1.2.3. Bâtiments d’élevage
Les caractéristiques du bâtiment d’élevage conditionnent fortement l’état de santé et les performances zootechniques des animaux. Les paramètres d’ambiance en bâtiment sont nombreux et sont résumés dans la Figure 7 (Le Menec, 1988). Les cinq paramètres qui ont la plus grand influence sur la santé et les performances des animaux sont la température, l’humidité, les mouvements d’air, la qualité de la litière et les émissions gazeuses (NH3 principalement). Les aménagements et équipements permettant de contrôler la température, l’humidité et les mouvements d’air seront présentés dans cette partie. Le contrôle de la qualité de la litière et des émissions gazeuses sera discuté plus tard dans le chapitre 2.
Chapitre 1 — Introduction bibliographique
Figure Figure Figure
Figure 7777. . . . Paramètres influençant la qualité de l'air dans la zone de vie des animaux
1.2.3.1. Elevage sur litière
L’élevage des volailles de chair se fait généralement sur une litière accumulée (paille, copeaux, sciure) apportée en début de lot (cf.
1.2.3.2. Elevage sur caillebotis
L’élevage sur caillebotis et préfosse avec production de lisier est très fréquent pour l’élevage de canards.
1.2.3.3. Elevage en cages
La Figure 8 présente les principaux types de cages utilisées dans la production d’œufs (Commission Européenne
fientes sont évacuées grâce aux tapis, dans les autres systèmes, les fientes sont collectées dans des fosses profondes ou des préfosses situées sous les cages. Nous noterons que le système « flat
animale dans le bâtiment et tend donc à disparaître
systèmes « au sol » et avec parcours, au moins un tiers du bâtiment est couvert de litière, tandis que le reste de la surface est
fientes sont récoltées sur des tapis (
obligatoirement respecter de nouvelles normes
d’améliorer le bien-être des poules. Les cages contiendront notamment des perchoirs, un nid de ponte et un bain de sable et la surface disponible par poule sera augmentée d’environ 35%.
Introduction bibliographique
Paramètres influençant la qualité de l'air dans la zone de vie des animaux (d'après Le Menec, 1988).
Elevage sur litière
L’élevage des volailles de chair se fait généralement sur une litière accumulée (paille, copeaux, sciure) apportée en début de lot (cf. 1.2.5.1).
Elevage sur caillebotis
L’élevage sur caillebotis et préfosse avec production de lisier est très fréquent pour
Elevage en cages
présente les principaux types de cages utilisées dans la production Européenne, 2003). Contrairement au système avec tapis où les fientes sont évacuées grâce aux tapis, dans les autres systèmes, les fientes sont collectées dans des fosses profondes ou des préfosses situées sous les cages. Nous flat-deck » de part la disposition des cages limite la densité animale dans le bâtiment et tend donc à disparaître (ITAVI, 2003)
» et avec parcours, au moins un tiers du bâtiment est couvert de litière, tandis que le reste de la surface est composé de nids et de perchoirs où les fientes sont récoltées sur des tapis (Figure 9). Par ailleurs, en 2012, les cages devront
ter de nouvelles normes (Conseil Européen
être des poules. Les cages contiendront notamment des perchoirs, un nid de ponte et un bain de sable et la surface disponible par poule sera augmentée
Paramètres influençant la qualité de l'air dans la zone
L’élevage des volailles de chair se fait généralement sur une litière accumulée (paille,
L’élevage sur caillebotis et préfosse avec production de lisier est très fréquent pour
présente les principaux types de cages utilisées dans la production . Contrairement au système avec tapis où les fientes sont évacuées grâce aux tapis, dans les autres systèmes, les fientes sont collectées dans des fosses profondes ou des préfosses situées sous les cages. Nous la disposition des cages limite la densité (ITAVI, 2003). Enfin, dans les » et avec parcours, au moins un tiers du bâtiment est couvert de composé de nids et de perchoirs où les ). Par ailleurs, en 2012, les cages devront onseil Européen, 1999) afin être des poules. Les cages contiendront notamment des perchoirs, un nid de ponte et un bain de sable et la surface disponible par poule sera augmentée
Figure Figure Figure
Figure 8888. . . . Conceptions de batteries pour les cages de poules pondeuses (d'après Commission Européenne, 2003).
Figure Figure Figure
Figure 9999. . . . Exemple de système d'élevage de poules pondeuses au sol (source: Big Dutchman).
1.2.3.4. Isolation du bâtiment
L’isolation thermique d’un bâtiment d’élevage est importante car elle permet de mieux contrôler la température à l’intérieur du bâtiment. De plus, en limitant les échanges de chaleur avec l’air extérieur, les dépenses en énergie et en eau liées à la
Chapitre 1 — Introduction bibliographique
régulation de l’ambiance intérieure (chauffage, ventilation, refroidissement évapouratif) seront réduites.
La capacité d’une paroi à isoler thermiquement est évaluée à l’aide d’un coefficient de transmission thermique noté
U
(W.m-².K-1). Plus ce coefficient est faible, plus la paroi sera isolante. Ainsi les échanges thermiques (∆K
en J) pendant une durée ∆t
au travers d’une paroi seront fonction de la surfaceS
de la paroi et du différentiel de température (∆T
) entre l’air extérieur et l’air intérieur selon la relation :∆ ∆ . . . ∆
En pratique, on cherchera à utiliser des matériaux avec des valeurs de
U
comprise entre 0,30 et 0,6 W/m²/°C (Guingandet al.
, 2010). A l’échelle du bâtiment, on pourra considérer (ITAVI, 1997a) que l’isolation est :- normale pour une valeur de
U
aux alentours de 1, - bonne pour une valeur deU
proche de 0,80,- excellente pour une valeur de
U
proche de 0,40. 1.2.3.5. VentilationLes objectifs de la ventilation sont d’assurer le renouvellement de l’air dans le bâtiment (évacuation des gaz tels que le CO2 ou le NH3 et apport d’oxygène), de réguler la température et l’humidité relative de l’air (en adéquation avec les conditions de confort optimal des animaux) et d’éliminer les poussières (rôle sanitaire).
Il existe deux modes de ventilation dans les bâtiments d’élevage (Le Menec, 1988):
- La ventilation naturelle ou statiqueventilation naturelle ou statiqueventilation naturelle ou statiqueventilation naturelle ou statique qui utilise les phénomènes physiques (différence de pression et/ou différence de densité de l’air (fonction de la température et de l’hygrométrie entre l’extérieur et l’intérieur) qui régissent le déplacement des masses d’air. L’air neuf entre par des entrées d’air placées sur les côtés du bâtiment et l’air vicié est évacué par le toit via un lanterneau. - La ventilatioventilatioventilation dynamiqueventilation dynamiquen dynamiquen dynamique qui permet de renouveler l’air de façon active à
l’aide de ventilateurs électriques. En élevage de volailles, les ventilateurs sont de type « extracteurs » et sont placés au faîtage ou sur les côtés du bâtiment.
Dans les deux cas, le bâtiment doit être étanche pour éviter les entrées d’air parasites qui peuvent perturber les circuits d’air. De plus, les systèmes de ventilation sont régulés pour permettre de passer progressivement de faibles débits d’air à des débits élevés par temps chaud et en fin de bande. La régulation peut être manuelle (dans le cas de petits bâtiments à ventilation statique notamment) lorsque l’éleveur ajuste lui-même la surface des entrées d’air, ou automatisée par ajustement de la surface des
entrées d’air ou du débit des ventilateurs en fonction d’objectifs de consigne (température). Le modèle CalorSTA (Robin
et al.
, 2005 ; Hassounaet al.
, 2011) permet à ce titre de dimensionner ou de diagnostiquer le bon fonctionnement d’une installation en fonction de contraintes climatiques.Enfin, des systèmes de brassage d’air (ventilateurs) peuvent être installés dans le bâtiment. Ils permettent ainsi d’augmenter les vitesses d’air sur les animaux (ce qui abaisse leur température), d’homogénéiser l’ambiance en période de chauffage et de refroidir l’ambiance notamment lors de périodes chaudes.
1.2.3.6. Chauffage
Les besoins en température dans un bâtiment diminuent avec l’âge des animaux. Ainsi pour des animaux jeunes (démarrage en volailles de chair), la température ressentie devra être proche de 30°C tandis qu’en fin de lot, elle se situera plutôt aux alentours des 20°C (Quemeneur, 1988). Différents types de chauffage sont à disposition de l’éleveur même si les deux premiers types sont les plus fréquemment observés :
- Les radiants au gaz (propane),
- Le chauffage à air pulsé (ou aérotherme), - Le chauffage par le sol,
- Le chauffage à biomasse.
Les radiants au gaz ou électriques permettent de chauffer des zones bien délimitées, notamment en début de lot lorsque les animaux sont regroupés et n’utilisent pas toute la surface du bâtiment. Nous noterons de plus, que les systèmes de chauffage utilisés en élevage sont souvent équipés de thermostats afin d’ajuster la température aux objectifs de consigne.
1.2.3.7. Refroidissement évaporatif
Le principe du refroidissement évaporatif (ou cooling) réside dans l’utilisation d’eau liquide pour abaisser la température intérieure du bâtiment. Une partie de la chaleur sensible de l’air est convertie en chaleur latente pour permettre l’évaporation de l’eau, entrainant une diminution de la température de l’air. En pratique, ce système est principalement utilisé en période de fortes chaleurs notamment quand les animaux sont âgés et supporte moins bien la chaleur. Il peut permettre des abaissements de température de plus de 10°C lorsque l’air est très sec et que les gouttelettes sont suffisamment fines (Guingand
et al.
, 2010). Toutefois, ce système nécessite d’être régulé afin que les débits d’eau ne soient pas trop élevés et n’élèvent pas trop l’humidité relative de l’air (risques sanitaires, risques de litière humide). Les débits d’eau des installations sont généralement de l’ordre de 0,4 à 0,8 m3/h pour 1000 m²Chapitre 1 — Introduction bibliographique
de bâtiment mais peuvent dépasser 1 m3/h dans certains systèmes (ITAVI, 2004). Le logiciel CalorSTA (Robin
et al.
, 2005 ; Hassounaet al.
, 2011) intègre également la régulation des débits d’eau et le dimensionnement des installations.1.2.3.8. Eclairage
Que ce soit dans les élevages de volailles de chair ou de poules pondeuses, la gestion des programmes lumineux est très importante afin de ne pas pénaliser les performances des animaux. En élevage de volailles de chair, la bonne gestion des programmes lumineux permet notamment de réduire la mortalité et d’améliorer la conversion alimentaire grâce à une période de repos (Cobb-Vantress, 2008). En élevage de poules pondeuses, les programmes lumineux permettent principalement de stimuler la ponte et de la déclencher au moment optimal (afin d’optimiser le ramassage des œufs notamment) (Guillou, 1988).
1.2.3.9. Systèmes alternatifs
1.2.3.9.1. Récupérateurs de chaleur
Afin de réduire les consommations énergétiques, liées notamment au chauffage des bâtiments d’élevage, les éleveurs ont parfois recours à des systèmes de récupération de chaleur. Ces systèmes sons basés sur le transfert de chaleur par convection depuis l’air chaud vicié sortant vers l’air neuf entrant (plus froid), sans que les deux airs ne se mélangent. Le principe d’un échangeur Air/Air en flux croisé est présenté sur la Figure 10. Des essais menés par l’ITAVI et les Chambres Régionales d’Agriculture des Pays de la Loire et de Bretagne (2009) ont montré que l’installation d’échangeurs d’air permettait grâce au réchauffement de l’air entrant de réduire les consommations de propane (utilisé pour le chauffage) de 18 à près de 30%. Toutefois, l’installation des échangeurs se traduit par une légère hausse de la consommation électrique due au fonctionnement des ventilateurs dans les échangeurs. Par ailleurs, les échangeurs d’air permettent de diminuer l’hygrométrie intérieure d’environ 10% ce qui peut se traduire par une litière plus sèche et de meilleures performances zootechniques (Chambre Régionale d’Agricuture des Pays de la Loire
et al.
, 2009).Figure Figure Figure Figure 10101010
1.2.3.9.2. Chaudières à biomasse
L’installation d’une chaudière à biomasse dans un élevage permet de réduire les consommations d’énergie fossile et d’électricité lors du chauffage des bâtiments. En effet, la combustion de biomasse (bois déchiqueté, sciure…) permet de chauffer de l’eau (via un échangeur thermique) qui est ensuite acheminée dans le bâtiment (aérothermes à eau chaude, plancher chauffant…). L’installation d’une chaudière à biomasse nécessite donc des investisse
d’acheminement de l’eau vers les bâtiments d’élevage (ITAVI
1.2.3.9.3. Energie solaire
L’installation de panneaux solaires (voltaïques) sur les toits en pente des bâtiments d’élevage est une alternative intéressante pour la production d’électricité vendue ensuite à EDF. Cependant, le coût d’installation encore très élevé (600
de panneaux) et le retour sur investissement long (10 développement de ces installations (ITAVI
L’énergie solaire peut également être utilisée pour chauffer de l’eau (chauffe solaire) mais les températures attein
d’élevage en début de bande et l’eau doit ensuite être réchauffée par un système classique (électricité, gaz…) (ITAVI