Раздел первый: обзор ПБЗ и основные понятия в области конструкции и инженерного проектирования
Сборные стальные конструкции (PEB) совершают революцию в строительстве складов за счёт интеграции процессов проектирования и изготовления с использованием цифровых управляющих систем. По сравнению со сборными стальными конструкциями традиционные строительные системы являются неэффективными. При проектировании PEB применяется передовое программное обеспечение для расчёта строительных конструкций, позволяющее создавать компоненты, обладающие необходимой прочностью с учётом действующих нагрузок, эксплуатационных нагрузок и требований к размещению в заданном пространственном каркасе. Конструкции PEB проектируются так, чтобы их полное изготовление осуществлялось на заводе — от крупногабаритных элементов, таких как стальные каркасы, до мелких деталей, например, соединительных плит. Это исключает необходимость резки и сварки непосредственно на строительной площадке, где такие операции могут приводить к излишним потерям материалов. Традиционные строительные методы на площадке заменяются заводскими методами, что повышает уровень контроля качества. Заводское изготовление снижает риск повреждения строительных материалов под воздействием дождя. Благодаря тщательному проектированию и изготовлению сборные стальные конструкции позволяют сократить объём отходов примерно на 30 %. Компоненты PEB поставляются с предварительной маркировкой, предварительно просверленными отверстиями и готовыми к болтовому монтажу, что упрощает сборку и является инновацией по сравнению с прежними методами, при которых требовалось ожидать затвердевания клея и цемента. Интеграция процессов проектирования и изготовления является отличительной чертой конструкций PEB.
Ключевые конструктивные особенности: болтовые соединения, прокатанные на горячую стальные профили и точное заводское изготовление
Три типа инженерных решений обеспечивают прочность складских зданий из лёгких стальных конструкций (PEB):
Болтовые соединения: вместо сварки на стройплощадке используются крупные прочные оцинкованные болты, что обеспечивает быстрое возведение и возможность внесения изменений, а также способствует контролируемому разрушению при сейсмических нагрузках.
Прокатанные на горячую стальные профили: двутавры и швеллеры, полученные при температуре 1700 °F, обладают оптимальным соотношением прочности к массе, позволяя перекрывать пролёты до 90 м без промежуточных колонн.
Точное изготовление: компоненты производятся с помощью станков с ЧПУ с допусками ±0,5 мм, что обеспечивает удобство сборки и прямую совместимость.
Все этапы этого контролируемого заводом процесса подвергаются многоуровневому контролю качества, включая ультразвуковой контроль и проверку геометрических размеров. Прокатанные при повышенной температуре профили подвергаются дробеструйной обработке перед нанесением коррозионно-стойкого покрытия, что увеличивает срок службы более чем до 50 лет. В совокупности эти факторы обеспечивают складам из лёгких стальных конструкций (PEB) возможность размещения автоматизированных систем хранения высотой свыше 40 м при минимальных затратах на техническое обслуживание.
Сроки, стоимость и логика строительства склада из лёгких стальных конструкций (PEB) по сравнению со складом традиционной конструкции
Воздействие на строительную площадку, технологический процесс и трудозатраты при монтаже склада из лёгких стальных конструкций (PEB) по сравнению с возведением методом бетонирования на месте
В то время как склады PEB используют болтовые компоненты, изготовленные на заводе и собранные на месте, традиционным методом строительства является бетонирование на месте. Это снижает потребность в квалифицированной рабочей силе на 40–60 %, поскольку монтаж упрощён для специалистов соответствующих профессий. Нарушения на строительной площадке значительно сокращаются, поскольку компоненты поставляются предварительно раскроенными и предварительно просверленными, что устраняет задержки, связанные с набором прочности бетона, и сокращает потери материалов до 30 %.
Ускоренные сроки: 3–6 месяцев против 9–18 месяцев до ввода в эксплуатацию
Благодаря высокой точности заводского производства складские здания из легких стальных конструкций (PEB) могут быть полностью построены за 3–6 месяцев по сравнению с традиционными методами, требующими 9–18 месяцев. Это достигается за счёт параллельного выполнения работ: например, одновременно ведётся строительство фундамента и изготовление компонентов на заводе. Задержки, вызванные неблагоприятными погодными условиями, сокращаются до 80 % благодаря тому, что 80 % проекта изготавливается вне площадки, что позволяет операторам логистики начать приносящую доход деятельность на строительной площадке значительно раньше.
Понимание парадокса стоимости стали. Как оптимизация расхода стали и сокращение объёма работ на площадке приводят к снижению общей стоимости монтажа
Несмотря на то, что конструкция складских зданий из лёгких стальных конструкций (PEB) предполагает значительное использование стали, общая стоимость строительства снижается на 15–25 % благодаря следующим факторам:
Эффективность использования материалов: каркасы, спроектированные с помощью компьютерных программ, по сравнению с традиционными конструкциями, требуют на 30 % меньше стали.
Снижение трудозатрат: уменьшение числа рабочих на строительной площадке позволяет сократить фонд оплаты труда на 20–35 %
Накладные расходы: меньшие затраты времени на проект приводят к снижению расходов на финансирование и управление проектом.
Всё это обеспечивает более низкую совокупную стоимость владения при сохранении достаточной конструктивной целостности
Что делает складские помещения на основе ПБК (предварительно спроектированных стальных конструкций) выдающимися в современной логистике: гибкость, масштабируемость и готовность к будущему
Пролёты без колонн до 90 м: обеспечивают размещение автоматизированных складских систем (AS/RS), высотных стеллажей и динамичных схем рабочих процессов
Благодаря внутренним пространствам, в значительной степени свободным от колонн, и пролётам длиной до 90 метров, склады из лёгких стальных конструкций (PEB) отличаются высокой эффективностью. Такая выгодная конструкция позволяет устанавливать автоматизированные системы хранения и комплектации (AS/RS) вместе с ультравысокими стеллажами, достигающими высоты 40 метров. Отсутствие несущих колонн обеспечивает примерно на 20 % большую безопасную полезную площадь по проекту и исключает риск обрушения склада при землетрясении — чрезвычайно ценный аспект для операторов в странах АСЕАН, где часто происходят сейсмические толчки. Открытая планировка способствует гибкости эксплуатации: её легко адаптировать под изменяющиеся требования к комплектации запасов, маршрутам роботов и схемам сквозной погрузки. Также отсутствуют опасения относительно несущей способности и прочности конструкции, поскольку такие склады возводятся из высокопрочных стальных каркасов, рассчитанных на тяжёлые эксплуатационные нагрузки свыше 12 тонн на квадратный метр.
Возможность поэтапного расширения: Холодильный складской центр CP ALL в Чонбури (2022 г.) как пример масштабируемого здания из легких стальных конструкций
В ходе нашего исследования ПЭБ для компании Big Mart Thailand ключевым фактором, который мы оценили выше всего, стала масштабируемость. До нас компания Big Mart Thailand была единственной, кому удалось успешно реализовать крупномасштабное расширение холодильного склада в Чонбури, увеличив площадь объекта с 18 000 квадратных метров до более чем 32 000 квадратных метров. Даже во время выполнения этого значительного расширения Big Mart Thailand смогла поддерживать критически важную работу объекта при температуре −18 °C. В большинстве случаев такое расширение невозможно осуществить с использованием стандартных методов строительства. В данном случае Big Mart Thailand применила пристраиваемые модули, монтаж которых занял примерно 11 недель. Эти пристройки были выполнены из готовых стеновых панелей и стропильных ферм, изготовленных на заводе. Такой модульный подход к строительству позволил сократить затраты на расширение на 40 % по сравнению со стандартными методами строительства, а также обеспечил непрерывность холодовой цепи на всех этапах работ. На каждом этапе расширения инженеры уделяли особое внимание интеграции новых пристроек с существующими механическими, электрическими и санитарно-техническими системами. Этот факт свидетельствует о том, что наши склады смогут оперативно адаптироваться к изменяющимся рыночным требованиям без необходимости полной остановки производственной деятельности. После завершения всех этапов расширения Big Mart Thailand сообщила о снижении энергозатрат на 15 %, что было связано с улучшенной теплоизоляцией объекта.
Часто задаваемые вопросы
Что такое склад PEB?
Склад PEB (предварительно спроектированное здание) — это тип конструкции складских помещений, в котором основное внимание уделяется использованию компонентов, изготавливаемых по спецификации и готовых к монтажу до их отправки на строительную площадку. Это позволяет завершить строительство более эффективно и в сжатые сроки, а также сократить количество отходов материалов. Такой подход обеспечивает также более высокий общий уровень контроля качества.
Чем склад PEB отличается от стандартного склада?
Стандартный склад возводится с применением методов строительства, требующих большего количества материалов и более длительного времени на возведение. При строительстве склада PEB используются компоненты, предварительно изготовленные на заводах, а окончательная сборка осуществляется путём болтового соединения этих компонентов. Такой метод строительства позволяет сэкономить время и материалы.
Какие преимущества имеет склад PEB?
Метод строительства складов из легких стальных конструкций (PEB) имеет больше преимуществ по сравнению со стандартным методом строительства. Он экономит время, поскольку строительство осуществляется более эффективно, а использование предварительно изготовленных материалов повышает производительность труда на стройплощадке. Гибкость и масштабируемость также являются преимуществами высококачественных контролируемых заводским способом предварительно изготовленных материалов.
Насколько быстро можно построить склад из легких стальных конструкций (PEB)?
Традиционные методы строительства требуют примерно от 9 до 18 месяцев для завершения возведения склада, тогда как при использовании технологии PEB срок строительства составляет от 3 до 6 месяцев. Этот метод является быстрым благодаря одновременному выполнению различных строительных работ.
Могут ли склады из легких стальных конструкций (PEB) поддерживать современные логистические системы?
Поскольку склады из легких стальных конструкций (PEB) имеют прочные стальные каркасы и бесколонные конструкции, они способны поддерживать современные логистические системы.