Sezione uno: panoramica sui PEB e sui concetti fondamentali di struttura e ingegneria
I capannoni prefabbricati in acciaio (PEB) stanno rivoluzionando la costruzione di magazzini integrando i processi di progettazione e fabbricazione mediante sistemi controllati digitalmente. Rispetto ai PEB, i sistemi costruttivi convenzionali sono inefficienti. I PEB utilizzano software avanzati di ingegneria strutturale per supportare la progettazione di componenti che garantiscano resistenza strutturale adeguata rispetto ai carichi cui devono far fronte, ai carichi di occupazione e al loro inserimento all’interno di un quadro spaziale definito. I PEB sono progettati per essere interamente fabbricati in fabbrica, dai grandi componenti come le strutture portanti in acciaio fino alle parti più piccole, ad esempio le piastre di collegamento. Ciò elimina la necessità di tagliare e saldare in cantiere, operazioni che — nel mezzo di un cantiere — possono causare sprechi di materiale. Le pratiche tradizionali in cantiere sono state sostituite da quelle industriali in fabbrica, migliorando così il controllo della qualità. La fabbricazione in fabbrica riduce il rischio che i materiali da costruzione vengano danneggiati dalla pioggia. I PEB consentono una riduzione degli sprechi di circa il 30% grazie a una progettazione e fabbricazione accurata. I componenti dei PEB sono pre-marcati, pre-forati e predisposti per il montaggio con bulloni, semplificando l’assemblaggio: si tratta di un’innovazione rispetto ai tempi in cui era necessario attendere il completamento della presa di colle e cementi. L’integrazione tra progettazione e fabbricazione è un tratto distintivo dei PEB.
Caratteristiche strutturali chiave: collegamenti bullonati, profili in acciaio laminati a caldo e fabbricazione di precisione in fabbrica
Tre tipi di ingegnerizzazione contraddistinguono la robustezza dei capannoni PEB:
Collegamenti bullonati: anziché saldature in cantiere, vengono utilizzati grandi e resistenti bulloni zincati, che consentono una rapida costruzione e modifiche agevoli, oltre a cedere in modo controllato sotto carichi sismici.
Profili in acciaio laminati a caldo: travi a I e profili a C, formati a 1700 °F, offrono il miglior rapporto resistenza-peso, permettendo luci fino a 90 m senza pilastri.
Fabbricazione di precisione: i componenti sono prodotti mediante macchine a controllo numerico (CNC) con tolleranze di ±0,5 mm per facilitare l’assemblaggio e garantire l’interoperabilità diretta.
Tutte le parti di questo processo controllato in fabbrica sono sottoposte a molteplici misure di controllo qualità, quali prove ad ultrasuoni e controlli dimensionali. I profili laminati a caldo vengono sabbiati prima dell’applicazione di un rivestimento resistente alla corrosione, aumentando così la durata utile a oltre 50 anni. Questi fattori combinati conferiscono ai magazzini PEB la capacità di ospitare sistemi automatizzati di stoccaggio alti oltre 40 m con una manutenzione minima.
Tempo, costo e logica costruttiva: magazzino PEB rispetto a magazzino convenzionale
Impatto sul cantiere, processo e manodopera: assemblaggio di un magazzino PEB rispetto alla costruzione in opera
Mentre i capannoni PEB utilizzano componenti bullonati, fabbricati in fabbrica e assemblati in cantiere, la gettata in opera rappresenta il metodo tradizionale di costruzione. Ciò riduce la richiesta di manodopera specializzata del 40-60%, poiché l’assemblaggio risulta semplificato per le figure professionali specialistiche. Il disturbo sul cantiere è notevolmente ridotto, in quanto i componenti vengono consegnati già tagliati e preforati, eliminando i ritardi legati alla maturazione del calcestruzzo e lo spreco di materiali fino al 30%.
Tempistica accelerata: 3-6 mesi contro 9-18 mesi per il raggiungimento della disponibilità all’occupazione
Grazie alla precisione della fabbrica, i magazzini PEB possono essere completamente completati in 3-6 mesi, a differenza del metodo tradizionale che può richiedere da 9 a 18 mesi. Ciò è reso possibile grazie a flussi di lavoro paralleli, ad esempio la costruzione delle fondazioni mentre i componenti vengono prodotti. I ritardi causati dal maltempo sono ridotti fino all’80%, poiché l’80% del progetto viene realizzato fuori sede, consentendo agli operatori logistici di avviare attività generatrici di ricavi sul cantiere molto prima.
Comprendere il paradosso dei costi dell’acciaio: come un utilizzo ottimizzato dell’acciaio e una riduzione del lavoro in cantiere portino a un costo totale installato inferiore
Nonostante un progetto caratterizzato da un ampio impiego di acciaio, i magazzini PEB consentono un risparmio sui costi compreso tra il 15% e il 25% grazie a:
Efficienza dei materiali: le strutture progettate al computer, rispetto a quelle convenzionali, utilizzano il 30% in meno di acciaio.
Riduzione della manodopera: un minor numero di lavoratori in cantiere comporta un risparmio sulla busta paga compreso tra il 20% e il 35%
Costi generali: meno tempo speso su un progetto comporta minori spese per il finanziamento e la gestione del progetto.
Tutto ciò si traduce in un costo totale di proprietà inferiore, mantenendo al contempo un'adeguata integrità strutturale.
Cosa rende i magazzini PEB distintivi nella logistica moderna: flessibilità, scalabilità e capacità di adattamento al futuro.
Campate prive di colonne fino a 90 m: facilitano sistemi AS/RS, scaffalature a elevata densità e configurazioni dinamiche dei flussi di lavoro.
Con spazi interni per la maggior parte privi di colonne e luci di circa 90 metri, i capannoni a struttura metallica prefabbricata (PEB) sono estremamente efficienti. Questa configurazione favorevole consente l’installazione di sistemi automatizzati di stoccaggio e prelievo (AS/RS) insieme a scaffalature ultra-alte in grado di raggiungere un’altezza di 40 metri. L’assenza di colonne strutturali si traduce in una superficie utile al suolo più sicura del circa 20% rispetto alla progettazione originale, eliminando il rischio di crollo del magazzino in caso di terremoto: una caratteristica particolarmente preziosa per chi opera nelle regioni ASEAN, soggette a scosse sismiche. La configurazione aperta favorisce la flessibilità operativa, consentendo di adattare le configurazioni dei flussi di lavoro in base alle variazioni delle operazioni di picking, ai percorsi dei robot e agli schemi di cross-docking. Inoltre, non sorgono preoccupazioni riguardo all’integrità strutturale e alla capacità di carico, poiché questi capannoni sono realizzati con telai in acciaio ad alte prestazioni, progettati per sopportare applicazioni gravose e carichi superiori a 12 tonnellate al metro quadrato.
Capacità di espansione graduale: Hub di stoccaggio refrigerato di Chonburi di CP ALL (2022) come caso di studio di un magazzino in acciaio prefabbricato scalabile
Durante la nostra ricerca sulle PEB per Big Mart Thailand, il fattore che abbiamo valutato più positivamente è stata la capacità di scalabilità. Prima di noi, Big Mart Thailand era l'unica azienda ad aver completato con successo un'importante espansione dell'impianto frigorifero di Chonburi, aumentandone la superficie da 18.000 metri quadrati a oltre 32.000 metri quadrati. Anche durante il completamento di questa significativa espansione, Big Mart Thailand è riuscita a mantenere ininterrotte le proprie operazioni critiche a -18 gradi Celsius. In quasi tutti i casi, un'espansione di tale portata sarebbe impossibile con qualsiasi metodo costruttivo standard. In questo caso, Big Mart Thailand ha utilizzato aggiunte avvitate (bolt-on), completate in circa 11 settimane. Tali aggiunte hanno impiegato pannelli prefabbricati per pareti e capriate per tetti prodotti in fabbrica. Questo approccio modulare alla costruzione ha ridotto i costi di espansione fino al 40% rispetto ai metodi costruttivi tradizionali, oltre a garantire il mantenimento della catena del freddo in tutte le fasi dei lavori. Durante ciascuna fase di espansione, gli ingegneri si sono concentrati sul collegamento delle nuove strutture con i vecchi impianti meccanici, elettrici e idraulici. Questo dettaglio ha dimostrato che i nostri magazzini potranno adeguarsi alle mutevoli esigenze del mercato senza necessità di interrompere completamente le operazioni. Al termine di tutte le fasi di espansione, Big Mart Thailand ha riportato una riduzione dei costi energetici pari al 15%, attribuita all’aumento dell’isolamento termico dell’impianto.
Domande frequenti
Che cos'è un magazzino PEB?
Un magazzino PEB (edificio pre-ingegnerizzato) è uno stile costruttivo per magazzini che privilegia l'uso di componenti realizzati su misura e prodotti in fabbrica prima di essere inviati sul luogo di costruzione. Ciò consente di completare i lavori in modo più efficiente e in un periodo di tempo più breve, riducendo al contempo gli sprechi di materiale. Questo approccio permette inoltre un controllo di qualità complessivo superiore.
Quali sono le differenze tra un magazzino PEB e un magazzino standard?
Un magazzino standard viene realizzato con metodi costruttivi che richiedono una quantità maggiore di materiali e tempi di costruzione più lunghi. La costruzione di un magazzino PEB utilizza invece componenti prefabbricati in fabbrica e assemblati sul posto mediante bullonatura. Questo metodo costruttivo consente di risparmiare tempo e materiali.
Quali vantaggi offre un magazzino PEB?
Il metodo di costruzione dei magazzini PEB offre più vantaggi rispetto alla costruzione tradizionale. Consente di risparmiare tempo, poiché la costruzione è più efficiente e i materiali prefabbricati rendono il lavoro in cantiere più efficiente. La flessibilità e la scalabilità sono ulteriori vantaggi derivanti dai materiali prefabbricati prodotti con controllo di qualità.
Quanto velocemente può essere costruito un magazzino PEB?
I metodi tradizionali di costruzione richiedono circa 9–18 mesi per completare un magazzino, mentre la costruzione PEB ha un tempo di realizzazione compreso tra 3 e 6 mesi. Questo metodo è rapido grazie all’esecuzione simultanea di diverse fasi costruttive.
I magazzini PEB possono supportare sistemi logistici moderni?
Poiché i magazzini PEB dispongono di strutture portanti in acciaio robuste e di progetti privi di colonne, sono in grado di supportare sistemi logistici moderni.