Progettazione funzionale di un edificio zootecnico
Tesi a cura di :Stefania Gentile

Nel mio elaborato della tesi sperimentale di laurea magistrale, conclusasi presso l’università di Catania, mi sono occupata del recupero funzionale di un edificio zootecnico indirizzato al finissaggio di bovini da carne. L’allevamento del bovino da ingrasso è oggi una attività da gestire con criteri industriali, dovendo essere realizzata su dimensioni piuttosto consistenti, necessitando di una meccanizzazione spinta. È evidente che, il
sistema di stabulazione di bovini all’ingrasso non sarà quello in posta fissa, anche se molti allevatori di montagna lo utilizzano ancora tutt’oggi, ma la stabulazione libera in box multipli.

La stabulazione fissa, con animali legati nelle poste è ancora in atto nei piccoli allevamenti ma interessa solo una parte insignificante dei capi ingrassati nel nostro Paese. I vantaggi del box multiplo sono riconducibili
essenzialmente all’aspetto organizzativo. Tutte le operazioni di governo degli animali sono, infatti meccanizzabili a livello ottimali, dato che le attrezzature disponibili sul mercato hanno raggiunto
requisiti di ottima affidabilità. Inoltre, rispetto alla stabulazione fissa, con la stabulazione in box multiplo su grigliato si dimezzano i tempi di lavoro per capo, con routine normali dell’ordine di 2 min/capo per giorno. Il sistema di stabulazione dei bovini all’ingrasso più diffuso è quello dei box multipli realizzabili in diverse soluzioni costruttive, sia per quanto riguarda la scelta della pavimentazione, con distinzione tra box su grigliato, su pavimentazione in cemento e su lettiera permanente, sia quanto concerne la sistemazione
dei box che può essere realizzata all’aperto o al coperto. È necessario fornire alloggi per il bestiame
con protezione contro le condizioni meteorologiche estreme e per ridurre danni ai pascoli da
svernamento.
Affinché possa essere funzionale la progettazione di un edificio zootecnico deve prevedere alcuni
elementi quali la stabulazione libera in box multipli garantendo sufficiente superficie disponibile
per ciascun capo; prevedere un paddock annesso a ciascun box in modo da consentire ai bovini la
possibilità del libero movimento in un’area delimitata all’esterno dell’edificio. Si devono garantire
adeguate condizioni di benessere termico per gli animali attraverso la scelta corretta della forma
e delle dimensioni dell’edificio, dei materiali da costruzione e delle dimensioni e posizioni delle
aperture di ventilazione; inoltre prevedere soluzioni funzionali e impiantistiche che consentano
il facile accesso dei bovini agli alimenti e all’acqua di abbeverata; favorire la gestione ottimale delle
deiezioni e infine consentire la meccanizzazione delle attività in modo da ridurre l’impiego di manodopera.
Dopo avere elencato precedentemente i vari punti da richiamare l’attenzione in una stalla, in riferimento al caso studio citato all’inizio, si apportano le migliorie necessarie per un edificio zootecnico innovativo e che dia il massimo di produzione.
Nel mio caso studio, sono state progettate delle soluzioni affinché si possano ridurre le elevate temperature, che presenta la zona di riferimento dove è situato l’edificio zootecnico, soprattutto nel periodo estivo che portavano i bovini allo stress da caldo.
Il tetto è previsto allo scopo di proteggere gli animali dal sole caldo e dalla pioggia. Protegge anche le strutture interne. Dovrebbe essere di tipo semplice e coibentato. Per gli edifici degli animali devono essere utilizzati materiali economici.
Le modifiche da applicare al tetto oggi presente saranno quelle di sostituire le terniti presenti, in altre strutture di coibentazioni e inoltre aggiungere l’effetto camino. Quest’ultimo è determinato dalla differenza di densità tra l’aria in entrata, più fresca, e quella in uscita, più calda: si genera una circolazione dell’aria la cui entità risulta direttamente proporzionale alla differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno, alla differenza di altezza tra le aperture di entrata e quelle in uscita dell’aria ed altezza camino. L’effetto camino è particolarmente evidente qualora ci sia notevole dislivello tra l’ingresso e l’uscita dell’aria. Per tale motivo, è bene collocare le aperture di uscita nei punti più alti possibili (al colmo del tetto) e quelle di entrata piuttosto più basso sulle pareti (di regola
queste coincidono con le finestre. Attraverso la progettazione dell’apertura effetto camino, l’aria proveniente dalle aperture laterali (quali le finestre) per poi fuoriuscire dall’apertura di colmo o effetto camino.
Per garantire una buona salute e le massime prestazioni dal bestiame allevato è fondamentale la fornitura di una ventilazione efficace. È stato considerato necessario l’acquisto di 5 ventilatori assiali con nebulizzatori per il raffrescamento evaporativo dell’aria. L’impianto è composto da un’unità pompante ad alta pressione e da tubazioni che portano l’acqua a degli augelli nebulizzatori che vaporizzano l’acqua nei punti opportuni, e, generalmente, tali ugelli si posizionano sopra i ventilatori.
Tali ventilatori vengono posizionati all’interno dei box, dove appunto stazionano i bovini. Quando si avviano il sistema di ventilazione e la pompa per la nebulizzazione, gli ugelli permettono il raffrescamento istantaneo di 4-6°C. Gli impianti funzionano ad alta pressione (7-15 bar) producono gocce sufficienti ai fini per evaporare rapidamente prima di cadere sugli animali e sulle superfici di stabulazione.

Essendo in un edificio zootecnico per bovini da ingrasso, non sono previste doccette o impianti di rinfrescamento con caduta di gocce d’acqua sul manto dei bovini poiché nel nostro caso se le gocce si accumulassero sulla lettiera andrebbero a causare malattie. L’evaporazione delle gocce di acqua quindi con questo sistema provocano si un abbassamento della temperatura dell’aria e inoltre si ottiene massima funzionalità nella riduzione del calore corporeo dell’animale soprattutto nel periodo estivo.
Altro importante obiettivo è il miglioramento delle condizioni di lavoro, attraverso la semplificazione
delle operazioni di pulizia di stalla e di foraggiamento delle mangiatoie con una relativa
diminuzione delle ore di lavoro e quindi un aumento della sostenibilità dei costi. Ciò sarà possibile
grazie all’adeguamento delle misure della corsia di alimentazione e dei box al fine di consentire
un ottimale movimentazione dei mezzi agricoli e quindi meccanizzare gran parte delle
operazioni in stalla. L’alimentazione che sostengono gli animali sarà consona per la tipologia di
allevamento e le modalità di somministrazione saranno le seguenti: l’alimentazione dei bovini
verrà realizzata attraverso il carro miscelatore ove confluiscono la paglia, il mangime ed eventuali
integratori e viene distribuito lungo la corsia di alimentazione centrale nelle mangiatoie; quest’ultime
verranno rifornite costantemente attraverso l’utilizzo del robot Lely Vector per non lasciare gli
animali senza cibo e questo eviterà possibili scontri per l’approvvigionamento del cibo, di fatto lo
spazio disponibile alla mangiatoia/animale sarà sufficiente per evitare sovraffollamenti.
Infine, il montaggio di 20 pannelli fotovoltaici impianti da 50 a 100 Kw sulla falda di tetto più esposta al sole. I più comuni moduli fotovoltaici in silicio cristallino variano da 0,5 m² a 1,5 m², raggiungendo i 2,5 m² in esemplari per grandi impianti.
Per avere un’idea di larghezza, lunghezza e altezza, il formato indicativo è di circa 80 x 160 x 4,5 cm.

Come funziona un pannello fotovoltaico?
Ciascun modulo fotovoltaico, grande in media 1 metro per 1 metro e mezzo (e spesso 2-3 cm), è capace di produrre almeno 200 watt di potenza elettrica. Ogni pannello è costituito da celle solari collegate in serie. Sono fatte di un materiale particolare, detto silicio di grado solare. Al loro interno avviene il processo di elettrificazione. Da loro dipende il funzionamento dei pannelli solari. Questi, colpiti dai raggi solari, generano una reazione fisica per mezzo delle differenze di cariche. Da ciascuno di essi esce dunque corrente continua.
Per essere usata nelle utenze, viene convertita in alternata attraverso l’inverter. L’inclinazione ottimale
del tetto ha inoltre contribuito nettamente al raggiungimento degli elevati rendimenti.
L’intervento proposto per il recupero funzionale dell’edificio considerato consentirà delle adeguate condizioni di benessere per gli animali, un incremento dei processi produttivi volti ad ottenere un miglioramento degli aspetti qualitativi e quantitativi delle carni prodotte. Una maggiore redditività dell’azienda e per finire con l’introduzione della robotica si avrà una riduzione della manodopera impiegata.

Il seguente elaborato di tesi è stato realizzato dalla
Dott.ssa Stefania Gentile
la Facoltà di Tecnologie Agraria – Di3A dell’Università
degli Studi di Catania – Anno 2020-2021.