Hale stalowe - optymalne rozwiązanie dla przemysłu

Hale stalowe są jednymi z najczęściej wybieranych rodzajów budynków wznoszonych w związku z prowadzeniem działalności produkcyjnej czy logistycznej. Obiekty tego typu są wybierane przez firmy ze wszystkich branż, niezależnie od profilu wytwarzanych produktów, a także konieczności spełnienia rozmaitych specyficznych wymagań, np. w branży związanej z produkcją farmaceutyków czy zaawansowanej elektroniki wymagającej sterylności. Wiąże się to zarówno z dużymi możliwościami dopasowania konstrukcji przemysłowych hal stalowych do potrzeb konkretnego przedsiębiorstwa, jak i z bardzo umiarkowanymi kosztami jej wykonania. Przestrzeń hali zapewnia bardzo dużą elastyczność w kształtowaniu przebiegu potrzebnych instalacji, a jednocześnie ułatwia ich projektowanie i montaż. Zobaczmy, jaka jest konstrukcja hal stalowych dla przemysłu i jakie są największe korzyści z ich użytkowania.

 

Rodzaje konstrukcji hal stalowych wykorzystywane przy budowie obiektów przemysłowych

Hale stalowe wyróżniają się niezwykle prostą konstrukcją, która jednak może być bardzo trwała i odporna, a ponadto umożliwia łatwe wykonanie wszystkich potrzebnych instalacji. Projektant hali jest w stanie przygotować obiekt o niemal dowolnych wymiarach i specyfice. Chodzi tu zarówno o dostępną powierzchnię, jak i kubaturę budynku, a także o dostosowane do oczekiwań ukształtowania przestrzeni wewnątrz. W przypadku hal stalowych sprowadza się to zwykle do takiego rozmieszczenia słupów nośnych, by nie przeszkadzały w użytkowaniu obiektu.

Hale stalowe mogą być projektowane zarówno jako obiekty jedno-, jak i wielonawowe. To pierwsze rozwiązanie wiąże się wprawdzie często z wyższymi kosztami przygotowania i wykonania konstrukcji, jednak niekiedy jest niezbędne dla zapewnienia odpowiednio dużej przestrzeni. Często taka struktura jest stosowana tam, gdzie będzie montowane dodatkowe wyposażenie, np. w postaci suwnic poruszających się nad całą powierzchnią użytkową. W przypadku, gdy umieszczone wewnątrz budynku słupy nie będą stanowiły problemu, można zdecydować się na tańszą halę kilkunawową.

Konstrukcje hal stalowych mogą wykorzystywać różne rozwiązania techniczne. Najczęściej spotykanymi są układy płaskie, przestrzenne lub mieszane. W pierwszym przypadku wszystkie elementy konstrukcyjne hali są wykonane z elementów pełnościennych, zwykle dwuteowników połączonych w strukturę ramową. Hale tego typu są zwane również balachownicowymi lub ramowymi.

Elementami nośnymi są w tym przypadku słupy, na których opierają się dźwigary, a cała struktura jest dodatkowo usztywniana umieszczanymi na nich stalowymi płatwiami. Zarówno dźwigary, jak i słupy są spawane z blach stalowych (stąd nazwa – blachownice), które dodatkowo wzmacnia się niekiedy żebrami umieszczanymi wzdłuż środnika stanowiącego trzon, a w niektórych przypadkach także żebrami podłużnymi. Podobny efekt zwiększający sztywność można uzyskać, stosując specjalnie sfalowana blachę.

Rozwiązania wykorzystujące blachownicę charakteryzują się niższym stopniem skomplikowania konstrukcji, a co za tym idzie tańszą i szybszą budową oraz mniejszą kubaturą, ponieważ elementy struktury nośnej mają w tym przypadku znacznie zmniejszone rozmiary. Może się to przekładać na późniejsze koszty utrzymania obiektu, m.in. wydatki na ogrzewanie i ewentualną klimatyzację. Obiekty tego typu mogą być również łatwiej zabezpieczone przed ogniem czy korozją.

Drugim popularnym rozwiązaniem konstrukcyjnym jest korzystanie z przestrzennych modułów kratownicowych. W tym przypadku zarówno dźwigary, jak i słupy są wykonane z elementów stalowych połączonych w sposób zapewniający odpowiednią sztywność, przy jednoczesnej niewielkiej masie elementu. Hale kratownicowe są wybierane przede wszystkim do zastosowań, w których niezbędna jest duża rozpiętość przekrycia dachowego. Hale tego typu mogą osiągać szerokości przekraczające 100 metrów.

Konstrukcja kratownicowa zajmuje dużo miejsca i znacznie powiększa wymiary hali. O ile w przypadku wysokości obiektu nie zawsze jest to problem, ponieważ daje możliwość poprowadzenia różnych niezbędnych instalacji, o tyle, jeśli chodzi o szerokość budynku, bywa to kłopotliwe, gdyż powiększa zarys obiektu. Rozwiązaniem tego problemu są konstrukcje mieszane łączące zalety hal kratownicowych i blachownicowych.

Hale słupowo-kratowe to jedna z najpopularniejszych konstrukcji wybieranych przy budowie średnich i dużych obiektów przemysłowych. Strukturę nośną stanowią tu słupy wykonane z elementów płaskich łączonych zazwyczaj w dwuteowniki, a struktura dachu to konstrukcja przestrzenna.

Hale o konstrukcji słupowo-kratownicowej są zwykle stosowane przy budynkach, których szerokość waha się od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów.

 

Dlaczego warto zdecydować się na budowę hali stalowej?

Największymi plusami hal stalowych budowanych na potrzeby zastosowań przemysłowych są ich ogromna wszechstronność, niski koszt budowy, a także szybkie tempo prowadzonych prac. Do postawienia hali przemysłowej nie jest konieczne wykonywanie głębokich i rozbudowanych fundamentów, chyba że wymagają ich projektowane w budynku instalacje czy urządzenia, które mają być w przyszłości zamontowane.

Słupy nośne są posadowione jedynie na niewielkich stopach fundamentowych. Taka technologia sprawia, że tzw. roboty mokre przy fundamentowaniu są ograniczone do minimum, a ilość zużywanego materiału jest stosunkowo mała.

Hale stalowe są zazwyczaj montowane na miejscu z wcześniej przygotowanych elementów. Prowadzone prace wymagają wprawdzie użycia odpowiednich dźwigów, jednak ilość innego potrzebnego ciężkiego sprzętu jest przy inwestycjach tego typu znacznie okrojona.

Do szybkiego tempa prac przyczyniają się także metody wykonania ścian i pokryć dachowych. Najczęściej jest w tym celu wykorzystywana albo blacha trapezowa, albo przy projektach, które wymagają zapewnienia wewnątrz hali odpowiedniej temperatury – płyta warstwowa.

Materiał tego rodzaju składa się z dwóch arkuszy blachy trapezowej oraz umieszczonej między nimi warstwy termoizolacji, najczęściej w postaci pianki poliuretanowej PUR lub PIR, a niekiedy styropianu lub wełny mineralnej skalnej albo szklanej. Poszczególne fragmenty poszycia ścian i dachu są montowane do konstrukcji hali za pomocą specjalnych wkrętów i wsporników, a za sprawą specjalnych wypustów i taśm uszczelniających ryzyko powstawania mostków cieplnych jest ograniczone do minimum.

Specjalnie przystosowane płyty warstwowe mogą być również użyte do wykonania pokrycia dachowego, a także do budowy wewnętrznych ścianek działowych, o ile są potrzebne.

Konstrukcja hali stalowej daje możliwość łatwiej rozbudowy oraz szybkiego ułożenia dowolnej posadzki przemysłowej, wygodnego rozplanowania i prowadzenia wszystkich niezbędnych instalacji, zarówno tych związanych z funkcjonowaniem budynku, a zatem wodociągowo-kanalizacyjnej, wentylacyjnej, elektrycznej czy grzewczej. Stosunkowo szybko można zainstalować zarówno wyposażenie przeciwpożarowe – np. instalację sygnalizacji pożaru, system tryskaczowy oraz urządzenia oddymiające jak i przygotowujące obiekt do specyficznych wymagań użytkownika, np. w postaci systemu odpylającego czy odprowadzającego spaliny lub ścieki.