Utvecklingen för Sveriges jordbruk går mot färre och större gårdar runt om i landet. Jordbrukarnas växande verksamhet resulterar i ett ökat antal djur i boskapen. Detta ger ett större behov av stallbyggnader med öppna ytor och långa spännvidder. Länsstyrelsen har uppmärksammat stora variationer i de totala byggkostnaderna för stallbyggnader i landet. Tillsammans med Länsstyrelsen Gävleborg utvecklades en idé att undersöka hur materialkostnaderna påverkas av olika spännvidder och olika stomsystem. Målsättningen är att undersökningen ska resultera i ett beslutsunderlag för ny-, till- och ombyggnation av stallbyggnader. Tidigare forskning och teori undersöktes samt ett flertal platsbesök gjordes för att öka kunskaperna inom området och fastställa vilka spännvidder och stomsystem som skulle undersökas. En parametrisk studie på fyra olika typfall av stallbyggnader gjordes. Två typfall i undersökningen konstruerades av trä och två av stål. Den parametriska studien ska redovisa samband mellan stallbyggnaders spännvidd och kostnad samt vilket stomsystem som är mest ekonomiskt fördelaktigt. Kostnaderna i undersökningen innefattar enbart materialkostnader. Resultatet visar att kostnaderna ökar linjärt med den ökande spännvidden. De undersökta typfallens materialkostnader är relativt likvärdiga, men treledsramen i stål har den lägsta materialkostnaden för samtliga undersökta spännvidder. / The Swedish agriculture is developing towards fewer and larger farms. The growing business for the farmers results in an increased number of animals in livestock. This provides a greater need for agricultural buildings with open spaces and long spans. Länsstyrelsen has noted large variations in total construction costs for agricultural buildings in the country. Along with Länsstyrelsen Gävleborg developed an idea to explore how material costs are affected by various spans and different frame systems. The objective is that the study will result in a decision-making basis for new construction and reconstruction of agricultural buildings. Previous research and theories were examined and a number of site visits were made to increase knowledge in the field and determine which spans and frame system to be investigated. Parametric studies of four different scenarios of the agricultural buildings were made. Two cases in the study were constructed of glulam and two of steel. The parametric study is to report relationship between agricultural building spans and costs as well as which building system that is most economically advantageous. The cost of the survey includes only material costs. The result shows that the cost increases linearly with the increasing span. The material costs of the four tested scenarios are relatively equal, but the tapered steel frame has the lowest material cost for all tested spans.

I Sverige används värdeområden för att fånga de variabler som påverkar värdet av ekonomibyggnader beroende av var de är belägna. Taxeringsvärdet är kopplat till marknadsvärdet. När värdeområden skapas sker en massvärdering som kan baseras på hedoniska värderingsmodeller vilket innebär att marknadsvärdet är en funktion av många olika variabler. Idag används sällan ekonomibyggnader i aktiva lantbruk då många lantbruk har lagt ner sin verksamhet under de senaste årtiondena. Detta leder till att marknadsvärdet för ekonomibyggnader inte längre påverkas av samma variabler som de en gång gjorde.   Målet med arbetet är därför att utreda aktualiteten av dagens värdeområdesindelning för ekonomibyggnader som inte används i lantbruk och att utreda hur dessa ekonomibyggnader bör taxeras. Studien utreder hur marknadsvärdet för ekonomibyggnader ska uppskattas vid taxering och vilken användning ekonomibyggnader har idag. Studien ger även svar på hur marknadsvärdet för ekonomibyggnader påverkas av var de är belägna.   Intervjuer har genomförts med sakkunniga inom området för att kartlägga användningen av ekonomibyggnader idag och hur marknadsvärdet för ekonomibyggnader varierar i olika delar av Sverige i relation till orterna de är belägna vid. En studie genomfördes även för att göra en jämförelse mellan marknadsvärden för ekonomibyggnader och industrier.   Resultatet av studien visar att marknadsvärdet för ekonomibyggnader påverkas av närheten till städer och ”hot spots” för lokala marknader. Där det finns tillgång till kommunikationsleder är avstånden från marknadens centrum till den gräns där marknadsvärdet börjar falla längre. Ekonomibyggnader används ofta som lager, som uthyrningsstall eller till handel.   Slutsatsen är att värdeområden för ekonomibyggnader kan inspireras av pristrenden för industrier utanför städer och att avkastningsmetoden bör användas vid värdering av ekonomibyggnader inför taxering. För varje enskild ort måste dock sakkunniga tillfrågas hur förhållandena ser ut i deras verksamhetsområde, då lokala marknader kan finnas. / <p>Presentationen är redan genomförd.</p>

The first part of the thesis focuses on describing the potential and most commonly utilized technical solutions, including technological equipment, for the specified type of building. This is supplemented with detailed information regarding the appropriate legislative conditions for such buildings. The second part focuses on the design solution itself and includes technical schemes and drawings.

In this thesis, technical and technological devices for a pig farm reconstruction in Dolní Radouň village are suggested. These devices are described in the text and also depicted in drawings which are attached. Introductory chapters describe the most commonly used options to design technical and technological devices on a pig farm. This general description is followed by a text which describes the most suitable solution for the pig farm in Dolní Radouň village. Drawings are in the annexes.

Lantbruksbyggnader sätter stor prägel på den svenska landsbygden och utseendet på de äldre lantbruksbyggnaderna uppskattas av många, men vad är det som utmärker dessa byggnaderna? Syftet med denna undersökning är att identifiera vilka arkitektoniska kvaliteter som utmärker äldre lantbruksbyggnader med avgränsning till Södermanland. Denna kunskap ska sedan omsättas i ett gestaltningsförslag på ett litet gårdscentra i Södermanland för att ge exempel på hur de arkitektoniska kvaliteterna kan nyttjas och framhävas för att skapa attraktiva lantbruksbyggnader som bygger vidare på traditionen. En litteraturstudie genomfördes för att kartlägga tidigare forskning och kunskap relevant till ämnet. Tre exempel på mindre gårdar med någon form av medvetet arkitektoniskt inslag valdes ut för en fallstudie, som gav undersökningen exempel på samtida problem och lösningar. Fallstudierna utfördes genom studiebesök på gården och intervju med ägaren samt med arkitekten bakom byggnaderna. Utifrån analys av litteraturstudien och fallstudierna sattes resultatet samman i en syntes för att identifiera arkitektoniska kvaliteter hos lantbruksbyggnader. Syftet med gestaltningsförslaget är att ge ett exempel på hur resultatet kan användas i konceptutvecklingen av ett nytt litet gårdscentra. Ur litteraturstudien och fallstudierna identifierades 9 arkitektoniska kvaliteter via syntesen. Dessa arkitektoniska kvaliteter är: ”Starkt förhållande till omgivningen”, ”I ett sammanhang”, ”Harmoni”, ”Bra skydd”, ”Ärlig konstruktion”, ”Mänsklig koppling”, ”Vackert åldrande”, ”Livfullhet” och ”Historiskt värde”. Inför gestaltningsförslaget gjordes ett studiebesök och en intervju med beställarna följt av platsanalys för att fastställa förutsättningar, behov och önskemål i det specifika fallet. Utifrån litteraturstudien identifierades även metoder för analys och konceptutveckling, vilka tillsammans med förutsättningarna och syntesen låg till grund för konceptutvecklingen, som sedan ledde fram till ett gestaltningsförslag där de arkitektoniska kvaliteterna är tagna i beaktning. Slutsatsen av arbetet är att det finns många arkitektoniska kvaliteter att ta hänsyn till i utformningen av lantbruksbyggnader och det finns enkla verktyg och metoder att använda för att förstärka dessa arkitektoniska kvaliteter. / Agricultural buildings are a distinctive feature of the Swedish countryside and the appearance of the older agricultural buildings are appreciated by many, but what is it that distinguishes these buildings? The purpose of this study is to identify the architectural qualities that characterize older agricultural buildings in Södermanland. This knowledge will then be translated into a design proposal for a small farm center in Södermanland to give examples of how the architectural qualities can be used to create attractive agricultural buildings based on tradition.  A literature study was conducted to map previous research and knowledge relevant to the subject. Three examples of smaller farms with some form of conscious architectural element were selected for a case study, which gave the study examples of contemporary problems and solutions. The case studies were carried out through study visits to the farms and interviews with the owner and with the architect behind the buildings. Based on an analysis of the literature study and the case studies, the results were put together in a synthesis to identify architectural qualities of agricultural buildings. The purpose of the design proposal is to provide an example of how the results can be used in the concept development of a new small farm centers. From the literature study and the case studies, 9 architectural qualities were identified via the synthesis. These architectural qualities are: "Strong relationship with the environment", "In a context", "Harmony", "Good protection", "Honest construction", "Human connection", "Beautiful aging", "Liveliness" and "Historical value". Prior to the design proposal, a study visit and an interview with the clients were made, followed by an site analysis to determine the conditions, needs and wishes in the specific case. Based on the literature study, methods for analysis and concept development were also identified, which together with the conditions and synthesis formed the basis for the concept development, which then led to a design proposal where the architectural qualities were taken into account.  The conclusion of the work is that there are many architectural qualities to take into account in the design of agricultural buildings and there are simple tools and methods to use to strengthen these architectural qualities.

The topic of the master thesis is design of the new building of the equestrian center with the stable for horses. The thesis is divided into two main parts. The first part deals with development of the horse breeding and buildings for breeding horses. In the second part of the master thesis there is a proposal for the new equestrian center with stable for horses. The new equestrial center is a fictious building located on the real estate in the village of Mokrý Lom.

Under den andra stenbyggnadsperioden på Gotland började bönderna på landsbygden att bygga sina hus utav sten. De hade egna stenbrott där de kunde bryta både byggnadssten och sten till kalkbränning. Stenen brände de i milor eller husbehovsugnar. Även ekonomibyggnaderna uppfördes i sten på Gotland, detta är unikt i ett svenskt och nordiskt sammanhang. Murbruksprover från tio ekonomibyggnader har samlats in, alla gårdarna belägna i det stora kalkstensbältet på norra Gotland. Området är intressant att studera eftersom kalkbruksindustrin växte sig så stor här. En okulär besiktning av murbruksproverna i fält har genomförts, där provets kulör noterats och murbrukets innehåll av exempelvis sand och kalkklumpar med mera beskrivits. Det har tillverkats tunnslip av murbruksproverna för att på djupet kunna analysera dess innehåll och sammansättning. Genom analyserna kan vi spåra hur kalkbrukstraditionerna sett ut ute på landsbygden och vilka lokala traditioner som finns. Resultatet visar att stenen från Lärbroområdet har varierande kvalitet och egenskaper, där både ren och mer eller mindre oren sten bränts och nyttjats i kalkputs och kalkfärg. Stenen har gett ett kalkbruk med vissa orenheter i kalkpastan och inslag av ballastbildande hydrauliska korn, som inte gett bruket andra egenskaper än att det kan räknas som ett luftkalkbruk. Denna kalken är karakteristisk för gården i Vägume, där även en svagt hydraulisk kalk har dokumenterats. Denna har man dock behövt torrsläcka för att kunna göra bruk av den. En grynig luftkalk i vissa fall med inslag av hydrauliska ballastkorn ses också i bruksproverna från Hägvide i Lärbro, Stora Ire i Hellvi och vid Lunderhage i Fleringe där även ren kalkpasta använts. Gotland är känd för sin rena feta luftkalk, så som kan ses i proverna från Risungs i Rute, Gaustäde i Bunge och på Fårö. Det är därför intressant att se att svagt hydraulisk sten använts på Gotland och att de som haft tillgången till denna stenen lärt sig använda den. Hydraulisk kalk fanns även i ett av bruksproverna från Angelbos, denna var starkt hydraulisk och skulle kunna vara ett KC-bruk, eftersom de hydrauliska partiklarna näst intill är glasartade så som klinker. Blandningsförhållandet ligger generellt på 1:2 men även magrare och kalkrikare bruksblandningar förekommer i de undersökta proverna. Proverna är förhållandevis kompakta. I Rute och Bunge har man blandat fetare bruk, de flesta bruksproverna visar ett blandningsförhållande omkring 1:1, vissa något magrare. I Bunge påträffades troligen ett medeltida bruk, det var mycket kalkrikt, innehöll lite sand och många kalkklumpar som delvis bildade ballast. Fetare än 1:1. Det är en kalk som lagrats över länger tid och kan mycket väl ha jordsläckts. Denna traditionen ser vi inte i de andra bruksproverna där kalken släckts och använts direkt. Ballasten i näst intill samtliga bruksprover är mycket finkornig, omkring 0,5 mm och mindre. Inslag av större sandkorn förekommer med även dessa är små. Kalkklumparnas storlek varierar mycket från mm stora korn till 1 cm. De största mellan 2 – 3 cm. Ett modernare inslag och förhållningssätt till bruksblandning påträffades vid Risungs i Rute. Här har luftporbildare tillsatts vilket resulterat i ett bruk med ett kollapsat porsystem som ger dålig beständighet. Kontrasten är stor jämfört med de äldre feta och kompakta 1:1 bruken från Risungs.  Två av proverna innehöll större mängd lera. I provet från Vägume kommer lerinnehållet troligen från sanden som i delar av området är rik på lera, det är det enda provet som kan räknas som ett lerblandat kalkbruk i studien. Detta visar att även sanden kan skilja rätt mycket lokalt inom ett litet område som i sin tur ger bruk med olika egenskaper. I provet från Hägvide ses inslag av tegelröda partiklar som kommer av lerlager i den brända kalkstenen. Den tegelröda kulören kommer av att leran innehåller järnmineraler. I spritputsen har enbart kalk och naturgrus nyttjats, vilket är något ovanligt eftersom det gärna tillsätts lite sand även i spritputs. Det skulle kunna bero på att kalken i sig bidrar med ballast i form av kalkklumpar som gjort att sanden setts på som onödig. En regional variant som setts i flera av de analyserade bruksproverna. Studien visar att lokala material använts under den andra stenbyggnadsperioden på Gotland och att stenförekomsten har lokala variationer i och mellan socknarna, vilket gör att lokala traditioner kan utskiljas. Sanden är i större utsträckning av samma typ i de undersökta områdena, medans det i Vägume nyttjats både lerblandad sand och ren finkornig sand. Blandningsförhållandet generellt är omkring 1:2 vilket överensstämmer det nationala förhållningssättet som kom utöver 1700-talet. Så sätt skiljer sig Risungs och Gaustäde ut där traditionen för något fetare kalkbruk levt kvar. Vägumes lokala tradition där svagt hydraulisk kalk och grynig kalk med inslag av hydrauliska partiklar använts är därför intressant. / During the second stone building period on Gotland, the farmers in the countryside began to build their houses out of stone. They had their own quarries where they could mine both building stone and stone for lime burning. They burned the stone in lime kilns or household furnaces. The agricultural buildings were also built in stone on Gotland, this is unique in a Swedish and Nordic context. Mortar samples from ten agricultural buildings have been collected, they are all located in the large limestone belt in northern Gotland. This area is interesting to study because of the expansion in the lime industry here. An ocular inspection of the mortar samples was carried out during the field studies, where the colour of the sample was noted as well as the mortars content of, for example sand and lime lumps etc. Thin sections were made from the mortar samples in order to be able to analyse its content and composition. Through analysis we gained knowledge about the lime mortar traditions in the countryside and their local traditions.   The results shows that the stone from the Lärbro area has varying quality and properties, where both clean and more or less impure stone was burned and used in lime render and lime wash. The stone has given us a lime mortar with certain impurities in lime paste and elements of hydraulic grains forming aggregate. This type of lime is characteristic for the studied area in Vägume, where a sub hydraulic lime also where documented. The sub hydraulic one would have to be dry slaked in order to use it in mortar. A grainy lime in some cases with elements of hydraulic grains is also seen in the mortar samples from Hägvide in Lärbro, Stora Ire in Hellvi and at Lunderhage in Fleringe where pure lime paste also were used. Gotland is known for its pure and lime rich slime, as can be seen in the samples from Risungs in Rute, Gaustäde I Bunge and at Fårö. Its therefore interesting to see that sub hydraulic lime has been used on Gotland. Hydraulic lime was also found in one of the samples from Angelbos, where the amount of hydraulic binder was high, it could in fact be a KC-mortar, the hydraulic particles remind of clinker. The mixing ratio is generally 1:2, although leaner and more lime rich mortars occur in the examined samples. The mortars are relatively compact. In Runte and Bunge, the lime mortars appear to be fatter, most of the samples show a mixing ratio of around 1:1, some slightly leaner. In Bunge, a medieval mortar was probably found. It was extremely lime rich, containing little sand and many lumps of lime which partly formed aggregate. Fatter than 1:1. The lime that’s been used in this mortar has been stored for a long time and were probably earth slaked. We do not see this tradition in the other mortar samples where the lime was slaked and used directly. The aggregate in almost all of the mortars is very fine-grained sand, with a grain size around 0,5 mm and smaller. Elements of larger sand grains occur. The size of the lime limps varies greatly from mm-sized grains to 1 cm. The largest between 2-3 cm.  A more modern element and approach to traditional lime mortar was found in one of the samples from Risungs in Rute, where air entraining agent has been added. Resulting in a mortar with a collapsed pore system that gives the mortar poor durability. The contrast I great compared to the older lime rich and compact 1:1 mortars from Risungs.  Another interesting result showed that two of the samples contained larger amounts of clay. In the sample from Vägume the sand itself contained clay, which can be seen in parts of the area. This is the only clay-mixed lime mortar in the study. This shows that even the sand can differ quite a lot within a small area, which in turn produces mortars with different properties. In the sample from Hägvide, elements of brick-red particles can be seen in the thin section. This comes from layers of clay in the burnt lime stone. The brick-red colour comes from a clay containing iron minerals.  In the type of lime render that creates a granulated surface, only lime and see gravel have been used, which is somewhat unusual because a little amount of sand is often added. Maybe the sand was seen as unnecessary because the lime itself contributes with aggregate through the lime lumps. A regional variant seen in several of the analysed mortar samples.   The study shows that local materials were used during the second stone building period on Gotland, and that the stone that’s been used has local variations within and between the parishes, which means that local traditions can be distinguished. The sand is to a greater extent of the same type in the investigated areas, while in Vägume both clay-mixed sand and pure fine-grained sand were used. The mixing ratio is generally around 1:2, which corresponds to the national approach that came beyond the 18th century. This is how Risungs and Gaustäde stands out, where the tradition of somewhat fatter lime mortar has survived. Vägumes local tradition where sub hydraulic lime and gritty lime with elements of hydraulic particles were used is therefore interesting.

[IT] Importanti cambiamenti sociodemografici, come la crescita della popolazione mondiale e l’urbanizzazione, stanno incrementando il fabbisogno di alimenti a livello mondiale. In contemporanea si sta assistendo ad una profonda trasformazione della dieta umana che tende sempre più a prediligere prodotti di origine animale, frutta e verdura al posto dei cereali. In quest’ottica, serre e stalle per l’allevamento intensivo possono ricoprire un ruolo di spicco, in quanto in grado di produrre tali alimenti con dei rendimenti decisamente maggiori rispetto a quelli che caratterizzano la produzione di vegetali in campo aperto e l’allevamento estensivo. Tra i vari fattori che contribuiscono ad incrementare la produttività di questi edifici agricoli vi è il controllo delle condizioni climatiche interne. Tale controllo del clima interno avviene, in molti casi, attraverso sistemi meccanici il cui utilizzo causa un considerevole consumo energetico che costituisce una minaccia per la transizione verso un’agricoltura più sostenibile. L’obiettivo generale di questa tesi è, quindi, di contribuire alla transizione verso un’agricoltura più sostenibile attraverso il miglioramento della prestazione energetica per il controllo climatico di serre e stalle per l’allevamento intensivo. Per raggiungere tale obiettivo, è stato adottato un triplice approccio basato su un’analisi di letteratura, campagne sperimentali di monitoraggio ed attività di modellazione energetica. L’analisi di letteratura è stata svolta con il fine di districare la complessa rete di relazioni esistente tra controllo climatico e altri domini di interesse della produzione agricola. Il nesso tra prestazione energetica e controllo climatico è stato approfondito analizzando dei set di dati reali acquisiti in una serra e due porcilaie attraverso campagne di monitoraggio. Questo nesso è stato ulteriormente approfondito adottando un approccio numerico che ha portato allo sviluppo e validazione di tre modelli di simulazione energetica per serre, per stalle da polli da carne e per stalle da suini da ingrasso. Ciascun modello di simulazione integra le principali caratteristiche tipiche di tali edifici per stimare con accuratezza i profili temporali delle condizioni ambientali interne e del consumo di energia termica ed elettrica. Le potenzialità di questi modelli nel migliorare la prestazione energetica e le condizioni climatiche di serre e stalle sono state esplorate analizzando specifiche problematiche relazionate al consumo energetico. Il modello energetico per le stalle per polli da carne, infatti, è stato adottato per valutare le potenzialità di un nuovo approccio per la progettazione energeticamente efficiente dell’involucro basato sull’energia primaria. Lo stesso modello è stato usato per valutare la variazione del consumo energetico causata dall’adozione di una strategia di ventilazione mirata al miglioramento del benessere dei polli allevati attraverso la riduzione della concentrazione interna di gas nocivi. Questa tesi contribuisce alla transizione verso una agricoltura più sostenibile fornendo nuove conoscenze e strumenti necessari al miglioramento della prestazione energetica per controllo climatico di serre e stalle per l’allevamento intensivo. Le analisi svolte, infatti, quantificano potenziali riduzioni del consumo energetico ottenibili attraverso l’implementazione di misure di efficientamento energetico, sia a livello di involucro (isolamento termico) che a livello di sistema di controllo climatico (ventilatori a portata variabile). Ulteriori misure per l’efficientamento energetico potrebbero essere valutate attraverso tali modelli che rappresentano importanti risultati di questa ricerca. Essi, infatti, potrebbero avere ricadute positive a livello locale in quanto vari portatori d’interesse (agricoltori, ingegneri e fabbricanti) potrebbero adottarli come strumenti di supporto alle decisioni per valutare nuove tecnologie, strategie e soluzioni mirate alla diminuzione del consumo energetico di serre e stalle. Questi nuovi modelli rappresentano anche un solido punto di partenza per future ricerche in questo campo. Futuri sviluppi potrebbero portare alla creazione di ulteriori moduli di calcolo per valutare altri aspetti, come la variazione della produttività, l’emissione di contaminanti e il benessere animale. Le nuove conoscenze generate in questa tesi potrebbero avere ricadute positive anche a livello globale, in quanto potrebbero rappresentare i fondamenti tecnici per nuovi quadri normativi e schemi di incentivi mirati al miglioramento della performance energetica di edifici agricoli controllati climaticamente attraverso una strategia di tipo top-down. / [ES] Importantes cambios sociodemográficos están conduciendo hacia un considerable crecimiento de la demanda de alimentos a nivel mundial. Al mismo tiempo se está observando una profunda transformación de la dieta humana, que tiende a incluir más productos de origen animal, fruta y verdura. Invernaderos y granjas de ganadería intensiva pueden desempeñar un papel principal, debido a que proporcionan los productos agrícolas necesarios con rendimientos notablemente mayores que los de la producción en campo abierto y de la ganadería extensiva. Entre los factores que contribuyen a incrementar la productividad de estos edificios agrícolas se sitúa el control de las condiciones climáticas internas. Dicho control se realiza a través de sistemas mecánicos cuyo uso causa un considerable consumo energético que representa una amenaza para la transición hacia una agricultura sostenible. El objetivo de esta tesis es contribuir a la transición hacia una agricultura más sostenible a través de la mejora de la prestación energética por control climático de invernaderos y granjas de ganadería intensiva. Para alcanzar dicho objetivo, se ha adoptado un enfoque triple basado en un análisis de literatura, campañas experimentales de monitorización y actividades de modelización energética. El análisis de literatura se ha llevado a cabo con el fin de desentrañar la red de relaciones existentes entre el control climático y otros dominios de interés de la producción agrícola. El nexo entre prestación energética y control climático se ha acometido analizando conjuntos de datos reales, adquiridos en un invernadero y dos granjas de cerdos. El análisis de dicho nexo se ha profundizado adoptando un enfoque numérico que ha llevado al desarrollo y validación de tres modelos de simulación energética para invernaderos y para granjas de pollos y cerdos. Las potencialidades de estos modelos para la mejora de las prestaciones energéticas y las condiciones climáticas se han explorado analizando problemáticas específicas. El modelo energético para granjas de pollos se ha adoptado para el diseño energéticamente eficiente de la envolvente de este tipo de edificio. El mismo modelo se ha usado para evaluar las variaciones de consumo energético causadas por la adopción de una estrategia de ventilación orientada a la mejora del bienestar de los pollos. Esta tesis contribuye a la transición hacia una agricultura más sostenible proporcionando nuevos conocimientos e instrumentos para la mejora de la prestación energética para el control climático de invernaderos y granjas. Los análisis realizados cuantifican potenciales disminuciones del consumo energético alcanzables a través de la implementación de medidas para la eficiencia energética a nivel de envolvente (aislamiento térmico) y a nivel de sistema de control climático (ventiladores con caudal variable). Ulteriores medidas para la eficiencia energética podrían evaluarse a través de dichos modelos que representan importantes resultados de esta investigación. Estos modelos podrían tener repercusiones positivas a nivel local, ya que muchas partes interesadas (agricultores, ingenieros y fabricantes) podrían adoptarlos como instrumentos de apoyo a la toma de decisiones para evaluar nuevas tecnologías y estrategias orientadas a la disminución del consumo energético. Estos nuevos modelos representan también un sólido punto de partida para futuras investigaciones en este campo. Futuros desarrollos podrían implementar nuevos módulos de cálculos para evaluar otros aspectos, como la variación de la productividad, la emisión de contaminantes y el bienestar animal. Los nuevos conocimientos generados en esta tesis podrían tener repercusiones positivas incluso a nivel global, puesto que podrían representar los fundamentos técnicos para nuevos marcos normativos y sistemas de incentivos orientados a la mejora de la prestación energética de edificios agrícolas controlados climáticamente a través de una estrategia de tipo top-down. / [CA] Importants canvis sociodemogràfics estan conduint cap a un considerable creixement de la demanda d'aliments a nivell mundial. Al mateix temps s'està observant una profunda transformació de la dieta humana, que tendeix a incloure més productes d'origen animal, fruita i verdura. Hivernacles i granges de ramaderia intensiva poden exercir un paper principal, pel fet que proporcionen els productes agrícoles necessaris amb rendiments notablement majors que els de la producció en camp obert i de la ramaderia extensiva. Entre els factors que contribueixen a incrementar la productivitat d'aquests edificis agrícoles se situa el control de les condicions climàtiques internes. Aquest control del clima intern es realitza a través de sistemes mecànics, l'ús dels quals causa un considerable consum energètic que representa una amenaça per a la transició cap a una agricultura sostenible. L'objectiu general d'aquesta tesi és contribuir a la transició cap a una agricultura més sostenible a través de la millora de la prestació energètica per al control climàtic d'hivernacles i granges de ramaderia intensiva. Per a aconseguir aquest objectiu, s'ha adoptat un enfocament triple basat en una anàlisi de literatura, campanyes experimentals de monitoratge i activitats de modelització energètica. L'anàlisi de literatura s'ha dut a terme amb la finalitat de desentranyar la complexa xarxa de relacions existents entre el control climàtic i altres dominis d'interés de la producció agrícola. El nexe entre prestació energètica i control climàtic s'ha analitzat amb conjunts de dades reals, adquirides en un hivernacle i dues granges de porcs. L'anàlisi d'aquest nexe s'ha aprofundit encara més adoptant un enfocament numèric que ha portat al desenvolupament i validació de tres models de simulació energètica per a hivernacles i per a granges de pollastres i porcs d'engreixament. Les potencialitats d'aquests models per a la millora de les prestacions energètiques i les condicions climàtiques s'han explorat analitzant problemàtiques específiques. El model energètic per a granges de pollastres s'ha adoptat per al disseny energèticament eficient de l'envolupant d'aquesta mena d'edifici. El mateix model s'ha usat per a avaluar les variacions de consum energètic causades per l'adopció d'una estratègia de ventilació orientada a la millora del benestar dels pollastres. Aquesta tesi contribueix a la transició cap a una agricultura més sostenible proporcionant nous coneixements i instruments per a la millora de la prestació energètica per al control climàtic d'hivernacles i granges. Les anàlisis realitzades quantifiquen potencials disminucions del consum energètic assolibles a través de la implementació de mesures per a l'eficiència energètica tant a nivell d'envolupant (aïllament tèrmic) com a nivell de sistema de control climàtic (ventiladors amb cabal variable). Ulteriors mesures per a l'eficiència energètica podrien avaluar-se a través d'aquests models que representen importants resultats d'aquesta investigació. Aquests models podrien tindre repercussions positives a nivell local, ja que moltes parts interessades (agricultors, enginyers i fabricants) podrien adoptar-los com a instruments de suport a la presa de decisions per a avaluar noves tecnologies i estratègies orientades a la disminució del consum energètic d'hivernacles i granges. Aquests nous models representen també un sòlid punt de partida per a futures investigacions en aquest camp. Futurs desenvolupaments podrien implementar nous mòduls de càlculs per a avaluar altres aspectes, com la variació de la productivitat, l'emissió de contaminants i el benestar animal. Els nous coneixements generats en aquesta tesi podrien tindre repercussions positives fins i tot a nivell global, ja que podrien representar els fonaments tècnics per a nous marcs normatius i sistemes d'incentius orientats a la millora de la prestació energètica d'edificis agrícoles controlats climàticament a través d'una estratègia de tipus top-down. / [EN] Socio-demographic trends, such as population growth and urbanization, are leading to a significant increase of the world food demand. At the same time, there is a shift of the human diet toward livestock products, vegetables, and fruit rather than cereals. Greenhouses and livestock houses can play a primary role since they can supply the necessary agricultural products with higher yields than on-field crop production and extensive animal farming. One way in which productivity is enhanced in these agricultural buildings is by a fine-tuned control of the indoor climate conditions. For this purpose, mechanical climate control systems are often adopted, but they entail a considerable energy consumption whose estimated increase may jeopardize the transition toward a sustainable agriculture. The overall objective of this thesis, hence, is to contribute to the transition toward a sustainable agriculture by improving the energy performance for climate control of greenhouses and livestock houses. To achieve this objective, a three-pronged approach was taken involving a literature review, experimental monitoring campaigns, and energy modelling activities. The literature review was performed to unpick the tangle of mutual relations between climate control and other domains of agricultural production. The nexus between energy performance and climate control was investigated analyzing real datasets acquired through monitoring campaigns performed in a greenhouse and two pig houses. This nexus was further studied adopting a numerical approach which led to the development and validation of three energy simulation models for greenhouses, broiler houses and pig houses. Each simulation model integrates the main features typical of greenhouses and livestock houses to estimate the time profiles of lumped indoor climate conditions and thermal and electrical energy consumption. The opportunities in improving the energy performance and the indoor climate conditions provided by the developed energy models were explored by analyzing specific energy-related problems. The broiler house energy model was adopted to evaluate the potentialities of a new primary energy approach for the energy-efficient envelope design of broiler houses. The same model was applied to evaluate the variation of energy consumption achieved by an improved ventilation strategy aimed at enhancing broiler welfare by reducing indoor noxious gas concentrations. This thesis contributes to the transition toward a more sustainable agriculture providing new knowledge and tools necessary for improving the energy performance for climate control of greenhouses and livestock houses. The performed analyses, in fact, quantify potential decrease of energy consumption achievable through the implementation of energy-efficient measures at both envelope -thermal insulation- and climate control system -variable angular speed fans- level. Further energy-efficient measures could be evaluated adopting the developed energy simulation models that are valuable outputs of this investigation. These models could have a positive impact at local level since stakeholders -farmers, engineers, and manufacturers- could adopt them as decision support tools for the evaluation of new technologies, strategies and solutions aimed at decreasing the overall energy consumption of greenhouses and livestock houses. These novel models represent also a robust starting point for future research in this field. Future advances may lead to the development of further calculation modules to evaluate other aspects of greenhouses and livestock houses, such as productivity variations, contaminant emissions and animal welfare. The new knowledge generated in this thesis could have positive impacts also at global level since it may represent the technical basis for new normative frameworks and incentive schemes aimed at improving the energy performance of climate-controlled agricultural buildings through a top-down approach. / Costantino, A. (2021). Improving Climate Control and Energy Performance in Greenhouses and Livestock Houses: Modelling Advances and Experimental Results [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178457