HUISVESTING EN BIOVEILIGHEID SAMENVATTING
Inleiding
De huisvesting van dieren is een productiefactor en moet dus bekeken worden vanuit het standpunt
van de algemene bedrijfsvoering. Hierbij is het economische, ecologische, ergonomische en
ethologische belangrijk.
Economische aspecten
• Densiteit = aantal dieren
• Vermorsen = voedingssysteem
• Energie: isolatie, klimaatcontrole
• Onderhoud: vloer, boxen, klimaatregeling
• Arbeid: bereikbaarheid van de dieren
Ecologische aspecten
• Emissies (lucht, water, bodem)
• Ruimtelijke inplanting
Ergonomische aspecten
• Werkefficiëntie en werkkwaliteit
• Gezondheidsvoorwaarden
Ethologische aspecten
• Dierenwelzijn: normale gedragspatroon, groei en ontwikkeling, gezondheid, voortplanting
Multifactoriële aandoeningen = ziekten die beïnvloed worden door meerdere factoren
Hoofdstuk 1: fysische elementen van de massa- en energiebalans in de stal
Stallucht
Lucht is een combinatie van droge lucht en waterdamp
De absolute en relatieve vochtigheid
Stallucht karakteristieken: vochtigheid, temperatuur, soortelijk gewicht – volume, enthalpie / energie-inhoud,
partiële dampdruk
Absolute luchtvochtigheid = massa waterdamp / massa droge lucht
Relatieve luchtvochtigheid = hoeveelheid waterdamp in lucht in vergelijking met hoeveelheid waterdamp die de
lucht kan bevatten
• Uitgedrukt in procent
• Relatieve vochtigheid = hoeveelheid waterdamp / temperatuur
• Op bepaald moment is de lucht verzadigd, dit is temperatuursafhankelijk (hoe hoger de temperatuur,
hoe meer waterdamp in de lucht aanwezig kan zijn)
• Lage relatieve vochtigheid = maat voor drogende vermogen van de lucht
• Hoge relatieve vochtigheid = maat voor kans op condensatie op koude oppervlakken
Moment dat lucht verzadigd is = dauwpunttemperatuur
Het soortelijk gewicht
,Soortelijke gewicht afhankelijk van: temperatuur, hoeveelheid vocht in lucht → uitgedrukt in kg/m³
• Soortelijk gewicht = 1 / soortelijk volume
• Vochtige lucht lichter dan droge lucht
• Warme lucht lichter dan koude lucht
• 1 m³ droge lucht ongeveer gelijk aan 1.2 kg
➔ Warme en vochtige lucht bovenaan in stal, soms condensatie aan koude dakoppervlakken
! bij goede ventilatie is het verschil in temperatuur tussen de vloer en het plafond kleiner !
Enthalpie of vocht-inhoud van vochtige lucht
Enthalpie = energie-inhoud vochtige lucht in vergelijking met energie-inhoud droge lucht (bij 0°C)
Totale energie-inhoud vochtige lucht: deel voelbare (sensibele) warmte en deel verborgen (latente) warmte
• Latente warmte = energie die nodig is om water om te zetten in waterdamp (1 liter: 2500 kJ)
• Droge lucht lagere energie-inhoud dan warme lucht bij zelfde temperatuur
Principe evaporatieve koeling
• Water onder nevelvorm mengen met lucht → verdamping tot waterdamp
• Verdamping onttrekt warmte aan omgeving → temperatuur daalt
• Systeem:
o Lucht door lamellenbord thv inlaat
o Water wordt verneveld in lamellen
o Binnenkomende lucht frisser maar vochtiger
Evaporatieve koeling (= adiabatisch = geen warmte uitwisseling met omgeving) en energie-inhoud lucht
= koeling met waterdruppeltjes
Cooldownsysteem bij melkvee: combinatie van verneveling van water ( zorgt voor minder hittestress) en
gebruik ventilatoren
➔ Temperatuur 5-7°C lager, relatieve vochtigheid + 5-10%
H = 1(Cd * t) + 2(Cm * t * mm) + 3(CI * mm)
• H = enthalpie (J/kg)
• t = temperatuur
• Cd = soortelijke warmte van droge lucht
• Cm = soortelijke warmte van waterdamp
• mm = absoluut vochtgehalte
• CI = verdampingswarmte
Het diagram van Mollier
y-as: absolute luchtvochtigheid, x-as: luchttemperatuur, grafiek: enthalpie
lijnen van constante enthalpie beginnen linksboven en eindigen rechts onder
, • Isenthalpische veranderingen: enthalpie (energie-inhoud) van vochtige lucht verandert niet (vb.
verdamping van plassen, bij evaporatieve koeling)
Meten van temperatuur
• Droge bol thermometer: normale thermometer
• Natte bol thermometer: 2 buisjes (1 met nat, katoenen kousje) en luchtstroom 5m/s
➔ Met de waarde van deze temperaturen en het diagram van Mollier kun je de relatieve vochtigheid en
dauwpunttemperatuur bepalen (relatieve vochtigheid 100% → dauwpunt gelijk aan luchttemperatuur)
Te onthouden bij stallucht
• Vochtigheid
• Temperatuur
• Warme en vochtige lucht stijgen
• Enthalpie: voelbare en sensibele warmte
• Principe van evaporatieve koeling
Stalwanden
Het materiaal
Warmtegeleidingscoëfficient 𝛾: geeft aan hoeveel warmte per m² doorheen 1m dik materiaal stroomt bij
temperatuursverschil van 1K gedurende 1 seconde
• Hoe lager deze waarde, hoe beter het materiaal isoleert (= maat voor geleiding / conductie)
• Best isolerende materialen bevatten veel lucht en weinig water
Materiaal van de stalwand
• Percentage vocht bepaalt door gebruik (binnen, buiten, regen, …), percentage lucht bepaald bij
productie
• Veel lucht in wand: goed voor isolatie
• Weinig lucht in wand: goed voor stabiliteit en warmteopslag
➔ Compromis: celbeton, wand van verschillende materialen
Enkelvoudige en samengestelde wand
Warmteovergangscoëfficiënt α: hoeveelheid warmte per m² die in 1 seconde overgaat van fluïdum naar vast
lichaam bij temperatuurverschil 1K
• Door overgang van lucht naar wand treedt straling en convectie op
• Zwaar beïnvloed door luchtsnelheid (hoe sneller de lucht, hoe meer warmte wordt afgestaan)
Warmte-overgangsweerstand R = 1 / α
Warmtedoorgang 𝜙: hoeveelheid warmte per m² die per seconde door een wand vloeit bij
temperatuursverschil van 1K
• 𝜙 = U * (tinside – toutside)
• Wand met grote U-waarde laat warmte gemakkelijk door (geen goede isolator)
• Kan voor enkelvoudige of samengestelde wanden
Spouwmuur = dubbele wand met luchtlaag (spouw) ertussen
Aanbevolen U-waarden voor wanden in pluimvee- en varkensstallen
• Dak of plafond: 0.3-0.4 (jonge dieren) tot 0.4-0.5 (oude dieren)
• Wanden: 0.7
, De stal
Bij een stal wordt, in de berekening van warmteverliezen of winsten gebruik gemaakt van de gewogen
gemiddelde U-waarde, rekening houdend met temperatuursverschillen.
Stal = som van aantal wanden
Het dak van veestallen is de grootste oppervlakte en daarom is een goede dakisolatie dus heel belangrijk.
• Preventie warmteverlies in winter, preventie warmte overlast in zomer (stralingswarmte van zon)
Warmte verliezen en koudebruggen in veestallen worden opgespoord met een IR camera (thermografie)
Betonplaten zijn betere wanden dan gemetselde muren
Massabalans in stal
Massabalans: vochtbalans en CO2 balans
Vocht en CO2 productie gebeurt voornamelijk door dieren
Vochtgehalte stallucht bepaalt door vochtgehalte buitenlucht, vochtproductie in stal en ventilatiedebiet
• mmi = mmo + qm / qv (absoluut vochtgehalte in stal = absoluut vochtgehalte in buitenlucht +
vochtproductie in stal / ventilatiedebiet)
• mki = mko + qk / qv ( CO2 concentratie in stallucht = CO2 concentratie in buitenlucht + CO2
productie in stal / ventilatiedebiet)
Te vochtige stal: te hoge buitenvochtigheid, te hoge vochtproductie, te laat ventilatiedebiet (te weinig
ventilatie)
Te veel CO2: te hoge productie, te weinig ventilatie
Energiebaland in stal
Energiebalans: onder stationaire voorwaarde is de geproduceerde warmte gelijk aan de verloren warmte
Vuistregel:
• 2/3 warmteverliezen door ventilatie
• 1/3 wartmeverliezen door wanden, waarvan 2/3 door dak
Hoofdstuk 2: diergebonden elementen van de massa- en energiebalans in de stal
Warmteverliezen door conductie
Van zodra het dier in contact komt met een ander lichaam, treedt er conductie op (warmte overdracht van
warme oppervlak naar koude oppervlak). In de eerste plaats gebeurt dit via de vloer aangezien veel dieren een
groot deel van hun dag liggend doorbrengen.
Niet-stationair regime
Niet-stationair: meteen na neerliggen, vanuit thermisch standpunt voor het dier belangrijker
Warmte-indringingsgetal b: bepaalt snelheid waarmee warmte meteen na het neerliggen door een materiaal
wordt opgenomen
• b = √𝜆 ⋅ 𝑐 ⋅ 𝜌 (warmtegeleidingscoëfficiënt * soortelijke warmte vloer * soortelijk gewicht vloer)
• warmtecapaciteit = soortelijke warmte vloer * soortelijk gewicht vloer
• warmte-indringingsgetal b laag: vloer voelt warm aan
➔ oppervlaktelaag van vloer belangrijk voor thermisch comfort van dier!
Inleiding
De huisvesting van dieren is een productiefactor en moet dus bekeken worden vanuit het standpunt
van de algemene bedrijfsvoering. Hierbij is het economische, ecologische, ergonomische en
ethologische belangrijk.
Economische aspecten
• Densiteit = aantal dieren
• Vermorsen = voedingssysteem
• Energie: isolatie, klimaatcontrole
• Onderhoud: vloer, boxen, klimaatregeling
• Arbeid: bereikbaarheid van de dieren
Ecologische aspecten
• Emissies (lucht, water, bodem)
• Ruimtelijke inplanting
Ergonomische aspecten
• Werkefficiëntie en werkkwaliteit
• Gezondheidsvoorwaarden
Ethologische aspecten
• Dierenwelzijn: normale gedragspatroon, groei en ontwikkeling, gezondheid, voortplanting
Multifactoriële aandoeningen = ziekten die beïnvloed worden door meerdere factoren
Hoofdstuk 1: fysische elementen van de massa- en energiebalans in de stal
Stallucht
Lucht is een combinatie van droge lucht en waterdamp
De absolute en relatieve vochtigheid
Stallucht karakteristieken: vochtigheid, temperatuur, soortelijk gewicht – volume, enthalpie / energie-inhoud,
partiële dampdruk
Absolute luchtvochtigheid = massa waterdamp / massa droge lucht
Relatieve luchtvochtigheid = hoeveelheid waterdamp in lucht in vergelijking met hoeveelheid waterdamp die de
lucht kan bevatten
• Uitgedrukt in procent
• Relatieve vochtigheid = hoeveelheid waterdamp / temperatuur
• Op bepaald moment is de lucht verzadigd, dit is temperatuursafhankelijk (hoe hoger de temperatuur,
hoe meer waterdamp in de lucht aanwezig kan zijn)
• Lage relatieve vochtigheid = maat voor drogende vermogen van de lucht
• Hoge relatieve vochtigheid = maat voor kans op condensatie op koude oppervlakken
Moment dat lucht verzadigd is = dauwpunttemperatuur
Het soortelijk gewicht
,Soortelijke gewicht afhankelijk van: temperatuur, hoeveelheid vocht in lucht → uitgedrukt in kg/m³
• Soortelijk gewicht = 1 / soortelijk volume
• Vochtige lucht lichter dan droge lucht
• Warme lucht lichter dan koude lucht
• 1 m³ droge lucht ongeveer gelijk aan 1.2 kg
➔ Warme en vochtige lucht bovenaan in stal, soms condensatie aan koude dakoppervlakken
! bij goede ventilatie is het verschil in temperatuur tussen de vloer en het plafond kleiner !
Enthalpie of vocht-inhoud van vochtige lucht
Enthalpie = energie-inhoud vochtige lucht in vergelijking met energie-inhoud droge lucht (bij 0°C)
Totale energie-inhoud vochtige lucht: deel voelbare (sensibele) warmte en deel verborgen (latente) warmte
• Latente warmte = energie die nodig is om water om te zetten in waterdamp (1 liter: 2500 kJ)
• Droge lucht lagere energie-inhoud dan warme lucht bij zelfde temperatuur
Principe evaporatieve koeling
• Water onder nevelvorm mengen met lucht → verdamping tot waterdamp
• Verdamping onttrekt warmte aan omgeving → temperatuur daalt
• Systeem:
o Lucht door lamellenbord thv inlaat
o Water wordt verneveld in lamellen
o Binnenkomende lucht frisser maar vochtiger
Evaporatieve koeling (= adiabatisch = geen warmte uitwisseling met omgeving) en energie-inhoud lucht
= koeling met waterdruppeltjes
Cooldownsysteem bij melkvee: combinatie van verneveling van water ( zorgt voor minder hittestress) en
gebruik ventilatoren
➔ Temperatuur 5-7°C lager, relatieve vochtigheid + 5-10%
H = 1(Cd * t) + 2(Cm * t * mm) + 3(CI * mm)
• H = enthalpie (J/kg)
• t = temperatuur
• Cd = soortelijke warmte van droge lucht
• Cm = soortelijke warmte van waterdamp
• mm = absoluut vochtgehalte
• CI = verdampingswarmte
Het diagram van Mollier
y-as: absolute luchtvochtigheid, x-as: luchttemperatuur, grafiek: enthalpie
lijnen van constante enthalpie beginnen linksboven en eindigen rechts onder
, • Isenthalpische veranderingen: enthalpie (energie-inhoud) van vochtige lucht verandert niet (vb.
verdamping van plassen, bij evaporatieve koeling)
Meten van temperatuur
• Droge bol thermometer: normale thermometer
• Natte bol thermometer: 2 buisjes (1 met nat, katoenen kousje) en luchtstroom 5m/s
➔ Met de waarde van deze temperaturen en het diagram van Mollier kun je de relatieve vochtigheid en
dauwpunttemperatuur bepalen (relatieve vochtigheid 100% → dauwpunt gelijk aan luchttemperatuur)
Te onthouden bij stallucht
• Vochtigheid
• Temperatuur
• Warme en vochtige lucht stijgen
• Enthalpie: voelbare en sensibele warmte
• Principe van evaporatieve koeling
Stalwanden
Het materiaal
Warmtegeleidingscoëfficient 𝛾: geeft aan hoeveel warmte per m² doorheen 1m dik materiaal stroomt bij
temperatuursverschil van 1K gedurende 1 seconde
• Hoe lager deze waarde, hoe beter het materiaal isoleert (= maat voor geleiding / conductie)
• Best isolerende materialen bevatten veel lucht en weinig water
Materiaal van de stalwand
• Percentage vocht bepaalt door gebruik (binnen, buiten, regen, …), percentage lucht bepaald bij
productie
• Veel lucht in wand: goed voor isolatie
• Weinig lucht in wand: goed voor stabiliteit en warmteopslag
➔ Compromis: celbeton, wand van verschillende materialen
Enkelvoudige en samengestelde wand
Warmteovergangscoëfficiënt α: hoeveelheid warmte per m² die in 1 seconde overgaat van fluïdum naar vast
lichaam bij temperatuurverschil 1K
• Door overgang van lucht naar wand treedt straling en convectie op
• Zwaar beïnvloed door luchtsnelheid (hoe sneller de lucht, hoe meer warmte wordt afgestaan)
Warmte-overgangsweerstand R = 1 / α
Warmtedoorgang 𝜙: hoeveelheid warmte per m² die per seconde door een wand vloeit bij
temperatuursverschil van 1K
• 𝜙 = U * (tinside – toutside)
• Wand met grote U-waarde laat warmte gemakkelijk door (geen goede isolator)
• Kan voor enkelvoudige of samengestelde wanden
Spouwmuur = dubbele wand met luchtlaag (spouw) ertussen
Aanbevolen U-waarden voor wanden in pluimvee- en varkensstallen
• Dak of plafond: 0.3-0.4 (jonge dieren) tot 0.4-0.5 (oude dieren)
• Wanden: 0.7
, De stal
Bij een stal wordt, in de berekening van warmteverliezen of winsten gebruik gemaakt van de gewogen
gemiddelde U-waarde, rekening houdend met temperatuursverschillen.
Stal = som van aantal wanden
Het dak van veestallen is de grootste oppervlakte en daarom is een goede dakisolatie dus heel belangrijk.
• Preventie warmteverlies in winter, preventie warmte overlast in zomer (stralingswarmte van zon)
Warmte verliezen en koudebruggen in veestallen worden opgespoord met een IR camera (thermografie)
Betonplaten zijn betere wanden dan gemetselde muren
Massabalans in stal
Massabalans: vochtbalans en CO2 balans
Vocht en CO2 productie gebeurt voornamelijk door dieren
Vochtgehalte stallucht bepaalt door vochtgehalte buitenlucht, vochtproductie in stal en ventilatiedebiet
• mmi = mmo + qm / qv (absoluut vochtgehalte in stal = absoluut vochtgehalte in buitenlucht +
vochtproductie in stal / ventilatiedebiet)
• mki = mko + qk / qv ( CO2 concentratie in stallucht = CO2 concentratie in buitenlucht + CO2
productie in stal / ventilatiedebiet)
Te vochtige stal: te hoge buitenvochtigheid, te hoge vochtproductie, te laat ventilatiedebiet (te weinig
ventilatie)
Te veel CO2: te hoge productie, te weinig ventilatie
Energiebaland in stal
Energiebalans: onder stationaire voorwaarde is de geproduceerde warmte gelijk aan de verloren warmte
Vuistregel:
• 2/3 warmteverliezen door ventilatie
• 1/3 wartmeverliezen door wanden, waarvan 2/3 door dak
Hoofdstuk 2: diergebonden elementen van de massa- en energiebalans in de stal
Warmteverliezen door conductie
Van zodra het dier in contact komt met een ander lichaam, treedt er conductie op (warmte overdracht van
warme oppervlak naar koude oppervlak). In de eerste plaats gebeurt dit via de vloer aangezien veel dieren een
groot deel van hun dag liggend doorbrengen.
Niet-stationair regime
Niet-stationair: meteen na neerliggen, vanuit thermisch standpunt voor het dier belangrijker
Warmte-indringingsgetal b: bepaalt snelheid waarmee warmte meteen na het neerliggen door een materiaal
wordt opgenomen
• b = √𝜆 ⋅ 𝑐 ⋅ 𝜌 (warmtegeleidingscoëfficiënt * soortelijke warmte vloer * soortelijk gewicht vloer)
• warmtecapaciteit = soortelijke warmte vloer * soortelijk gewicht vloer
• warmte-indringingsgetal b laag: vloer voelt warm aan
➔ oppervlaktelaag van vloer belangrijk voor thermisch comfort van dier!
