Utformning av avskärmningsanordningar för direkt solljus i stallar för frigående värphöns

Transkript

1 Rapport 138 Report Alnarp 2005 Utformning av avskärmningsanordningar för direkt solljus i stallar för frigående värphöns Gösta Gustafsson Kristina Ascard Åsa Odelros Eva von Wachenfelt Sveriges lantbruksuniversitet Institutionen för jordbrukets biosystem och teknologi (JBT) Box ALNARP Tel: Telefax: Swedish University of Agricultural Sciences Department of Agricultural Biosystems and Technology P.O. Box 43 SE ALNARP SWEDEN Phone: Fax:

2

3 3 FÖRORD Denna rapport behandlar resultat från fältundersökningar om ljusförhållande i fönsterförsedda byggnader som inhyser frigående värphöns. Undersökningarna har utförts inom institutionens forskningsprogram Klimat- och miljöteknik i djurstallar. Undertecknad och agronom Eva von Wachenfelt har planerat försöksprogrammet. Agronom Åsa Odelros har genomfört de praktiska delarna av fältundersökningarna. Arkitekt SAR/MSA Kristina Ascárd har utarbetat förslag till utformning av olika typer av ljusavskärmningar. Undertecknad har utvärderat resultaten från fältundersökningarna och sammanställt denna rapport. Undersökningarna har genomförts inom forskningsprojektet Ljusförhållande och värphöns reaktioner på ljus i stallar med frigående höns. Forskningsprojektet har finansierats av Stiftelsen Lantbruksforsknings samt Jordbruksverkets och Djurskyddsmyndighetens forskningsprogram om Djurvänlig och lönsam äggproduktion. Alnarp i september 2005 Gösta Gustafsson Statsagronom

4 4

5 5 INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD 3 SAMMANFATTNING 6 1 BAKGRUND OCH PROBLEMSTÄLLNINGAR Bakgrund Problemställningar 9 2 MÅLSÄTTNING 10 3 MATERIAL OCH METODER Mätningar och registreringar Genomförande 11 4 RESULTAT AV KARTLÄGGNINGARNA Beskrivning av stallavdelningar Lokalisering Inhysning och byggnadsutformning Utformning av fönster Solavskärmningar Variationer i ljusintensitet Producenternas kommentarer om solljus 29 5 SLUTSATSER OCH FÖRSLAG Slutsatser Förslag till utformning av avskärmningsanordningar 30 LITTERATUR 35

6 6 SAMMANFATTNING Det är en nackdel att få in solljus i stallar för frigående värphöns. Solljuset kan ge starka ljuskäglor inne i byggnaden vilket ökar risken för att allt för många djur samlar sig just på dessa platser och kan därmed kväva varandra. Därför bör starka ljuskäglor avskärmas eller bör ljusinsläppen placeras så att käglorna inte når ytorna där höns kan samlas, t.ex. på ströbädd och gödselbinge. Vilken ljusintensitet som når olika delar av ett stall beror i mycket hög grad av fönstrens orientering men också av byggnadens utformning. Det direkta solljus som passerar igenom ett fönster kommer att orsaka mycket kraftiga skillnader i intensitet i olika delar av stallet. Hur stor andel av det direkta ljuset som tränger in i byggnaden beror i hög grad av utformningen av takutsprång, solavskärmningar och fönstrens höjd över golv. 12 stallavdelningar med ekologisk uppfödning har undersökts. Andelen fönsterarea per höna varierade mellan 9.6 och 79 cm 2 per höna. Förhållandet mellan fönsterarea och golvarea varierade mellan 0.7 och 8.0 % i de stallar som hade öppna fönster. Väderleken och solinstrålningen varierade mycket vid kartläggningarna av stallavdelningarna. Detta påverkade givetvis de maximalt uppmätta intensiteterna som kom att variera mellan 27 och lux i de stallar där man släppte in solljus. Av samma orsak varierade medelintensiteten avsevärt, mellan 4.6 och 160 lux. De lägst uppmätta intensiteterna varierade mellan 1 och 70 lux. Ett flertal stallar hade områden med mycket låg intensitet, ned till 1 lux. Den maximala variationen i intensitet (max/min) inom ett stall ger ett bra mått på hur bra eller dåligt solavskärmningar fungerar. Den lägst uppmätta variationen var 5.2 och den högsta 410. De producenter som gav kommentarer om solljusets påverkan menade samtliga att direkt solljus påverkar hönsens beteende och att hönsen dras till ljusstarka områden. Undersökningarna visade att längden på stallarnas takutsprång inte var tillräckligt för att förhindra direkt solljus in i stallarna. Det visades också att producenterna var medvetna om att starkt solbelysta områden i stallarna kan orsaka negativa beteenden hos hönsen, såsom ansamlingar. I samtliga stallar fanns därför någon form av avskärmning för att begränsa starkt solbelysta områden. Utformningen av avskärmningsanordningarna var dock mycket varierande. Vanligast förekommande avskärmning var invändiga luckor. Inget stall hade automatisk styrning av avskärmningsanordningar. Det har stor betydelse var man placerar fönstren i ett fjäderfästall. Därför måste man utforma ljusinsläppen eller avskärmningar så att man undviker stark solinstrålning. Placeras fönstren mot andra väderstreck än söder eller längre ned på fasaden i förhållande till takfoten, kan man antingen ha rörliga eller fasta solavskärmningar. Rörliga solavskärmningar kan vara t.ex. markiser, persienner, jalusier eller liknande. Andra alternativ till

7 7 avskärmningar kan vara olika lösningar av fasta horisontella konstruktioner som avskärmar solljuset. En annan lösning kan vara färgat glas som minskar instrålningen eller så kan det vara vegetation. Träd har olika skuggande egenskaper. Barrträd behåller sin skuggande effekt över hela året jämfört med lövträd, som enbart är effektivt skuggande sommartid. Byggnadens orientering, utformning, avskärmningar, terrängförhållande, vegetation och reflektionens betydelse har stor effekt på hur ljuset sprider sig inne i byggnaden. Fönstren bör placeras jämnt fördelade längs fasaden så att ljuset fördelas jämnt i byggnaden och inte koncentreras till begränsade, intensivt solbelysta områden. Det är en fördel att ha många långsmala fönster. Det används ljusprogram vid värphönshållning som är optimalt för produktion och oberoende av årstid. Därför är styrning av dagslängden av naturligt ljus till värphöns nödvändig. Mörkläggning av stallet behövs för att kunna följa rekommenderat ljusprogram. Det är viktigt att solavskärmningen fungerar. Ytterst små ljusinsläpp och ljusläckage under dygnets mörkerperiod kan leda till produktionsstörning. Mörkläggningsanordningarna kan vara av olika typer såsom luckor, mörkläggningsgardiner, rullgardiner, persienner m.m. För att detta skall fungera i större anläggningar bör öppning och tillslutning av fönsteravskärmning ske automatiskt och styras med tidur, men det kan även ske manuellt. Solavskärmningen kan placeras på insidan av byggnaden eller på utsidan. Olika typer av persienner kan i halvstängt läge fungera som solavskärmning och i helt stängt läge fungera som mörkläggning. Det är viktigt att persiennen utformas så att det inte blir ljusläckage. Avskärmningen kan placeras både på utsidan och på insidan.

8 8 1 BAKGRUND OCH PROBLEMSTÄLLNINGAR 1.1 Bakgrund Intensiteten på det ljus som träffar fönsterytor kan vara mycket hög men varierar i hög grad beroende på fönstrens orientering. Den maximala intensiteten (mitt på dagen) mot sydligt respektive nordligt orienterade fönsterytor visas i figur 1.1 för olika årstider. Det framgår att ljusets intensitet mot ett sydligt orienterat fönster kan vara så pass hög som 900 W/m 2. Figur 1.1. Maximal ljusintensitet mot sydligt, väst- östligt respektive nordligt orienterade fönsterytor vid olika årstider vid 60 latitud (efter Brown & Isfält, 1969).

9 9 1.2 Problemställningar Vilken ljusintensitet som når olika delar av ett stall beror i mycket hög grad av fönstrens orientering men också av byggnadens utformning. Det direkta solljus som passerar igenom ett fönster kommer att orsaka mycket kraftiga skillnader i intensitet i olika delar av stallet. Hur stor andel av det direkta ljuset som tränger in i byggnaden beror i hög grad av utformningen av solavskärmningar, takutsprång och fönstrens höjd över golv. Solljuset har en nackdel. Det kan ge starka ljuskäglor inne i byggnaden, vilket ökar risken för att allt för många djur samlar sig just på dessa platser och kan därmed kväva varandra. Därför bör starka ljuskäglor avskärmas eller bör ljusinsläppen placeras så att käglorna inte når ytorna där höns kan samlas, t.ex. på ströbädd och gödselbinge. Viktiga problemställningar som kartlagts är: * Ljusintensitetens variationer i olika delar av värphönsstallar med fönster * Utformning av avskärmningsanordningar * Typ, utformning och placering av fönster på byggnader * Utformning av takutsprång.

10 10 2 MÅLSÄTTNING Syftet med fältundersökningarna har varit att: Bestämma variationer i ljusintensitet i stallar med fönster för frigående värphöns Kartlägga olika typer av placeringar och avskärmningar för direkt ljus Kartlägga fönsterplaceringars betydelse Kartlägga inredningar och materials betydelse Ge förslag på utformning av solavskärmningar.

11 11 3 MATERIAL OCH METODER 3.1 Mätningar och registreringar Ljusintensiteten mättes med en luxmätare (Meterman) som ger ett intensitetsmått som är korrigerat för ett människoögas känslighetskurva. Inomhus mättes intensiteter i olika delar av stallarna utmed fyra linjer i byggnadernas längdriktning med sex mätpunkter i varje linje. Mätningarna gjordes i djurens nivå. Vidare mättes intensiteter i punkter med direkt solljus samt i områden som bedömdes som mörkast (ej inuti reden) för att belysa variationerna i intensitet. Ljusintensiteten utomhus bestämdes dessutom i några fall vid soligt väder. Intensitetsmätningarna gav underlag för i vilken grad avskärmningar för direkt ljus är nödvändiga i värphönsstallar. Vidare noterades typen av artificiell belysning samt antal armaturer. 3.2 Genomförande 12 stallavdelningar med ekologisk äggproduktion har undersökts. Detta innebar att alla hönsen i alla stallavdelningarna hade tillgång till utevistelse och att visst ljusinsläpp också skedde genom öppningar till rastgårdar. Kutterspån användes som strömaterial i samtliga stallavdelningar. Det eftersträvades att utföra mätningar vid klart väder. Byggnadernas långsidor, takutsprång, stallutformning och avskärmningsanordningar fotograferades utomhus. Det upprättades en enkel planskiss över stallarna. Äggproducenterna intervjuades om de upplevde några problem vid inhysningen som var relaterade till ljusförhållanden (flockning, fjäderplockning, kannibalism).

12 12 4 RESULTAT AV KARTLÄGGNINGARNA 4.1 Beskrivning av stallavdelningar Totalt inventerades 12 fönsterförsedda stallavdelningar med frigående värphöns. Stallarnas lokalisering och orientering beskrivs i tabell 4.1. En sammanställning av stallarnas inhysning och byggnadstekniska utformning redovisas också i tabellerna 4.2 och Lokalisering Tabell 4.1. Stallarnas lokalisering och orientering Stall nr Lokalisering i landet Orientering av byggnadens längdriktning 1 Värmland Öst - väst 2 Västra Götaland Sydöst - nordväst 3 Västra Götaland Sydöst - nordväst 4 Bohuslän Ej kartlagd 5 Bohuslän Öst-väst 6 Skåne Öst-väst 7 Skåne Syd nord, öst - väst 8 Skåne Syd - nord 9 Småland Syd - nord 10 Småland Öst - väst 11 Småland Öst - väst Inhysning och byggnadsutformning Stallarnas inhysning av höns redovisas i tabell 4.2.

13 13 Deras byggnadstekniska utformning presenteras i tabell 4.3. Tillgänglig golvyta per höna varierade från 0.09 till 0.17 m 2 per höna. Materialvalen var mycket varierande, från betongelement, olika skivmaterial till bräder. Beträffande kulörerna var de flesta ljusa. Tabell 4.2. Typer av inhysning Stall nr Typ av inhysningssystem Höns antal/hybrid Golvyta, m 2 (m 2 /höna) 1 Envåningssystem 4500 vit LSL Envåningssystem 5100 vit Hyline 98 uppdelade i två avdelningar 3 Flervåningssystem 6000 vit Hyline 98 i två avdelningar 720 (0.14) 816 (0.14) 4 Inga mätningar Envåningssystem 2000 bruna höns i 8 hus 24.4 (0.098) 6 Flervåningssystem 950 vit Lohman Silver 160 (0.17) 7 Envåningssystem 3088 vit LSL 280 (0.091) 8 Envåningssystem Vit LSL öst Flervåningssystem 3000 vit LSL 340 (0.11) 9 väst Flervåningssystem 3000 vit LSL 340 (0.11) 10 Envåningssystem 6000 vit LSL Envåningssystem 1500 vit LSL 250 (0.17)

14 14 Tabell 4.3. Stallarnas byggnadstekniska utformning Stall nr Invändig väggbeklädnad Innertaksbeklädnad 1 Omålad betong Blank plåt 2 Vit plåt Vit plåt 3 Omålad betong Vit plåt Vit plastmatta Vita skivor 6 Vit putsad stenvägg Blank plåt 7 Gulmålade skivor Vitmålade bräder 8 Vitmålade bräder och betongblock Vitmålade bräder 9 öst Omålad betong Vitgrå plåt 9 väst Omålad betong Vitgrå plåt 10 Vitmålad betong Vit plåt 11 Vitmålad betong Blank plåt och omålade bräder Utformning av fönster Fönsterutformningen samt fönsterareans andel redovisas i tabell 4.4. Fönsterareans andel per höna varierade mellan 9.6 och 79 cm 2. Förhållandet mellan fönsterarea och golvarea varierade mellan 0.7 och 8.0 % i de stallar som hade öppna fönster.

15 15 Tabell 4.4. Utformning av fönster Stall nr Fönsterstorlek (figur) * 1.03 ( ) * 0.83 ( ) *1.02 ( ) Höjd till nedre kant Antal fönster Fönsterarea per höna m cm 2 % Fönsterarea per golvarea *1.03 ( ) * 1.05 ( ) *1.06 ( ) *1.70 ( ) 9 öst 0.68*1.00 (4.16) igensatta fönster på sydsidan väst 0.68* *1.15 (4.17) * Solavskärmningar Typen av solavskärmningar samt deras reglering är sammanställd i tabell 4.5. Deras utformning presenteras också i efterföljande foton.

16 16 Tabell 4.5. Utformning av solavskärmningar Stall nr Typ av solavskärmning Reglering av solavskärmning 1 Invändiga skivor som öppnas nerifrån Öppna hela tiden utom vid uppvärpning 2 Skivor som skjuts upp nerifrån Skruvas fast i 0.15 m öppet läge 3 Skivor som skjuts upp nerifrån Skivor helt fastskruvade vid uppvärpning som sedan plockas bort 4 Skivor Manuellt 5 Utvändiga luckor Manuellt 6 Skiva som skjuts i sidled Manuellt 7 Markiser på sydsidan, plastfolier och luckor invändigt 8 Markiser på sydsidan, plastfolier och luckor invändigt Manuellt Manuellt 9 öst Veranda Fönster utan avskärmning 9 väst Veranda Fönster utan avskärmning 10 Vita och svarta plastfolier Saknas 11 Vita plastfolier Saknas

17 17 Fig Utformning av takutsprång i stall 1.

18 18 Fig Inre solavskärmning i stall 1. Fig.4.3. Solbelysning in i stall 1.

19 19 Fig.4.3. Takutsprång i stall 2. Fig.4.4. Inre solavskärmning i stall 2.

20 20 Fig Ljusförhållande i stall 2. Fig Takutsprång i stall 3.

21 21 Fig Ljusförhållande i stall 3. Fig.4.8. Ljusförhållande i stall 4.

22 22 Fig Yttre solavskärmning i stall 5. Fig Ljusförhållande i stall 5.

23 23 Fig Inre solavskärmning i stall 6. Fig Ljusförhållande i stall 6.

24 24 Fig Yttre solavskärmning i stall 7. Fig Yttre solavskärmning i stall 7.

25 25 Fig Inre solavskärmning i stall 8. Fig Ljusförhållande i stall 8.

26 26 Fig Yttre solavskärmning i stall 9.

27 Fig Takutsprång i stall

28 Variationer i ljusintensitet Mätningar utfördes mellan 15 och 17 augusti. Uppmätta variationer i ljusintensitet redovisas i tabell 4.6. Tabell 4.6. Uppmätta ljusintensiteter inuti stallarna Stall Medeltal Minimum Maximum Max/ min Väder Klockslag nr lux lux lux Soligt Mulet Soligt Stängda fönster Soligt Soligt Mulet Mulet till halvklart öst Mulet väst Mulet Soligt Soligt Väderleken och solinstrålningen varierade mycket vid kartläggningarna av stallavdelningarna. Detta påverkade givetvis de maximalt uppmätta intensiteterna som kom att variera mellan 27 och lux i de stallar där man släppte in solljus (stall 4 undantagen). Av samma orsak varierade medelintensiteten avsevärt, mellan 4.6 och 160 lux. De lägst uppmätta intensiteterna varierade mellan 1 och 70 lux. Ett flertal stallar hade områden med mycket låg intensitet, ned till 1 lux.

29 Producenternas kommentarer om solljus Producenternas synpunkter om solljusets påverkan på hönsen i stallar redovisas nedan. Stall nr Kommentarer 1 Hönsen drar sig undan dagsljuset vid skymning 2 Det går inte att ha helt oskärmade fönster 3 Hönsen attraheras av solljus i stallet. 4 Anser att ljusinsläpp orsakar golvägg (30 %) och hackning. Har därför stängt alla fönsterluckor. Har dock tidigare lyckats bra med dagsljusinsläpp. Tycker dock att sommarinsättningar är svåra 5 Bruna höns rör sig överallt och utnyttjar utevistelsen 6 Hönsen går gärna ut i solljus 7 Hönsen dras till solljus i stallet och hackar på ljusfläckar 8 Ingen kommentar 9 Ingen kommentar 10 Hönsen dras till ljusfläckar i början av uppvärpningen. Eftersträvar 8-9 lux vid mulet väder 11 Hönsen dras till ljusfläckar i början av uppvärpningen De producenter som gav kommentarer om solljusets påverkan menade samtliga att direkt solljus påverkar hönsens beteende och att hönsen dras till ljusstarka områden.

30 30 5 SLUTSATSER OCH FÖRSLAG 5.1 Slutsatser Förhållandet mellan fönsterarea och golvarea varierade mellan 0.7 och 8.0 % i de stallar som hade fönster som inte hade solavskärmning. Rekommenderad andel är 2 5 % (Ascárd och von Wachenfelt, 1997). Undersökningarna visade att längden på stallarnas takutsprång inte var tillräckliga för att förhindra direkt solljus in i stallarna. Det visades också att producenterna var medvetna om att starkt solbelysta områden i stallarna kan orsaka negativa beteenden hos hönsen, såsom ansamlingar. I samtliga stallar fanns därför någon form av avskärmning för att begränsa starkt solbelysta områden. Utformningen av avskärmningsanordningarna var dock mycket varierande. Vanligast förekommande avskärmning var invändiga luckor. Inget stall hade automatisk styrning av avskärmningsanordningar. Det finns därför ett behov av anvisningar för utformning av automatiskt reglerade avskärmningsanordningar. 5.2 Förslag till utformning av avskärmningsanordningar Byggnadens orientering, utformning, avskärmningar, terrängförhållande, vegetation och reflektionens betydelse har stor effekt på hur ljuset sprider sig inne i byggnaden. Fönstren bör placeras jämnt fördelade längs fasaden så att ljuset fördelas jämnt i byggnaden och inte koncentreras till begränsade, intensivt solbelysta områden. Det är en fördel att ha många långsmala fönster. Det har stor betydelse var man placerar fönster i ett fjäderfästall. Hönsen söker sig gärna till starkt belysta ytor. Koncentrationen av djur på dessa ytor kan bli så stor att djur kvävs till döds. Därför måste man utforma ljusinsläppen eller avskärmningar så att man undviker stark solinstrålning. Placeras fönstren mot andra väderstreck än söder eller längre ned på fasaden i förhållande till takfoten kan man antingen ha rörliga eller fasta solavskärmningar. Rörliga solavskärmningar kan vara t.ex. markiser, persienner, jalusier eller liknande. Andra alternativ till avskärmningar kan vara olika lösningar av fasta horisontella konstruktioner som avskärmar solljuset. En annan lösning kan vara färgat glas som minskar instrålningen eller så kan det vara vegetation. Träd har olika skuggande egenskaper. Barrträd behåller sin skuggande effekt över hela året jämfört med lövträd, som enbart är effektivt skuggande sommartid. Vid värphönshållning används ljusprogram som är optimalt för produktion och oberoende av årstid. Därför är styrning av dagslängden av naturligt ljus till värphöns nödvändig. Mörkläggning av stallet behövs för att kunna följa rekommenderat ljusprogram.

31 31 Det är viktigt att solavskärmningen fungerar. Ytterst små ljusinsläpp och ljusläckage under dygnets mörkerperiod kan leda till produktionsstörning. Mörkläggningsanordningarna kan vara av olika typer såsom luckor, mörkläggningsgardiner, rullgardiner, persienner m.m. För att detta skall fungera i större anläggningar bör öppning och tillslutning av fönsteravskärmning ske automatiskt och styras med tidur men det kan även ske manuellt. Solavskärmningen kan placeras på insidan av byggnaden eller på utsidan. Olika typer av persienner kan i halvstängt läge fungera som solavskärmning och i helt stängt läge fungera som mörkläggning. Det är viktigt att persiennen utformas så att det inte blir ljusläckage. Avskärmningen kan placeras både på utsidan och på insidan av byggnaden. Figur 5.1. Konstruktionsskisser för persienn.

32 32 Det är kanske inte alltid möjligt att placera en avskärmning på insidan. Placeras persiennen på utsidan kan den göras som en del i den arkitektoniska utformningen av fasaden. Den kan göras av trä. Ribborna kan sättas horisontellt i en träram och därmed avskärmar de en del av solen. Motorn som styr öppning och stängning kan vara av samma typ som man använder för att reglera ventilationsluckor i stallar. Ett tidur kan kopplas till motorn som styr öppning och stängning av persienn. Fig. 5.2 Överst till vänster en skiss på utvändig persienn och till höger öppen respektive stängd persienn. Nederst till vänster foto på den exemplifierade avskärmningen och till höger visas hur samma avskärmning kan ändra från vertikalt till horisontellt läge och fungera som solavskärmning.

33 33 Fig Konstruktionsskiss för utvändig träpersienn. Det tredje exemplet är en rullgardin. En dammduk (gummiduk för vattendammar) fästs på en vägg och den andra änden rullas runt ett tunnväggigt metallrör med diametern 20 mm och en godstjocklek på 1 mm. Röret förs in i ett kullagerhus som monteras på en glidskena typ den som används till skjutdörrar. Skenan monteras här vertikalt. Motorn monteras över kullagerhuset. Figur 5.4. Konstruktionsskiss för rullgardin. Rullgardinen kan rullas ned en bit och därmed även fungera som solavskärmning.

34 34

35 35 LITTERATUR Adamsson, B. & Hidemark, B Sol Energi form, utformning av lågenergihus. T2:1986. Statens råd för byggnadsforskning. Stockholm. Ascárd, K & von Wachenfelt, E Systemlösningar för jordbrukets driftbyggnader. Stallar för äggproduktion, höns på golv i lågbeläggningssystem. Sveriges Lantbruksuniversitet, Inst. för jordbrukets biosystem och teknologi. Alnarp. Ascárd, K., von Wachenfelt, E. & von Wachenfelt, H Ekologisk äggproduktion. Spec.medd Sveriges Lantbruksuniversitet, Inst. för jordbrukets biosystem och teknologi. Alnarp. Brown, G. & Isfält Instrålning från sol och himmel i Sverige under klara dagar. Byggforskningen. Rapport 19. Stockholm. Olsson, N Våra fjäderfän. LT:s förlag. Stockholm. von Wachenfelt, H., Odén, K. & Gunnarsson, S Värphöns i lågbeläggningssystem. Sveriges Lantbruksuniversitet. Inst. för Jordbrukets Biosystem och Teknologi. Rapport 237. Alnarp.