Construction typique de poulailler

Les bâtiments agricoles d’élevage de poulet de chair sont caractérisés par leur forme longue et étroite. Certaines constructions peuvent comporter un seul étage, tandis que d’autres peuvent comporter 2, voire 3 étages. Du colombage de 2 po x 6 po en bois permet l’installation d’isolation dans la paroi et vient renforcer la structure puis supporter la ferme de toit. Dépendamment du type de ventilation utilisé, des ventilateurs et prises d’air sont positionnés à des endroits stratégiques. Un guide d’élevage datant de 1991, recommande d’assurer les valeurs RSI suivantes pour les parois du bâtiment : RSI 5,3 m2·K·W-1 (R-30 pi2·°F·h·BTU-1) pour le toit, RSI 3,5 (R-20) pour les murs et RSI 1,8 (R-10) pour les murs de fondation et la dalle sur le sol. (Proudfoot, Hamilton & Dewitt, 1991). Le Code National du Bâtiment du Canada de 2012 oblige aux maisons nouvellement construites d’avoir une isolation d’au moins R-24,5 dans les murs hors-sol et R-41 dans le toit. En comparant ces deux types de bâtiment, 6 il est évident que les exigences en termes d’efficacité énergétique pour les bâtiments agricoles qui consomment davantage d’énergie que les maisons sont moindres.

Dans les plans de construction du poulailler moderne de référence, on retrouve plutôt des valeurs de R-20 pour les murs et R-40 pour le toit. Le toit requiert une meilleure isolation pour réduire la pénétration du rayonnement solaire lors des journées chaudes. Lors de journées plus froides, un toit bien isolé permet de réduire les pertes de chaleurs et la consommation globale d’énergie pour maintenir la température de consigne. 1.2.2 Systèmes de chauffage Le chauffage des enceintes est un point critique de l’élevage de poulets. Étant donné que ces derniers régulent leur température interne avec l’homéostasie (capacité à garder sa température dans certaines limites malgré une température ambiante différente), les poulets vont dépenser plus d’énergie pour maintenir leur température si l’écart entre les deux milieux est trop élevé. C’est donc à l’avantage des éleveurs d’installer un système de chauffage qui s’adapte aux besoins des oiseaux. Un oiseau qui dépense moins d’énergie pour réguler sa température, pourra emmagasiner cette énergie en masse plutôt qu’en perte de chaleur. Les premiers jours où les poussins arrivent dans l’enceinte représentent un moment décisif pour le reste de l’élevage. En effet, les jeunes poussins ont beaucoup plus de difficulté à réguler leur température que les poulets plus vieux. Une recherche a déterminé que lorsqu’on couve les poussins à des températures de consigne trop basse par rapport à leur capacité de régulation, le taux de mortalité dû aux ascites et le taux de mortalité total augmentent de façon significative (Deaton, Brandon, Simmons & Lott, 1996). On peut catégoriser les méthodes de chauffage en deux principales catégories : par convection et par rayonnement. Le chauffage par convection projette de l’air réchauffé dans l’enceinte pour élever la température de l’air dans la pièce. De son côté, le chauffage radiant ne fait pas circuler l’air ni le réchauffe, mais réchauffe plutôt les surfaces visées par l’élément chauffant. Un premier système de chauffage couramment utilisé est l’emploi de coupoles radiantes au gaz. Ce système produit de la chaleur sous forme de radiation qui réchauffe les surfaces plutôt que l’air.

La coupole reflète la radiation vers le sol sous forme circulaire.

Étant donné que la chaleur est plus élevée directement sous la coupole et diminue plus on s’éloigne du centre, les poulets peuvent ajuster leur position par rapport à la zone couverte par le rayonnement dépendamment de leur besoin en chaleur. Plusieurs de ces coupoles sont installées en plusieurs rangées parallèles tout au long de l’enceinte (Keys to successful brooding, 2001). Le chauffage à l’eau chaude est une méthode courante pour le chauffage des poulaillers. On y retrouve généralement une chaudière, une pompe de recirculation et des tuyaux de distribution. Les radiateurs peuvent être fixés sur les murs ou suspendus au plafond sous des entrées d’air, disposés sur le sol ou intégrés à l’intérieur du plancher. Un entretien régulier des tuyaux de distribution est requis dû à l’accumulation de poussière extérieure qui diminue le transfert de chaleur. Une autre alternative est le chauffage de l’air convectif par une fournaise au propane ou au gaz naturel. Ce type d’appareil est économique, mais requiert beaucoup d’entretien si la prise d’air se trouve dans le bâtiment même. En effet, la poussière s’accumule rapidement dans l’admission réduisant l’efficacité du chauffage. L’ajout de ventilateurs de recirculation permet de pallier le problème de distribution uniforme de la chaleur. Le chauffage électrique est une autre alternative plus onéreuse, mais possède plusieurs avantages tels qu’un temps de réponse instantané, un entretien facile, du chauffage localisé, un fonctionnement silencieux et une efficacité se rapprochant de 100%. Finalement, les systèmes de radiation infrarouge ont démontré une économie des coûts de carburant de 15 à 30% (Lacy, 2002). Ce type de chauffage est plus sécuritaire que les coupoles radiantes au gaz puisque la flamme est contenue dans le tube radiant. En effet, une longue flamme est produite dans un tube d’acier qui lui diffuse ensuite sa chaleur sous forme de radiation (Gouvernement de l’Alberta, 2018a). Un réflecteur est positionné au-dessus du tube pour distribuer la chaleur radiante aux animaux.

La ventilation dans cette classe de bâtiments est particulièrement importante. En moyenne, c’est 44% des coûts en électricité, excluant le chauffage, qui est attribué à celle-ci (Gouvernement de l’Alberta, 2018b). Elle peut être divisée en deux niveaux distincts : ventilation minimum et ventilation pour le contrôle d’humidité et de température. La ventilation minimum permet d’assurer une bonne qualité de l’air. Il va sans dire que les oiseaux doivent grandir dans un environnement où l’oxygène est présent en bonne quantité et où les niveaux de particules ou molécules nocives comme le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone (CO), l’ammoniac (NH3) et la poussière sont maintenus au minimum. La ventilation pour le contrôle de l’humidité et de la température sert plutôt à garder la consigne de température et d’humidité de la bâtisse. Il est recommandé de garder le contrôle de la ventilation minimum indépendant de tout système de contrôle de la température, pour s’assurer d’un certain niveau de qualité de l’air (Cobb-Vantress, 2010). On distingue deux types de systèmes de ventilation:

1) les systèmes à pression positive et à pression négative. Dans le premier cas, l’air frais est forcé par des ventilateurs vers l’intérieur du bâtiment amenant l’air souillé à sortir par des sorties prévues à cet effet. Les systèmes à pression positive sont mieux adaptés dans les cas où l’air entrant doit être filtré. L’énergie thermique dégagée par les ventilateurs représente 20 à 30% de l’énergie totale consommée par ceux-ci, et est ajoutée à l’enceinte. Ceci est désirable en hiver, puisque l’énergie des ventilateurs est transmise à l’enceinte, mais contreproductif en été. De plus, ces ventilateurs peuvent induire des vitesses de l’air très importantes et trop élevées pour assurer le confort des animaux;

2) les systèmes à pression négative créent une pression négative en expulsant l’air souillé par les ventilateurs. L’air frais est donc admis dans l’enceinte pour équilibrer la pression intérieure. Dans ce type de système, il est important de considérer une perte d’efficacité dû à l’accumulation de poussière sur les ventilateurs, mais la chaleur dégagée par ceux-ci n’est pas injectée dans le bâtiment ce qui est un avantage lorsque la ventilation est contrôlée par la température interne. Aussi, l’uniformité de l’air distribué peut-être affectée par la pression du vent extérieur (ASABE, 2008). Un guide recommande d’installer un système de ventilation minimum qui fonctionne au moins 20% du temps. Pour déterminer le débit d’air requis, il faut donc connaître le volume de l’enceinte et la fréquence du renouvellement d’air à prescrire. Ex: Volume de 3 600 m3, changement d’air aux 8 minutes avec 2 min de fonctionnement, donne un débit de 108 000 m3/h ou 63 600 CFM (Cobb-Vantress, 2010). Le désavantage de ce modèle simplifié de calcul est qu’il ne s’adapte pas à l’âge ou au poids des poulets qui eux produisent de plus en plus de particules nocives. En général, les producteurs ventilent peu dans les premiers jours d’élevage pour le confort des oiseaux. Une autre publication recommande de fixer la capacité de ventiler à 0,54 à 3,8 m3 d’air par heure par 3 kg d’oiseaux dans l’enceinte (Proudfoot et al., 1991). Par exemple, 20 000 oiseaux de 2 kg correspondent 13 333 fois 3 kg et entre 21 150 et 149 100 CFM (35 900 et 253 300 m3/h) sont requis. L’ASABE (American Society of Agricultural and Biological Engineers) explique que pour obtenir le taux de ventilation requis, il faut analyser les taux de transfert de chaleur dans le bâtiment avec le bilan thermique suivant (ASABE, 2008):