Projeto de estábulo com instalação fotovoltaica

Projeto de estábulo com instalação fotovoltaica: normas europeias, critérios de projeto, análise funcional e dimensional, com exemplos práticos para baixar

O projeto de um estábulo com instalação fotovoltaica representa um desafio interessante para projetistas.

Este artigo de aprofundamento é dedicado precisamente ao projeto de estábulo de gado. Além do projeto arquitetônico, decidimos abordar as necessidades energéticas e, portanto, realizámos um sistema fotovoltaico calculando a produção de energia eco sustentável obtida através da instalação de alguns painéis fotovoltaicos no telhado do estábulo.

O nosso artigo é acompanhado por documentos técnicos no formato dwg e modelo 3D do projeto arquitetônico, bem como pelo projeto da instalação fotovoltaica, todos disponíveis para o download gratuito.

Normas europeias no setor pecuário

As normas vigentes abordam os seguintes aspectos:

impacto ambiental;
bem-estar animal;
qualidade higiênico-sanitária dos produtos;
saúde e segurança do pessoal.

A construção é um aspecto fundamental para o setor pecuário. A maioria de diretrizes e parâmetros estabelecidos pelas diretivas e regulamentos europeus sobre bem-estar animal referem-se, na verdade, a aspectos precisamente construtivos: sistemas habitacionais, áreas mínimas de criação, controle ambiental de abrigos, sistemas de alimentação e rega, tipos de pisos.

Um projeto de estábulo também é regulado por várias normas nacionais, regionais e locais, que garantem a maneira correta de trabalhar, pois consideram os inúmeros fatores a serem abordados no projeto desse tipo de construção.

Tipos de estábulo de gado

Para começar, é importante distinguir entre os dois principais tipos de estabulação:

estabulação fixa;
estabulação livre.

Na estabulação fixa o gado sempre ocupa a mesma área e fica amarrado de forma permanente. Adequada para um máximo de 35 a 40 cabeças de gado, este tipo de estabulação foi a solução historicamente mais usada. Substituída pela estabulação livre com a chegada de novas técnicas de alimentação, ordenha e remoção de excrementos, hoje continua a ser um sistema adotado por fazendas de pequeno porte em áreas de montanha.

A estabulação livre é a forma de estabulação mais comum. A principal característica desse tipo de estabulação é que o gado é livre de se mover dentro de espaços delimitados, dimensionados de forma a garantir maior conforto e melhores condições higiênico-sanitárias.

Neste artigo de aprofundamento iremos focar no projeto de um estábulo conforme sistema de estabulação livre.

Projeto de estábulo: critérios

Orientação e distância de outros edifícios

A orientação do estábulo desempenha um papel importante na definição das condições microclimáticas existentes dentro do próprio estábulo.

Como critério geral, deve-se preferir uma orientação Leste-Oeste, pois:

limita a exposição dos elementos de fechamento, como esquadrias e coberturas, à radiação solar e, portanto, evita o superaquecimento do abrigo.
Favorece a ventilação natural dentro do estábulo devido à diferença de temperatura das duas paredes longas: no Sul o ar quente tende a subir, deixando que chegue ar, por depressão, da parede Norte.
Evita a irradiação direta de áreas de alojamento de animais, aspecto negativo no caso de área de descanso voltada para Oeste.

Forma e tamanho do edifício

Com a difusão do sistema de estabulação livre, houve uma simplificação progressiva do edifício, tanto para limitar os custos de construção quanto para favorecer a ventilação natural do abrigo.

A estrutura de suporte permanece do tipo vigas e pilares, utilizando produtos pré-fabricados de aço, madeira ou concreto armado. É muito aberta e, geralmente, não possui preenchimentos fixos (especialmente nos lados compridos), preferindo preenchimentos leves que podem ser removidos ou ajustados em altura, como redes de proteção ou quebra-ventos de plástico.

É sempre preferível adotar um telhado com inclinação alta (25-35%), prevendo isolamento térmico e cumeeira central equipada com cúpula de proteção. Desta forma, favorece-se troca de ar nas diferentes estações do ano e no verão os animais são protegidos do calor proveniente da cobertura.

Ventilação

A ventilação de um estábulo deve ser bem calculada e projetada. Para este fim, a ventilação natural é favorecida pela presença de cumeeiras, em estábulos com telhado de duas águas, e por grandes aberturas perimetrais.

Nos estábulos com sistema de estabulação livre, o curral de espera e a área de alimentação são os pontos críticos em que a instalação dos ventiladores é prioritária.

Piso

O piso dos estábulos é um fator de grande importância para o bem-estar animal, pois o gado está em contato direto com o mesmo.

O piso deveria ser antiderrapante, não abrasivo, sem bordas afiadas, não muito duro, fácil de limpar, durável e econômico. O piso ideal, no entanto, não existe, pois algumas das características que acabámos de listar são em contraste uma com a outra.

Projeto de estábulo de gado leiteiro

Nas fazendas de gado, o estábulo representa o centro de produção da empresa.

As estruturas clássicas da criação de gado são geralmente constituídas por:

estábulos para abrigo de gado (incluindo enfermaria e sala de parto);
área de exercício ao ar livre (às vezes não prevista).

Outros ambientes adicionais de um estábulo são:

locais para guardar alimentos e camas para gado (celeiros, silos, palheiros);
fábrica de ração, ou seja, uma sala usada para preparação de ração;
locais para coleta e armazenamento de produtos (sala de ordenha, sala de leite);
locais para armazenar excrementos de gado (esterco ou chorume).

Para melhor desenvolver o projeto de estábulo para gado leiteiro, no entanto, é necessário entender bem as funções que caracterizam esse tipo de edifício.

Elementos de projeto comuns

Independentemente do tipo adotado, o projeto de estábulo para gado leiteiro apresenta vários aspectos de projeto comuns:

altura mínima: depende do equipamento que deve ser usado dentro dos espaços; geralmente, são 3,00 m, embora seja recomendável uma altura mínima de 4,50 m.
Paredes laterais: se a profundidade dos ambientes for quatro vezes a altura do beiral, as paredes laterais deverão ficar abertas.
Instalações sanitárias: um estábulo deve estar equipado com instalações sanitárias para o pessoal (por exemplo banheiros, vestiários e chuveiros), organizados de forma a diferenciar ambientes sujos e limpos, garantindo assim um filtro sanitário.

Projeto de estábulo conforme sistema de estabulação livre

O estábulo conforme sistema de estabulação livre é composto por várias áreas: alimentação, descanso, ordenha, exercício (paddock), todos conectados entre si.

Área de alimentação:

largura 3,50 – 4,00 m;
comprimento 0,70 – 0,80 m/cabeça de gado.

A área de alimentação é constituída por curral de alimentação e pista de alimentação, destinada à passagem de meios mecânicos para permitir a distribuição de ração. Geralmente, as duas áreas são separadas por um muro de concreto equipado com prateleiras metálicas. O piso pode ser de cimento ou terra batida.

Área de descanso:

com baias individuais, de cerca de 3,00-4,50 m²/cabeça de gado;
com cama comum, de cerca de 6-8 m²/cabeça de gado.

A área de descanso deve ser construída de forma a garantir o máximo conforto ao gado.

A opção com baias individuais garante maior nível de bem-estar, economia e higiene, pois reduz o custo de cama comum, favorece maior limpeza e evita lesões de glândula mamária.

Área de descanso com baias individuais, dimensões:

comprimento (variável de acordo com o gado criado) 2,40 – 2,50 m;
largura 1,15 – 1,20 m;
corrente de contenção 0,60 – 0,70 da parede;
inclinação piso 1 – 1,5 % na direção da pista de serviço.

As baias individuais podem ser distribuídas conforme abaixo:

duas fileiras de baias separadas pela pista de serviço;
duas fileiras de baias opostas;
três fileiras de baias, duas das quais opostas.

A área de descanso com cama comum é mais flexível daquela com baias individuais.

Área de exercício:

de cimento, 3-6 m²/cabeça de gado;
de terra batida ou palha > 10 m²/cabeça de gado (recomendada 15-20 m²/cabeça de gado).

A área de exercício, caracterizada por cercas externas, é a área em que o gado pode mover-se livremente e ruminar.

A superfície disponível varia de acordo com o tipo de piso. Geralmente, é prevista uma área com piso de concreto perto do estábulo e outra com piso de terra batida mais longe: a primeira é usada no inverno, a segunda no verão.

O estábulo também possui a área de ordenha, composta por: sala de espera, sala de ordenha, sala de leite, sala de máquinas.

A primeira sala, onde as vacas ficam à espera da ordenha, é dimensionada de acordo com o número de cabeças de gado a serem acomodadas.

Curral de espera: 1,30-1,50 m²/cabeça de gado

A sala de ordenha, em vez disso, é dimensionada de acordo com o tipo de técnica adotada:

tipo tandem, 60-70 m² para 20-25 cabeças de gado/altura;
tipo espinha de peixe, de 40 até 180 m² para 30-60 cabeças de gado/altura;
tipo rotativo, de 120 até 200 m² para 80-120 cabeças de gado/altura.

O fosso de ordenha deve ficar cerca de 1 metro abaixo do piso das estações de ordenha para garantir uma posição ergonomicamente correta para o ordenhador.

As dimensões da sala de leite e da sala de máquinas são definidas com base no número e tamanho das máquinas a serem instaladas.

Projeto de estábulo de gado: exemplo prático

O exemplo que vamos realizar é um projeto de estábulo para gado leiteiro, conforme sistema de estabulação livre e equipado com cama comum.

Serviços para pessoal
Depósito
Percurso para pessoal
Área de ordenha
Sala de máquinas
Área de alimentação
Pista de alimentação
Pista de deslocamento do gado
Área de exercício
Área de descanso

O estábulo desenvolve-se por uma área de cerca de 3.200 m², incluindo as várias áreas destinadas ao gado.

A organização interna foi concebida prevendo pistas de alimentação nas áreas mais externas, onde o pessoal distribui ração às vacas, e área de alimentação na parte mais interna. Ambas as áreas possuem piso de cimento.

A área de exercício fica coberta com palha, assim como a adjacente área de descanso.

A parte central é uma pista que permite às vacas sair do estábulo para o exterior. No lado direito, são previstas áreas destinadas às vacas que não são mais produtivas, além de ambientes especiais como, por exemplo, sala de parto e sala de enfermaria.

Na frente do edifício, encontram-se sala de ordenha (com curral de espera), área para pessoal (com banheiros, vestiários e chuveiros) e depósito.

O nosso projeto também inclui alguns elementos comuns:

pilha de composto e tanque de chorume na área Norte, em frente à sala de ordenha;
depósito de máquinas e silo na área Leste;
celeiro e palheiro na área Oeste.

Cálculo fotovoltaico

O nosso projeto de estábulo prevê, enfim, uma instalação fotovoltaica de cerca de 140 KW de potência, constituída por 432 módulos e 2 inversores. Os painéis foram colocados em ambas as águas da cobertura do estábulo com orientação para Leste-Oeste. Cada aspecto é analisado de forma detalhada no arquivo de projeto da instalação fotovoltaica, disponível para o download.