Zrównoważone budynki przemysłowe

Od jakiegoś czasu można zauważyć dynamiczny rozwój budownictwa przemysłowego. I chociaż funkcje obiektów mogą być różne, zawsze stawia się na szybki proces budowy – raczej nie wchodzi w grę budowa systemem gospodarczym, jak to często jest w przypadku domów jednorodzinnych. Ma to znaczenie, ponieważ budowa wielkopowierzchniowych hal przemysłowych to ogromny wydatek, więc aby inwestycja zaczęła się zwracać, musi być jak najszybciej oddana do użytkowania. Jednocześnie istotna jest trwałość i niezawodność zastosowanych materiałów budowlanych. Co ważne, nowo powstające budynki przemysłowe coraz częściej wpisują się w trend zrównoważonego budownictwa, ze szczególną uwagą podchodząc do ochrony zasobów naturalnych. Standardem jest więc wykorzystywanie rozwiązań technologicznych, które oszczędzają energię, a także ekologicznych, certyfikowanych materiałów. 

Technologie budowy obiektów przemysłowych

Najczęściej realizacja budynków przemysłowych oparta jest na technologii szkieletowych ustrojów konstrukcyjnych. Główną konstrukcją nośną są dźwigary dachowe, których oczywistym zadaniem jest podtrzymywanie warstw dachowych oraz przenoszenie obciążeń od wiatru czy śniegu. Opiera się je na słupach osadzonych w punktowych fundamentach, czyli stopach fundamentowych. Biorąc pod uwagę materiał, z którego powstają główne elementy, wyróżnia się budynki przemysłowe stalowe, żelbetowe oraz hybrydowe. Wybór inwestorów pada najczęściej na konstrukcje stalowe. Wykorzystanie elementów stalowych sprawia, że konstrukcja może mieć dużą rozpiętość, a ponadto jest lekka. Jednak jeżeli obiekt musi spełnić wysokie wymagania ognioodporności, stal nie będzie najlepszym wyborem, ponieważ pod wpływem działania wysokiej temperatury może dojść do osłabienia właściwości mechanicznych zastosowanych części.

W takich przypadkach budynki przemysłowe zazwyczaj powstają z elementów żelbetowych, chociaż trzeba przyznać, że ich wykorzystanie znacznie zwiększa koszt inwestycji. Mimo że są masywne, umożliwiają stworzenie uniwersalnych obiektów o większej funkcjonalności. Elementy żelbetowe produkowane są w specjalistycznych zakładach prefabrykacji, a ich wymiary dostosowuje się indywidualnie do projektu konstrukcyjnego budynku. Pewnym kompromisem jest konstrukcja hybrydowa, w której wykorzystuje się zalety zarówno technologii stalowej, jak i szkieletowej – słupy wykonywane są jako żelbetowe, natomiast konstrukcja dachu jest stalowa. 

Fundamenty pod budynek przemysłowy 

Stalowe budynki przemysłowe nie wymagają pełnego, liniowego fundamentu ani powierzchniowej płyty fundamentowej. Stopy fundamentowe można wykonać w technologii monolitycznej na placu budowy lub w formie gotowych prefabrykatów przygotowanych wcześniej w wytwórni. Fundament monolityczny pozwala obniżyć koszt budowy, jednak beton projektowaną wytrzymałość osiąga dopiero po 28 dniach, więc niezbędna jest dość długa przerwa technologiczna, co wydłuża proces budowy. Natomiast w przypadku zastosowania prefabrykowanych stóp nie ma konieczności przerywania prac, jednak trzeba mieć na uwadze ich ciężar – pojedyncza stopa standardowej hali stalowej o wysokości 12 m często przekracza 7 t. 

Obudowa ścian i dachu

Jeżeli budynek przemysłowy ma być nieocieplony, stalowy szkielet budynku obudowuje się zazwyczaj blachą trapezową. Natomiast gdy hala ma być ocieplona, sprawdzonym i powszechnie stosowanym rozwiązaniem jest zastosowanie wielkoformatowych płyt warstwowych. Zazwyczaj ze względu na bardzo dobre właściwości użytkowe i eksploatacyjne wykorzystywane są płyty, których warstwy zewnętrzne stanowi blacha stalowa. Natomiast rdzeń stanowi materiał termoizolacyjny o różnej grubości, np. wełna mineralna, pianka poliuretanowa, styropian czy szkło piankowe, dzięki czemu można dobrać okładzinę o optymalnych parametrach termiczno-akustycznych. Płyty mają spore wymiary, dzięki czemu prace montażowe przebiegają szybko, niezależnie od warunków pogodowych. Pozwalają wyeliminować wiele procesów technologicznych, z których każdy w jakimś stopniu obarczony jest ryzykiem popełnienia błędów wykonawczych. Szacuje się, że instalacja 600 m² to około 8 godzin pracy dla wprawionej kilkuosobowej firmy remontowo-budowlanej. Ponadto płyty warstwowe są lekkie, trwałe, odporne na działanie warunków atmosferycznych oraz uszkodzenia mechaniczne, zapewniają też wysoki poziom bezpieczeństwa pożarowego. Ich niezaprzeczalną zaletą jest również dowolność ich montażu – w pionie lub poziomie. Do mocowania poszczególnych elementów obudowy stosuje się wkręty samowiercące o odpowiedniej długości, dostosowanej do przyjętego rozwiązania. Uwaga! Jako pierwsze wykonuje się pokrycie dachowe, ściany są drugie w kolejności.

Odwodnienie dachu płaskiego

Skoro jesteśmy przy dachach, warto wspomnieć o odwodnieniu dachu płaskiego, często stosowanego na budynkach przemysłowych. Trudno sobie wyobrazić obiekt o dużej powierzchni z płaskim dachem bez odpowiedniego odprowadzenia wody deszczowej czy roztopowej. Powszechnie stosuje się odwodnienie grawitacyjne oraz podciśnieniowe. O tym, który system będzie optymalny, decyduje projektant m.in. na podstawie miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, rodzaju budynku oraz kształtu połaci dachowej. 

Odwodnienie grawitacyjne dachów płaskich tworzą elementy takie jak rury wykonane z PVC lub ze stali oraz wpustki i kształtki łączone ze sobą za pomocą tzw. połączeń kielichowych. Taki typ odwodnienia wymaga zachowania odpowiednich spadków i pionów, a także dokładnego dobrania średnicy rynien i rur z uwzględnieniem zalegającego w nich powietrza oraz zanieczyszczeń. Natomiast podciśnieniowe odwodnienie dachu składa się z wpustów dachowych, rur, kształtek oraz mocowań tworzonych przez szynę montażową, uchwyty i zawiesia. System ten wymusza ruch wody przez wytworzenie podciśnienia.

Niezbędne elementy budynku przemysłowego

Po wykonaniu obudowy ścian i dachu kolejnym etapem jest montaż uwzględnionych w projekcie budynku przemysłowego okien, drzwi, bram (izolowanych lub nie, z napędem ręcznym lub elektrycznym), świetlików czy doków przeładunkowych. Konieczne jest także wykonanie obróbek blacharskich (wykończenie m.in. narożników, kalenicy, okapu i wiatrownic), które uszczelnią halę i ochronią jej wnętrze przed destrukcyjnym działaniem warunków zewnętrznych. 

Posadzka przemysłowa – czyli jaka

Standardowo w budynkach przemysłowych wykonywane są posadzki betonowe wzbogacone zbrojeniem stalowym lub polipropylenowym. Wykonując posadzkę, konieczne jest wykonanie dylatacji, których zadaniem jest zapobieganie pękaniu posadzki. Beton wykorzystywany w posadzkach jest bardzo wytrzymały, odporny na uderzenia i nie pyli. Jego zaletą jest też stosunkowo niska cena. Jeżeli obiekt ma pełnić funkcje reprezentacyjne, można zastosować estetyczne wykończenie akrylowe lub epoksydowe.  

Zazwyczaj posadzka przemysłowa zbudowana jest z: podbudowy (układana jest na gruncie nośnym i może składać się z piasku, żwiru lub chudego betonu), warstwy zatrzymującej  podciąganie kapilarne (dwie warstwy folii polietylenowej o grubości około 0,3 mm), hydroizolacji (np. materiały bitumiczne, membrany), termoizolacji (np. polistyren), betonu nośnego (do zbrojenia mogą być użyte zarówno tradycyjne pręty stalowe, jak i włókna rozproszone) oraz warstwy użytkowej (np. beton, cement, akryl lub żywicy).

Instalacje w budynkach przemysłowych

Gdy posadzka betonowa uzyska pełną wytrzymałość (po 28 dniach), w budynku przemysłowym wykonuje się niezbędne instalacje – wodne, kanalizacyjne, grzewcze i wentylacyjne. Jeżeli specyfika obiektu tego wymaga, wykonuje się również instalacje chłodnicze i gazowe. 

Energooszczędne budynki przemysłowe

Realizując budynki przemysłowe, warto zadbać, by były one efektywnie energetycznie. Standardem jest stosowanie przyjaznych środowisku materiałów oraz nowoczesnej stolarki okiennej czy drzwiowej. Jednak istotną rolę odgrywają również panele fotowoltaiczne. Chociaż do niedawna kojarzone były wyłącznie z domami jednorodzinnymi, dzisiaj coraz częściej pojawiają się na dachach hal wielkopowierzchniowych. Dzięki czemu budynek przemysłowy zasilany jest odnawialną energią, jednocześnie ograniczona zostaje emisja dwutlenku węgla do atmosfery i – co bardzo ważne w dzisiejszych czasach – rachunki za energię. Coraz częściej stosuje się również pompy ciepła. 

W nowoczesnych budynkach przemysłowych wykorzystuje się także systemy BMS, które umożliwiają inteligentne sterowanie wieloma procesami, np. ogrzewaniem, wentylacją, klimatyzacją, systemami bezpieczeństwa czy kontrolą dostępu. Ich wykorzystanie pozwala zoptymalizować zużycie energii elektrycznej. W tym celu stosuje się także nowoczesne oświetlenie LED wspierane przez zaawansowaną automatykę sterującą. Również oprawy pracujące w adresowalnym systemie DALI w połączeniu z czujnikami ruchu oraz czujkami natężenia oświetlenia zewnętrznego pomagają w znacznym stopniu ograniczyć pobór energii elektrycznej.

***

Przed budową – też ważne!

Przed rozpoczęciem budowy budynku przemysłowego i po uzyskaniu odpowiednich zezwoleń należy przygotować plac budowy – dobrze zorganizowany wpływa na efektywne i płynne montowanie obiektu. Jednak nie dotyczy to samej konstrukcji czy technologii. Zanim rozpoczną się wszelkie prace montażowe, trzeba wykonać ogrodzenie placu budowy, zaplanować drogę dojazdową oraz utwardzić podłoże, aby umożliwić bezpieczny dojazd ciężkiego sprzętu (dźwig, zwyżki). Warto zadbać również o zaplecze socjalne dla pracowników (toalety, miejsca do odpoczynku i spożywania posiłków). Sprawą niepodlegającą żadnej dyskusji jest bezpieczeństwo na placu budowy. Nieodzowne są zatem gaśnica oraz apteczka. Podczas prac generowana jest spora ilość odpadów, dlatego należy dostarczyć na plac budowy odpowiednie kontenery.

***