SVENSK STANDARD SS :2014

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS :2014 Fastställd/Approved: Publicerad/Published: (Rättad version/corrected version, November 2014) Utgåva/Edition: 3 Språk/Language: svenska/swedish ICS: Lantbruksbyggnader Ventilations- och värmebehov i djurstallar Farm buildings Ventilation and heating require-ments in animal buildings

2 Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på eller ta kontakt med oss på tel Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit or contact us on phone +46 (0)

3 Denna standard ersätter SS , utgåva 2. This standard supersedes the Swedish Standard SS , edition 2. I denna rättade version har följande ändringar gjorts/ In this corrected version the following has been changed Tabell 12 har bytts ut/is replaced. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Lantbruksbyggnader, SIS/TK 520. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på - där hittar du mer information.

4 Innehåll Orientering Omfattning Normativa hänvisningar Termer, definitioner, beteckningar (och förkortningar) Dimensionering och utformning av klimatreglerade stallar Termisk komfort i klimatreglerade stall Luftkvalitet Grundläggande tekniska funktionskrav Principer för dimensionering av ventilationsflöde Principer för dimensionering av värme Placering och utformning av ventilationskomponenter Extra anordningar för sommarventilation Byggnadsutformning Förvärmning av tilluft Kondens Dimensionering och utformning av väderskyddande stallar Termisk komfort och djurmiljö i väderskyddade stall Principer för dimensionering av ventilationsflöde Placering och utformning av ventilationsöppningar Byggnadsutformning Fysikaliska förutsättningar Värme och fuktavgivning i stallet Djurens värmeproduktion samt avgivning av värme och fukt Värmeavgivning från apparater och golvvärme Inomhusklimat Dimensionerande inomhusklimat i klimatreglerade stallar Dimensionerande inomhustemperatur vintertid Maximal relativ luftfuktighet vintertid Dimensionerande inomhustemperatur sommartid Dimensionerande inomhusklimat i väderskyddande stallar Utomhusklimat Dimensionerande utomhustemperatur och relativ luftfuktighet vintertid Dimensionerande utomhustemperatur sommartid Dimensionerande ventilationsflöden i stallar Allmänt om tabellerna Djupströbäddar Nötkreatur Grisar Får och getter Värphöns Fjäderfä för köttproduktion Häst Kaniner Bilaga A (informativ) Beräkningsformler för fukt- och värmeavgivning samt ventilationsbehov A.1 Total värmeproduktion A.2 Minimiventilation i klimatreglerat stall Sida

5 A.3 Maximiventilation i klimatreglerat stall A.4 Dimensionering av tillskottsvärme i klimatreglerat stall A.5 Dimensionerande ventilationsflöde i väderskyddande byggnad Litteraturförteckning

6 Orientering Denna tredje utgåva ersätter SS utgåva 2 och SS utgåva 2. Den största skillnaden jämfört med tidigare utgåva är att dimensioneringsdata anpassats till höjda produktionsnivåer och nyare produktionssystem. Dimensioneringsunderlag för djurens fukt och värmeproduktion har genomgående hämtats från CIGR, International Commission of Agricultural Engineering, 4th Report of Working Group on Climatization of Animal Houses, 2002 [1]. I de fall skillnaderna mellan värden beräknade enligt CIGR och SS , SS har varit små så har värdena från utgåva 2 bibehållits. Jämfört med tidigare utgåva har dimensionering med hänsyn till maximal koldioxidkoncentration ersatts med ett krav på minsta acceptabla ventilationsflöde. Anledningen är att underlaget för beräkning enligt den tidigare metoden blivit osäkert beroende på att koldioxidkoncentrationen i atmosfären stiger fortlöpande och att det har kommit fram försöksdata som visar högre nivåer och större dygnsvariation för koldioxidavgivningen i djurstallar än vad som tidigare antogs. Det lägsta acceptabla ventilationsflöde som anges i denna standard motsvarar det minsta ventilationsflöde som krävs för att klara koldioxidkravet enligt tidigare utgåva. Denna standard är utökad med dimensioneringsanvisningar för ventilation av enkla väderskyddande byggnader samt beräkning av ventilationsbehov för djupströbäddar. 4

7 1 Omfattning Denna standard innehåller anvisningar för dimensionering av ventilationsflöde och värme i djurstallar samt dimensioneringsdata för de vanligaste djurslagen och djurhållningssystemen. Denna standard beskriver hur ventilations- och värmeanläggningar i djurstallar dimensioneras med utgångspunkt från djurens krav på termisk komfort och luftkvalitet enligt djurskyddsföreskrifterna, Statens jordbruksverks föreskrifter och allmänna råd om djurhållningen i lantbruket, saknummer L100 [2] och L101 [3]. Denna standard innehåller dessutom anvisningar för hur stallet ska vara utformad med hänsyn till ventilationens funktion och för att förebygga kondens och fuktproblem som kan vara till men för djurens hälsa och välbefinnande. 2 Normativa hänvisningar Detta avsnitt hänvisar till följande dokument som är nödvändiga när detta dokument ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller endast den utgåva som anges. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan av dokumentet (inklusive alla tillägg). SIS-TS 37:2012, Ekonomibyggnader 3 Termer, definitioner, beteckningar (och förkortningar) För tillämpning av detta dokument gäller de termer och definitioner som anges i SIS-TS 37:2012, bilaga D, och de som följer nedan. 3.1 klimatreglerat stall värmeisolerat och slutet stall där man kan reglera lufttemperatur och luftfuktighet genom att styra flödet av uteluft och genom att, vid behov, tillföra värme 3.2 väderskyddande stall enkelt stall med fri luftväxling som ger skydd mot vind, nederbörd, solinstrålning och värmeutstrålning nattetid 4 Dimensionering och utformning av klimatreglerade stallar 4.1 Termisk komfort i klimatreglerade stall I ett klimatreglerat stall uppnås termisk komfort för djuren genom att reglera lufttemperaturen. I de flesta stall är djurens fria värmeavgivning så stor och optimal inomhustemperatur så låg att det under större delen av året finns ett stort värmeöverskott. Under dessa förhållanden tas värmeöverskottet om hand genom att kyla stallet med sval uteluft. Beroende på temperaturskillnaden mellan stallet och uteluften behövs det olika stort ventilationsflöde för att uppnå den önskade stalltemperaturen. Under den kalla årstiden kan det ibland bli så kallt att det behövs tillskottsvärme för att undvika att stalltemperaturen blir för låg. Det kan också krävas tillskottsvärme för att kontrollera luftfuktigheten i stallet. Förutom att reglera lufttemperaturen kan andra åtgärder användas för att förbättra den termiska komforten. Under den kalla årstiden kan en värmeisolerande liggyta, golvvärme och läskapande inredning användas. Under den varma årstiden kan det istället behövas förhöjd lufthastighet kring djuren och/eller duschning. I L100 [2] finns Allmänna råd om utrustning för att ge vissa typer av djur extra svalka under den varma årstiden. 4.2 Luftkvalitet I en klimatreglerat stall säkerställer man kravet på luftkvalitet genom att se till att ventilationsflödet aldrig underskrider det minimiflöde som behövs för att föra bort fukt och gaser från stallet. Denna standard utgår ifrån det minsta acceptabla ventilationsflödet som krävs för att klara kraven på högsta koldioxidkoncentration som finns i djurskyddsföreskrifterna L100 [2] och L101 [3]. Koncentrationen av gaser som kommer från gödsel 5

8 och urin påverkas främst av gödselhanteringssystemets utformning, utformning av gödselgasventilation och skötselrutinerna. Den uteluft som tillförs ska vara jämnt fördelad över stallet i förhållande till djurbeläggningen så att alla djur får tillräckligt bra luftkvalitet. 4.3 Grundläggande tekniska funktionskrav Stallet ska vara utrustat med en ventilationsanläggning vars kapacitet kan regleras med hänsyn till lufttemperatur och luftkvalitet inomhus. Funktionen kan baseras på mekaniska fläktar eller naturlig ventilation eller på en kombination av dessa system. Stallet ska vara försett med tillräckligt antal tilluftsdon som är så placerade att de fördelar uteluft till alla djur i stallet. Stallet ska vara så väl värmeisolerat att kondens på väggar och i tak undviks vid dimensionerande inne- och uteklimat vintertid. Med hänsyn till energiförbrukning för tillskottsvärme bör det vara bättre isolering än minimikravet. 4.4 Principer för dimensionering av ventilationsflöde Minimiventilationsflödet dimensioneras med hänsyn till kravet på maximal relativ fuktighet (L100 [2] och L101 [3] ) i stallet vid dimensionerande inomhustemperatur vintertid. Med hänsyn till koldioxid och andra gaser ska dock ventilationsflödet vara minst 60 m 3 /h per 1000 W total värmeproduktion hos djuren. Maximiventilationsflödet dimensioneras med hänsyn till temperaturskillnaden mellan stall- och uteluft när det är 21 ºC utomhus. Dimensionerande stalltemperatur sommartid t is för respektive djurslag framgår av tabellerna i avsnitt Principer för dimensionering av värme Vid behov ska tillskottsvärme användas. Effektbehovet dimensioneras med hjälp av en värmebalansberäkning med minimiventilationsflöde samt dimensionerande inom- och utomhusklimat vintertid. 4.6 Placering och utformning av ventilationskomponenter Till- och frånluftsdon ska vara placerade så att ventilationseffektiviteten inte försämras genom kortslutning mellan från- och tilluft. För att luftfördelning och luftrörelser ska kunna styras i ett stall utrustat med undertrycksventilation (F-ventilation), ska stallet vara slutet. 4.7 Extra anordningar för sommarventilation Ett klimatreglerat stall kan vara försett med anordningar som möjliggör extra luftväxling sommartid utöver maximiventilationsbehovet. Sådana anordningar kan t.ex. utgöras av öppningsbara väggpartier eller särskilda sommarfläktar. När sommarventilation är aktiv följer fortfarande stalltemperaturen utomhustemperaturen, men temperaturskillnaden mellan stall- och uteluft blir mindre än med den normala grundventilationen. Vid utformning av denna typ av anordningar bör man se till att luftfördelning i stallet och luftrörelser kring djuren inte påverkas negativt när sommarventilationen används. Förutsättningarna för att skapa termisk komfort för djuren kan också förbättras genom att skapa förhöjda lufthastigheter kring djuren t.ex. genom att använda särskilda cirkulationsfläktar. 4.8 Byggnadsutformning Förvärmning av tilluft I låghus där uteluft passerar vindsutrymmet på väg till tilluftsdonen ska takfot och vindsutrymme utformas så att onödig förvärmning av tilluften undviks. 6

9 Detta kan ske genom att utforma takfoten så att tilluften inte i kommer i kontakt med undersidan på yttertaket. Lufthastigheten vid passage av takfoten bör begränsas till max 0,9 m/s vid q max. Det motsvarar en fri genomströmningsarea, A1 och A2, på minst 3 cm 2 per m 3 /h luftflöde (se figur 1). Vindsutrymmet i övrigt ska vara utfört så att blandning mellan sval tilluft och den uppvärmda luften under nocken undviks. Figur 1 Utformning av takfot Kondens Ett klimatreglerat stall ska utformas så att risken för kondensutfällning på golv, väggar och tak minimeras. Det är viktigt att kondensdropp på djuren förhindras. Takets U-värde bör därför inte vara högre än det gränsvärde som visas i figur 2. Figur 2 Kondensisolering av tak 7

10 5 Dimensionering och utformning av väderskyddande stallar 5.1 Termisk komfort och djurmiljö i väderskyddade stall I ett väderskyddande stall regleras inte stalltemperaturen utan luftväxlingen är fri. För att uppfylla kravet på termisk komfort, enligt djurskyddsbestämmelserna, utnyttjas djurets egen värmeregleringsförmåga och beteende. Ett väderskyddande stall ska ge lä och skydd mot nederbörd, solinstrålning och utstrålning klara nätter. Luftväxling sker huvudsakligen genom vindpåverkan. Stallets väggar ska vara luftgenomsläppliga eller försedda med tillräckligt stora ventilationsöppningar. I väderskyddande stall med oisolerade tak blir det ofta bli problem med kondensdropp i samband med låga utomhustemperaturer. Sommartid kan solinstrålning mot ett oisolerat tak dessutom medföra värmestress på grund av onödig temperaturstegring i byggnaden. Byggnaden ska utformas så att solinstrålningen inte medför djurmiljöproblem. Kondens och soluppvärmning kan t.ex. motverkas genom att isolera taket. Alla djur ska ha tillgång till en torr och isolerande liggplats. Inredning och byggnad ska ge möjlighet för djuren att välja uppehållsplats och kroppsställning så att de kan uppnå termisk komfort. Lufttemperaturen i ett väderskyddande stall följer utomhustemperaturen vilket medför att det kommer att vara nästan lika kallt inne som ute vintertid. Effekten av låg temperatur kan mildras med t.ex. en tjock halmbädd eller hyddor. Trots detta kan inte alla typer av djur uppnå termisk komfort i ett väderskyddat stall i svenskt vinterklimat. I dessa fall kan det istället krävas ett klimatreglerat stall. 5.2 Principer för dimensionering av ventilationsflöde Ett väderskyddande stall ska utformas så att luftomsättningen blir tillräcklig för att transportera bort den fukt som avges inne i stallet. Dimensionerande ventilationsflöde i väderskyddande stall beräknas vid en inomhustemperatur på + 5 C. Vid dimensioneringen antas att ventilationsluftens kapacitet att transportera vatten är 10 % av luftens maximala vattenånghalt vid denna temperatur (+5 C). I ett väderskyddande stall används normalt naturlig ventilation. På grund av de stora flöden som krävs för att ventilera bort fukten kommer temperaturskillnaden mellan inne och ute att vara liten. Vid beräkning av ventilationsöppningarnas storlek kommer därför vindhastigheten att vara en betydelsefull faktor. Lägsta dimensionerande vindhastighet för väderskyddande stallar i olika zoner i Sverige framgår av tabell 1 och figur 3. Tabell 1 Dimensionerande vindhastighet som överskrids 80 % av ett normalår inom olika zoner. Zon X Y Z Dimensionerande vindhastighet (m/s) 1,8 1,4 0,8 8

11 Figur 3 Zonindelning för dimensionerande vindhastighet 5.3 Placering och utformning av ventilationsöppningar Ventilation baserad på vindpåverkan ger huvudsakligen tvärventilation. Det bör därför finnas jämnt fördelade ventilationsöppningar på minst två motstående väggar (lämpligen långsidorna). 5.4 Byggnadsutformning I en väderskyddande byggnad med tvärventilation ska väggöppningen vara tillräckligt stor och utrymmet ovanför djuren tillräckligt stort för att ventilationsluften ska kunna passera obehindrat, se figur 4. Väderskyddande stall behöver inte isoleras för att spara värmeenergi, men takets utformning är av stor betydelse för djurens närmiljö. Oisolerade tak kan medföra problem i form av kondensdropp och värmestress p.g.a. solinstrålning. Stallet ska utformas så att djurens miljö inte påverkas negativt av dessa effekter. Problemen kan begränsas genom val av byggnadsmaterial och utförande. När det gäller plåttak och likvärdiga takkonstruktioner rekommenderas att de kompletteras med isolerande skikt så att U-värdet blir 2 W/(m² C) eller lägre. Konstruktioner med fuktabsorberade ytbeläggning bygger på att tillfälliga fuktöverskott sugs upp av beläggningen för att sedan torka upp när väderförhållanden blir gynnsammare. I djurstallar kan fuktbelastningen vara så stor att beläggningen inte hinner torka. Med hänsyn till kondensrisken bör det finnas ventilationsöppning i nocken, för att undvika att fuktig, varm luft samlas där. 9