Projektowanie hal przemysłowych – jaką rolę pełni architekt?

Dlatego w przypadku obiektów przemysłowych architekt powinien być zaangażowany w inwestycję możliwie wcześnie. Może pomóc ocenić możliwości działki, uporządkować wymagania inwestora, przełożyć technologię na układ przestrzenny hali i koordynować pracę wielu branż. Dobrze przygotowany projekt nie tylko umożliwia budowę obiektu, ale przede wszystkim wspiera jego późniejsze funkcjonowanie.

Projekt hali powinien zaczynać się od procesu, który będzie odbywał się wewnątrz

W budynku przemysłowym architektura jest ściśle związana z technologią. Inaczej projektuje się halę magazynową, inaczej zakład produkcyjny, a jeszcze inaczej obiekt, w którym oprócz produkcji potrzebne są laboratoria, pomieszczenia techniczne, biura czy rozbudowana infrastruktura logistyczna.

Dlatego jednym z pierwszych zadań architekta jest zrozumienie sposobu działania zakładu. Trzeba ustalić, jak materiały trafiają do obiektu, którędy przemieszczają się pomiędzy kolejnymi etapami procesu, gdzie znajdują się maszyny, jak odbywa się transport wewnętrzny i w jaki sposób gotowy produkt opuszcza zakład.

^{Fot. Pexels}

Czytaj również: Pawilony modułowe jak pełnoprawne budynki. Co wyróżnia solidnych producentów?

Znaczenie mają również wymagania dotyczące serwisowania urządzeń, dostępu do instalacji, przestrzeni dla pracowników oraz możliwości późniejszej zmiany sposobu wykorzystania hali.

Dopiero gdy te zależności są znane, można racjonalnie zaplanować budynek. W przeciwnym razie istnieje ryzyko, że to proces technologiczny będzie musiał zostać dopasowany do architektury, zamiast architektury do rzeczywistych potrzeb zakładu.

Architekt pomaga ocenić działkę przed rozpoczęciem inwestycji

Projektowanie hali przemysłowej nie zaczyna się od rysowania budynku. Najpierw trzeba sprawdzić, czy wybrana nieruchomość rzeczywiście pozwala zrealizować planowaną inwestycję.

Analiza obejmuje nie tylko powierzchnię działki, ale także jej kształt, możliwości zabudowy, dostęp komunikacyjny, istniejącą infrastrukturę oraz uwarunkowania mogące wpływać na lokalizację obiektu.

W przypadku zakładów przemysłowych istotne jest również otoczenie hali. Sam budynek może stanowić tylko część całego układu. Potrzebne mogą być place manewrowe, drogi wewnętrzne, parkingi, strefy dostaw, miejsca składowania czy infrastruktura techniczna.

Architekt powinien więc spojrzeć na działkę jak na przyszły system, a nie tylko miejsce pod prostokątny budynek.

Dobrze wykonana analiza pozwala odpowiedzieć na pytanie, czy planowaną halę można zrealizować w zakładanym kształcie i czy na działce pozostanie odpowiednia przestrzeń do obsługi obiektu oraz jego ewentualnej rozbudowy.

 - Myślę, że najtrudniejsze w projektowaniu hal i obiektów przemysłowych jest pogodzenie skomplikowanych zagadnień technologicznych z optymalnym pod względem funkcjonalnym i ekonomicznym układem budynku. Jest to szczególnie ważne w przypadku rozbudowy, gdy konieczne jest zapewnienie ciągłości pracy zakładu - mówi Anna Jackowicz z biura projektowego DJA w Gliwicach, które zajmuje się projektowaniem hal i obiektów przemysłowych.

Dobry układ hali wpływa na efektywność całego zakładu

W hali przemysłowej odległość pomiędzy dwoma punktami może przekładać się na setki lub tysiące powtarzanych przejazdów i przejść w ciągu roku. Dlatego układ funkcjonalny nie jest wyłącznie kwestią wygody.

Architekt wraz z inwestorem i specjalistami odpowiedzialnymi za technologię powinien przeanalizować przepływ ludzi, materiałów i produktów.

Celem jest stworzenie układu, w którym poszczególne funkcje współpracują ze sobą, a nie wzajemnie sobie przeszkadzają.

Znaczenie może mieć m.in.:

• rozmieszczenie linii technologicznych,
• droga surowców od dostawy do produkcji,
• transport półproduktów pomiędzy stanowiskami,
• lokalizacja magazynów,
• dostęp do stref załadunku i rozładunku,
• komunikacja pracowników,
• zaplecze socjalne i biurowe,
• dostęp serwisowy do urządzeń.

Nawet niewielkie różnice w organizacji przestrzeni mogą mieć duże znaczenie, jeżeli są powtarzane każdego dnia przez wiele lat użytkowania obiektu.

Dlatego w projektowaniu przemysłowym funkcjonalność hali powinna wynikać bezpośrednio ze sposobu działania przedsiębiorstwa.

Architekt musi myśleć również o przyszłej rozbudowie hali

Potrzeby zakładu rzadko pozostają niezmienne przez cały okres użytkowania budynku. Firma może zwiększyć produkcję, uruchomić kolejną linię technologiczną, zmienić sposób magazynowania albo potrzebować dodatkowej powierzchni.

Warto przewidzieć takie scenariusze już podczas projektowania pierwszego etapu inwestycji.

Nie oznacza to konieczności budowania powierzchni, która przez wiele lat pozostanie niewykorzystana. Chodzi raczej o takie przygotowanie układu hali i zagospodarowania działki, aby rozwój zakładu nie został zablokowany przez wcześniejsze decyzje projektowe.

Znaczenie może mieć lokalizacja budynku na działce, układ konstrukcyjny, rozmieszczenie infrastruktury technicznej czy sposób organizacji dróg wewnętrznych.

Dobrze przygotowany projekt pozostawia inwestorowi przestrzeń do rozwoju. Źle zaplanowana rozbudowa może natomiast wymagać kosztownych przebudów elementów, które powstały zaledwie kilka lat wcześniej.

Projektowanie hali przemysłowej wymaga współpracy wielu branż

Architektura jest tylko jednym z elementów projektu zakładu przemysłowego.

W zależności od charakteru inwestycji w proces mogą być zaangażowani konstruktorzy, projektanci instalacji sanitarnych i elektrycznych, technolodzy, specjaliści od ochrony przeciwpożarowej oraz inni projektanci odpowiedzialni za konkretne rozwiązania.

Każda z tych branż potrzebuje przestrzeni.

Instalacje mogą wymagać dużych tras prowadzonych pod dachem. Maszyny mogą generować określone obciążenia. Technologia może potrzebować lokalnych fundamentów lub dodatkowej wysokości. Instalacje techniczne mogą wymagać wydzielonych pomieszczeń albo miejsca na zewnątrz budynku.

Jeżeli rozwiązania są rozwijane niezależnie, łatwo doprowadzić do sytuacji, w której elementy poszczególnych branż zaczynają ze sobą kolidować.

Rolą architekta i zespołu projektowego jest więc nie tylko stworzenie własnej części dokumentacji, ale również koordynacja całego obiektu jako jednej funkcjonującej całości.

BIM pomaga koordynować skomplikowany projekt hali

W przypadku dużych obiektów przemysłowych szczególnie przydatne może być projektowanie w technologii BIM – Building Information Modeling.

Model BIM pozwala zespołowi pracować na cyfrowej reprezentacji budynku i zestawiać rozwiązania przygotowywane przez poszczególne branże.

Dla inwestora największa wartość nie wynika jednak z samego faktu powstania modelu 3D. Znacznie ważniejsza jest możliwość sprawdzenia, czy zaprojektowane elementy rzeczywiście mieszczą się w dostępnej przestrzeni i czy nie dochodzi między nimi do kolizji.

Przykładowo projekt instalacji można analizować razem z konstrukcją hali, architekturą oraz elementami technologicznymi. Problem zauważony na ekranie podczas projektowania jest zwykle łatwiejszy do rozwiązania niż ten sam problem wykryty podczas montażu na budowie.

BIM jest więc przede wszystkim narzędziem wspierającym koordynację i podejmowanie decyzji przed rozpoczęciem realizacji.

Konstrukcja hali powinna wynikać z potrzeb inwestycji

Hale przemysłowe często kojarzą się z prostymi obiektami o regularnym układzie konstrukcyjnym. W praktyce wymagania technologiczne mogą znacząco komplikować projekt.

Rozstaw słupów, wysokość hali czy sposób zaprojektowania konstrukcji powinny uwzględniać m.in. rozmieszczenie maszyn, transport wewnętrzny i potrzeby magazynowe.

Nie zawsze najlepszym rozwiązaniem jest maksymalizacja rozpiętości konstrukcji. Większa przestrzeń bez podpór może poprawiać elastyczność hali, ale może również wpływać na koszt konstrukcji.

Dlatego rozwiązania powinny być oceniane w odniesieniu do rzeczywistych potrzeb zakładu.

Jeżeli technologia pozwala na wprowadzenie regularnej siatki słupów, nie ma sensu ponosić dodatkowego kosztu tylko po to, aby uzyskać konstrukcję pozbawioną podpór. Jeżeli natomiast słup w konkretnym miejscu uniemożliwia pracę urządzeń lub przyszłą zmianę linii produkcyjnej, większa rozpiętość może być uzasadniona.

Projekt hali jest więc ciągłym szukaniem równowagi pomiędzy funkcjonalnością, technologią i ekonomią.

Architekt powinien uwzględniać koszty realizacji

Dobry projekt przemysłowy nie polega na wyborze najtańszych rozwiązań. Powinien natomiast pomagać inwestorowi świadomie decydować, gdzie dodatkowy wydatek przynosi realną korzyść.

Koszt budowy może zależeć między innymi od konstrukcji, wysokości obiektu, rozpiętości, rodzaju elewacji, zastosowanych instalacji czy stopnia skomplikowania detali.

Niektóre decyzje zwiększają wartość użytkową hali. Inne podnoszą koszt, choć mają niewielkie znaczenie z punktu widzenia funkcjonowania zakładu.

Dlatego analiza ekonomiczna powinna pojawiać się podczas projektowania, a nie dopiero po zakończeniu dokumentacji.

Znacznie łatwiej porównać dwa warianty na etapie koncepcji niż później przebudowywać gotowy projekt, ponieważ budżet inwestycji został przekroczony.

Projektowanie nowych hal różni się od rozbudowy istniejącego zakładu

Jeszcze większym wyzwaniem może być rozbudowa lub modernizacja hali przemysłowej, w której trwa produkcja.

Projektant nie pracuje wtedy na pustej działce. Musi uwzględnić istniejące budynki, instalacje, konstrukcję oraz infrastrukturę, która często była rozwijana przez wiele lat.

Do tego dochodzi konieczność prowadzenia inwestycji w taki sposób, aby możliwie mało ingerowała w bieżące funkcjonowanie przedsiębiorstwa.

Nowa część zakładu musi zostać połączona z istniejącą. Trzeba ustalić, kiedy można wykonać poszczególne prace, które instalacje można czasowo wyłączyć oraz w jaki sposób etapować realizację.

W takich projektach doświadczenie biura architektonicznego ma szczególne znaczenie. Czasami największym wyzwaniem nie jest samo zaprojektowanie nowej hali, ale znalezienie sposobu, by ją wybudować bez destabilizacji działania istniejącego zakładu.

Dokumentacja musi nadążać za technologią

Jedną z charakterystycznych cech inwestycji przemysłowych są zmiany.

W trakcie projektowania może zmienić się technologia, układ urządzeń, dostawca linii produkcyjnej albo wymagania inwestora. Projekt architektoniczny musi reagować na te decyzje.

Problem pojawia się wtedy, gdy zmiana w jednym miejscu nie zostanie uwzględniona w innych branżach.

Przesunięcie urządzenia może wymagać zmiany fundamentu, przebudowy instalacji, korekty dróg transportowych czy innego sposobu poprowadzenia zasilania.

Dlatego w projektach przemysłowych ważny jest nie tylko sam projekt, ale również sprawny sposób zarządzania informacją.

Każdy uczestnik procesu powinien pracować na aktualnych założeniach i wiedzieć, jakie konsekwencje dla całego obiektu ma konkretna zmiana.

Architekt może wspierać inwestora na wielu etapach

W przypadku hali przemysłowej praca biura projektowego może rozpocząć się długo przed właściwym projektem i trwać również podczas realizacji.

Największe możliwości wpływania na inwestycję pojawiają się zwykle na początku. Wtedy zmiana układu hali czy sposobu zagospodarowania działki jest jeszcze stosunkowo prosta.

Im bardziej zaawansowany projekt, tym większe konsekwencje niesie ze sobą każda korekta.

Czytaj również: Kontenery na każdą potrzebę