34 results on '"Damasceno, Flávio Alves"'
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2. Understanding Compost-Bedded Pack Barn Systems in Regions with a Tropical Climate: A Review of the Current State of the Art.
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Andrade, Rafaella Resende, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, Damasceno, Flávio Alves, Oliveira, Carlos Eduardo Alves, Concha, Mariana Silva, Zacaroni, Ozana de Fátima, Bambi, Gianluca, and Barbari, Matteo
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TROPICAL climate ,NATURAL ventilation ,MINE ventilation ,DAIRY cattle ,TROPICAL conditions ,TEMPERATE climate - Abstract
Simple Summary: The search for housing systems that contribute to increases in productivity and milk quality with the meticulous use of resources is one of the main challenges with modern livestock. In this sense, the compost-bedded pack barn (CBP) is a promising alternative for raising dairy cattle. However, answers regarding the applicability of this system to the conditions of tropical and subtropical climates are lacking, focusing on Brazil. The objective of this study was to gather and describe the most recent information on open and closed CBP for dairy cattle. Properly designed, open CBP facilities with suitably designed ventilation systems and effective bedding management show potential for the climatic conditions and building typologies in Brazil. Most studies on the closed CBP system have provided only preliminary impressions because limited amounts of data have been collected. The first results demonstrate serious challenges with bedding management. The discussed results can be used to guide decision-making processes to create suitable environmental conditions for CBP systems. The main challenge in milk production has been to maintain a focus on efficient processes that enhance production outcomes while aligning with animal welfare and sustainability and being valued by society. As an alternative to improve cow welfare in production and provide better handling of the waste generated by the activity, the system called the compost-bedded pack barn (CBP) has been widely adopted in countries with temperate climates and higher milk production. This CBP has been attracting global interest, including from countries with tropical and subtropical climates, such as Brazil, where many producers have started to use it due to the response in terms of milk productivity. A CBP can be designed either in (a) an open facility with natural ventilation or a positive-pressure ventilation system or (b) totally closed facilities, equipped with negative-pressure ventilation systems and permanent thermal control. The latter system is being implemented in Brazil, despite insufficient knowledge about its efficiency. The objective of this study was, through a review, to gather and describe the most recent information on the use of open and closed CBP systems for dairy cattle housing, mainly covering how it is applied in tropical climate regions. To achieve the proposed objective, this review study included the following topics related to CBPs: (i) implementation, (ii) bedding, (iii) general construction and architectural characteristics, and (iv) ambient thermal conditioning. Knowledge gaps and directions for future research are also identified here. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2024
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3. VENTILAÇÃO EM INSTALAÇÕES ANIMAIS: REVISÃO
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, primary, Andrade, Rafaella Resende, additional, Maciel, Fabiane de Fátima, additional, Nascimento, João Antônio Costa do, additional, Silva, Leonardo França da, additional, Sousa, Fernanda Campos de, additional, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, and Damasceno, Flávio Alves, additional
- Published
- 2021
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4. Analysis of Heat and Mass Transfer in Compost-Bedded Pack Barns for Dairy Cows Using Computational Fluid Dynamics: A Review
- Author
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, primary, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, Sousa, Fernanda Campos de, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Andrade, Rafaella Resende, additional, Maciel, Fabiane de Fátima, additional, Barbari, Matteo, additional, and Martins, Márcio Arêdes, additional
- Published
- 2023
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5. Spatial Distribution of Bedding Attributes in an Open Compost-Bedded Pack Barn System with Positive Pressure Ventilation in Brazilian Winter Conditions
- Author
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, primary, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, de Oliveira, Victor Crespo, additional, Rodrigues, Pedro Henrique de Moura, additional, Silva, Leonardo França da, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Andrade, Rafaella Resende, additional, Sousa, Fernanda Campos de, additional, Barbari, Matteo, additional, and Bambi, Gianluca, additional
- Published
- 2023
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6. Effect of Heat Stress on the Behavior of Lactating Cows Housed in Compost Barns: A Systematic Review
- Author
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Frigeri, Karen Dal’ Magro, primary, Deniz, Matheus, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Barbari, Matteo, additional, Herbut, Piotr, additional, and Vieira, Frederico Márcio Corrêa, additional
- Published
- 2023
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7. Effects of Heat Stress in Dairy Cows Raised in the Confined System: A Scientometric Review
- Author
-
Frigeri, Karen Dal’ Magro, primary, Kachinski, Kariane Donatti, additional, Ghisi, Nédia de Castilhos, additional, Deniz, Matheus, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Barbari, Matteo, additional, Herbut, Piotr, additional, and Vieira, Frederico Márcio Corrêa, additional
- Published
- 2023
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8. Compost Dairy Barn Layout and Management Recommendations in Kentucky: A Descriptive Study
- Author
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Damasceno, Flávio Alves, primary, Day, George B., additional, Taraba, Joseph L., additional, Oliveira, Carlos Eduardo Alves, additional, Andrade, Rafaella Resende, additional, Frigeri, Karen Dal Magro, additional, Vieira, Frederico Márcio Corrêa, additional, Barbari, Matteo, additional, and Bambi, Gianluca, additional
- Published
- 2022
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9. Compost Barns: A Bibliometric Analysis
- Author
-
Silva, Gustavo Guimaraes Bessa Santos, primary, Ferraz, Patrícia Ferreira Ponciano, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Zotti, Maria Luísa Appendino Nunes, additional, and Barbari, Matteo, additional
- Published
- 2022
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10. Determination of Thermal, Chemical and Physical Properties of Bedding Materials for Compost Dairy Barns
- Author
-
Damasceno, Flávio Alves, primary, Day, George B., additional, Taraba, Joseph L., additional, Barbari, Matteo, additional, Oliveira, Carlos Eduardo Alves, additional, Frigeri, Karen Dal Magro, additional, Vieira, Frederico Márcio Corrêa, additional, and Bambi, Gianluca, additional
- Published
- 2022
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11. Mapping of the Thermal Microenvironment for Dairy Cows in an Open Compost-Bedded Pack Barn System with Positive-Pressure Ventilation
- Author
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, primary, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Oliveira, Victor Crespo de, additional, Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, additional, Sousa, Fernanda Campos de, additional, Andrade, Rafaella Resende, additional, and Barbari, Matteo, additional
- Published
- 2022
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12. CFD Study of a Tunnel-Ventilated Compost-Bedded Pack Barn Integrating an Evaporative Pad Cooling System
- Author
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Obando Vega, Felipe Andrés, primary, Montoya Ríos, Ana Paola, additional, Osorio Saraz, Jairo Alexander, additional, Andrade, Rafaella Resende, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, and Barbari, Matteo, additional
- Published
- 2022
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13. Spatial distribution of bed variables, animal welfare indicators, and milk production in a closed compost-bedded pack barn with a negative tunnel ventilation system
- Author
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Andrade, Rafaella Resende, primary, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, additional, Freitas, Letícia Cibele da Silva Ramos, additional, Ferreira, Cecília de Fátima Souza, additional, Barbari, Matteo, additional, Baptista, Fátima de Jesus Folgôa, additional, and Coelho, Diogo José de Rezende, additional
- Published
- 2022
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14. Compost Barn System and its Influence on the Environment, Comfort and Welfare of Dairy Cattle
- Author
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Nepomuceno, Giane Lima, primary, Cecchin, Daiane, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Amaral, Pedro Ivo Sodré, additional, Caproni, Victória Rodrigues, additional, and Ponciano Ferraz, Patrícia Ferreira, additional
- Published
- 2022
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15. Comparative Analysis of the Cooling Efficiency in Tropical Climate of Three Alternative Materials for Evaporative Cooling Pads
- Author
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Obando Vega, Felipe Andrés, primary, Montoya Rios, Ana Paola, additional, Osorio Saraz, Jairo Alexander, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, and Barbari, Matteo, additional
- Published
- 2021
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16. Comparative Analysis of the Cooling Efficiency in Tropical Climate of Three Alternative Materials for Evaporative Cooling Pads.
- Author
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Obando Vega, Felipe Andrés, Montoya Rios, Ana Paola, Osorio Saraz, Jairo Alexander, Damasceno, Flávio Alves, and Barbari, Matteo
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TROPICAL climate ,MASS transfer coefficients ,WIND tunnel testing ,HEAT convection ,HEAT transfer coefficient ,MASS transfer ,THERMAL stresses - Abstract
Featured Application: The findings are highly relevant for the design and manufacture of evaporative cooling pad with alternative materials. A comparison between commercial cellulose evaporative cooling pad and pads manufactured with three alternative materials was made for environmental conditions typical of tropical countries. Wind tunnel tests were carried out to compute the convective heat and mass transfer coefficients and to measure the pressure drop across each pad, obtaining expressions that can be used as reference for future simulations. Using a mathematical model, a detailed analysis of the efficiency, Temperature–Humidity Index, temperature drop and relative humidity through the pads was performed in terms of different operative and constructive conditions, such as air velocities, dry-bulb temperatures, relative humidity and pad thickness. Significant differences between the pressure drop across the pads were found, which increases with the inlet air velocity and water flow. A weak relation between the analysed variables and the inlet air velocity was found, while a high correlation between the analysed variables, pad thickness and the external environmental conditions was established. Cooling efficiencies above 40% and a Temperature–Humidity Index below the mild zone of thermal stress were obtained for the alternative panels. Although the cellulose cooling pad showed the best behaviour in all aspects, the alternative pads can be used as substituted in specific applications to reduce the Temperature–Humidity Index inside agricultural facilities. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2022
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17. Profitability analysis of compost barn and free stall milk-production systems: a comparison
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Silva, Gustavo Rafael de Oliveira, primary, Lopes, Marcos Aurélio, additional, Lima, André Luís Ribeiro, additional, Costa, Geraldo Márcio da, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Barros, Vitor Pires, additional, and Barbari, Matteo, additional
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- 2019
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18. Effect of thermal environment on performance of broiler chickens using fuzzy modeling
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Damasceno, Flávio Alves, Cassuce, Déborah Cunha, Abreu, Lucas Henrique Pedrozo, Schiassi, Leonardo, and Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
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câmaras climáticas ,environmental comfort ,modelos matemáticos ,climatic chambers ,mathematical models ,conforto ambiental - Abstract
This study aimed to develop a decision-support system based on fuzzy set theory, which can estimate welfare depending on the production responses of broiler chickens raised in climatic chambers. In the first phase, the influence of four different air temperature conditions on the performance of broilers was identified. Thus, the effect of air temperature on productivity was evaluated. In the second phase, a model was developed using the fuzzy set theory, in which feed intake responses, weight gain, and feed conversion were established according to age and the air temperature at which the birds were maintained, obtaining an efficient evaluation of the thermal environment. The results indicate that the proposed methodology is a promising technique for the determination of the level of thermal comfort endured by broilers, capable of assisting in making decisions on control of the thermal environment, avoiding productivity losses. RESUMO Este estudo teve como objetivo desenvolver um sistema de apoio à decisão com base na teoria dos conjuntos fuzzy, que pode estimar o bem-estar de acordo com as respostas de produção de frangos de corte criados em câmaras climatizadas. Na primeira fase, identificou-se a influência de quatro diferentes condições de temperatura do ar sobre o desempenho dos frangos. Assim, foi avaliado o efeito da temperatura do ar na produtividade. Na segunda fase, foi desenvolvido um modelo usando a teoria dos conjuntos fuzzy, onde as respostas consumo de ração, ganho de peso e conversão alimentar foram estabelecidos de acordo com a idade e a temperatura do ar em que as aves foram mantidas, para obtenção de uma avaliação eficaz do ambiente térmico. Os resultados indicaram que a metodologia proposta é uma técnica promissora para a determinação do nível de conforto térmico sofrido por frangos de corte, capazes de auxiliar na tomada de decisões sobre o controle do ambiente térmico, evitando perdas de produtividade.
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- 2017
19. Comportamento de leitões submetidos a diferentes sistemas de aquecimento em abrigos escamoteadores
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, Damasceno, Flávio Alves, Campos, Flávia Roberta Vale, Leidimar Freire Brandão Damasceno, Nascimento, João Antônio Costa Do, and Antônio Rodrigues Da Silva
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Na suinocultura, um dos principais problemas é evidenciado na fase de maternidade, onde convivem simultaneamente categorias com diferentes exigências térmicas. Como forma de resolver essa problemática são utilizados abrigos escamoteadores aquecidos, buscando promover melhores condições de conforto aos leitões nas primeiras semanas de vida. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de diferentes sistemas de aquecimento em abrigos escamoteadores no comportamento de leitões, durante a fase de maternidade. O experimento foi realizado entre os meses de outubro e novembro de 2015 em uma maternidade de suínos do Centro Experimental em Suinocultura da Universidade Federal de Lavras – MG. Os tratamentos avaliados foram: piso aquecido por meio de lâmpada infravermelho – SALI; piso aquecido por aquecedor solar de água construído utilizando materiais alternativos – SASA; piso aquecido por aquecedor solar convencional – SASC; e piso aquecido por meio de resistência elétrica – SAEL. A análise dos resultado possibilitou verificar que os tratamentos SASA e SASC apresentaram maior frequência de uso do abrigo escamoteador na primeira semana de análise, assim como os tratamentos SALI e SASA nas segunda e terceira semanas. Os tratamentos SALI, SASA e SASC apresentaram maior frequência de uso nos horários de 04:00, 08:00h e 23:00h. O comportamento com maior frequência observada no interior do abrigo escamoteador foi “andando”.
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- 2017
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20. DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DO INDICE DE TEMPERATURA DO GLOBO E UMIDADE EM GALPÃO DE FRANGOS NA PRIMEIRA SEMANA DE VIDA AQUECIDO POR FORNALHA INDUSTRIAL
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Ferraz, Patrícia Ferreira Ponciano, primary, Yanagi Junior, Tadayuki, additional, Ferraz, Gabriel Araujo e Silva, additional, and Damasceno, Flávio Alves, additional
- Published
- 2017
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21. ESTIMATION OF HEAT DISSIPATION IN BROILER CHICKENS DURING THE FIRST TWO WEEKS OF LIFE
- Author
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Ruvio, Jéssica Fantin, primary, Schiassi, Leonardo, additional, Araújo, Handrey Borges, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, and Yanagi Junior, Tadayuki, additional
- Published
- 2017
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22. Effect of thermal environment on performance of broiler chickens using fuzzy modeling
- Author
-
Damasceno, Flávio Alves, primary, Cassuce, Déborah Cunha, additional, Abreu, Lucas Henrique Pedrozo, additional, Schiassi, Leonardo, additional, and Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional
- Published
- 2017
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23. Confinamento para bovinos leiteiros: histórico e características
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Mota, Vania Corrêa, primary, Campos, Alessandro Torres, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Resende, Everton Augusto de Melo, additional, Rezende, Creuza Pedroso do Amaral, additional, Abreu, Luiz Ronaldo de, additional, and Vareiro, Teodora, additional
- Published
- 2017
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24. AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE RUÍDO EMITIDO POR UM TRATOR AGRÍCOLA ACOPLADO A UMA COLHEDORA DE MILHO.
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Damasceno, Flávio Alves, Soares, Cláudio Magela, Oliveira, Carlos Eduardo Alves, Ferraz, Gabriel Araújo e. Silva, and Saraz, Jairo Alexander Osorio
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AGRICULTURAL industries ,TRACTORS ,NOISE ,ENGINES ,ERGONOMICS - Abstract
Copyright of Engenharia na Agricultura is the property of Engenharia na Agricultura and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)
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- 2019
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25. AMBIENTE TÉRMICO NO INTERIOR DE MODELOS FÍSICOS DE GALPÕES AVÍCOLAS EQUIPADOS COM CÂMARAS DE VENTILAÇÃO NATURAL E ARTIFICIAL
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Ferreira Júnior, Luiz Gonzaga, Junior, Tadayuki Yanagi, Damasceno, Flávio Alves, Silva, Eberson, and Silva, Gleice Cristina de Andrade e
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Ambiência ,Construções Rurais - Abstract
Objetivou-se com o presente trabalho, analisar o ambiente térmico no interior de modelos físicos de galpões avícolas, construídos em escala reduzida (1:10), equipados com câmara de ventilação natural e artificial instalada sob a cobertura. O conforto térmico foi avaliado e classificado por meio do índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU), carga térmica de radiação (CTR), umidade relativa do ar (UR) e efetividade (?) das coberturas em reduzir o ITGU em relação à cobertura construída com telhas de alumínio. Quatro modelos físicos construídos com telhas de cimento amianto e equipados com ventilação natural ou forçada sob a cobertura foram comparados a dois modelos físicos construídos com telhas de amianto e de alumínio, respectivamente, sem lanternim. Com base nos resultados, pode-se concluir que a incorporação de câmaras de entilação artificial ou natural sob a cobertura proporciona melhores condições térmicas no interior dos modelos físicos reduzidos de galpões avícolas.
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- 2009
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26. RESFRIAMENTO DA COBERTURA DE AVIÁRIOS E SEUS EFEITOS NA MORTALIDADE E NOS ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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Machado, Neiton Silva, primary, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, Zolnier, Sérgio, additional, Mogami, Cristina Akemi, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, and Zeviani, Walmes Marques, additional
- Published
- 2012
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27. Predição do índice de temperatura do globo negro e umidade e do impacto das variações climáticas em galpões avícolas climatizados
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Gomes, Raphaela Christina Costa, primary, Yanagi Junior, Tadayuki, additional, Lima, Renato Ribeiro de, additional, Yanagi, Sílvia de Nazaré Monteiro, additional, Carvalho, Valcimar Ferreira de, additional, and Damasceno, Flávio Alves, additional
- Published
- 2011
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28. Controle de emissão de gases e odores na indústria avícola: Caso amônia
- Author
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Saraz, Jairo Alexander Osorio, primary, Amaral, Adriana Garcia do, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira, additional, and Marín, Olga Lucía Zapata, additional
- Published
- 2011
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29. Avaliação do bem-estar de frangos de corte em dois galpões comerciais climatizados
- Author
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Damasceno, Flávio Alves, primary, Yanagi Junior, Tadayuki, additional, Lima, Renato Ribeiro de, additional, Gomes, Raphaela Christina Costa, additional, and Moraes, Sandra Regina Pires de, additional
- Published
- 2010
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30. METODOLOGIA FUZZY APLICADA À AVALIAÇÃO DO AUMENTO DA TEMPERATURA CORPORAL EM FRANGOS DE CORTE
- Author
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Schiassi, Leonardo, primary, Yanagi Junior, Tadayuki, additional, Ferreira, Leandro, additional, Damasceno, Flávio Alves, additional, and Yanagi, Silvia De Nazaré Monteiro, additional
- Published
- 2008
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31. Spatial and temporal distribution of environmental and bedding variables in open Compost Barn in winter conditions in Brazil
- Author
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Oliveira, Carlos Eduardo Alves, Sousa, Fernanda Campos de, Damasceno, Flávio Alves, Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, Barbari, Matteo, and Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
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Bovinos de leite - Instalações - Estatísticas ,Construções Rurais e Ambiência ,Ventilação - Abstract
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico No Brasil, atualmente é observado elevado crescimento do sistema de confinamento de bovinos leiteiros conhecido como Compost Barn (CB), porém há carência de informações e orientações detalhadas, relativas à aplicabilidade, funcionalidade e adequação de manejos às condições, tipologias construtivas e situação climática do país. Deste modo, objetivou-se com o presente estudo avaliar e caracterizar dependência e distribuição espacial de variáveis térmico- ambientais e da cama em relação a área interna de um sistema Compost Barn aberto semiclimatizado via ventilação por pressão positiva (CBAVP). O estudo foi conduzido durante o período de inverno, em uma instalação comercial para bovinos de leite em produção, em sistema CBAVP localizado na região da Zona da Mata, no Estado de Minas Gerais, maior produtor de leite do país. Foram levantados os principais aspectos que tangem o uso de sistemas CB no Brasil, abordando surgimento, conceito, tipologia construtiva, materiais e manejos aplicados a cama, acondicionamento térmico e avaliação do ambiente neste tipo de instalação para as especificações climáticas do país. Com base nos aspectos levantados, o estudo foi conduzido em nível de campo, sendo avaliados distribuição espacial e temporal das condições térmico-ambientais e da cama, por meio do uso de técnicas de estatística descritiva e geoestatística. Verificou-se que, na maioria dos dias, os valores médios de temperatura de bulbo seco do ar (t bs ) no interior da instalação mantiveram-se dentro da faixa de conforto térmico para bovinos leiteiros em lactação (4,0 ≤ t bs < 24,0 °C), enquanto a umidade relativa do ar (UR) esteve acima da faixa preconizada como adequada (30,0 ≤ UR < 75,0%). Porém, os resultados de Índice de Temperatura e Umidade (ITU) e da Entalpia Específica do Ar (H) indicaram condições adequadas de conforto térmico ao longo de todo o dia. Por meio de técnicas de geoestatística, verificou-se ocorrência de dependência espacial forte para todas as variáveis e índices avaliados, viabilizando aplicar técnicas de interpolação por krigagem e gerar mapas de distribuição espacial. A partir dos mapas gerados, foi possível observar que as variáveis e índices do ambiente térmico (t bs , UR, ITU e H) apresentavam variabilidade espacial, mas em níveis dentro da faixa de conforto térmico para bovinos leiteiros. Os níveis mais elevados de t bs , ITU e H foram registrados no período tarde, na face Noroeste da instalação (t bs = 23,2 °C, ITU = 69,7 e H = 50,9 kJ∙kg de ar seco –1 ), que recebia incidência de radiação solar direta. Para velocidade do ar na altura de 1,5 m (v ar,M ) e velocidade do ar ao nível da cama (v ar,C ), foi verificada ocorrência de distribuições não uniformes, com magnitudes abaixo do recomendado pela literatura (1,8 m∙s –1 ). Em relação a qualidade da cama, as variáveis temperatura da cama na superfície (t C-sup ), temperatura da cama na profundidade de 0,2 m (t C-20 ), umidade da cama na superfície (U C-sup ) e umidade da cama na profundidade de 0,2 m (U C-20 ) apresentaram elevada variabilidade espacial ao longo da área de cama, ao passo os atributos pH da cama na superfície (pH C-sup ) e pH da cama na profundidade de 0,2 m (pH C-20 ) tiveram baixa variação (8,2–9,7). Na camada superficial, a temperatura da cama foi inferior a 20,0 °C (14,1 a 19,6 °C), indício de que estava confortável para que os animais permanecessem deitados, mas os níveis de U C-sup registrados na região próxima ao corredor de alimentação foram superiores a 60,0%, condição que pode ter gerado problemas de sanidade e qualidade do leite. A 0,2 m, foram observados níveis de t C-20 predominantemente abaixo de 40,0 °C (87,0% da área) e de U C-20 acima de 60,0% (49,0% da área) em alguns locais (regiões periféricas e próximo ao corredor de alimentação), indícios de que o processo de decomposição do material de cama estava ocorrendo de forma lenta, conforme retratado pelos elevados valores de pH C-sup e pH C-20 ( > 9,0). De modo geral, conclui-se que o sistema CBAVP possui potencial de uso para condições climáticas brasileiras. Contudo, é necessário adequar o sistema de ventilação e o manejo da cama, para possibilitar a manutenção das variáveis térmico-ambientais e de qualidade da cama dentro da faixa recomendada para este tipo de instalação. Palavras-chave: Bovinos de leite. Conforto térmico. Geoestatística. Sistemas de confinamento. Ventilação. In Brazil, there is currently a high growth of the confinement system of dairy cattle known as Compost Barn (CB), but there is a lack of detailed information and guidance, regarding the applicability, functionality, and adequacy of management to the conditions, constructive typologies, and climatic situation of the country. Thus, the objective of the present study was to evaluate and characterize the dependence and spatial distribution of thermal-environmental and bed variables in relation to the internal area of a facility for confinement of dairy cattle in production, in an open Compost Barn system semi-climatized by positive pressure ventilation (CBAVP). The study was conducted during the winter period, in a commercial facility for dairy cattle in production, in a CBAVP system located in the Zona da Mata region, in the State of Minas Gerais, the largest milk producer in the country. The main aspects regarding the use of CB systems in Brazil were raised, addressing the emergence, concept, constructive typology, materials, and management applied to the bed, thermal conditioning, and environmental assessment in this type of installation for the country's climatic specifications. Based on the aspects raised, the study was conducted at the field level, being evaluated dependence and spatial and temporal distribution of thermal-environmental conditions and bedding, using descriptive statistics and geostatistics techniques. It was found that, on most days, the average values of dry-bulb temperature (t bs ) inside the facility remained within the thermal comfort range for lactating dairy cattle (4.0 ≤ t bs < 24.0 °C), while the relative humidity (UR) was above the recommended range as adequate (30.0 ≤ UR < 75.0%). However, the results of Temperature and Humidity Index (ITU) and Specific Enthalpy of Air (H) indicated adequate conditions of thermal comfort throughout the day. Using geostatistical techniques, strong spatial dependence was observed for all variables and indices evaluated, making it possible to apply kriging interpolation techniques and generate maps of spatial distribution. From the generated maps, it was possible to observe that the variables and indices of the thermal environment (t bs , UR, ITU and H) presented spatial variability, but at levels within the range of thermal comfort for dairy cattle. For air speed at a height of 1.5 m (v ar,M ) and air speed at bed level (v ar,C ), non-uniform distributions were observed, with magnitudes below the recommended by the literature (1.8 m∙s –1 ). Regarding bed quality, the variables bed surface temperature (t C-sup ), bed temperature at a depth of 0.2 m (t C-20 ), bed surface moisture (U C-sup ) and bed moisture at a depth of 0.2 m (U C- 20 ) showed high spatial variability along the bedding area, while the bed surface pH (pH C-sup ) and bed pH at a depth of 0.2 m (pH C-20 ) had low variation (8.2–9.7). In the surface layer, the bed temperature was below 20.0 °C (14.1 to 19.6 °C), an indication that it was comfortable for the animals to remain lying down, but the U C-sup levels recorded in the region close to the feeding aisle were higher than 60.0%, condition that may have generated problems with the herd’s health and the milk’s quality. At 0.2 m, t C-20 levels were observed predominantly below 40.0 °C (87.0% of the area) and U C-20 levels above 60.0% (49.0% of the area) in some regions (peripheral regions and close to the feed alley). These results indicates that the process of decomposition of the bed material was occurring slowly, as shown by the high values of pH C-sup and pH C-20 ( > 9.0). In general, it is concluded that the CBAVP system has potential for use in Brazilian climatic conditions. However, it is necessary to adapt the ventilation system and the management of the bed, to allow the maintenance of the thermal-environmental variables and the quality of the bed within the recommended range for this type of installation. Keywords: Dairy cattle. Thermal comfort. Geostatistics. Confinement systems. Ventilation.
- Published
- 2022
32. Environment control and animal welfare in intensive milk production in closed 'Compost Bedded Pack Barns' for the Brazilian constructive typology and climate
- Author
-
Andrade, Rafaella Resende, Ferreira, Cecília de Fátima Souza, Damasceno, Flávio Alves, Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, Barbari, Matteo, and Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
- Subjects
Saúde animal ,Bovinos de leite - Instalações - Aquecimento e ventilação ,Compostagem ,Construções Rurais e Ambiência ,Construções rurais - Aquecimento e ventilação ,Geologia - Modelos matemáticos - Abstract
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo á Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) O Brasil é responsável por uma significativa parte da produção mundial de leite, sendo essa atividade uma das principais fontes econômicas do setor de produção de alimentos de origem animal do país. Dessa forma, a incessante busca por sistemas de criação que contribuam para o aumento da produtividade e qualidade do leite com o uso racional dos recursos, e que sejam compatíveis com o clima do país, constitui um dos principais desafios da pecuária moderna, em especial ao que diz respeito à adoção de sistemas de alojamento adequados ao bem-estar animal e aplicáveis a realidade climática brasileira. Nesse sentido, como uma das alternativas de acondicionar melhor as vacas em produção, o sistema Compost Barn (CB) corresponde a uma promissora alternativa para a criação de bovinos de leite. Tal sistema vem sendo adotado, há décadas e com sucesso, nos países de climas temperados e, mais recentemente, em países de climas tropicais e subtropicais, como é o caso do Brasil. Contudo, ainda carecem respostas quanto à aplicabilidade deste sistema para as condições de climas tropicais e subtropicais, sobretudo para as tipologias técnicas e construtivas de instalações CB mais recentemente praticadas nos diferentes países. Desta forma, o objetivo geral desta tese foi avaliar a distribuição espacial das variáveis térmico-ambientais, qualidade de cama e indicadores de bem-estar de vacas em lactação, alojadas em instalação Compost Barn Fechada (CBF), com sistema de ventilação negativa em túnel, associada a resfriamento adiabático evaporativo. A pesquisa foi conduzida durante o verão e inverno e para a situação do clima do Brasil, mais especificamente para a bacia leiteira da Zona da Mata, no Estado de Minas Gerais, maior estado produtor de leite do país. Foram levantadas e descritas as principais características e inovações praticadas em sistemas CB abertos e fechados, abordando os aspectos gerais construtivos, qualidade de cama, sistemas de ventilação e indicadores de bem- estar de vacas lactantes. A partir de tal levantamento, procedeu-se à avaliação, em campo, da distribuição espacial e temporal das condições térmico-ambientais, no interior de uma instalação CBF, com o uso da técnica geoestatística. Conforme tipologia construtiva praticada no Brasil a instalação CBF não tinha isolamento térmico nos fechamentos e possuía sistema de ventilação negativa em modo túnel, associado ao sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE, acionado para funcionamento a partir de 21°C), durante o verão e o inverno. Foi possível observar, pelos mapas de krigagem, que as condições mais críticas de habitação foram encontradas, principalmente, a partir da parte central da instalação CBF, em direção à face noroeste, próximo aos exaustores. Durante as tardes de verão, toda a região da instalação CBF apresentou-se em situação de desconforto. Durante o inverno, contudo, os dados ambientais mensurados permaneceram dentro da zona de conforto ao longo de toda instalação CBF. A distribuição da velocidade do ar ao longo de toda a área interior da instalação CBF permaneceu inferior ao recomendado pela literatura, indicando necessidade de se ajustar os isolamentos laterais e de cobertura, e de se promover maior intensificação do sistema de ventilação. O sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) auxiliou na melhoria das condições térmicas internas da instalação CBF. Porém, provavelmente em razão da falta de isolamento térmico dos fechamentos, não possibilitou uniformidade térmica espacial e nem temporal para as duas estações avaliadas. Também, provavelmente em razão de necessidade de ajuste nos comandos de entrada e saída dos componentes ventilação e molhamento do material poroso, não foi eficiente em manter o ambiente na faixa de conforto de bovinos em lactação, durante o período crítico de verão . A instalação CBF também foi caracterizada para as principais variáveis da cama, indicadores de bem-estar animal e produção de leite, para as condições de inverno e verão. Pela análise geoestatística, foi possível verificar a não uniformidade da distribuição espacial das variáveis da cama. Os piores níveis de temperatura e teor de umidade da cama foram encontrados nas regiões próximas à placa de resfriamento evaporativo, na área circunvizinha ao corredor de alimentação e na região com menor área de cama por animal (7,8 m2 vaca -1 ). Durante o verão e inverno, os valores de temperatura e as características químicas da cama indicaram que o material esteve em níveis aquém dos desejáveis para a compostagem ideal; no entanto, a camada interna aerada da cama apresentou-se biologicamente ativa. A elevada densidade animal repercutiu expressivamente na piora do teor de umidade e temperatura interna na cama, sendo que o sistema demandou constante reposição de material. Em geral, as vacas leiteiras mostraram adequada pontuação para o escore de sujidade e locomoção, para as duas estações climáticas avaliadas, indicando boas condições de bem-estar relativo a estes quesitos. Durante o inverno, a produção média de leite foi de 28,1 ± 7,2 kg leite dia -1 e durante o verão foi de 26,9 ± 6,7 kg leite dia -1 . Conclui-se que a instalação CBF indicou potencial de uso, desde que seja feito um estudo criterioso do clima da região antes da implantação, sejam ajustados os fatores relativos a manejo do sistema de acondicionamento ambiente, garantia de melhor isolamento dos fechamentos e aumento da área de cama por animal. Contudo, da forma que o sistema CBF estudado foi concebido e operado, este não foi eficiente em manter as variáveis microclimáticas e qualidade de cama dentro do ideal recomendado pela literatura. Palavras-chave: Bem-estar animal. Bovinos de leite. Geoestatística. Resfriamento evaporativo. Ventilação em túnel. Brazil is responsible for a significant part of the world's milk production, which is one of the main economic sources of the country's animal production sector. Thus, the incessant search for breeding systems that contribute to increasing milk productivity and quality with the rational use of resources and that are compatible with the country's climate constitutes one of the main challenges of modern livestock, especially as to the adoption of housing systems suitable for animal welfare and applicable to the Brazilian climate. In this sense, as one of the alternatives of better conditioning the cows in production, the compost-bedded pack barn (CBP) is a promising alternative for dairy cattle's breeding. This system has been successfully adopted for decades in countries with temperate climates and, more recently, in countries with tropical and subtropical climates, such as Brazil. However, answers still lack in this system's applicability to the tropical and subtropical climate conditions, especially for the technical and CBP constructive typologies most recently practiced in different countries. In this way, the general objective of this thesis was to evaluate the spatial distribution of the thermal- environmental variables, bed quality, and welfare indicators of lactating cows housed in a closed CBP, with a negative ventilation system in a tunnel, associated with adiabatic evaporative cooling. The research was performed during Brazilian summer and winter in the dairy basin of the "Zona da Mata" in Minas Gerais, its largest milk-producing state. The main characteristics and innovations practiced in the open and closed CBP were raised and described, addressing the general constructive aspects, bed quality, ventilation systems, and welfare indicators of lactating cows. Based on this survey, the spatial and temporal distribution of thermal-environmental conditions was assessed in the field, inside a CBP, with the use of geostatistical technique. According to Brazil's constructive typology, the closed CBF had no thermal insulation in the closings and had a negative ventilation system in tunnel mode, associated with the adiabatic evaporative cooling system (AECS, activated for operation from 21 °C), during summer and winter. The kriging map highlighted that the most critical housing conditions were mainly in the central part of the closed CBP, towards thenorthwest face, close to the exhaust fans. During the summer afternoons, the entire region of the CBP was in discomfort. During the winter, however, the environmental data measured remained within the comfort zone throughout the CBP. The airspeed distribution over the entire interior area of the CBP remained lower than recommended by the literature, indicating the need to adjust the side and roof insulation and intensify the ventilation system. The AECS helped to improve the internal thermal conditions of the CBP. However, probably due to the closures' lack of thermal insulation, it did not allow spatial or temporal thermal uniformity for the two stations evaluated. Also, probably due to the need to adjust the input and output controls of the ventilation and wetting components of the porous material, it was not efficient in maintaining the environment in the comfort range for lactating cattle during the critical summer period. The CBP was also characterized for the bed's main variables, indicators of animal welfare and milk production, for winter and summer conditions. By geostatistical analysis, it was possible to verify the non-uniformity of the spatial distribution of bed variables. The worst levels of temperature and moisture content of the bed were found in the regions close to the evaporative pad cooling, surrounding the feeding alley, and in the region with the least space per animal (7.8 m2 vaca -1 ). During the summer and winter, the temperature values and the bed's chemical characteristics pointed out that the material was below desirable levels for the ideal composting; however, the bed's aerated inner layer was biologically active. The high cow stocking density reflected significantly in the moisture worsening of the bed's content and internal temperature, demanding the constant material replacement. In general, dairy cows showed an adequate score for the dirt and locomotion scores during the two climatic seasons evaluated, indicating good welfare conditions concerning these requirements. During winter, the average milk production was 28.1 ± 7.2 kg milk day -1 . During summer, it was 26.9 ± 6.7 kg milk day -1 . The study can conclude that the closed CBP has potential use but requires a careful study of the region's climate before implantation to adjust the factors related to the ambient conditioning system's handling, guarantee better insulation of the closures, and increase the animals' bedding area. However, the way the studied closed CBP was designed and operated was inefficient in preserving the microclimate variables and bed quality within the ideal recommended by the literature. Keywords: Animal welfare. Dairy cattle. Geostatistics. Evaporative cooling. Tunnel ventilation.
- Published
- 2021
33. Management of ventilation in a compost barn system: implications for the environment and welfare of dairy cows
- Author
-
Danelus, Fernanda Lais, Vieira, Frederico Márcio Corrêa, Barros, Flavia Regina Oliveira de, Damasceno, Flávio Alves, and Vale, Marcos Martinez do
- Subjects
Animais - Comportamento ,Animais - Proteção ,CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::PRODUCAO ANIMAL::MANEJO DE ANIMAIS [CNPQ] ,Animal welfare ,Bovinos de leite ,Dairy cattle ,Animal behavior ,Engenharia/Tecnologia/Gestão - Abstract
Tendo em vista a limitação de informações científicas sobre a ventilação em sistemas compost barn e como isto influencia na ambiência, bem-estar, termorregulação e comportamento de vacas leiteiras e nos teores de umidade da cama, objetivou-se avaliar os diferentes condições de ventilação em um sistema de confinamento compost barn em relação ao efeito sobre a qualidade da cama, conforto térmico e comportamento de vacas em lactação. A pesquisa foi realizada no município de Campo Erê-SC, em um sistema de compost barn com capacidade para 72 animais, entre os meses de dezembro de 2018 e janeiro de 2019. No total, foram avaliados 19 animais em lactação da raça Holandesa. Como tratamentos foram instituídos três programas de ventilação com acionamento automático por sensores, a partir de temperaturas determinadas. O programa 1 consistia no acionamento da ventilação quando a temperatura interna do galpão ultrapassava 19ºC (P1), o programa 2, quando ultrapassasse 22ºC (P2) e o programa 3, acima de 25ºC (P3). Os mesmos foram distribuídos aleatoriamente e tiveram duração de sete dias. Em cada um destes programas avaliou-se a umidade e temperatura da cama (superfície e interior), variáveis térmicas do ambiente interno e externo (temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do vento), índice de temperatura e umidade, conforto térmico dos animais (temperatura superficial e frequência respiratória), comportamento e bem-estar dos animais (escore de higiene e claudicação). Como resultados encontrou-se que os programas de ventilação não apresentaram efeito sobre a qualidade interna da cama. O P3 foi o que apresentou menores valores de temperatura superficial da cama nos horários mais quentes do dia (abaixo de 25°C). Em relação ao ambiente térmico do galpão, nesse mesmo programa de ventilação foram encontrados menores valores de velocidade do vento (média de 3 m s-1), porém apresentou melhores índices de temperatura e umidade - ITU (média de 72,5). O comportamento animal foi influenciado pelos programas de ventilação e pelo ambiente térmico da instalação, sendo que o P3 obteve menores probabilidades dos comportamentos ócio em pé (probabilidade de 0,5), andar (probabilidade de 0,5) e ingestão de água (probabilidade de 0,3) nos períodos quentes do dia (a partir das 11:30 h). Para a termorregulação e bem-estar animal, a temperatura superficial dos animais (33°C) e o escore de higiene foram melhores para o P3 em relação aos demais programas. Conclui-se que a melhor temperatura de acionamento do sistema de ventilação é de 25°C, pois proporciona melhor conforto térmico e bem-estar dos animais. Given the limited scientific information on ventilation in compost barn systems and how this influences the thermal environment, welfare, thermoregulation and behaviour of dairy cows and the moisture content of the litter, this research aimed to evaluate whether different ventilation conditions in a compost barn confinement system affect bed quality, thermal comfort and behaviour of lactating cows. The research was carried out in the city of Campo Erê-SC, in a compost barn system with capacity for 72 animals, between December 2018 and January 2019. In total, 19 lactating Holstein animals were evaluated. As treatments, three ventilation programs were instituted with automatic activation by sensors, from determined temperatures. Program 1 consisted of activating the ventilation when the internal temperature of the barn exceeded 19ºC (P1), program 2, when it exceeded 22ºC (P2) and program 3, above 25ºC (P3). These treatments were randomly distributed and lasted for seven days. In each of these programs, the humidity and temperature of the bed (surface and interior), thermal variables of the internal and external environment (air temperature, air relative humidity and wind speed), temperature and humidity index, thermal comfort of the animals (hair coat surface temperature and respiratory rate), animal behaviour and welfare (hygiene and lameness score). As a result, we found that the ventilation programs did not affect the quality of the bed. P3 showed the lowest values of the surface temperature of the bed (below 25°C) at the hottest times of the day. Concerning the thermal environment of the barn, this same ventilation program provided lower values of wind speed (average of 3 m s-1). However, it presented better indexes of temperature and humidity - THI (average of 72,5). The animal behaviour was influenced by the ventilation programs and the thermal environment of the installation, with P3 being less likely to be in standing rest (probability of 0,5), walking (probability of 0,5) and drinking water (probability of 0,3) during the hot periods of the day (starting at 11:30 h). For thermoregulation and welfare, the animals' surface temperature (33°C) and hygiene score were better for P3 compared to other programs. In conclusion, the best activation temperature for the ventilation system is 25°C, as it offers better thermal comfort and animal welfare.
- Published
- 2020
34. Understanding Compost-Bedded Pack Barn Systems in Regions with a Tropical Climate: A Review of the Current State of the Art.
- Author
-
Andrade RR, Tinôco IFF, Damasceno FA, Oliveira CEA, Concha MS, Zacaroni OF, Bambi G, and Barbari M
- Abstract
The main challenge in milk production has been to maintain a focus on efficient processes that enhance production outcomes while aligning with animal welfare and sustainability and being valued by society. As an alternative to improve cow welfare in production and provide better handling of the waste generated by the activity, the system called the compost-bedded pack barn (CBP) has been widely adopted in countries with temperate climates and higher milk production. This CBP has been attracting global interest, including from countries with tropical and subtropical climates, such as Brazil, where many producers have started to use it due to the response in terms of milk productivity. A CBP can be designed either in (a) an open facility with natural ventilation or a positive-pressure ventilation system or (b) totally closed facilities, equipped with negative-pressure ventilation systems and permanent thermal control. The latter system is being implemented in Brazil, despite insufficient knowledge about its efficiency. The objective of this study was, through a review, to gather and describe the most recent information on the use of open and closed CBP systems for dairy cattle housing, mainly covering how it is applied in tropical climate regions. To achieve the proposed objective, this review study included the following topics related to CBPs: (i) implementation, (ii) bedding, (iii) general construction and architectural characteristics, and (iv) ambient thermal conditioning. Knowledge gaps and directions for future research are also identified here.
- Published
- 2024
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