Esettanulmány: tervezéssel megtakarított beruházási költségek

Egy jelenleg kivitelezés alatt álló projektünk során egy meglévő raktárépület belső raktár helyiségének átalakításához készítettünk kiviteli terveket. A beruházás célja a hagyományos palettás tárolási rendszer lecserélése egy automata raktározási rendszerre volt, amely jelentősen növeli a rendelkezésre álló tárolókapacitást és javítja a logisztikai hatékonyságot.

Meglévő épület átalakítása esetén egy ilyen intenzív tárolási rendszer bevezetése nemcsak technológiai, hanem komoly tűzvédelmi kihívásokat is jelent. A magas tárolási sűrűség, az épület adottságai és a meglévő szerkezetek együttesen olyan feltételrendszert teremtenek, amelynek teljesítése komplex mérnöki feladat.

Az ilyen beruházások során a tervezést gyakran nem kizárólag a hatályos magyar tűzvédelmi előírások határozzák meg, hanem a biztosítói követelmények is. Ezek sok esetben szigorúbb műszaki elvárásokat fogalmaznak meg, amelyek meghatározóvá válnak a tervezési folyamat során. Jelen projekt esetében is a biztosító által előírt követelmények jelentették a tervezés alapját.

A legjelentősebb beavatkozást az jelentette, hogy az eredetileg nagy belmagasságú raktártérben egy másodlagos álmennyezeti szint kialakítása vált szükségessé. Ez alapvetően megváltoztatta az épület eredeti hő- és füstelvezetési koncepcióját.

A meglévő több évtizede épült vasbeton vázas szerkezetű, könnyűszerkezetes tetővel fedett raktár, amely gravitációs hő- és füstelvezető rendszerrel rendelkezik. A rendszer működése során a homlokzati légutánpótló zsaluk biztosították a friss levegő beáramlását, míg a tetőbe épített füstelvezető kupolák gondoskodtak a füst és a forró égéstermékek természetes elvezetéséről tűz esetén.

A másodlagos mennyezeti szint kialakítása miatt a meglévő rendszer már nem tudta teljesíteni az előírt követelményeket, ezért a teljes hő- és füstelvezetési koncepció felülvizsgálata vált szükségessé. A tervezés során olyan műszaki megoldást dolgoztunk ki, amely megfelel a biztosítói elvárásoknak, illeszkedik a meglévő épület adottságaihoz, ugyanakkor a beruházási költségek szempontjából is optimális marad.

A költségoptimalizált műszaki megoldás kialakítása során az alábbi tervezési szempontokat vettük figyelembe:

1.1. ÁLMENNYEZETI SÍK MAGASSÁGÁNAK MEGHATÁROZÁSA +7,60 M-EN.

Az FM Global egyértelműen előírja, hogy ekkora belmagasságú tér esetén álmennyezet beépítése szükséges, ezt több magassági lépcsőben határozza meg. Bár az FM Global követelményei alapján a megválasztottnál nagyobb belmagasságú helyiség kialakítása tűzvédelmi szempontból is lehetséges lenne, az ehhez kapcsolódó további előírások beruházási szempontból jelentősen nagyobb átalakításokat tettek volna szükségessé. Nagyobb belmagasság esetén például a meglévő oltóvíz-készlet a szükséges időtartamra már nem biztosította volna a tér megfelelő védelmét, továbbá a jelenlegi sprinkler-szivattyúk kapacitása sem felelt volna meg a megnövekedett vízigénynek. Ennek következtében a rendszer vízforrását jelentős mértékben át kellett volna alakítani. Magasabb belmagasság kialakítása esetén további költségként merülhetett volna fel a kiegészítő vízágyús védelem, kamerás megfigyelés és vezérlés, valamint a kiegészítő platformok kialakítása is.

A magasabb igények kielégítése a sprinkler-vezetékek keresztmetszetének növelését is megkövetelné, ami a tartószerkezetre többletterhet róna, és további beavatkozást tenne szükségessé. Ezért az álmennyezet szintjét úgy határoztuk meg, hogy a technológiai polcrendszer optimálisan elférjen, a tárolókapacitás ne csökkenjen.

1.2. HŐ- ÉS FÜSTELVEZETÉS SZIMULÁCIÓK KÉSZÍTÉSE

Az épület tűzeseti viselkedésének vizsgálatára több hő- és füstelvezető szimulációt végeztünk a természetes hő- és füstelvezető rendszer kialakításával összefüggésben. Elsődleges célunk, hogy a már meglévő és kiépített rendszereket a lehető legnagyobb mértékben újrahasznosítsuk, így elkerüljük a felesleges beruházási költségeket. A jogszabályi előírások biztonsági tartalékokkal meghatározott követelményeket rögzítenek, azonban a többszöri szimuláció futtatás lehetőséget ad arra, hogy pontosan igazoljuk: a szükséges elegendő, de nem túlzó műszaki megoldás kiépítését. Így a legegyszerűbb, legésszerűbb és legköltséghatékonyabb természetes hő- és füstelvezető rendszer valósítható meg.

1.3. MEGLÉVŐ ÉPÜLETSZERKEZETEK MSZ SZERINTI ELLENŐRZÉSE

A szerkezeti koncepció kialakításakor alapvető cél volt, hogy a meglévő vasbeton csarnokszerkezet eredeti erőjátékát a lehető legkisebb mértékben módosítsuk. Mivel az épület az MSZ 15000 szabványsorozat hatálya alatt épült, a tervezés során a TSZ 01-2013 Műszaki Szabályzat 6.3.2 pontjának megfelelően jártunk el, amely részleges átalakítás esetén lehetővé teszi a meglévő szerkezetek vizsgálatát az építéskor érvényes előírások alapján.

Ennek megfelelően olyan szerkezeti megoldást választottunk, amely tehermentesíti a meglévő tetőszerkezetet, és a vasbeton pillérek többletterhelése nem haladja meg a megengedett egyszeri 10%-os értéket. A meglévő pillérek elé elhelyezett új acél pillérek vették át a rácsostartókról leadódó terheket, így elkerülhetővé vált a teljes csarnokszerkezet Eurocode szerinti újraminősítése, valamint az ehhez kapcsolódó jelentős megerősítések kialakítása.

A kialakításunkkal így megtartottuk a meglévő szerkezetek használhatóságát, elkerültük a drága beavatkozásokat, miközben a biztonsági előírásokat továbbra is teljesítjük.

1.4. ACÉL RÁCSOSTARTÓ SZELVÉNYEINEK OPTIMALIZÁLÁSA

A rácsostartó ellenőrzését a tervezés korábbi szakaszában már megkezdtük, majd az új terhek pontos meghatározását követően a tényleges terhelésre vizsgáltuk. A szelvényeket az egyes rudakra ható igénybevételek alapján alakítottuk ki, lehetővé téve egy filigrán, optimális szerkezet létrehozását, ezzel a szerkezet anyagfelhasználása és tömege is csökken.

Szerző: Tóth Csenge, építész