Interessen for, hvor store åbninger der er brug for til naturlig ventilation af stalde, har været stigende de seneste år. Det skyldes blandt andet den øgede udbredelse af åbne stalde, to-klimastalde til svin samt stalde til løsgående søer.

I denne Grøn Viden gennemgås principperne for naturlig ventilation og det eksisterende dimensioneringsgrundlag for isolerede stalde. Desuden præsenteres et foreløbigt dimensioneringsgrundlag for uisolerede stalde og for naturlig ventilation af stalde med kun vægåbninger. Endelig er der anført et bedste bud på nødvendige åbningsarealer i stalde med dybstrøelse.

Ved naturlig ventilation udnyttes naturens egne kræfter til at sørge for en tilpas luftudskiftning i stalde. Dels udnyttes det fænomen, at varm luft stiger opad, og dels udnyttes vinden. Man får et ventilationsanlæg, der ikke bruger el til driften, og dermed heller ikke går i stå ved strømsvigt.

Staldtemperaturen kan i varme, vindstille perioder holdes lige så lav som ved mekanisk ventilation, men det forudsætter, at ventilationsåbningerne er store nok. Hvor store åbningerne mindst skal være afhænger af, hvor de placeres i stalden og hvilke vejrmæssige forudsætninger, som lægges til grund.

En mulighed er de værdier for udetemperatur og vindhastighed, som Danmarks Meteorologiske  Institut registrerer mange steder i Danmark. Disse registreringer benyttes til at beregne det, man kalder ”normalåret”, og som indeholder de temperaturer og vindhastigheder, der i gennemsnit er registreret over en 30 års periode.

Temperatur

Når der laves gennemsnit over mange år, forsvinder de ekstreme temperatur- og vindsituationer, som kun optræder med års mellemrum, men som et naturligt ventilationsanlæg også skal kunne klare.

Der findes derfor også et referenceår, DRY (Danish Reference Year), som er specielt velegnet som udgangspunkt for dimensionering og drift af ventilationsanlæg. Referenceåret baserer sig på sammenhørende værdier af forskellige vejrparametre, opgjort time for time.

Årsmiddeltemperaturen er ifølge DRY ca. 7,5 °C, og udetemperaturen er i 95% af tiden under 20 °C. Middelvindhastigheden er omkring 4 m/s.

Vindhastigheder

Desværre er eksisterende vindstatistikker temmelig unøjagtige ved meget lave vindhastigheder, men i Danmark kan det påregnes, at vindhastigheden vil være under 1m/s i 5-10% af tiden. Vindhastigheden er målt i en højde på 10 m over terræn. I højde med eventuelle ventilationsåbninger vil vindhastigheden være 25-50% lavere, afhængigt af terrænet. Ydermere skal man regne med,  at en stald kan ligge i læ af andre stalde.

Vindstille vejr er den situation, der giver mindst naturlig ventilation gennem givne ventilationsåbninger. Da dette, ifølge DRY, optræder en del timer om sommeren, dimensioneres naturlig ventilation normalt efter vindstille sommervejr. I modsat fald risikerer man, at der i perioder bliver meget varmt i stalden, og at der desuden i overgangsperioderne kan blive meget fugtigt.

Dimensioneringen i vindstille vejr baserer sig på termisk opdrift (skorstenseffekten). Det, der driver ventilationen under disse forhold, er kun temperaturforskellen mellem stalden og udenfor.

Ved den traditionelle anlægsudformning fordeles ventilationsåbningerne nogenlunde ligeligt mellem vægge og kip. Ved vindstille fungerer vægåbningerne som luftindtag, og kipåbningen som luftafkast. I figur 1 er vist, hvordan trykforskellen mellem inde og ude varierer med højden. Fordobles forskellen mellem staldtemperatur og udetemperatur, fordobles trykforskellen i alle højder.

På grund af trykforholdene vil der strømme luft ind gennem indsugningsåbningerne og luft ud gennem afkaståbningerne. Dette er illustreret i figur 2. Den lodrette afstand mellem indsugnings- og afkaståbningen kaldes drivhøjden. Den består af højden fra spærfod til kip, der kan aflæses af figur 4, plus afstanden fra midten af indsugningsventilen til spærfod. 

Tabel 1 viser det dimensionerede åbningsareal pr. varmeproducerende enhed, afhængigt af drivhøjden, når indsugnings- og afkastarealet er lige stort.

Figur 4. Højde fra tagfod til kip som funktion af bygningsbredde og taghældning.

Dimensioneringsgrundlag

Der finden i dag vejledende tal for, hvor store åbningerne mindst skal være for at sikre tilpas lave staldtemperaturer om sommeren. Disse tal, dimensioneringsgrundlaget, tager sit udgangspunkt i styret naturlig ventilation til isolerede kvæg- og svinestalde. når dette grundlag i dag også anvendes til uisolerede stalde samt til stalde med faste ventilationsåbninger, skal der foretages erfaringsmæssige korrektioner af åbningsarealerne.

Ved dimensioneringen forudsættes det normalt, at der skal holdes en staldtemperatur på maks. 25 °C ved en udetemperatur på 20 °C. Det svarer til en luftmængde på ca. 300 m³/h pr. varmeproducerende enhed (vpe). Tabel 1 angiver sammenhængen mellem husdyrart og vpe.

Tabel 1A. Konsekvenser af reducering af afkastarealet