Gruba pokrywa śniegu lub woda zalegająca na dachu hali przemysłowej mogą stanowić poważny sprawdzian dla wytrzymałości jego konstrukcji. I choć budynki projektowane są tak, by sprostać przewidywanym dodatkowym obciążeniom, to zagrożeń nie da się w pełni przewidzieć. Rozwiązaniem są inteligentne systemy monitoringu dachu, które pozwalają z wyprzedzeniem ostrzegać przed niebezpieczeństwem. Coraz częściej wykorzystywane są przez generalnych wykonawców w trakcie budowy nowoczesnych obiektów dla branży magazynowej, produkcyjnej czy handlowej.
Budownictwo przemysłowe przeżywa w ostatnich latach prawdziwy rozkwit. Wszystko za sprawą rosnącego w bardzo szybkim tempie popytu na przestrzeń magazynową oraz produkcyjną. W ubiegłym roku oddano do użytku ponad 2 mln mkw. powierzchni, a bieżący rok zapowiada się pod tym względem rekordowo – dane za pierwsze półrocze mówią o ponad 3 mln mkw. powierzchni w budowie. Tym samym całkowita podaż nowoczesnej powierzchni przemysłowo-logistycznej, która na koniec ubiegłego roku zamknęła się liczbą ponad 20,5 mln mkw., w tym roku znacząco wzrośnie. Biorąc pod uwagę konstrukcję wybudowanych dla tych branż obiektów, można przyjąć, że liczba ta odpowiada powierzchni powstałych dachów płaskich. A to wniosek, który wiele daje do myślenia w kontekście bezpieczeństwa.
Konstrukcja dachu i jej przewidywane obciążenia
Jednym z kluczowych elementów hal magazynowych oraz przemysłowych jest dach, składający się zazwyczaj z dwóch głównych części nośnych – dźwigarów i płatwi kratowych oraz z blachy trapezowej jako części nośnej pokrycia dachu. Każdy element pełni w konstrukcji inne zadanie. Rolą dźwigarów jest zebranie i przeniesienie obciążeń na słupy, utrzymanie sztywności dachu, na który podczas eksploatacji budynku oddziałują różne siły. – Są to obciążenia własne, ale także dodatkowe obciążenia technologiczne wynikające z różnych instalacji zarówno podwieszanych pod dachem, jak i montowanych na jego powierzchni. W tym przypadku mowa jest zwykle o aparaturze technologicznej niezbędnej do utrzymania oraz instalacjach fotowoltaicznych, które – w myśl zrównoważonego budownictwa – coraz częściej stanowią częściowe źródło zasilania obiektów przemysłowych – wyjaśnia Marcin Wojcieszek, Dyrektor ds. Realizacji w firmie Commercecon, która ma na swoim koncie budowę ponad 270 obiektów przemysłowych i logistycznych o łącznej powierzchni prawie 2 mln mkw. Warto zauważyć, że są to czynniki, które konstruktor budynku jest w stanie przewidzieć, a zatem i opracować dla nich optymalne rozwiązania projektowe.
Zagrożenia dla dachu wynikające z opadów atmosferycznych
Ale na dach oddziałują także obciążenia wynikające z opadów atmosferycznych, takich jak śnieg, grad czy ulewne deszcze, których natężenie przewidzieć jest znacznie trudniej. W przypadku ich intensywnego wystąpienia lub zakłóconego odpływu wody z dachu, może on zostać nadmiernie obciążony, w wyniku czego dochodzi do przekroczenia dopuszczalnego ugięcia jego konstrukcji. Tylko kto może to w porę zauważyć, skoro jego powierzchnia niejednokrotnie przekracza kilka hektarów? – Na pewno nie zobaczy tego sprawne oko nawet najbardziej doświadczonego zarządcy budynku. Dlatego opracowaliśmy innowacyjne rozwiązanie, jakim jest platforma „Inteligentny Dach”. Jej zadaniem jest sprawne zarządzanie ryzykami dachów płaskich i wspieranie administratorów budynków wielkopowierzchniowych w bezpiecznym ich utrzymaniu. Trudno przecież samodzielnie na bieżąco kontrolować drożność wpustów dachowych oraz sprawdzać wagę zalegającego śniegu – mówi Artiom Komardin, współzałożyciel i wiceprezes firmy Sense Monitoring. – O ile świadomość zagrożeń wynikających z zalegającego na dachu śniegu jest duża, o tyle nie wszyscy zdają sobie sprawę, że przy nawalnym deszczu woda może się piętrzyć powyżej 10 cm co odpowiada 100 kg/m2 – dodaje.
Dzięki platformie możemy kontrolować poziom obciążenia dachu (Monitoring ugięć Sense S-One), jak również mierzyć poziom wody na dachu (Detekcja Spiętrzenia Wody DSW). Oba rozwiązania są wspierane przez Alerty Pogodowe (funkcja softwarowa w aplikacji Sense Smart Roof) powiadamiające zarządców hal o zbliżających się niebezpiecznych zjawiskach pogodowych. Wczesne komunikaty zwiększają czujność użytkowników aplikacji oraz pozwalają podjąć stosowne działania prewencyjne lub naprawcze z odpowiednim wyprzedzeniem.
Jak działa platforma do kontroli poziomu obciążenia dachu?
W przypadku Monitoringu ugięć Sense S-One, system składa się z zestawu laserowych sensorów oraz tarcz pomiarowych, których liczba uzależniona jest od wielkości dachu oraz rodzaju jego konstrukcji. Sensory mocowane są w miejscu podparcia kratownicy, natomiast tarcza pomiarowa – w połowie jej rozpiętości. Pomiar ugięcia, którego dokładność wynosi 1 mm, odbywa się w płaszczyźnie dachu. Sensory wyposażone są w inklinometry, które korygują pomiary ugięć oraz na bieżąco mierzą pionowość słupów. Rozwiązanie sprawdzi się zarówno podczas intensywnych opadów śniegu czy gradu, ale również w przypadku planowanych dodatkowych obciążeń dachu, np. w postaci montowanej na nim instalacji fotowoltaicznej.
System przewidziany jest także do pomiaru pionowości słupów, która może się zmieniać na skutek nierównomiernego osiadania fundamentów. – Takie sytuacje mogą się oczywiście zdarzać w trakcie użytkowania budynku i podobne systemy okazują się wówczas bardzo przydatne. Warto jednak zdawać sobie sprawę, że wystąpienie ryzyka nadmiernej lub nierównomiernej pracy fundamentów można minimalizować. Jako generalny wykonawca hal przemysłowych rekomendujemy naszym klientom przeprowadzenie dokładnej analizy warunków geotechnicznych gruntu w miejscu budowy. Pozwoli ona przewidzieć charakterystykę pracy budynku, a co za tym idzie – odpowiednio dopasować rozwiązania konstrukcyjne – wyjaśnia ekspert Commercecon.
Z kolei sensory DSW rozkładane są na powierzchni dachu przy wpustach dachowych, tam gdzie nie ma przelewów awaryjnych. – Ich zadaniem jest wykrycie ponadnormatywnych spiętrzeń wody, powstałych w wyniku niedrożności lub zatkanych wpustów. Pomiary poziomu wody na dachu odbywają się co 5 minut z dokładnością do 1 cm. Zarządca budynku na bieżąco informowany jest o przekroczeniach zdefiniowanych poziomów bezpieczeństwa oraz o długotrwałych zastoiskach wody w okolicach wpustów, dzięki czemu może szybko zareagować na zaistniałą sytuację i zlecić kontrolę drożności wpustów – wyjaśnia Artiom Komardin.
Oba systemy działają bez przerwy, natychmiast alarmując użytkownika aplikacji – poprzez wysłanie wiadomości SMS lub e-mail – o przekroczeniu jakiegoś progu bezpieczeństwa. Co więcej, w aplikacji gromadzone są wszystkie zebrane dotychczas dane, zatem użytkownik ma stały dostęp do historycznych odczytów.
Jakie korzyści dają właścicielom budynków systemy nadzoru dachu?
Lista korzyści jest naprawdę długa, ale warto zwrócić uwagę na dwa aspekty. Najważniejszy to zapewnienie bezpieczeństwa ludziom znajdującym się w hali, ale także mieniu, którego wartość może być wysoka. Nowoczesne rozwiązania pozwalające na sprawne zarządzanie ryzykami dachów płaskich, podobnie jak inteligentne systemu zarządzania budynkami, pomagają także w optymalizacji kosztów eksploatacji budynku, np. poprzez uniknięcie zbędnego, a kosztownego odśnieżania dachu. – Warto zaznaczyć, że taka operacja zawsze niesie ze sobą ryzyko uszkodzenia poszycia dachowego lub znajdujących się na nim instalacji czy urządzeń technicznych. Powstałe przez to naruszenie poszycia może skutkować brakiem szczelności, a co za tym idzie dalszymi uszkodzeniami budynku. A naprawy takich usterek mogą wiązać się z naprawdę wysokimi kosztami – podsumowuje Marcin Wojcieszek.
Platforma „Inteligentny dach” nadzoruje wiele hal przemysłowych, także tych zrealizowanych przez Commercecon – w ostatnim czasie generalny wykonawca zakończył budowę hali produkcyjno-magazynowej o powierzchni 40 tys. mkw. dla jednego z wiodących na rynku deweloperów.
Zapraszamy również do zapoznania się z artykułem Pokrycie dachowe hali przemysłowej
