Typy budynków halowych

Podstawowym budynkiem typu przemysłowego jest hala. Można ją podzielić ze względu na przeznaczenie. Najpopularniejsza jest hala przemysłowa, produkcyjna, w których w ogólności ma miejsce produkcja bezpośrednia, montaż oraz magazynowanie zarówno materiałów, jak i powstałych w wyniku produkcji gotowych produktów. Hale przemysłowe mogą być również używane jako zaplecze produkcyjne, czyli w postaci na przykład maszynowni albo kotłowni. W przypadku hali przemysłowej ważne jest to, że pod uwagę należy brać ewentualne zmiany technologiczne, które powinny być możliwie łatwe do wprowadzenia. Taka hala może także zmienić branżę, a jej budowa nie powinna stwarzać ku temu problemów. Kolejną grupą są hale handlowe, w których jednak głównie odbywa się magazynowanie wysokiego albo niskiego składowania. Ostatnią grupą są hale użyteczności publicznej, do których należą też hale widowiskowo-sportowe czy hale wystawowe. Ich projektowanie jest dość skomplikowane, ponieważ trzeba przewidzieć znacznie więcej przypadków, a poza tym najważniejsze jest bezpieczeństwo dużej grupy osób które będą przebywać w środku. Ponadto hale można dzielić na ocieplone lub nieocieplone, w zależności czy zastosowano dodatkową izolację termiczną. W halach nieocieplonych nie jest konieczne jej ogrzewanie, ponieważ odbywa się tam na przykład tylko składowanie materiałów. W halach ocieplonych najczęściej pracują ludzie, którzy w zimie nie mogą przebywać w tak niskich temperaturach.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Wymiary geometryczne hal

Hala może mieć przeróżne wymiary. Określa się je głównie na podstawie sposobu użytkowania projektowanej hali. Na kształt oraz wielkość budynku przemysłowego mają wpływ wymagania eksploatacyjne obiektu budowlanego, do których można zaliczyć chociażby wysokość urządzeń które zostaną zamontowane w hali, gabaryty przedmiotów które będą wewnątrz niej transportowane za pomocą suwnic, także wielkość samych suwnic. Równie ważny wpływ na układ geometryczny hali przemysłowej ma rozmieszczenie wszelkiego rodzaju instalacji, urządzeń, maszyn czy ciągów transportowych. Najłatwiejsze zadanie spotyka projektanta, gdy elementy nie są zależne od konstrukcji budynku. W tego typu sytuacji istnieje szansa na swobodne projektowanie hali, można wybrać dowolne wielkości i kształt obiektu budowlanego. Aby jednak ułatwić wykonanie hali, a także projektowanie kolejnych konstrukcji przemysłowych ujednolica się wymiary hal. Dotyczy to głównie rozstawu słupów, wymiarów ram konstrukcyjnych czy szerokość naw. Zmiana przyjętych wymiarów jest zazwyczaj nieekonomiczna, można jednak ją stosować w szczególnych sytuacjach, gdy przyjęcie ujednoliconych wymiarów wydaje się niemożliwe. Do najważniejszych wymiarów hal przemysłowych zaliczyć należy rozpiętość ustroju nośnego, czyli ramy albo łuku, długość i wysokość obiektu. W większości wszystkie hale są projektowane na rzucie prostokąta, ponieważ wówczas wykonanie jest zdecydowanie najłatwiejsze.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Wiadomości ogólne o budynkach halowych

Budownictwo nie może kojarzyć się tylko z domami czy blokami, bo to także budownictwo komunikacyjne, które odpowiada za projektowanie, budowę i utrzymanie szlaków komunikacyjnych oraz budownictwo przemysłowe, które zajmuje się projektowaniem się przede wszystkim hal. Hale są to budynki w większości jednokondygnacyjne, rzadziej wielokondygnacyjne, w których to dach oraz ściany zewnętrzne zamykają przestrzeń, jednocześnie zapewniając wielką powierzchnię użytkową, gdzie wpływu nie mają warunki atmosferyczne takie jak opady deszczu, śniegu czy zmiany temperatur. W halach nie występuję ściany wewnętrzne, ani poprzeczne, ani podłużne. Konstrukcję nośną tworzą zazwyczaj układy nośne rozstawione w równych odstępach prostopadle do osi podłużnej całego obiektu budowlanego. Elementy takie są połączone pomiędzy sobą innymi elementami podłużnymi oraz tak zwanymi stężeniami. Płaskie układy zazwyczaj spotyka się w postaci ram lub łuków, czasami są to również rozwiązanie typu słupowo-ryglowego. Na układ nośny każdej hali składa się kilka elementów elementarnych, do których można zaliczyć przede wszystkim słupy, dźwigary dachowe, stężenia, pokrycie dachu. W halach istotne są także elementy umożliwiające transport wewnętrzny hali, czyli suwnice. Konieczne jest również stosowanie belek podsuwnicowych oraz belek jezdnych, gdy w hali będzie suwnica podwieszona . Obecnie, ze względu na stały rozwój technologiczny stosuje się elementy o przekrojach cienkościennych.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Obniżanie strat ciepła

Wiele budynków w Polsce jest bardzo starych, przez co w żadnym stopniu nie spełniają wymogów termoizolacyjnych. Jednym ze sposobów polepszenia izolacji obiektu budowlanego jest maksymalne obniżenie strat ciepła, w szczególności przez ściany zewnętrzne. Naturalnie sporo ciepła ucieka także na przykład przez okna lub drzwi, tym bardziej starego typu, jednak wymiana okien na nowe nie przyniesie znaczących efektów, a jedynie nieznacznie zmniejszy straty ciepła całego budynku. Najlepszym sposobem na zmniejszenie ilości ciepła przenikającego przez przegrodę jest zastosowanie dodatkowej izolacji cieplnej, którą powinno się umieszczać po stronie zewnętrznej, ewentualnie w pustkach powietrznych. Czasami podejmuje się próby umieszczania izolacji termicznej po stronie wewnętrznej, jednakże jeśli ściana jest zbudowana z ciężkich materiałów, które charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną, gdzie przykładem tego typu konstrukcji mogą być budynki z tak zwanej wielkiej płyty, czyli spora część bloków stojących w Polsce, to istnieje spore ryzyko, że dojdzie do kondensacji pary wodnej. Jest to bardzo niepożądane, bo kondensacja pary wodnej może powodować powstawanie pleśni pod izolacją termiczną czy na jej krawędziach. Dzieje się tak, ponieważ powierzchnia ściany ma mniejszą temperaturę. Z drugiej zaś strony zastosowanie izolacji wewnątrz nie generuje tyle dodatkowych kosztów co izolacja zewnętrzna, którą trzeba przecież wykończyć, a wykończenie powierzchni całego domu może być bardzo kosztowne.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Problem modernizacji budynków w Polsce

W Polsce bardzo wiele jest budynków starych, pochodzących jeszcze z czasów przedwojennych lub powstałych tuż po niej. Nowych budynków jest procentowo najmniej. Trzeba zauważyć, że proces wznoszenia obiektów budowlanych w Polsce jest niezwykle długi, trwał ponad pięćdziesiąt lat. Warto zauważyć, że wówczas zasoby budowlane oraz możliwości nie były tak duże jak obecnie, dlatego wszelkie wymagania, szczególnie te dotyczące warunków mieszkalnych, były rzadko brane pod uwagę. Co najwyżej zawierały stwierdzenie, że grubość ściany zewnętrznej budynku powinna być dostosowana do warunków klimatycznych. Pierwsze zalecenia zostały sformułowane dopiero pod koniec lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku, z biegiem czasu były natomiast zaostrzane, w szczególności miało to miejsce w roku 1989. Mimo wszystko większość budynków, w których mieszkają obecnie Polacy, nie spełniają współczesnych wymogów termoizolacyjnych, a do ich ogrzania potrzebne są duże ilości energii. To po pierwsze sporo kosztuje, a po drugie jest bardzo niezdrowe dla środowiska w którym żyjemy. Dlatego też budynki powinny podlegać termomodernizacji, która jest w stanie dostosować istniejący już obiekt budowlany do obecnych norm i znacząco poprawić standard życia w takim obiekcie. Oczywiście poza zmianą właściwości izolacyjnych przegród zewnętrznych albo instalacji centralnego ogrzewania istotna jest również ogólna modernizacja budynków, na przykład zmiana pokrycia dachowe, szczególnie usunięcie szkodliwego eternitu.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Rola przegród budynków

Ściany zewnętrzne mają niebagatelną rolę, ponieważ ich zadaniem, poza oczywiście przenoszeniem sił, jest zapewnienie w pomieszczeniach odpowiednich warunków przebywania, czyli sprzyjającego mikroklimatu. Oczywiście pomagają w tym system wentylacji oraz ogrzewania, klimatyzacje i tym podobne systemy. Ważne jest, by warunki te mogły być zapewnione w dowolnych warunkach zewnętrznych, czyli zarówno w lecie, jak i w zimie podczas mrozów, a z drugiej strony należy osiągnąć to jak najniższym kosztem energetycznym. Ma to wymiar nie tylko ekonomiczny, ale także z punktu widzenia ochrony środowiska jest to ważne, ponieważ zużywając mniej energii na przykład elektrycznej potrzebujemy mniej surowców nieodnawialnych, a ponadto mniej paląc paliwami stałymi i tak dalej w mniejszym stopniu zanieczyszczamy powietrze. W normach określa się właściwe warunki w pomieszczeniach, zwane czasami strefą komfortu, zgodnie z którymi przede wszystkim należy utrzymać odpowiednią temperaturą powietrza zależnie, czy w budynku ktoś będzie jedynie przebywał czy pracował fizycznie oraz prędkość ruchu powietrza nie większa niż pół metra na sekundę. Co ciekawe, wilgotność powietrza ma niewielki wpływ na organizm człowieka, jest wręcz przez ludzi nie odczuwana. Może jednak spowodować powstania pleśni czy grzybów na ścianach lub suficie. Wilgotność w strefie klimatycznej w jakiej znajduje się Polska jest generalnie niższa zimą, a latem wyższa.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Komfort cieplny budynku

Od zastosowanego materiału budowlanego zależy nie tylko jest trwałość czy skuteczność izolacji termicznej, ale również mikroklimat, czyli coś, czego nie widzimy i czasami nawet nie wyczuwamy, a co jednak ma bardzo duże znaczenie. Pomieszczenie musi spełniać potrzeby fizyczne oraz psychiczne ludzi oraz zwierząt, w szczególności natomiast zapewnić odpowiednie warunki cieplne. Aż do drugiej wojny światowej temat komfortu cieplnego był zazwyczaj pomijany, dopiero wówczas rozpoczęto badania na ten temat. W skrócie komfort cieplny określa jak dobrze człowiek czuje się w danym mikrośrodowisku, czyli na przykład w domu czy innym obiekcie budowlanym. Jest więc to ściśle związane z indywidualnymi upodobaniami danego człowieka, a określenie komfortu cieplnego jest możliwe tylko poprzez jego subiektywną ocenę. Dla niektórych dana temperatura w pomieszczeniu może być zbyt wysoka, dla innych natomiast zbyt niska. Organizm człowieka jest stałocieplny, to znaczy, że niezależnie od temperatury zewnętrznej i jej wahań ciało człowieka zachowuje stałą temperaturę, co zawdzięczamy tak zwanym mechanizmom termoregulacji. Spory wpływ na komfort cieplny może mieć między innymi aktywność człowieka. Nie można zapominać, że całkiem inaczej żyje się w budynkach postawionych z cegły, a całkiem inaczej w obiektach z betonu. Bez wątpienia w budynkach betonowych panuje gorszy mikroklimat, ponieważ w przypadku betonu nie ma aż tak dobrej wymiany powietrza.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Struktura wewnętrzna materiałów budowlanych

Materiały budowlane są kluczową częścią całego procesu budowlanego, ponieważ bez nich po prostu nic by nie powstało. Przez lata, dzięki rozwojowi technologicznemu, materiały bardzo się zmieniały, zwiększając wytrzymałość oraz zmieniając swoje cechy, na przykład teraz beton komórkowy cechuje się lepszą termoizolacyjnością niż tradycyjny beton albo cegły z ceramiki czerwonej. Ważną cechą materiałów budowlanych jest właśnie ich porowatość, czyli puste przestrzenie o wymiarach bardzo małych, jeśli zostaną porównane do wymiarów całego ciała stałego. Pory, które można spotkać w materiałach budowlanych znacznie się od siebie różnią, mogą też odgrywać odmienne role. Zależą przede wszystkim od tak zwanej struktury, czyli przestrzeni zajętej przez ciało stałe. Ważnym parametrem wszystkich materiałów budowlanych jest tak zwana porowatość efektywna, która wyraża się stosunkiem objętości porów do objętości całego materiału, na przykład bloczku betonu komórkowego. To ten parametr obrazuje zdolność badanego materiału do wchłaniania wody. Wilgoć może być bardzo niebezpieczna dla materiałów budowlanych. Woda może obniżać nośność konstrukcji, a w przypadku izolacji pogarszać zdolności do zatrzymywania ciepła. Dodatkowo z tego powodu na ścianach mogą pojawiać się nieprzyjemne grzyby, które potem dość ciężko jest usunąć. Pory w materiałach budowlanych podlegają różnym podziałom, na przykład zgodnie z ich ukierunkowaniem albo wielkością.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Fundamenty bezpośrednie grupowe

Jeśli konstrukcja nośna budynku jest konstrukcją szkieletową, pod słupy jako posadowienie można zastosować stopy fundamentowe, które przenoszą obciążenia od konstrukcji na podłoże gruntowe. Jednak każda stopa wymaga osobnego wykopu. Czasami zdarza się, że słupy są rozstawione całkiem blisko siebie. Wówczas wykonywanie osobnych wykopów dla każdej stopy jest nieekonomiczne i mało rozsądne. W tego typu przypadkach stosuje się tak zwane fundamenty grupowe, które stanowią wspólny fundament pod dwa lub większą ilość niezależnych słupów w jednej linii. To rozwiązanie można spotkać przede wszystkim w wypadku zastosowania dylatacji, czyli w miejscach, gdzie konstrukcja jest podzielona, by w przypadku osiadania lub zmian temperatur elementy konstrukcyjne mogły swobodnie pracować, wydłużać się czy skracać. Wówczas dwa słupy mogą być umieszczone w odległości blisko pół metra, więc jak najbardziej ekonomiczne jest połączenie ich wspólnym fundamentem. Podobna sytuacja zdarza się, gdy posadawia się obiekt budowlany o konstrukcji szkieletowej tuż obok istniejącego już budynku. Jeśli wykonuje się fundament pod dwa słupy dylatacyjne, powinien on mieć kształt trapezowy, który nie zmniejsza wytrzymałości fundamentu, ponieważ w betonie siły rozchodzą się pod kątem 45 stopni, a jednocześnie nie trzeba zużywać aż tyle materiału, więc posadowienie jest tańsze. W pozostałych przypadkach są to kształty bardziej złożone, zależne od sytuacji.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Fundamenty stopowe bezpośrednie

Stopy fundamentowe należą do jednych z najpopularniejszych fundamentów, jakie stosuje się lub stosowano w budownictwie. Stosuje się je w sytuacji, gdy konstrukcja przenosi naprężenia przez wyodrębnione słupy rozstawione co kilka metrów. Obiekt budowlany może posiadać konstrukcję nośną w postaci szkieletu i wówczas słupy mogą być posadowione na stopach fundamentowych. Podstawową zaletą takiego posadowienia jest jego ekonomiczność: na stopy fundamentowe zużywa się znacznie mniej materiału niż na skonstruowanie całej ławy lub belki fundamentowej, która ciągnie się w całości pod obiektem budowlanym. Stopy fundamentowe obecnie wykonuje się niemal wyłącznie z betonu lub żelbetu, w przeszłości jednak stosowano do tego celu także cegły, a nawet kamienie. Jednakże przy obecnej technologii zastosowanie betonu jest tańsze, o wiele szybsze i łatwiejsze w wykonaniu. Dodanie do tego zbrojenia pozwala na znaczne zmniejszenie wymiarów stopy fundamentowej. Podstawowe wymiary stopy fundamentowej to wymiary podstawy oraz wysokość. Istotnym problemem w tego typu posadowieniu obiektu budowlanego są mimośrody. Oznacza to, że jeśli wszystkie obciążenia działające w obiekcie budowlanym sprowadzimy do wypadkowej siły, nie będzie ona działała w osi podstawy fundamentu, lecz w innym miejscu. Sprawia to, że wymiary podstawy fundamentu muszą być odpowiednio skorygowane, najlepsze bowiem efekty uzyskuje się, gdy obciążenia działają na środek stopy fundamentowej.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn