Contrôle de l'ambiance en élevage de porcs

Introduction

Les élevages porcins modernes sont des structures complexes qui nécessitent une bonne maîtrise des paramètres d'ambiance.

Le système de ventilation est une partie centrale des installations qui doit être intégrée dans le bâtiment pour obtenir une ambiance acceptable. Le manque de contrôle peut entraîner une rupture de l’équilibre de l’ambiance et par conséquent un trouble du comportement de l'animal tel que des morsures de queues ou des problèmes sanitaires.

Tous les systèmes de ventilation sont basés sur le même principe : quand l'air froid extérieur traverse le bâtiment, il recueille de l'humidité et de la chaleur. Mais, en plus, il élimine aussi des gaz et de la poussière. La chaleur et l'eau proviennent des animaux et d'autres sources comme les surfaces humides des caillebotis et des fosses.

En situation hivernale le système de ventilation contrôle principalement la teneur en humidité de l'air. L’adjonction de chaleur peut être nécessaire pour augmenter la capacité de rétention d'eau de l'air (en réduisant l'humidité relative) et/ou pour maintenir la température adéquate.
Un système de ventilation fonctionnera correctement si l'élevage est bien isolé et ne présente pas de fuites. L'isolement est nécessaire pour maintenir le bâtiment chaud et pour éviter la condensation. Puisque la température et la teneur en humidité de l'air entrant sont habituellement plus faibles que celles de l'intérieur, cet air se chargera de chaleur et d’humidité.

Pendant la saison estivale le système de ventilation élimine principalement la chaleur du bâtiment. De plus, le système de ventilation pourrait servir de système de réfrigération artificielle afin de protéger les animaux de températures élevées extrêmes.

L’importance relative des divers facteurs qui affectent le climat interne d'un bâtiment varie dans une grande mesure en fonction du type d’animaux, de la densité et de la qualité du bâtiment en particulier l'isolation et de la météo.

Cet article explique les principes les plus importants de la maîtrise de la température ambiante dans les élevages de porc.

Température

L'objectif de la conception du bâtiment et de la ventilation est de maintenir la température ambiante dans la zone de thermoneutralité des animaux, qui va de la température critique la plus basse jusqu’au point où les échanges métaboliques sont réduits sérieusement par le stress dû à la chaleur. Dans cette zone, l'animal maintient sa température corporelle en changeant simplement de comportement ou de position. De cette manière, ses dépenses énergétiques sont au minimum et sa production est plus efficace.

- En dessous de la température critique inférieure l'animal doit augmenter sa production de chaleur pour maintenir la température corporelle, soit en métabolisant la graisse corporelle soit en augmentant l'ingestion d'aliment. - Au-dessus de la zone de thermoneutralité, l’animal réduit son activité, augmente sa fréquence respiratoire et réduit l’ingestion d’aliment.

Dans les bâtiments, le capteur de température fait partie intégrante du système de ventilation, qui détermine la fréquence de ventilation et si nécessaire produit une chaleur additionnelle. Les systèmes de ventilation modernes devraient avoir des capteurs intérieurs et extérieurs. Ces derniers mesurent la température de l'air entrant en aidant à adapter avec précision le % de ventilation, par exemple, si la température extérieure diminue brusquement de manière radicale, le capteur extérieur mesure le changement beaucoup plus rapidement que celui de l'intérieur.

Le tableau 1 montre comment la zone de thermoneutralité est affectée par différents facteurs et le tableau 2 montre la variation de la température environnementale perçue par les animaux selon diverses conditions.

Tableau 1. Température thermoneutrale par stade physiologique dans une atmosphère sèche sans courant d'air.
Catégorie	Poids, kg	Ingéré d'aliment (x entretien)	Porcs/case	Sol	Zone de thermoneutralité, ºC
Porcelets	1	3	10	Béton	26-32
	1	3	10	Paille	20-27
	5	3	10	Béton	22-30
	5	3	10	Caillebotis métalliques	20-29
	5	3	10	Paille	16-26
Sevrés	20	3	10	Béton	16-28
	20	3	10	Paille	11-25
Engraissement	40	3	15	Béton	13-26
	40	3	15	Paille	7-24

Tableau 2. Variation de la température perçue selon différentes conditions.
Conditions d'ambiance	Impact sur la température perçue, ºC
Vitesse de l'air 0,2 m/s 0,5 m/s 1,6 m/s	- 4 - 7 - 10
Sol Paille Caillebotis béton Béton	+ 4 à + 8 - 5 - 5 à -10
Différence de température air-paroi 13 ºC 3 ºC 1 ºC	- 7 - 1,5 - 0,5

La température ambiante réelle ressentie par un porc de 40 kg dans un logement d'une température de l'air à 18ºC, une vitesse de l'air de 0,5 m/s, un sol humide et une paroi avec un isolement suffisant peut être calculée de cette façon : 18-7-5-1,5 = 4,5 ºC. D'après le tableau 1, cette température est très en dessous de la zone de thermoneutralité, les porcs doivent ainsi augmenter leur production de chaleur par l'ingestion d'énergie ou en métabolisant leur graisse corporelle pour maintenir l'homéostase.

Humidité relative

Figure 1. Intervalle recommandé d'humidité relative par rapport à la température ambiante

La teneur en vapeur d'eau de l'air est exprimée généralement par l'humidité relative (HR). Les porcs supportent facilement une grande variation d'humidité. L'humidité relative est un indicateur de la qualité de l'air puisqu'elle dépend de l'équilibre entre la chaleur et l'humidité du bâtiment.
Une atmosphère sèche affecte négativement la muqueuse nasale des porcs et augmente le risque d'infections transmises par l'air. Dans une atmosphère humide, les pathogènes pourraient être transférés par les micro-gouttes d'eau. Par conséquent, il est important que l'humidité relative soit maintenue dans des limites précises (figure 1).

Beaucoup de systèmes de ventilation ont un capteur d'humidité comme partie intégrante du système de contrôle. Il faut prendre en compte le fait que les capteurs d'humidité sont moins robustes que les capteurs de température. Par conséquent, un mauvais fonctionnement du système de ventilation pourrait être dû à un capteur d'humidité défectueux, ce qui entraîne une utilisation excessive d'énergie ; un problème qui est souvent en post-sevrage avec des températures élevées. Le capteur peut facilement être vérifié par un psychromètre de Kreiberg.

Distribution de l'air

Sur la figure 2, on peut voir la fonction d'un système de ventilation.

Figure 2. La ventilation d'hiver (à gauche) contrôle l'équilibre de l'humdiité alors que la ventilation d'été contrôle la quantité de chaleur.