveloppe du bâtiment a été progressivement simplifiée, à la fois pour limiter les coûts de construction et pour favoriser la ventilation naturelle de l’étable.
La structure portante est toujours de type à poutres et piliers, avec l’utilisation de produits préfabriqués en acier, en bois ou en béton armé, et très souvent ouvert et ne comporte pas de murs périphériques en remplissage fixe (en particulier sur les grands côtés), avec la possibilité de placer des murs-rideaux légers et amovibles ou réglables en hauteur, tels que des filets ou des bâches d’ombrage ou des brise-vents en plastiques.
rendu zone d’abreuvement – réalisé avec Edificius
Il est toujours préférable d’avoir un toit à deux pans avec une pente élevée de (25-35%) avec isolation thermique et une arête centrale munie d’un « chapeau » de protection. De cette façon, le recyclage d’air est favorisé au cours des différentes saisons de l’année et les animaux sont protégés de la chaleur radiante provenant du toit en été.
La ventilation
La ventilation d’une étable doit être conçue et calculée. La ventilation naturelle est favorisée par une arête continue, dans les étables avec un toit à deux pans et de grandes ouvertures de périmétrales.
Dans les étables à tabulations libres, la zone d’attente pour la traite et la zone d’alimentation sont les points critiques où l’installation des ventilateurs est une priorité.
Le revêtement de sol
Le sol des étables est un élément de grande importance pour le bien-être des animaux, car c’est la partie du bâtiment avec laquelle les animaux ont le plus de contact.
Pour cette raison, il doit être antidérapant, non abrasif, sans arêtes vives, pas trop dur, facile à nettoyer, résistant, durable et économique ; déjà dans cette liste, il est clair que le sol optimal n’existe pas, certaines de ces caractéristiques se contrastent fortement entre elles.
coupe A-A – réalisé avec Edificius
La conception d’une étable pour les vaches laitières
Dans les exploitations agricoles ou l’élevage des bovins est la ressource primaire, la ferme représente le centre de la production de l’entreprise agricole.
Les structures classiques de l’élevage sont généralement constituées par :
- une étable pour soins des animaux (comprenant l’infirmerie et la salle d’accouchement) ;
- la zone pour les exercices non couverte (cette zone peut être parfois être absente).
Les locaux auxiliaires de l’étable peuvent être :
- des locaux pour stocker de la nourriture et des litières (granges, silos, meules de foin) ;
- la provenderie, une salle utilisée pour la préparation des provendes ;
- les locaux pour la collecte et le stockage des produits (salle de traite, salle du lait) ;
- des structures pour le stockage des déjections animales (fumier ou lisier).
Pour développer au mieux la conception d’une étable pour les vaches laitières, il est nécessaire de comprendre les fonctions qui caractérisent la structure.
Rendu espaces extérieurs – réalisé avec Edificius
Des éléments de conception communs
Indépendamment du type, dans la conception d’une étable pour les vaches laitières, il existe plusieurs aspects de conception communs :
- hauteur minimale : elle dépend de l’équipement qui est utiliser dans les espaces ; normalement elle est de 3,00 m de hauteur même si la hauteur minimale recommandée est de 4,50 m
- parois latérales : si la profondeur des locaux est quatre fois supérieure à celle de l’avant-toit, les parois latérales doivent être ouvertes
- service sanitaire : parmi toutes les activités présentes dans ces structures, des services doivent également être fournis au personnel, tels que toilettes, vestiaires, douches, etc., qui sont agencés de manière à garantir un environnement propre / sale. ”, assurant ainsi un filtre sanitaire.
rendu perspective extérieure – réalisé avec Edificius
La conception d’un bâtiment d’élevage pour bovin à stabulation libre
L’étable à stabulation libre est composée de différentes zones : d’alimentation, de repos, de traite, d’exercice (paddock), toutes reliées les unes aux autres.
plan – réalisé avec Edificius
Zone d’abreuvage :
- largeur 3,50 – 4,00 m
- longueur 0,70 – 0,80 m/par tête
L’espace pour nourrir les vaches se compose d’une allée pour l’alimentation et d’une allée pour la distribution du fourrage au bétail, destinées au passage des tracteurs permettant la distribution des aliments. Généralement, les deux zones sont séparées par un muret en béton séparé par un râtelier. Le sol peut être en béton, en terre battue ou en grillage.
Zone de repos :
- avec logette, environ 3,00-4,50 m²/par tête
- avec litière permanente, environ 6-8 m²/par tête
La zone de repos doit être construite de manière à garantir un confort maximal aux animaux.
La zone de logette garantit le plus haut niveau de bien-être, d’économie et d’hygiène : elle réduit le coût de la litière, assure une plus grande propreté et évite de piétiner la mamelle.
Zone de logette, les dimensions :
- longueur (qui varie selon les races élevées) 2,40 – 2,50 m
- largeur 1,15 – 1,20 m
- barre d’avancement 0,60 – 0,70 de la parois
- pente du sol 1 – 1,5 % vers l’allée de service
Les logettes peuvent être distribuées dans :
- deux rangées de logettes séparées par l’allée réservée aux animaux (animaux ‘croupe à croupe’)
- deux rangées de logettes opposées (animaux « tête à tête »)
- trois rangées de logettes, deux opposés et une avec une seule rangée.
La zone de repos de la litière permanente est la solution plus élastique que la solution à logette.
Zone d’exercice :
- en béton, 3-6 m²/par tête
- en terre battue, paille, autres, > 10 m²/par tête (recommandé 15-20 m²/par tête)
La zone d’exercice est représentée par des enclos extérieurs, c’est la zone où la vache peut se déplacer librement et se consacrer à la rumination.
La surface disponible varie en fonction du type de sol : la tendance est de créer une zone pavée en béton près de l’étable et une zone à l’extérieur : la première sera utilisée en hiver, la seconde en été.
L’étable se complète avec la zone de traite. C’est un espace composé de : salle d’attente, salle de traite, salle de lait, salle des machines.
La première salle, où les animaux s’arrêtent avant la traite, est dimensionnée en fonction du nombre d’animaux présents à l’intérieur.
Salle d’attente : 1,30-1,50 m²/ par tête
La salle de traite, quant à elle, dépend du type de technique que l’on souhaite utiliser :
- en tandem, 60-70 m² par traite 20-25 par tête/h
- en épi, de 40 à 180 m² par traite 30-60 par tête/h
- rotative, de 120 à 200 m² par traite 80-120 par tête/h
La fosse de traite doit se situer à environ 1 mètre en-dessous du sol des postes de traite pour assurer une position ergonomique correcte à l’opérateur.
rendu salle réservée au bovin pour la traite – réalisé avec Edificius
Les dimensions de la salle de laiterie et de la salle des machines sont définies par le nombre et la taille des machines prévues.
La conception d’une étable : un exemple pratique
L’exemple que nous présentons est une conception d’un bâtiment d’élevage pour les vaches laitières, à stabulation libre et une litière permanente.
zone bâtiment d’élevage – réalisé avec Edificius
- Services personnels
- Entrepôt
- Parcours pour les piétons
- Zone de traite
- Salle des machines
- Zone de fourrage
- Allée de fourrage
- Allée de déplacement des vaches
- Zone d’exercice
- Zone de repos
L’étable s’étend sur une surface d’environ 3 200 m² qui contient principalement les fonctions destinées au bétail.
L’organisation interne a été conçue en prévoyant, dans les zones les plus extérieures, les couloirs d’alimentation dans lesquels la nourriture pour les animaux est distribuée. Vers l’intérieur a été prévu la zone de fourrage ; comme dans la zone précédente, même dans ce cas, le sol a été conçu en béton.
La zone d’exercice est recouverte de paille, la zone adjacente qui est destinée au repos.
La partie centrale est une allée qui permet au bétail de quitter la structure pour atteindre les zones extérieures ; sur le côté droit, ce trouve les zones destinées aux animaux qui ne sont plus productifs : des boxes pour les accouchements et des boxes pour l’infirmerie.
Sur l’un des deux côté cour du bâtiment, se situe la zone utilisée à la traite (avec sa zone d’attente), la zone réservée au personnel (avec les toilettes, les vestiaires et les douches) et l’entrepôt.
Notre projet sur l’étable ce complète avec ceux que nous avons définis les éléments communs :
- le compost et le réservoir à lisier ont été conçus dans la zone nord, à l’opposé de la zone de traite ;
- dans la zone Est, le dépôt des machines et le silo ont été placés ;
- dans la zone Ouest la grange et les bottes de foin.
Calcul photovoltaïque
Le projet dispose d’une installation d’environ 140 KW, composée de 432 modules et de 2 onduleurs. Les panneaux sont positionnés des deux côtés du toit de l’étable avec une orientation Est-Ouest. Chaque détail est approfondi dans le fichier de projet de l’installation photovoltaïque disponible en téléchargement.
Télécharger les DWG et les modélisations 3D
La section suivante est dédiée au téléchargement gratuit des dessins, des projets produits, et des logiciels utilisés pour la réalisation de cette conception.
plan d’exécution – réalisé avec Edificius
Téléchargez le modèle 3D BIM (fichier .edf) du projet
Téléchargez le modèle IFC du projet
Téléchargez les dessins DWG au format .zip du projet de l’étable
La conception d’une installation photovoltaïque
modèle 3D installation photovoltaïque – réalisé avec Solarius PV BIM
Téléchargez le projet de l’installation photovoltaïque du bâtiment d’élevage (fichier .srlp2)
