Na czym warto oszczędzać korzystając z prefabrykatów przy budowie hali przemysłowej, a na czym na pewno nie warto?

Proces inwestycyjny, jakim jest budowa hal przemysłowych z prefabrykatów, wymaga podejmowania wielu kierunkowych decyzji finansowych, technologicznych i projektowych. Wykorzystywanie gotowych elementów konstrukcyjnych, które po wyprodukowaniu w fabryce są dostarczane bezpośrednio na plac budowy, stanowi obecnie dominujący rynkowy standard. Istnieje szereg płaszczyzn, gdzie jest możliwe osiągnięcie sporych oszczędności bez utraty na jakości. Z drugiej strony obiektywnie występują też parametry konstrukcyjne, przy których przesadna redukcja kosztów generuje bardzo wysokie ryzyko awarii i przyszłych komplikacji po oddaniu hali do użytku.

Nie wiesz, jaką technologię budowy wybrać? Skontaktuj się z nami – jako generalny wykonawca w Poznaniu, Szczecinie oraz na Dolnym Śląsku, realizujący hale przemysłowe w koncepcji “zaprojektuj i wybuduj”, mamy wieloletnie doświadczenie. Chętnie zanalizujemy indywidualne warunki inwestorskie i doradzimy, jaki plan realizacji inwestycji może być optymalny. 

Rodzaje prefabrykatów oraz możliwości ich zastosowania w konkretnych rodzajach hal przemysłowych

Wykorzystywanie określonych materiałów budowlanych w dużych kubaturach jest uzależnione od docelowego przeznaczenia obiektu oraz przewidywanych obciążeń użytkowych. 

Wielkogabarytowe prefabrykaty żelbetowe i sprężone (strunobetonowe) do budowy hal

Podstawową grupą są wielkogabarytowe prefabrykaty żelbetowe i sprężone (strunobetonowe). Należą do nich głównie słupy nośne, dźwigary dachowe o dużej rozpiętości, podciągi oraz belki podwalinowe. 

Elementy te wykazują dużą przydatność w obiektach z przeznaczeniem do składowania materiałów i do produkcji ciężkiej. Istotnym parametrem prefabrykatów betonowych jest wysoka naturalna odporność ogniowa. Pozwala to wyeliminować dodatkowe powłoki zabezpieczające, stosowane na przykład przy stali. Dźwigary ze strunobetonu umożliwiają konstruowanie przekryć dachowych o długości kilkudziesięciu metrów, bez konieczności stawiania słupów wewnątrz hali, co gwarantuje pełną przestrzeń operacyjną.

Prefabrykaty stalowe do budowy hal

Stosuje się również prefabrykaty stalowe, używane powszechnie jako ramy główne, płatwie dachowe i stężenia. Wykorzystywane najczęściej tam, gdzie budowa hal przemysłowych z prefabrykatów zorientowana jest na obniżenie ciężaru własnego nadbudowy i szybkość łączenia węzłów na śruby. 

Hale o konstrukcji hybrydowej: słupy żelbetonowe + stal

Konstrukcje hybrydowe, łączące słupy żelbetowe i lekkie dachy stalowe, są bardzo częstym modelem dla współczesnych centrów logistycznych.

Natomiast płyty warstwowe, stanowiące systemy obudowy, to ostatni z kluczowych prefabrykatów, który dostarczany z gotową izolacją termiczną pełni funkcję zewnętrznej ściany i przegrody dachowej.

Jak szukać oszczędności realizując budowę hal przemysłowych z prefabrykatów?

Szukanie oszczędności powinno opierać się na odpowiedniej logistyce i metodyce projektowania. Oszczędności należy szukać przede wszystkim w powtarzalności. Ustalając siatkę słupów na etapie koncepcyjnym w możliwie najbardziej zunifikowany sposób, drastycznie minimalizuje się ilość różnych form szalunkowych w zakładzie produkcyjnym. Produkcja stu identycznych sztuk słupów żelbetowych lub dźwigarów jest wyceniana niżej niż wykonanie kilkunastu detali o różnych przekrojach i układach zbrojenia.

Szybkość montażu to kolejny wymierny obszar do oszczędności. Zamawiając gotowe elementy modułowe, redukuje się o wiele tygodni czas pracy żurawi samochodowych, koparek, brygad zbrojarskich i betoniarskich. Zastosowanie prefabrykowanych żelbetowych podwalin zapobiega konieczności instalowania szalunków oraz wylewania betonu bezpośrednio w wykopie. Unikanie robót mokrych umożliwia bezproblemowe prowadzenie budowy również w okresach zimowych. Oszczędza się w ten sposób na kosztach dogrzewania betonu lub używania specjalistycznych domieszek mrozoodpornych, które są wysoce kosztochłonne. Wybierając standardowe łączniki i typowe oparcia konstrukcyjne, z góry ogranicza się wydatki.

Względy bezpieczeństwa, czyli na czym na pewno nie warto oszczędzać w trakcie budowy hal przemysłowych z prefabrykatów?

Istnieją aspekty wykonawcze i projektowe, których zaniedbanie rzutuje na bezpieczeństwo budynku. Przede wszystkim nie oszczędza się na badaniach geologicznych podłoża. Solidna budowa hal przemysłowych z prefabrykatów nie powiedzie się, jeśli struktura fundamentowa nie będzie zdolna do równego przekazywania obciążeń. Słabe rozpoznanie gruntów prowadzi później do osiadań nierównomiernych budowli, co przy sztywnych elementach prefabrykowanych skutkuje pękaniem belek i słupów.

Wykluczone jest także obniżanie standardów jakości na węzłach konstrukcyjnych i powłokach. Połączenia słup-dźwigar i słup-fundament stanowią najbardziej odpowiedzialne strefy. Próby stosowania niemarkowych materiałów do iniekcji, uboższych mieszanek zaczynowych w otworach centrujących czy cieńszych stalowych marek oporowych prowadzą do utraty stateczności układu nośnego.

Kolejny element, który kusi inwestorów możliwością dokonania oszczędności to przemysłowe płyty posadzkowe. Redukcja grubości wylewanego na miejscu betonu lub zaniżanie zawartości zbrojenia rozproszonego bardzo szybko powoduje niszczenie podłogi wskutek ruchu komunikacyjnego ciężkich wózków widłowych.

Generalny wykonawca budowlany, który podpowie, gdzie warto, a gdzie nie warto robić oszczędności w realizacji inwestycji

Zarządzanie realizacją obiektu bywa efektywne wyłącznie w oparciu o chłodne kalkulacje i doświadczenie w branży. Będąc generalnym wykonawcą, PTB Nickel oferuje usługi w sposób kompleksowy, ale też wyważony pod kątem planowania finansowego. Praktyka techniczna wykazuje, że często doradzamy klientom na temat tego, jak mądrze stosować prefabrykaty w poszczególnych strefach zakładu roboczego. Proces ten polega na analizowaniu dokumentacji z uwzględnieniem minimalizacji kosztów dla inwestora, lecz bez naruszania współczynników rezerwy bezpieczeństwa. Informacje przekazywane decydentom są pozbawione zbędnych założeń – stanowią twarde zbiory danych liczbowych umożliwiające bezbłędny dobór technologii dostosowanej do przewidywanego trybu eksploatacji.

Wyzwania przy budowie hal przemysłowych na przykładzie wybranych realizacji

Proces posadowienia i montażu gotowych szkieletów uzależniony jest od specyfiki działalności przyszłego obiektu. Zestawienie realizacji przeprowadzonych przez nas obrazuje skalę wyzwań stawianych przed inżynierami. 

W przypadku inwestycji Altom II w Poznaniu, obejmującej budowę hali wysokiego składowania, należało uwzględnić ekstremalne wymogi precyzji instalacji. W obiekcie operują wózki widłowe typu VNA przeznaczone dla korytarzy o zminimalizowanej szerokości, poruszające się po ścieżkach wyposażonych w pętle indukcyjne. Głównym wyzwaniem technicznym było sprostanie tolerancjom odchyleń posadzki, pod którą zabudowano zintegrowane ogrzewanie podłogowe oraz zaawansowaną siatkę układów przeciwpożarowych i tryskaczowych. Zestawienie tych instalacji wymagało bezkolizyjnego zsynchronizowania z siatką nośnych stóp i słupów prefabrykowanych. Z kolei zakład produkcyjno-magazynowy firmy Mróz S.A. wymagał organizacji logistycznej na obszarze przekraczającym 22 tysiące metrów kwadratowych. Skomplikowana budowa hal przemysłowych z prefabrykatów polegała tam na wzniesieniu dwukondygnacyjnego budynku głównego. Wyzwaniem stało się odpowiednie montowanie wielotonowych betonowych prefabrykatów piętrowych oraz dostosowanie gęstości węzłów przeładunkowych do systemu ciągów manewrowych przy zakładzie. 

W przypadku firm takich jak Hochland Polska czy Josera Petfood uwarunkowania polegały w głównej mierze na wymogach sanitarnych. Specyfika sektora spożywczego i zoologicznego narzuca konieczność zabezpieczenia każdego prefabrykatu i powierzchni przed agresją chemiczną, korozją mikrobiologiczną i rygorami ciągłego mycia przestrzeni maszynowych pod bardzo wysokim ciśnieniem. Wytyczne te zmusiły wykonawstwo do wykorzystywania domieszek podnoszących wodoszczelność betonu elementów gotowych na niezwykle wysoki poziom.

Zastosowanie prefabrykatów w halach przemysłowych a stosowanie ich w innego rodzaju budownictwie

Wykorzystanie omawianej technologii posiada inne uwarunkowania brzegowe w zależności od typu kubatury. Zastosowanie prefabrykatów do hal przemysłowych zdeterminowane jest maksymalizacją rozstawu podpór. Konstruowanie wielkich przestrzeni bez słupów wymusza używanie elementów nośnych charakteryzujących się masywnością i ciężarem rzędu wielu ton. Narzuca to specyficzne metody dowożenia na plac kołowym transportem ponadnormatywnym, co w budownictwie innego typu zdarza się sporadycznie. Porównując te założenia z budownictwem mieszkaniowym, w którym także używa się systemów prefabrykacji (np. ramy ścienne, układy filigranowe), ukazuje się różnica skali. Części stosowane do wznoszenia bloków mieszkalnych są drobniejsze, a ich ciężar pojedynczy nie wymaga największych rzędów dźwigów. W obiektach użytku społecznego oraz w blokach bardzo rygorystycznie traktuje się wymogi akustyczne oraz jakość powierzchni wykończeniowej, na co kładzie się wysokie nakłady. Budowa hal przemysłowych z prefabrykatów ignoruje w dużej mierze kwestie reprezentacyjne. Surowe powierzchnie betonu wyjętego z formy nie podlegają tynkowaniu czy szpachlowaniu – liczą się wyłącznie parametry nośności i mechanicznej stabilności szkieletu strukturalnego.

Kilka słów o logistyce, czyli na co trzeba uważać stosując prefabrykaty przy budowie hal przemysłowych?

Mimo niezaprzeczalnych zalet, technologia montażowa posiada punkty krytyczne, które należy brać pod nadzór podczas prowadzenia kontraktu. Jednym z naczelnych problemów staje się planowanie łańcucha dostaw na czas, tak zwane Just-In-Time. Opierając się na założeniach, że wielkogabarytowe części nie mogą leżakować na placu budowy ze względu na brak powierzchni magazynowej, montaż zazwyczaj odbywa się wprost z naczepy samochodu ciężarowego. Drobne opóźnienia w dojeździe naczep powodują bardzo drogie bezczynne przestoje wynajętych żurawi.

Trzeba uważać również na tolerancje montażowe elementów kotwiących fundamenty. Podczas wylewania betonu stopowego, geodezyjne ustawienie śrub marek zbrojeniowych dopuszcza marginesy rzędu milimetrów. Nawet nieznaczne obrócenie grupy kotew pociąga za sobą brak możliwości nakierowania na nie słupa produkowanego w fabryce na wymiar. Wobec braku możliwości zeszlifowania nadmiaru żelbetu bez osłabienia przekroju uważa się to za błąd niezwykle ciężki do naprawienia. Stosowanie prefabrykatów do budowy hal wymaga tego, żeby nadzór geodezyjny był permanentnie obecny. Należy ponadto unikać nagłego i nieregularnego obciążania gotowego szkieletu wielkim ciężarem wykończeń dachu, by zjawiska osiadania postępowały w sposób ciągły, a nie szokowy. Optymalizacja postępu prac jest wykonalna przy rygorystycznym nadzorowaniu cyklu powstawania inwestycji.