skripta

mikroklima. Vzhledem k horizontálnímu rozložení teplot je lépe umisťovat kotce s mláďaty do středu staveb a chodby a kaliště situovat k obvodovým konstrukcím.Vertikálně stoupá teplota vzduchu od podlahy ke stropu, přičemž by rozdíl v rámci 1 metru výšky neměl překročit 1 oC. Při špatně tepelně izolovaných podlahách se setkáváme ve stájích s rozdíly mezi teplotami nad podlahou a pod stropem i do 10 oC. Tato skutečnost je zejména významná při ustájení zvířat ve vícepodlažních klecích. Za takovýchto podmínek není možno zajistit pro všechna zvířata stejné hodnoty mikroklimatu. Problém může vyřešit vzduchotechnika s nucenou vertikální cirkulací, je však velmi nákladná.Dynamiku teploty vzduchu ve stáji významně ovlivňuje větrání. Zejména v letním období je větrání intenzivní, neboť je nutno odvést přebytek vyprodukovaného tepla. Tím se vyrovnává dynamika vnitřních teplot s vnějšími. Na zvířata působí v zimním období velmi škodlivě nárazové krátkodobé vyvětrání stájí, neboť po dlouhodobém setrvání v teplejších podmínkách dojde k náhlému poklesu teploty, na který se zvířata nestačí adaptovat.Počet ustájených zvířat musí odpovídat projektovému řešení stavby, jehož součástí je výpočet tepelné bilance stavby. Nenaplnění, stejně jako přeplnění stájí nepříznivě ovlivňuje nejen teplotu vzduchu, ale i celkové mikroklima, což vede v konečném důsledku ke ztrátám na užitkovosti poškozováním zdravotního stavu zvířat.
2.1.2 Vlhkost vzduchu
Vlhkost vzduchu je dána obsahem vodních par, které jsou ve vzduchu sice vždy, ale v proměnlivém množství. Vyjadřuje se následujícími bioklimatologickými hodnotami:
Měrná (dříve absolutní) vlhkost vzduchu je skutečné množství vodní páry ve vzduchu. Vyjadřuje se buď v gramech vodní páry v m3 vzduchu (g . m-3) (a), nebo v jednotkách tlaku vodní páry v pascalech (e).
Maximální vlhkost vzduchu je největší množství vody, které je vzduch za dané teploty a tlaku schopný pojmout v plynném skupenství. Vyjadřuje se v g . m3 vzduchu (A), nebo v pascalech (E).
Relativní vlhkost vzduchu (RV) je poměr měrné vlhkosti k maximální za dané teploty, udávaná v procentech. Je to hodnota vzhledem k organismu zvířat výstižná a proto se ve stájích vyjadřuje vlhkost vzduchu nejčastěji touto hodnotou. a eRV = ------- . 100 RV = -------- . 100 A E
Relativní vlhkost ekvivalentní (virtuální) (RV ekv) je vlhkost vzduchu v hraniční vrstvě tělesa, které má odlišnou teplotu od teploty ovzduší. V bioklimatologii člověka a zvířat se ekvivalentní relativní vlhkost vzduchu označuje jako fyziologická vlhkost vzduchu.Je-li povrchová teplota tělesa vyšší než teplota okolního vzduchu, je relativní virtuální vlhkost ve srovnání s vlhkostí ovzduší nižší a zvyšuje se odpařování vody z povrchu těla. V opačném případě dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu. EtRV ekv = ---------- . r (%) Et´
Et - tlak nasycené páry při dané teplotě vzduchuEt´- tlak nasycené páry při povrchové teplotě tělesar - relativní vlhkost okolního vzduchu
Rosný bod udává teplotu, při které je dosaženo maximální vlhkosti, to je 100 % nasycení. Měrná vlhkost se rovná maximální vlhkosti. Při poklesu teploty pod rosný bod dochází ke kondenzaci vodních par a tvoří se mlha. Stejně tak dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu chladnějších předmětů.
Sytostní doplněk je množství vodních par, které je vzduch schopen ještě pojmout k úplnému nasycení. Je to rozdíl mezi maximální a absolutní vlhkostí.
Hygienický význam vodních par ve vzduchuVysoká vzdušná vlhkost zvyšuje tepelnou vodivost vzduchu (vzduch nasycený vodními parami má tepelnou vodivost asi desetkrát vyšší, než suchý vzduch). Vodní pára má vyšší měrné teplo, než suchý vzduch a proto je k ohřátí vlhkého vzduchu o 1 oC potřeba většího množství tepla. Vlhký vzduch více pohlcuje tepelné záření. Z toho vyplývá, že čím je vzduch vlhčí, tím jsou vyšší ztráty tepla z organismu zvířat radiací. Vysoká vzdušná vlhkost ovlivňuje výdej tepla z organismu. Při vysoké vlhkosti a vysoké teplotě se snižuje tepelný spád mezi povrchem zvířat a prostředím, omezuje se výdej tepla konvekcí a současně i evaporací z povrchu těla. Nahromaděné teplo v organismu má za následek vznik hypertermie. Při vysoké vlhkosti a nízké teplotě se tepelný spád zvětšuje, organismus ztrácí více tepla, než je schopný vyprodukovat a dochází k podchlazení. Vlhkost vzduchu je třeba vždy posuzovat společně s teplotou a často se označuje jako teplotně-vlhkostní komplex.U mláďat s nedostatečně vyvinutou reflexní složkou termoregulace, jako jsou selata a drůbež může dojít při vysoké vlhkosti a nízké teplotě vzduchu k chladovému stresu. Vysoká vlhkost je tak pro zvířata nepříznivá jak při nízkých, tak při vysokých teplotách. Nepříznivá je i nízká vlhkost pod 50 %. Kombinace nízké vlhkosti a vysoké teploty (vysoký sytostní doplněk) způsobuje nadměrný odpar vody z dýchacích cest. Porušuje se ochranná hlenová bariéra sliznic a ty se stává vstupní branou pro vniknutí patogenů. Při nízké vlhkosti se zvyšuje dehydratace tkání, snižuje se příjem krmiva a zvyšuje se příjem vody. Snižuje se užitkovost zvířat. Vlhkost vzduchu ovlivňuje prašnost prostředí. Prachové částice představují kondenzační jádra pro vodní páru. Ve vlhkém prostředí se zvětšuje měrný povrch částic, které rychleji sedimentují na podlahu. Za nižší vlhkosti setrvávají prachové částice významně déle ve vzduchu, což je nepříznivé v objektech s nadměrnými zdroji prašnosti (krmení suchým krmivem a pod.).Při nízké vlhkosti dochází k vysychání hluboké podestýlky zejména v chovech drůbeže a zvyšuje se tak prašnost.
Základní opatření proti vysoké vlhkosti ve stájích:
upravit technologii ustájení (stelivová, roštová a pod.) a správně jí využívat,dodržovat zásady technologie provozu - pravidelné nastýlání a odkliz hnoje zvláště tekutého, fungující kanalizační zařízení, větrání a vytápění podle technologie,zajistit intenzivní větrání, při kterém se odvádí vzduch s vyšší měrnou vlhkostí a přivádí vzduch s nižší měrnou vlhkostí. I když v zimě může docházet k vyšším ztrátám tepla, nesmí se větrací systémy nikdy vyřadit z funkce.
Při nízké vlhkosti je nutno vlhčit vzduch.
2.1.3 Proudění vzduchu
Vzduch proudí vždy z míst s nižší teplotou, kde je vyšší tlak vzduchu do míst s teplotou vyšší, kde je tlak vzduchu nižší. Vzduch ve stáji proudí jak turbulentně (vířivě), tak i přímočaře. Ovlivňují to konstrukce, systémy větrání, otevírání oken a vrat, výskyt netěsností a pod. a vznikají tak velice složité a nerovnoměrné poměry v proudění vzduchu. Směr proudění vzduchu lze jen velmi nesnadno odhadnout. Přiváděný chladnější a těžší vzduch klesá k podlaze a po ohřátí se jako teplejší proud rozptyluje vzhůru ke stropu.Chceme-li zhodnotit vliv proudění vzduchu na organismus, musíme znát jak směr proudění vzduchu, tak rychlost proudění. Význam proudění vzduchu spočívá v ochlazování kůže zvířat a v ovlivňování vydávání tepla z organismu zvířat. Jeho účinek se zvyšuje u zvířat nedostatečně osrstěných s malou vrstvou podkožního tuku, resp. na těch částech těla, které jsou nedokonale osrstěné, jako je mléčná žláza.Vzduch se má v dosahu zvířat při optimálních teplotách pohybovat maximálně do rychlosti 0,3 m . s-1, při vysokých teplotách může být rychlost vyšší, u dospělých zvířat až přes 1 m . s-1. Proudění vzduchu těchto rozmezích má příznivý účinek na krevní oběh a látkovou výměnu. Při vyšších rychlostech a při nízké teplotě prostředí však nastává nadměrné ochlazení. Zvláště nepříznivé je proudění vzduchu označované jako průvan, což je jemný pohyb vzduchu v uzavřeném prostoru jedním směrem, který způsobuje ochlazování jen určité části těla. Na těchto částech těla dochází k vazokonstrikci, nedostatečnému prokrvení a tím k podchlazení. V orgánech s nedostatečným prokysličením se snižuje fagocytární schopnost a zvyšují se předpoklady pro vznik zánětů, jako např. mastitidy. Za průvan se považuje stav, kdy rychlost proudění vzduchu převyšuje 0,3 m . s-1. Ve stájích vzniká průvan při větrání, při příčném otevírání oken a dveří a nebo při netěsnostech.
Ochlazovací hodnota (ochlazovací konstanta, ochlazovací veličina, katahodnota)
Z uvedeného vyplývá, že na organismus zvířete působí teplota, vlhkost a proudění vzduchu ve stájových prostorech a to souborně. Dochází tak ke ztrátě tepla z povrchu organismu. Tuto ztrátu vyjadřuje ochlazovací hodnota. Ochlazovací hodnota je množství tepla, které je za dané mikroklimatické situace vydáváno z jednotky povrchu těla za určitý časový úsek. Dříve se vyjadřovala v mcal . cm-2 . s-1, nově se vyjadřuje v W . m-2. ( 1 mcal . cm-2 . s-1 = 41,86 W . m-2). Pro hodnocení ochlazovací veličiny slouží následující stupnice:
Ochlazovací veličinaW . m-2mcal . cm-2 . s-1všeobecně nízká(teplo, horko, dusno)126 - 2093 - 5nízká pro dospělá zvířata, optimální pro mláďata209 - 2935 - 7optimální pro dospělá zvířata, zvýšená pro mláďata293 - 4197 - 10zvýšená - všem kategoriím chladno419 - 50210 - 12vysoká - všem kategoriím zimanad 502nad 122.1.4 Sluneční záření a osvětlení stájí
Sluneční záření je zdrojem světla a tepla na naší Zemi. Spektrum tohoto záření se rozkládá od gama záření s vlnovou délkou 10-4 přes rádiové vlny s kilometrovými vlnovými délkami až po proud různých částic (tzv. korpuskulární záření), kde převládají hlavně protony a elektrony. Při prostupu slunečního záření atmosférou se jeho intenzita zeslabuje asi na 40 %.Největší část energie vysílané sluncem se nachází ve spektru od 200 do 3000 nm. V ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti slunečního spektra se vyzařuje až 99 % veškeré energie.

Vlnová délka, zastoupení a účinek paprsků slunečního spektra (upraveno podle Rosochy a kol., 1989): Z á ř e n í
vlnová délka*
označení paprsků
charakteristika účinkuzastoupení ve slunečním spektru
podíl intenzity na zemském povrchuultr
100 - 280 UV - C

silný biologický = chemický účinek

prakticky ne (v záření umělých zdrojů)
-afialov
280 - 320

UV - B

různé reakce v organizmu, mohutný profylaktický a léčebný účinek
ano

1 %é
320 - 400
UV - Aslabě biologicky účinné ano
viditelné
400 - fialové - modré - až zelená - žlutá760 - červené

viditelné světlo
světelný = optický účinek

ano


39 %infra
760 - 1400
IR - A

tepe
krátkovlnné tepelné záření
silné zastoupení
60 %červe
1400 - 3000 IR - Blný
ú dlouhovlnné tepelné záření
málo zastoupenéné 3000 - 10 6 IR - Cčinek
dlouhovlnné tepelné záření
hlavně v tepelném záření Země - - * údaje jsou uvedeny v nanometrech (1 nm = 10-9 m)Odraz a pronikání paprsků do kůže (upraveno podle Rosochy a kol., 1989)
















a - ultrafialové paprskyb - viditelné paprskyc - infračervené paprsky

2.1.4.1. Účinky slunečního záření
Sluneční záření je nezbytnou podmínkou pro existenci života na Zemi a má široké spektrum účinnosti. Receptorem pro celé spektrum je u hospodářských zvířat jakož i u ostatních živočichů kůže, pro viditelné spektrum pak oko. Účinek slunečního záření je rozdílný podle vlnové délky.
Ultrafialové záření má obecně účinky fotochemické (fotosyntéza a fotolýza) a fotoelektrické (fotoionizace). Na organizmus má následující specifické účinky:
Erytemální účinek způsobuje zčervenání kůže (erytema solare). Vzniká u nepigmentované neosrstěné kůže, kde část paprsků proniká hlouběji do pokožky. Při delším působení dochází k zánětu kůže, tvorbě puchýřů s nekrózou a k zvýšení teploty. Na sliznicích mimo zčervenání vyvolává zánětlivé změny na rohovce a spojivce a může poškodit i čočku.Fotochemický účinek na fotosenzibilizátory, které způsobují hypersenzibilitu kůže na sluneční záření. Známé je onemocnění fagopyrismus, které se projevuje kožními vyrážkami a záněty kůže zvířat krmených pohankou při dlouhém pobytu na slunci.Pigmentační účinek, což je účinek ochranný.Účinek na tvorbu vitaminů D2 a D3 .Celkový účinek stimulační se projevuje tvorbou látek, aktivujících některé enzymy, které se uplatňují při tkáňovém dýchání a obranných procesech. Dále stimuluje hypofýzu, štítnou žlázu a vegetativní nervový systém.Stresový účinek způsobují vysoké nebo nízké dávky u zvířat, která náhle změnila prostředí, v kterém dlouhodobě žila (zvířata trvale žijící ve stájích jsou vypuštěna a trvale musejí pobývat ve volném nezastíněném prostoru a naopak). Baktericidní (germicidní) účinek - za několik minut až hodin usmrtí většinu choroboplodných zárodků. Tento účinek závisí na odolnosti mikroorganizmů a prašnosti prostředí, neboť UV záření neproniká do hloubky, ale působí povrchově.
Viditelné světlo
Účinky viditelného záření na organismus se uplatňují rytmickým střídáním světla a tmy - tzv. fotoperiodismus, dále periodicitou pravidelného prodlužování a zkracování dne a noci, intenzitou a barvou světla. Změny v délce světelného dne jsou významnější, než jeho absolutní stejnoměrná délka. Tyto změny ovlivňují metabolické procesy v organizmu, stimulují spermiogenezi, ovogenezi a embryogenezi.Světlo působí na pohlavní funkce přes neurohumorální regulační soustavu, uplatňuje se iritací sítnice přes opticko - hypotalamo - hypofyzární soustavu. Konečný účinek je potom na pohlavní orgány a na štítnou žlázu.Fotoperiodismus je podnětem pro zahájení sezónního páření. Některé druhy ovulují za dlouhých dní (slepice, krůty, husy a kachny) a některé za krátkých dní (ovce a kozy). Někteří autoři uvádějí, že pozorovali slabý vliv fotoperiodicity na reprodukci skotu, koní a králíků a dále na přijímání krmiv, růst srsti u skotu, produkci mléka a růst vlny u ovcí. Nicméně regulace světelného režimu se mimo nosných slepic nevyplatí.
Infračervené záření je tkáněmi pohlcováno nejvíce, proniká nejhlouběji a působí tepelně. Rozšiřuje krevní kapiláry, způsobuje hyperemii kůže a podkoží, hypertermiii hlubších vrstev kůže a periferní svaloviny a ovlivňuje látkovou přeměnu v tkáních, čehož se využívá v terapii chronických svalových zánětlivých procesů. Tepelný erytém chrání organismus před nepříznivými účinky UV záření, neboť urychluje vyplavování histaminu a předchází se vzniku zánětu. Infračervené paprsky aktivují zárodečné orgány, vyvolávají zvýšenou aktivitu periferních leukocytů a zvyšují odolnost proti infekcím.
2.1.4.2. Oslunění a osvětlení stájí
Úroveň osvětlení stájí je uvedena v ČSN 36 00 88 „Osvětlování v zemědělských závodech“. Při projektování staveb je vhodné se zásad této normy držet. Osvětlení stájí má vedle nezastupitelného biologického významu i důležitý význam provozní. Pro jednotlivé druhy prací je předepsána intenzita osvětlení pracovního prostoru a je uvedena v normě. Dobré osvětlení je nutné pro bezpečnost práce, má význam pro udržování čistoty prostředí, zvířat a stájového zařízení. Pro denní osvětlení se při projektování staveb udávají požadované poměry mezi průsvitnou okenní plochou a plochou podlahovou. Požadovaný poměr těchto ploch (okna : podlaha) se uvádí v minimálních požadavcích:
Druh a kategorie zvířatokna : podlahaskot obecně1 : 15 žír1 : 25 volné ustájení1 : 20drůbež v halách1 : 15 v klecích1 : 8 - 10
Některé vybrané hodnoty požadavků na denní a umělé osvětlení podle výše zmíněné normy uvádí tabulka na následující stránce:
2.1.5. Tlak vzduchu
Barometrický tlak má vliv na parciální tlak kyslíku a tím na dynamiku difuze kyslíku z plicních alveolů do krevních vlásečnic. Je ovlivněn nadmořskou výškou (s výškou se logaritmicky snižuje) a dále kolísá vlivem změn počasí. Vliv tlaku vzduchu na zdraví zvířat není plně objasněn, neprokázaly se vztahy mezi takovými chorobami, jako je kolikové onemocnění koní, zažívacími poruchami prasat, kanibalismem a pod. Při pobytu zvířat ve vyšších polohách může dojít k „horské nemoci“ jako u lidí. V první fázi dochází ke zvýšení frekvence tepu a dechu a k vyprázdnění krevních zásob do oběhu, později se aktivuje kostní dřeň, stoupá počet erytrocytů a navázaného hemoglobinu, frekvence dechu a tepu se vrací k normálu. Vliv kolísání barometerického tlaku na zdraví a užitkovost zvířat nebyl prokázán.
Požadavky na osvětlení prostorů ve stavbách pro živočišnou výrobu podle ČSN 36 0088
Objekt, pracovištěčinitel denního osvětleníemin (%)fyziologické osvětlení (lx)pracovní osvětlení(lx)místní prac. osvětlení EH(lx) STAVBY PRO SKOTtelata s mléčnou výživou1,5 4060telata s rostlinnou výživou1,04060výkrm skotu0,52540ustájení dojnic volné, boxy1,0 6060ustájení dojnic vázané s dojením na stájích1,560160porodna, porodní boxy2,0100160600dojírna2,0200STAVBY PRO PRASATAporodna1,560100250chov selat1,04060výkrm - okenní haly0,5040kanci1,06060160OVČÍNYstáj pro ovce0,54040dojení ovcí1,5160STÁJE PRO KONĚkonírna1,0401001porodna2,0100160600STAVBY PRO DRUBEŽodchovna kuřat, krůťat0,860/8 2,360výkrm kuřat0,540/4 2,360výkrm kachen a krůt0,560/4 2,340snáškové haly s okny0,525 340snáškové haly bezokenní0,016 340líhně 1,5160sexování6005000 1e - činitel (kvocient) denního osvětlení = poměr intenzity osvětlení ve stáji k intenzitě osvětlení venku udaný v %; emin jeho minimální požadovaná hodnota1 - pokud se ve stáji nepracuje více než 4 hodiny denně2 - vyšší hodnota na počátku odchovu nebo výkrmu3 - v halách s více etážovými klecemi nesmí osvětlenost na spodní srovnávací rovině klesnout pod 25%..2.1.6. Hluk
Hluk ve stájích způsobují zvuky, které pocházejí z technologického zařízení (stájové mechanizační prostředky, vzduchotechnická zařízení), dále zvuky vydávané zvířaty a zvuky z provozu v okolí stájí. Hluk z technologického zařízení se odhaduje na 100 - 120 decibelů (dB), fyziologické projevy mají sílu 50 - 60 dB. Hlučnost okolí je variabilní. Hluk může způsobit stresovou zátěž podobně jako jiné stresory, až když intenzita stresu přesáhne určitou hranici. Navíc jsou různé druhy zvířat různě vnímavé k určitému kmitočtu zvuků. Rozsah slyšení je u jednotlivých druhů v různé frekvenci (Zeman, 1990): člověk 16 - 20 kHz, pes 10 - 40 kHz, koně a skot 0,2 - 20 kHz, drůbež 0,9 - 9 kHz.
Zeman (1990) dále uvádí, že hospodářská zvířata reagují nepříznivě na vyšší hlučnost prostředí, zejména skot, zatímco drůbež, prasata, králíci a další jsou vůči hluku poměrně rezistentní, což vyplývá i z následující tabulky:
hladina akustického tlakuDruh a kategorie zvířatneškodící(po adaptaci 7 -14 dní)působící stresově(pokles užitkovosti, příp. poškození zdraví)mladý skot, telatado 75 dBnad 85 dBdojnicedo 65 dBnad 80 dBchovná prasatado 70 dBnad 80 dBvýkrm prasatdo 80 dB nad 100 dB (při déletrvajícím působení)drůbeždo 80 dB -
Opatření proti hlučnosti ve stájích:
Ochrana zvířat proti hluku ve stájích může být pouze kolektivní (u lidí obecně též individuální - zvukotěsné kabiny, individuální ochranné pomůcky). Je potřeba:
omezovat hlučnost stájové mechanizace volbou vhodných prostředků, antivibrační nátěry a pod.,účelně rozčlenit vnitřní stájový prostor (plné přepážky z materiálů pohlcujících zvuk) včetně budování stájových sekcí o menší kapacitě míst,instalovat zvukové izolace a krytí hlučících a chvějících se strojů, především ventilátorů a vzduchovodů,vyloučit zdroje hluku zejména o vysokém kmitočtu ze stájí a jejich blízkosti.
Při řešení ochrany před hlukem je třeba brát v úvahu i šíření hluku ze stájí a farem do obytných sídelních zón (hluková emise).
2.2. CHEMICKÉ VLASTNOSTI STÁJOVÉHO OVZDUŠÍ
Stájový vzduch je směsí atmosférického vzduchu a plynů, vznikajících ve stáji. Jsou to CO2 vydechovaný zvířaty, bachorové a střevní plyny, plyny vznikající rozkladem organických hm