Sekcja pierwsza: przegląd budynków prefabrykowanych oraz podstawowe koncepcje strukturalne i inżynieryjne
PEB-y rewolucjonizują budowę magazynów poprzez integrację procesów projektowania i wytwarzania przy użyciu systemów sterowanych cyfrowo. W porównaniu do PEB-ów tradycyjne systemy budowlane są mniej wydajne. PEB-y wykorzystują zaawansowane oprogramowanie inżynierskie do projektowania elementów, które będą wytrzymałymi konstrukcyjnie pod względem obciążeń, jakie muszą przenosić, obciążenia użytkowego oraz sposobu ich rozmieszczenia w określonym układzie przestrzennym. PEB-y są zaprojektowane tak, aby całość mogła zostać w pełni wyprodukowana w fabryce – od dużych elementów, takich jak stalowe ramy konstrukcyjne, po najmniejsze części, np. płyty łączące. Eliminuje to potrzebę cięcia i spawania na placu budowy, co (w warunkach placu budowy) może prowadzić do marnowania materiałów. Tradycyjne praktyki budowlane zastąpiono praktykami fabrycznymi, co poprawia kontrolę jakości. Wytwarzanie w fabryce zmniejsza ryzyko uszkodzenia materiałów budowlanych przez deszcz. Dzięki starannemu projektowaniu i wytwarzaniu PEB-y pozwalają zmniejszyć ilość odpadów o około 30%. Elementy PEB-ów są wcześniejszo oznaczone, wiercone i wyposażone w śruby montażowe, co ułatwia montaż – jest to innowacja w porównaniu do dawnych czasów, gdy trzeba było czekać na utwardzenie kleju i cementu. Integracja procesów projektowania i wytwarzania stanowi charakterystyczną cechę PEB-ów.
Kluczowe cechy konstrukcyjne: połączenia śrubowe, profile stalowe walcowane na gorąco oraz precyzyjna fabryczna produkcja
Trzy rodzaje rozwiązań inżynierskich zapewniają solidność hal PEB:
Połączenia śrubowe: zamiast spawania w terenie stosuje się duże, wytrzymałe śruby ocynkowane, co umożliwia szybkie budowanie i modyfikacje, a także zapewnia kontrolowane zawalenie się konstrukcji pod wpływem obciążeń sejsmicznych.
Profile stalowe walcowane na gorąco: belki dwuteowe i kanałowe, wytwarzane w temperaturze 1700 °F, charakteryzują się najlepszym stosunkiem wytrzymałości do masy, umożliwiając rozpiętości do 90 m bez konieczności stosowania kolumn.
Precyzyjna produkcja: elementy są wytwarzane za pomocą maszyn CNC z dokładnością ±0,5 mm, co ułatwia montaż oraz zapewnia bezpośrednią wzajemną wymienialność.
Wszystkie etapy tego procesu kontrolowanego przez fabrykę poddawane są wielokrotnym kontrolom jakości, takim jak badania ultradźwiękowe i sprawdzanie wymiarów. Profilowane elementy walcowane na gorąco są poddawane piaskowaniu przed nałożeniem powłoki odpornoj na korozję, co wydłuża ich czas eksploatacji do ponad 50 lat. Połączenie tych czynników zapewnia hali z prefabrykowanych elementów stalowych (PEB) możliwość rozmieszczenia zautomatyzowanych systemów magazynowych o wysokości przekraczającej 40 m przy minimalnym zakresie koniecznej konserwacji.
Czas, koszt i logika budowy hali z prefabrykowanych elementów stalowych (PEB) w porównaniu z halą tradycyjną
Oddziaływanie na teren budowy, proces realizacji oraz zapotrzebowanie na siłę roboczą – montaż hali z prefabrykowanych elementów stalowych (PEB) w porównaniu z betonowaniem w miejscu
Podczas gdy magazyny PEB wykorzystują elementy śrubowe, które są wytwarzane fabrycznie, a następnie montowane na miejscu, tradycyjną metodą budowy jest betonowanie w miejscu. Metoda ta zmniejsza zapotrzebowanie na wykwalifikowaną siłę roboczą o 40–60%, ponieważ montaż jest uproszczony dla specjalistycznych zawodów. Zakłócenia na budowie są znacznie ograniczone, ponieważ elementy dostarczane są wstępnie przycięte i wstępnie wiertone, eliminując opóźnienia związane z dojrzewaniem betonu oraz marnowanie materiałów nawet o 30%.
Przyspieszony harmonogram: 3–6 miesięcy vs 9–18 miesięcy do wprowadzenia do użytkowania
Dzięki precyzji fabrycznej budowa magazynów PEB może zostać zakończona w pełni w ciągu 3–6 miesięcy, w przeciwieństwie do tradycyjnej metody, która może trwać od 9 do 18 miesięcy. Jest to możliwe dzięki równoległym strumieniom prac, takim jak budowa fundamentów w trakcie, gdy elementy konstrukcyjne są produkowane. Opóźnienia spowodowane warunkami pogodowymi są ograniczane nawet o 80%, ponieważ 80% projektu jest realizowane poza placem budowy, co pozwala operatorom logistycznym rozpocząć działalność generującą przychód na placu budowy znacznie wcześniej.
Zrozumienie paradoksu kosztów stali. Jak zoptymalizowane wykorzystanie stali i ograniczenie prac na placu budowy prowadzą do niższych całkowitych kosztów montażu
Mimo projektu intensywnie wykorzystującego stal, magazyny PEB pozwalają oszczędzić od 15 do 25% kosztów dzięki:
Efektywności materiałów: ramy zaprojektowane za pomocą komputerów – w przeciwieństwie do konwencjonalnych konstrukcji – zużywają o 30% mniej stali.
Ograniczeniu nakładów roboczych: mniejsza liczba pracowników na placu budowy przekłada się na oszczędności w funduszu wynagrodzeń w zakresie od 20 do 35%
Koszty pośrednie: Mniejszy czas poświęcony na projekt oznacza niższe wydatki związane z finansowaniem i zarządzaniem projektem.
Wszystko to przekłada się na niższy całkowity koszt posiadania przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej wytrzymałości konstrukcyjnej.
Co wyróżnia hale magazynowe PEB w nowoczesnej logistyce: elastyczność, skalowalność i przyszłościowość.
Rozpiętości bez słupów do 90 m: ułatwiają zastosowanie systemów AS/RS, wysokich regałów magazynowych oraz dynamicznych układów przepływu pracy.
Magazyny PEB charakteryzują się przestrzeniami wewnętrznymi, które w większości są pozbawione kolumn oraz rozpiętościami sięgającymi blisko 90 metrów, co czyni je wyjątkowo wydajnymi. Korzystny ten układ pozwala na instalację zautomatyzowanych systemów składowania i pobierania towarów (AS/RS) wraz z bardzo wysokimi regałami o wysokości do 40 metrów. Brak kolumn konstrukcyjnych przekłada się na około 20-procentowe zwiększenie bezpiecznej powierzchni użytkowej zaprojektowanej zgodnie z normami, eliminując ryzyko zawalenia się magazynu w przypadku trzęsienia ziemi – cecha niezwykle cenna dla operatorów działających w regionie ASEAN, gdzie występują wstrząsy sejsmiczne. Otwarta konfiguracja układu zapewnia elastyczność operacyjną, umożliwiając dostosowanie układu przepływu pracy w zależności od zmian w zakresie pobierania zapasów, tras poruszania się robotów oraz układów cross-docking. Nie ma również obaw dotyczących integralności konstrukcyjnej i nośności, ponieważ magazyny te budowane są z wysokiej wydajności stalowych ram konstrukcyjnych zaprojektowanych tak, aby wytrzymać intensywne obciążenia i ciężary przekraczające 12 ton na metr kwadratowy.
Możliwość stopniowego rozszerzenia: Centrum chłodnicze CP ALL w Chonburi (2022) jako przykład skalowalnego magazynu z konstrukcją stalową prefabrykowaną (PEB)
Podczas naszych badań dotyczących PEB dla Big Mart Thailand najważniejszym czynnikiem, który ocenialiśmy najwyżej, była możliwość skalowania. Przed nami Big Mart Thailand była jedyną firmą, która pomyślnie zakończyła dużą rozbudowę obiektu chłodni w prowincji Chonburi, zwiększając powierzchnię obiektu z 18 000 m² do ponad 32 000 m². Nawet podczas realizacji tej znacznej rozbudowy Big Mart Thailand była w stanie utrzymać kluczowe działania w temperaturze -18 °C. W większości przypadków rozbudowa byłaby niemożliwa przy użyciu jakichkolwiek standardowych metod budowlanych. W tym przypadku Big Mart Thailand wykorzystała przyłączone (bolt-on) dodatkowe moduły, których montaż trwał około 11 tygodni. Moduły te wykorzystywały prefabrykowane, produkowane fabrycznie panele ścianowe i kratownice dachowe. Takie modularne podejście do budowy pozwoliło zmniejszyć koszty rozbudowy o nawet 40% w porównaniu do standardowych metod budowlanych, a także zapewniło ciągłość łańcucha chłodniczego na wszystkich etapach prac. Na każdym etapie rozbudowy inżynierowie skupiali się na połączeniu nowych dodatków ze starszymi systemami mechanicznymi, elektrycznymi i sanitarno-kanalizacyjnymi. Ten szczegół pokazuje, że możemy spodziewać się, iż nasze magazyny będą reagować na zmieniające się wymagania rynku bez konieczności całkowitego wyłączenia działalności operacyjnej. Po zakończeniu wszystkich etapów rozbudowy Big Mart Thailand zgłosiła 15-procentowe obniżenie kosztów energii, które przypisano lepszej izolacji termicznej obiektu.
Często zadawane pytania
Czym jest magazyn PEB?
Magazyn PEB (budowla wstępnie zaprojektowana) to styl budowlany stosowany przy budowie magazynów, który kładzie nacisk na wykorzystanie elementów wykonanych zgodnie ze specyfikacją techniczną i wyprodukowanych wcześniej w fabryce, zanim zostaną dostarczone na miejsce budowy. Dzięki temu budowę można ukończyć bardziej wydajnie i w krótszym czasie, a także zmniejszyć ilość odpadów materiałowych. Ten styl budowlany umożliwia również lepszą ogólną kontrolę jakości.
W czym różni się magazyn PEB od standardowego magazynu?
Standardowy magazyn jest budowany przy użyciu metod konstrukcyjnych wymagających większej ilości materiałów i dłuższego czasu realizacji. W budowie magazynu PEB stosuje się elementy wstępnie wyprodukowane w fabrykach, które są montowane na miejscu poprzez łączenie ich śrubami. Ta metoda budowlana pozwala zaoszczędzić czas i materiały.
Jakie korzyści przynosi magazyn PEB?
Metoda budowy magazynu PEB oferuje więcej korzyści niż standardowa metoda budowy. Skraca czas realizacji, ponieważ proces budowy jest bardziej efektywny, a wykorzystanie materiałów prefabrykowanych zwiększa wydajność pracy na placu budowy. Elastyczność i skalowalność to również zalety materiałów prefabrykowanych, których jakość jest ściśle kontrolowana.
Jak szybko można zbudować magazyn PEB?
Tradycyjne metody budowy wymagają około 9–18 miesięcy na ukończenie budowy magazynu, podczas gdy budowa magazynu PEB trwa od 3 do 6 miesięcy. Metoda ta charakteryzuje się dużą szybkością dzięki jednoczesnemu wykonywaniu różnych etapów budowy.
Czy magazyny PEB mogą obsługiwać nowoczesne systemy logistyczne?
Ponieważ magazyny PEB posiadają solidne konstrukcje stalowe oraz projekt bez kolumn, mogą one obsługiwać nowoczesne systemy logistyczne.