TTS tutkimuksen tiedote Luonnonvara-ala maatalous 9/2009 (618) RAKENTAMINEN Toimivalla ilmanvaihdolla parempaan tuotanto- ja työympäristöön MMM Sakari Alasuutari, TTS tutkimus Maatilojen tuotantoeläinrakennusten ilmanlaatu on pysynyt samalla tasolla tai jopa heikentynyt vuodesta 1980 alkaen, vaikka ilmanvaihtolaitteiden saatavuus ja tekninen taso ovat parantuneet. Yhtenä syynä tähän on havaittu käytäntö. Kyselytutkimuksen (vuonna 2006) mukaan ilmanvaihdon ssa on hyvin suurta kirjavuutta. Kyselyn mukaan muun muassa neljännes vastaajista kertoi suunnitelleensa ilmanvaihtojärjestelmän itse, eikä yli neljäsosa vastaajista osannut nimetä tuotantorakennuksen ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelijaa. Ilmanvaihdon on siis selvästi riittämätöntä, eikä ilmanvaihdon merkitystä parempaan tuotanto- ja työympäristöön ymmärretä. Kuva 1. Painovoimaisessa ilmanvaihtojärjestelmässä tuloilma tuodaan ulkoseiniltä säädettävien venttiilien kautta. Poisto tapahtuu ylhäältä säädettävien luukkujen tai harjaluukun kautta. Painovoimainen ilmanvaihto tuottaa erilaisen ilmanvaihdon säätilasta riippuen, minkä vuoksi kesällä on turvauduttava ikkunoiden aukaisuun lämpötilan nousun hillitsemiseksi. Kuvat Sakari Alasuutari Päättyneessä kolmen vuoden ilmanvaihtotutkimuksissa luotiin periaatteet kylmän ilmanalan tuotantotilojen a varten. Edellisen kerran tuotantorakennusten ilmanlaatua ja kuormittavuustekijöitä on tutkittu 1980-luvulla. Tuosta ajasta eläinten koko on kasvanut ja tuotokset lisääntyneet, muun muassa lypsylehmien keskituotos vuonna 1980 oli 5580 kg, kun keskituotos vuonna 2008 oli 8753 kg. Navetan ilmanvaihto ei enää yksinkertaisesti vastaa tämän päivän lehmien tarvetta, jos laitteet on mitoitettu kolmenkymmenen vuoden takaisten lehmien mukaan. Yksikkökoon kasvun myötä tuotantorakennuksista on tullut yhä suurempia. Rakennusten leveys voi olla nyt samaa luokkaa kuin aikaisemmin pituus. Ilmanvaihtotutkimuksen yhtenä tavoitteena olikin päivittää sisäilmastoon vaikuttavia laskenta- ja tavoitearvoja sekä luoda suunnittelijoille, laitemyyjille ja tarkastaville viranomaisille yhtenäinen käytäntö niiden soveltamiseen viljelijän rakennushankkeissa. TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618)
Ilmanvaihtojärjestelmän n kulku Ilmanvaihtojärjestelmien mitoitus ja tulisi tehdä kuvan 2 periaatteen mukaisesti. Eläinmäärän, eläinten koon ja tuotoksen mitoituksen sekä sisäilmaston tavoitetasojen asettamisen jälkeen lasketaan eläinten aiheuttamat kuormitukset (lämpö, kosteus sekä hiukkasmaiset ja kemialliset epäpuhtaudet). Tämän jälkeen lasketaan tarvittava minimi- ja maksimiilmavirta, jolla kuormitus saadaan hallittua ja olosuhteet pidettyä suunnitelmien mukaisina. Rakennuksen ja rakenteiden tietojen (lämmönläpäisykertoimet eli U- arvot, pinta-alat, ilmavuodot), säätietojen ja ilmavirtojen perusteella lasketaan rakennuksen ja sen osien lämmöntarve. Tilakohtaisten ilmavirtojen perusteella suunnitellaan ilman jakotapa. Lämmönjakotapa ja ilmanvaihtojärjestelmän tyyppi valitaan ja näille suunnitellaan säätöjärjestelmä, joka yleensä on osa laajempaa rakennusautomaatiojärjestelmää. Rakennusautomaatiojärjestelmä voi sisältää myös valvonta- ja seurantatyyppisiä toimintoja laajemminkin kuin ilmanvaihtoon liittyen. Varsinaisen ilmanvaihton rinnalla huolehditaan toimivuuden varmentamisen (ToVa) prosessin mukaan ottamisesta, huollon sta sekä mahdollisista elinkaari- ja ympäristövaikutusanalyyseistä. Ilmanvaihdon vaatimukset Kotieläintuotannon rakentamista ja ilmanvaihtoa koskevat minimivaatimukset määräytyvät eläinsuojelulain ja -asetuksen pohjalta. Eläinsuojelulain tavoitteena on turvata tuotantoeläimille niille kuuluvat lajinmukaiset ja hyväksyttävinä pidettävät tuotanto-olosuhteet. Eläinsuojeluasetuksen mukaan eläinsuojan ilmanvaihdon on oltava sellainen, että ilman kosteus, pölyn määrä tai haitallisten kaasujen pitoisuudet eivät kohoa haitallisen korkeiksi. Maa- ja metsätalousministeriö on laatinut tuotantorakennusten epäpuhtauksille ja kaasuille ohjearvot, joita on noudatettava investointitukea saavassa rakentamisessa (taulukko 1). Tuotantoeläinten olosuhdevaatimukset poikkeavat työntekijöiden vaatimuksista. Ammoniakin pitoisuus on puolet alhaisempi, hiilidioksidin lähes puolet ja rikkivedyn pitoisuus 1/10 työntekijän vaatimuksesta. Selkeä poikkeus toiseen suuntaan on orgaanisen pölyn raja-arvo, joka on eläimille kaksi kertaa suurempi kuin työntekijöille. Jos kotieläinrakennuksissa päästään kaasujen suhteen raja-arvojen alapuolelle, työntekijän kokema haitta tai terveydelliset oireet ovat todennäköisesti pieniä. Taulukko 1. Maa ja metsätalousministeriön rakentamismääräyksen ja ohjekokoelman (MMM- RMO C2.2) eläinten ohjearvoja sekä sosiaali- ja terveysministeriön (HTP 8h -arvot 2009) työntekijän ohjearvoja. MMM-RMO HTP 8h -arvot C2.2 Hiilidioksidi 3000 ppm 5000 ppm Ammoniakki 10 ppm 20 ppm (25 ppm) 1) Hiilimonoksidi 5 ppm 30 ppm eli häkä Rikkivety 0,5 ppm 5 ppm Orgaaninen pöly 10 mg/m 3 5 mg/m 3 1) Siipikarjarakennuksissa Muutostarpeet sisäilmaston tavoitetasoihin Kotieläintuotantotilojen sisäilmaston ohjearvot ovat olleet nykyisellä tasollaan jo pitkään. Ne perustuvat pitkäaikaiseen tutkimustietoon, jota yhtenä koordinoivana osapuolena on ollut tuottamassa kansainvälinen CIGR-järjestö. Ohjearvot ovat yleisesti käytössä EU-lainsäädännössä. Muutoksia kotieläinten tuotanto-olosuhteiden ohjearvoihin tulee EU-direktiivimuutosten yhteydessä. Muutosten tavoitteena on en- Säätiedot Rakennuksen ja rakenteiden tiedot Olosuhdetavoitteiden määrittely (T, CO 2, NH 3, muut pitoisuudet, akustiikka, valo) MMM-RMO C2.2, CIGR, muut valinnat Eläinten kosteuden. Lämmön ja epäpuhtauksien tuotto Huonetilakohtainen ilmavirtamitoitus (min/max) Lämmöntarpeen laskenta Eläinmäärän/koon mitoitus, Tilavaraukset yms. Järjestelmätyypin valinta ja Huonetilan ilmanjaon + Toimivuuden varmistamisen menettelyt koko toteutusprosessiin, ToVa- Huollon Ilmanvaihtojärjestelmän valinta ja mitoitus + Lämmitysjärjestelmän Elinkaarilaskenta/ investointi, käyttö, ylläpito, huolto, tuotto yms. Kustannuslaskenta YVA + päästöjen Säätöjärjestelmän + Valvonta/seurantajärjestelmän Kuva 2. Ilmanvaihtojärjestelmien n yleinen kulku. 2 TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618)
Taulukko 2. Yhteenveto kotieläinrakennusten merkittävimmistä epäpuhtauksista ja kuormituksista sekä niiden pienentämisen yleisiä keinoja. Kuormitus / Lähde Kuormituksen pienentämisen keinot Ohjearvot Vaikutus eläimiin/työntekijään epäpuhtaus Pöly Kosteus Ammoniakki, NH 3 Hiilidioksidi, CO 2 Rikkivety, H 2 S Rehu Kuivunut lanta Eläinten iho, karvapeite Siitepöly, hyönteiset Homeet, sienet Virukset, bakteerit Ruokintatapa Juominen Rehu Virtsa Lanta Hengitys Pesu Minimoidaan pölyn synty ruokinnan ja kuivittamisen yhteydessä Ilmanvaihdon lisääminen Kohdepoisto lähellä pölyn lähdettä Pölyn suodatus tulo- ja kiertoilmasta Ilman kierrätys ja suodatus Ilmanpuhdistimet/pesurit Kostutus Kuivikkeen määrä ja tyyppi Kuivikkeen vaihtoväli Veden käytön minimoiminen. Juomatavan järjestelyt Pesuvesien pois johtaminen Pintojen kuivaaminen, kuivattaminen lämmityksellä Ilmanvaihdon määrän lisääminen Ilman kuivaaminen kuivureilla 10 mg/m 3 " "HTP 8h 5 mg/m 3 " Lanta (kuiva-aineen Kuivikkeeseen sitominen hajoaminen) Kuivikkeen laatu, C/N suhde 10 ppm Virtsa (urea) Lannanpoiston järjestäminen (siipikarja heikkenee Taulukko x. Yhteenveto - lantakourun ala, kotieläinrakennusten lantapinnan ala 25 merkittävimmistä ppm)" epäpuhtauksista - ja lannanpoiston kuormituksista aika, säilytysaika sekä niiden pienentämisen yleisiä "HTP keinoja. 8h 20 ppm" Eläinten hengitys, syrjäyttää hapen ja huonontaa ilman laatua sitä kautta Eläinten lietelannasta - virtsan erottaminen lannasta Ruokinta - lannan ph-arvoon vaikuttaminen - rehun valkuainen, ei valkuaisyliruokintaa Lannan lämpötila - lannan jäähdyttäminen - ilman/ympäristön lämpötilan hallinta Ilmanvaihdon keinot vaikuttaa - ilmanvaihdon määrän lisääminen - ei ilmanvaihtoa/huuhtelua lantaisilta pinnoilta; aina puhtaalta alueelta likaiselle päin - kohdepoisto lantakanavasta tai läheltä ammoniakkilähdettä Kohdepoisto- ja puhdistuslaitteet, ammoniakkipesurit Ilmanvaihdon lisääminen Kohdepoistot Ilmanvaihdon lisääminen Kohdepoistot Lietelantajärjestelmän vesilukot Kanoilla hengitysteiden ja silmien limakalvojen ärsytys Hevosilla hengitystieallergioita Pölypartikkelit kuljettavat ammoniakkia sikojen hengityselimistöön, seuraa hengitystieoireita. Jo alle HTP-tason hengityselinärsytystä 50-85 % Pieneliöt lisääntyvät liian kosteassa, seuraa mm.hengityselinsairauksia, utaretulehduksia jne. Kosteista kulkukäytävistä seuraa herkästi sorkkasairauksia. Homeet lisääntyvät kosteassa Rakenteissa kosteus aiheuttaa laho- ja ruostevauriota. Liian kuivassa pölypitoisuus, sekä virukset ja mikrobit lisääntyvät. Liian kuivassa kanojen höyhenpeite haurastuu ja katkeilee. 3000 ppm" "HTP 8h 5000 ppm" 0,5 ppm" "HTP 8h 5 ppm" Silmä- ja hengitystieoireet, sairastumiset pitkässä altistumisessa Sioilla pitoisuuksissa > 50 ppm tuotantotulos ja terveys Jo alle HTP-tasolla ärsytysvaikutuksia, yli 50 ppm pitoisuudella voimakasta ärsytystä Yhteisvaikutukset pölyn kanssa alentavat hengityselinten ärsytyskynnystä Ei määräysten/ohjeiden pitoisuuksilla havaittua tuottavuusmuutosvaikutusta Ei välitöntä vaaraa alle 10000 ppmn pitoisuuksissa Vastaava välitön hengenvaara korkeilla pitoisuuksilla kuin työntekijöillä. "50-100 ppm ärsyttää silmiä ja hengitysteitä >700 ppm välitön hengenvaara" sisijaisesti eläinten hyvinvoinnin ja tuotannon eettisyyden lisääminen. Viimeisimpiä tarkennuksia ohjearvoihin on tehty koskien broilerituotantoa. Direktiivi tulee kansallisella tasolla sovellettavaksi heinäkuun alusta 2010. Uusi broilertuotantodirektiivi asettaa ilmanvaihdon tekniselle toteutukselle suuret haasteet. Sisäilmasto-olosuhteiden seurantaan tullaan tarvitsemaan varmatoimista anturitekniikkaa. Mahdollisuudet vaikuttaa tuotantorakennuksen sisäilmastoon Lämpö- ja epäpuhtauskuormat hallitsee helpoiten, kun pyrkii vaikuttamaan niiden alkuperäiseen lähteeseen suoraan. Toimiva ilmanvaihto varmistaa, että haitalliset kuormat johdetaan pois tuotantotilasta. Taulukossa 2 on esitetty yhteenveto kotieläinrakennusten merkittävimmistä epäpuhtauksista ja kuormituksista sekä niiden pienentämisen yleisiä keinoja. Lisäksi on esitetty kuormitusten vaikutuksia työntekijöihin ja eläimiin. Ilmanvaihtojärjestelmätyypit Ilmanvaihdon toteutustapoja ovat koneellinen poistoilmanvaihto (alipainejärjestelmä), koneellinen tulo-poistoilmanvaihto (tasapainejärjestelmä) ja painovoimainen ilmanvaihto. Niin kutsuttu hybridi-ilmanvaihto hyödyntää painovoimaisen ja koneellisen ilmanvaihdon periaatteita käyt- tötilanteen mukaan. Suomessa 64 % järjestelmistä perustuu koneelliseen poistoilmanvaihtoon, 15 % on koneellisen tulo-poistoilmanvaihdon järjestelmiä, 17 % on painovoimaan perustuvia järjestelmiä ja loput ovat edellä mainittujen periaatteiden yhdistelmiä. Ilmanvaihtojärjestelmätyypin valinta ei ole aina yksinkertaista. Järjestelmätyypin valinta vaikuttaa muun muassa ilmanjaon toteutukseen, lämmitysjärjestelmään, kanavointiin, ilmanjakolaitteisiin sekä säätö- ja ohjausjärjestelmään. Tutkimuksen loppuraportissa on esitetty havainnollisin piirroksin eri ilmanvaihtojärjestelmien tyypit, niiden toimintaperiaatteet, valintaan vaikuttavia tekijöitä, näkökohtia ja soveltuvuutta eri kohteisiin. TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618) 3
Ilmastointilaitteet olisi kaikilta osin uusittava. Ilmanvaihtoa voitaisiin tehostaa lisäämällä tuloilmakanavia ja puhaltimia tai lisäämällä ulkoilmaventtiileitä. Vaikka ilmanvaihtomäärät täyttivätkin minimiohjearvon, ilmanvaihto ei kykene poistamaan tiloissa syntyvää kosteutta tarpeeksi tehokkaasti, jotta tilan sisäilma ja rakenteet pysyisivät kuivina. Tämän vuoksi ilmanvaihdon tulo- ja poistoilmavirtoja on syytä tehostaa. Kuva 3. Verhoseinäratkaisuissa tuloilma tuodaan ulkoseiniltä ns. verhoseinän kautta ja poisto tapahtuu ylhäältä luukkujen kautta. Ilmavirran säätö tapahtuu verhoseinän tai kattoluukun avausta muuttamalla. Kuva 4. Maatalouden kotieläinrakennusten ilmanvaihtojärjestelmien mitoittaminen poikkeaa monessa suhteessa teollisuuden ratkaisuista. Esimerkiksi kertatäytteisessä lihasikalassa porsaat tulevat sisään noin 25 kiloisina ja lähtevät teurastamolle elopainoltaan yli satakiloisina, jolloin talvella ilmanvaihto porsasta kohti voi olla noin 5 m 3 /h, kun taas kesähelteellä ilmanvaihtotarve on yli 100 m 3 /h. Tutkimuksen tilakohteet Tutkimuksessa luodut periaatteet perustuvat maatilarakennuksissa tehtyihin ilmanvaihtojärjestelmien laskennallisiin tarkasteluihin sekä mittauksiin käytännön kohteissa. Tutkimuksen aikana tehtiin 12 tilakäyntiä Etelä- ja Keski-Suomessa. Kohteina oli lypsykarjarakennuksia, porsitus- ja lihasikaloita, broilerkasvattamo ja hevostalli. Tuotantorakennuksissa mitattiin lämpötilaa, kosteutta, ammoniakki- ja hiilidioksidipitoisuuksia, ilman virtausnopeuksia ja pölymääriä. Mittauksia tehtiin rakennuksissa kahden kolmen viikon ajan, niin talvi- kuin kesäolosuhteissakin. Mittaustuloksia verrattiin rakennusmääräyksissä annettuihin ohjearvoihin. Mitä selvisi tilakohteissa Jokaisen tilakohteen mittaustulosten perusteella esitettiin kehitystarpeita ja -ehdotuksia. Muun muassa seuraavia ilmanvaihdon tehostamistoimia esitettiin Kosteuspitoisuuden alentamiseksi olisi ulkoilmavirtoja lisättävä ja vastaavasti lämmitystehoja nostettava. Ilmanvaihtolaitteet tulisi puhdistaa. Kohteessa ei saavutettu maksimiilmavirtaa. Lämmitys ei toiminut suunnitellulla tavalla ja kosteus nousi yli maksimiarvon. Automatiikan ja lämmittimien toimivuus ja lämpötilan asetusarvo on tarkistettava. Lämpötilaa nostamalla lasketaan suhteellista kosteutta. Ilmastointilaitteet ovat teholtaan alimitoitettuja ja ne ovat elinkaarensa päässä. Mutta myös toisenlainen tilanne tuli vastaan yhdessä porsitussikalassa Lämpöolojen osalta ilmanvaihtojärjestelmä toimii hyvin sekä kesällä että talvella. Tuloilman ohjaaminen alapohjan kautta tasoittaa sisäilman lämpötilavaihteluita tehokkaasti. Kuumimpina kesäpäivinä sisäilman lämpötila saattaa olla jopa alle ulkolämpötilan. Talvella alapohja toimii tuloilmaa lämmittävänä alueena. Samalla lannan jäähtyminen vähentää ammoniakin haihtumista. Yleisesti voi sanoa, että ilmanvaihtojärjestelmien taso vaihteli hyvin paljon, ja ilmanvaihto toimi vain tyydyttävästi uusissakin kohteissa. Muutostarpeet olivat kuitenkin pääsääntöisesti vähäisiä ja helppoja toteuttaa, mutta niillä saavutettava hyöty merkittävä. Panostaisinko kunnolliseen ilmanvaihtoon? Arvioitaessa toimivan ja riittävän ilmanvaihtoinvestoinnin kannattavuutta, painaa toisessa vaakakupissa järjestelmän kustannukset ja toisessa järjestelmällä saavutettava hyöty. Kustannukset on helppo nähdä laitetoimittajan laskusta, mutta hyötyjen arvioiminen on paljon hankalampaa. Ilman vaihtuminen on näkymätöntä toimintaa. Korkeintaan selvästi riittämätön kosteuden poisto näkyy pian pintojen märkyytenä ja paikkojen ruostumisena tai lahoamisena. Riittämätön ilmanvaihto ei näy esimerkiksi kotieläinten käyttäytymisessä tai tuotoksessa ollenkaan yhtä nopeasti ja selvästi kuin vaikkapa riittämätön juomavesi. Kuitenkin todellisiin ilmanvaihtotarvelaskelmiin perustuva tuotantotilan ilmanvaihtojärjestelmä takaa eläimille edellytykset tuottaa perimän ja hoidon määräämissä rajoissa. Miksi tinkisi tästä, jos on muuten valmis panostamaan eläinten hoitoon ja ruokintaan? Ilmanvaihdon vaikutus eläinten tuottoon ja terveyteen Yksittäisen tekijän vaikutusta kotieläintuotannon tuottoon on vaikea yksiselitteisesti määrittää, koska muun muassa tuotantoeläinten terveyteen ja hyvinvointiin vaikuttavat monet eri tekijät yhdessä, kuten 4 TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618)
Kuva 5. Tuloilma voidaan tuoda ulkoseiniltä venttiileistä, joissa on niin kutsuttu itkupinta. Itkupintaventtiilillä poistetaan kosteutta tilasta ja korvausilma lämpenee samalla venttiilissä. Jäätymisen estämiseksi tarvitaan mahdollisesti lisälämpöä venttiilin alle. Kuvassa emakkosikalan porsaskasvatusosasto, jossa on itkupintaratkaisu. Lämpöputki kulkee itkupinnan alapuolella ikkunoiden yläreunan tasolla. Lisäksi karsinoiden takaosassa on seinälle pystyyn nostettavissa olevat katokset suojaamassa porsaita vedolta. esimerkiksi elinympäristö, ruokinta, hoito ja hoito-olosuhteet. Puutteet näissä eri tekijöissä saattavat heijastua suoranaisina eläinten sairauksina tai ne voivat ilmetä tuotoksen alenemisena, käyttäytymishäiriöinä tai lisääntymisongelmina. Hyvä ilmanvaihto on tärkeää, että eläimistä syntyvä lämpö, kosteus ja haitalliset kaasut saadaan poistetuksi eläinsuojasta. Hyvä ja tasainen sisäilman laatu on keskeinen tekijä eläinten terveydelle, koska ilmanvaihto vaikuttaa suoraan eläinten hengityselimistöön. Hengitystiesairauksien merkitys kasvaa sitä mukaa, kun eläinyksiköiden koko suurenee. Hengityselinsairaudet ovat tyypillinen esimerkki monisyytaudeista. Useat tekijät vaikuttavat taudin syntyyn, oireiden voimakkuuteen ja sairaudesta seuranneisiin taloudellisiin menetyksiin. Tämäntyyppiset sairaudet alkavat usein vasta sitten, kun samanaikaisesti esiintyvät sairaudet alentavat eläimen yleiskuntoa. Eläimen huono lähiympäristö, mukaan lukien heikosti toimiva ilmanvaihto, voi olla laukaisevana tekijänä eläimen vastustuskyvyn heikkenemisessä. Naudoista vasikat reagoivat ensimmäisenä heikosti toimivaan ilmanvaihtoon. Hitaasti kehittyvän lämmönsäätelykyvyn vuoksi vasikat ovat juottovaiheen ajan herkkiä kylmälle, vedolle ja kosteudelle. Heikoissa oloissa riski vasikoiden sairastumisiin kasvaa. Navetoissa hyvä ilmanvaihto edistää muun muassa utareterveyttä. Utaretulehduksen puhkeamiseen tai utareen terveenä säilymiseen vaikuttaa tuotantotilan ilmanvaihdon lisäksi lehmän oma vastustuskyky ja utarerakenne, ruokinta, kasvatusmenetelmä ja perinnölliset syyt. On siis hyvin vaikea todentaa huonon ilmanvaihdon olleen syynä utaretulehdukseen, mutta viimeisenä laukaisevana tekijänä se voi hyvinkin olla. Utaretulehduksesta johtuvat lääkekustannukset, erilleen lypsetty maitomäärä, poistot utarevikojen vuoksi sekä mahdolliset umpeutetut utareneljännekset aiheuttavat taloudellisia tappioita. Yhden utaretulehduksen hinta vaihtelee tapauskohtaisesti muutamasta kymmenestä eurosta yli kahteen tuhanteen euroon riippuen siitä, koska tauti iskee ja kauanko siitä paraneminen kestää. Valtakunnan tasolla utaretulehduksen aiheuttamat vuotuiset menetykset ovat noin sadan miljoonan euron tasolla. Utaretulehdus vähentää lehmän vuotuista maitotuotosta noin 100 600 kiloa. Menetykset ovat suurimmat, jos utare tulehtuu 2 3 kuukautta poikimisen jälkeen, eli juuri ennen maidontuotantokauden huippua. Navetan hyvä ja toimiva ilmanvaihto pitää navetan kuivana. Välillisesti sillä on merkitystä myös kulkukäytävien kosteuteen. Kuivat kulkukäytävät ehkäisevät jalkasairauksia. Varsinaisten sorkkasairauksien kustannus tapausta kohti on arviolta 200 250. Tämän lisäksi jalkasairaudet aiheuttavat maitomäärien vähenemistä maidontuotannossa varsinkin pihatoissa, koska kivun takia lehmän ylösnousu vaikeutuu ja kävely on hankalaa. Lehmät Kuva 6. Esimerkki yläjakoisesta ilman tulokanavasta, missä putkisukalla pyritään tasaamaan ilmajakoa koko eläinalueen pituudella. Menetelmä vaatii säännöllistä huoltoa, koska sukka pölyyntyy yläpinnastaan eläintilassa nopeasti. TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618) 5
Hinta 6,10 Jälkipainos sallittu vain TTSn kautta, ISSN 1797-1624 Oy Fram Ab, Vaasa 2009 eivät hakeudu ruokintapöydän ääreen, syöntiaika jää lyhyeksi, ja syömättömyys alkaa näkyä tuotosmenetyksinä. Lisäksi energian puute altistaa lehmän asetonitaudille, häiritsee pötsin toimintaa sekä pidentää poikimaväliä koska laiha lehmä ei tule kiimaan. Sorkkasairaudet ovat myös usein vedinpolkemien taustalla, ja tätä kautta utaretulehdusten välillinen syy. Porsasyskä on ollut pitkään taloudellisesti merkittävin sikojen hengitystiesairaus Suomessa. Yskäoireita havaitaan yleisimmin kuudesta viikosta puoleen vuoteen ikäisillä porsailla. Porsasyskä hidastaa porsaiden kasvua, heikentää niiden vastustuskykyä ja altistaa ne erilaisille jälkitaudeille. Tehokkaan saneeraustoiminnan seurauksena porsasyskä on saatu jo aika hyvin hallintaan. Vuonna 2007 oli enää noin 10 tilaa, joilla todettiin porsasyskää. Siipikarja reagoi kotieläimistä ehkä herkimmin, jos tuotantotilan ilmastointi ei ole kunnossa. Tärkeimpiä ilmaa pilaavia tekijöitä ovat pöly, ammoniakki, hiilidioksidi, hiilimonoksidi ja ilman kosteuspitoisuus. Pöly ja ammoniakki vaikuttavat lintujen keuhkojen pinnalla, ja muun muassa yli 10 ppm ammoniakki aiheuttaa broilereille keuhkojen pintavaurioita. Keuhkovauriot puolestaan heikentävät tautien vastustuskykyä, vähentävät rehunkulutusta ja heikentävät kasvua ja tuotantotehoa. Korkeat hiilidioksidi- ja hiilimonoksidimäärät rajoittavat hapensaantia. Ilman suhteellisen kosteuden vaikutukset riippuvat lämpötilasta siten, että +29 asteen lämpötilassa 70 prosentin suhteellinen kosteus alkaa rajoittaa kasvua. Korkeassa ilman suhteellisessa kosteudessa lisäksi kuivikkeiden laatu kärsii. Toimivan ilmanvaihdon kustannukset Tuotantorakennusten ilmanvaihtojärjestelmän kustannusten osuus koko rakennusinvestoinnista on 1 5 prosenttia. Yllättävän alhaiset investointikustannukset selittyvät toisaalta omatoimisella rakentamisella, mutta ennen kaikkea valittujen laitteiden alimitoituksella ja tarvittavista laitteista tinkimällä. Tutkimushankkeen koekohteiden mittaukset osoittivat paitsi yksittäisen kohteen kehitystarpeet, myös yleisiä toimivan ilmanvaihdon tutkimustarpeita. Hankkeen loppuraportissa on mainittu mm. seuraavat ToVa toimivuuden varmentamisen menettelyjen ja tarkistusprosessien kehittäminen vastaanotto- ja käyttövaiheisiin Ilmanvaihtojärjestelmän komponenttien toimivuusmittausten mahdollistaminen Huollettavuuden ja korvattavuuden huomioiminen ssa ja valinnoissa Lämmön talteenoton toimivuuden kehittäminen eri käyttötarkoituksiin Rakenteelliset keinot lämmön talteenottoon, mm. alapohjan ja kattotilan hyödyntäminen Ilmanjaon kehittäminen toimimaan muuttuvissa ilmavirta- ja lämpötilaoloissa Säätötapojen kehittäminen ja ohjaustapojen yhdistäminen, esimerkiksi hybridijärjestelmien toteutusten kehittäminen Tuuletustapojen kehitys jäähdytys ja ylilämpöjaksojen olosuhteiden hallintaan Kuivaus ja kosteuden poisto ilmanvaihdolla Paikallispoistojen kehittäminen mm. pölylle ja kaasumaisille hiukkasille Taloudellisen ilmanvaihtojärjestelmän n perustana tulee olla ilmanvaihto- ja energiantarvelaskelma. Tässä laskelmassa tulee esille minimi ja maksimi ilmanvaihtomäärät, lisälämmityksen tarve vuodessa ja vaadittava lämmitysjärjestelmän mitoitusteho. Järjestelmän toiminnan ja käyttötalouden kannalta on tarpeellista tehdä laskelmat myös esimerkiksi vajaan täytön tilanteisiin. Näiden pohjalta laaditaan ilmanvaihtosuunnitelma, jossa esitetään järjestelmään liittyvät kanavat mitoitettuna, puhaltimien ominaisuudet, säätökeskukset ja muut komponentit sekä suunnitellun järjestelmän toimintakaavio. Näiden perusteella laaditaan tarjouspyyntöasiakirja, jossa esitetään järjestelmän hankintaan liittyviä ehtoja. Ehdot voivat koskea muun muassa tarjous- ja toimitusaikaa, viivästysseuraamuksia, järjestelmän toiminnan todentamista, käyttöopastusta jne. Näin menetellen hankinta vastaa tarvetta ja saatujen tarjousten vertailu helpottuu. Toimenpide-ehdotuksia Projektin päämääränä oli vaikuttaa eläinten hyvinvointiin ja tuottavuuteen parantamalla maatalouden tuotantorakennusten ilmanvaihdon toimivuutta ja riskienhallintaa. Keskeiseksi tarpeeksi todettiin, että ilmanvaihdon n tasoa ja menettelytapoja on parannettava. Toimivuuden varmentamisella varmistetaan, että lopputulos vastaa n alussa asetettuja vaatimuksia. Tutkimuksessa arvioitiin, kuinka CO 2 - pitoisuuden maksimiarvon nostamisella 3000 ppmstä 3500 ppmään saavutettaisiin kustannussäästöjä sikalassa ja lämmitetyssä lypsykarjanavetassa mm. pienemmän ilmanvaihdon ja lämmitystarpeen vuoksi. Esitettyjen analyysien perusteella ei kuitenkaan suositella tavoitearvon muutosta. Muutoksen perusteluksi tarvitaan vielä perusteellisempaa tarkastelua erityyppisille karjarakennuksille. Lisätietoa aiheesta Ismo Heimonen et al. (Jorma Heikkinen, Keijo Kovanen, Jarmo Laamanen, Tuomo Ojanen, Jouko Piippo, Tapani Kivinen, Pekka Jauhiainen, Jarmo Lehtinen, Sakari Alasuutari, Kyösti Louhelainen & Jukka Mäittälä). Maatalouden kotieläinrakennusten toimiva ilmanvaihto. Espoo 2009. VTT Tiedotteita Research Notes 2521. 133 s. + liitt. 7 s. http//www.vtt.fi/inf/ pdf/tiedotteet/2009/t2521.pdf. Maatalouden tuotantorakennusten toimiva ilmanvaihto tutkimushanketta hallinnoi ja toteutti VTT yhdessä Työterveyslaitos Kuopion, MTTn ja TTS tutkimuksen kanssa. Tutkimushanke oli kolmevuotinen. Hankkeen rahoittajina olivat MMM, Mela, Valio, ETL, Maatalouskoneiden tutkimussäätiö ja yksittäiset kone- ja laitekauppiaat. Tutkimuksen loppuraportti on ilmestynyt nettiversiona julkaisusarjassa VTT Tiedotteita Research Notes 2521. Saatavilla http//www.vtt.fi /inf/ pdf/tiedotteet/2009/t2521.pdf. TTS tutkimus PL 5, (Kiljavantie 6), 05201 Rajamäki, puh. (09) 2904 1200 Päätoimittaja Anna-Maija Kirkkari Taitto Kaija Laaksonen TTS Research (Work Efficiency Institute), Box 5, FI-05201 Rajamäki, Finland tel. +358 9 2904 1200 www.tts.fi, www.ttskauppa.fi 6 TTS TUTKIMUKSEN TIEDOTE, LUONNONVARA-ALA MAATALOUS 9/2009 (618)