W ostatnim czasie dużo uwagi poświęca się energooszczędności hal przemysłowych. W tym kontekście mówi się przede wszystkim o konieczności wykorzystania nowoczesnych systemów oraz materiałów budowlanych, które pozwolą na ograniczenie wydatków na energię oraz ogrzewanie zimą.Znacznie rzadziej natomiast zwraca się uwagę na nadmierne nasłonecznienie obiektów produkcyjnych i magazynowych, przyczyniające się do ich przegrzewania. A problem ten, z uwagi na postępujące zmiany klimatyczne, będzie tylko narastał. Coraz większa będzie zatem potrzeba chłodzenia hal, co pociągnie za sobą wzrost wydatków na energię. Jak można temu przeciwdziałać?
Klimat się zmienia, a temperatury na całym świecie rosną. W ostatnich latach również w Polsce notujemy trwające kilka tygodni trudne do zniesienia upały, a przedłużający się brak opadów prowadzi do powolnego pustynnienia niektórych regionów naszego kraju. Wysokie temperatury źle znoszą nie tylko ludzie, ale i… budynki, szczególnie te pozbawione naturalnej ochrony przed słońcem, jaką są wysokie drzewa. A do takich na pewno można zaliczyć hale produkcyjne oraz magazyny budowane na niezadrzewionych terenach przemysłowych. Ich nadmiernemu nagrzewaniu sprzyja także konstrukcja – ogromnych rozmiarów dach, który przez kilka miesięcy w roku ustawiony jest do słońca pod kątem zbliżonym do prostego, co skraca drogę ciepła do pomieszczeń wewnątrz, wzmagając nagrzewanie.
Zagrożenia wynikające z nadmiernego nasłonecznienia hal przemysłowych
Zapewnienie dobrych warunków pracy w pomieszczeniach jest obowiązkiem każdego pracodawcy, niezależnie od tego, czy praca wykonywana jest w budynku biurowym, usługowym czy w halach przemysłowych. Powietrze musi być czyste, o odpowiedniej wilgotności oraz temperaturze – korzystny klimat pozytywnie wpływa nie tylko na zdrowie i samopoczucie pracowników, ale także na ich codzienną efektywność. Budynki, które wystawione są na intensywne działanie słońca, bez odpowiednio dobranej ochrony w okresie wiosenno-letnim będą się szybko przegrzewać, co obniżać będzie komfort pracy.
Ale jak zaznacza Beata Kwiecień, Kierownik Kontraktu w firmie Commercecon, która od lat specjalizuje się w budowie obiektów przemysłowych, warto także pamiętać, o jeszcze jednym działaniu promieni słonecznych. – Te, wpadając do wnętrza budynku pod różnym kątem, mogą odbijać się od znajdujących się w nim przedmiotów, powodując u pracowników efekt oślepienia. Nagłe, niespodziewane olśnienie może mieć fatalne skutki, szczególnie w halach produkcyjnych wymagających od pracowników precyzji i szybkiego działania – wyjaśnia. Stąd tak ważne jest także ograniczenie odbicia światła i odblasków w hali.
Jak chronić halę przed przegrzewaniem?
Mówiąc o działaniu promieni słonecznych w kontekście nadmiernego nagrzewania się hal przemysłowych, warto przyjrzeć się temu zjawisku z trzech punktów widzenia – dachu, elewacji oraz samych okien. W każdym elemencie kryją się bowiem zagrożenia, które warto wyeliminować już na etapie projektowania, czy późniejszych prac budowlanych.
Dach. Choć podstawową funkcją tej przegrody jest ochrona obiektu przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi, to pełni ona także ważną rolę w procesach regulacji temperatury w środku. A warto zdawać sobie sprawę, że nieprawidłowo wykonana konstrukcja dachu, pokrycie jego zewnętrznej warstwy materiałami łatwo nagrzewającymi się czy montaż w nim świetlików bez odpowiednich powłok ochronnych powodują, że działa on jak wielki kolektor słoneczny, oddający ciepło do wnętrza. Jak temu zaradzić?
– Po pierwsze, trzeba zaprojektować odpowiednią grubość izolacji – tę kwestię jasno określają normy oraz wytyczne. W ostatnich latach wymagania względem izolacyjności przegród wzrosły, a to sprawia, że ściany oraz dach coraz lepiej chronią budynek zarówno przed uciekającym z niego ciepłem, jak i nadmiernym nagrzewaniem. A po drugie, należy zadbać o to, by promienie słoneczne odbijały się od powierzchni dachu oraz od innych zamontowanych w nim elementów, np. świetlików. W tym celu do pokrycia dachu wykorzystuje się specjalistyczną membranę o wysokim współczynniku odbicia promieni słonecznych, a wybór świetlików pada na te z powłoką ochronną – odpowiada Beata Kwiecień. Obydwa rozwiązania pozwolą na znaczące obniżenie temperatury dachu, a to już prosta droga do spadku temperatury w samym budynku.
Elewacja. Aby uporać się z nadmiernym nagrzewaniem się hali przemysłowej, nie musimy od razu inwestować w kosztowny system klimatyzacji, którego utrzymanie co roku będzie kosztowało nas fortunę. W skutecznym rozwiązaniu problemu pomogą, obok wspomnianej prawidłowej konstrukcji dachu, także ściany, a konkretnie – warstwa izolacyjna. Oczywiście w pierwszej kolejności postrzegamy ją w charakterze strażnika uciekającego na zewnątrz ciepła.
Warto jednak wiedzieć, że odgrywa ona także niebagatelną rolę w odwrotnym kierunku – kiedy na zewnątrz panują upały mocno przekraczające 30°C, warstwa izolacji zgodna z wymaganiami pozwoli zachować w hali komfort cieplny. Dobra izolacja działa bowiem w dwie strony – zimą zabezpiecza budynek przed ucieczką ciepła, latem zaś zapobiega przenikaniu gorąca do jego wnętrza.
Na tym jednak potencjał ścian w regulacji termicznej budynku się nie kończy. Przegrody te, w przypadku hal produkcyjnych i magazynowych, wykonuje się najczęściej z płyt wielowarstwowych. I choć, jak zaznaczyliśmy już wcześniej – najważniejszą rolę odgrywa w nich warstwa izolacyjna, to nie bez znaczenia pozostaje także powłoka zewnętrzna. Otulina z blachy stalowej pokrytej wysoce refleksyjną powłoką w jasnych barwach stanowi bardzo dobrą ochronę przed nadmiernym nasłonecznieniem, a tym samym lepiej chroni budynek przed przegrzaniem się niż ta w ciemnych kolorach. Badania pokazują, że jasne elewacje (I grupa kolorystyczna) nagrzewają się do ok. 55°C, podczas gdy ich ciemne odpowiedniki – nawet do ponad 90°C!
Ale jasne barwy, skuteczne w odbijaniu światła, są ważne z jeszcze jednego punktu widzenia. Chodzi o trwałość przegrody. Wyjaśnia to ekspert Commercecon. – Naturalną właściwością płyt warstwowych jest to, że ulegają one odkształceniom termicznym. Do największych zmian dochodzi zimą, kiedy występują największe amplitudy temperaturowe dzień/noc. Warto też zdawać sobie sprawę, że o tej porze roku promienie słoneczne padają głównie na elewację, nie na dach, jak ma to miejsce latem.
Poza tym, na ściany mogą jeszcze padać promienie odbite od śniegu, co dodatkowo wzmaga jej nagrzewanie. Dochodzi wówczas do rozszerzenia materiałów, z jakich zbudowana jest ściana, a nocą, wraz ze spadkiem temperatury poniżej zera – dochodzi do ich szybkiego kurczenia się. Naprzemienność tego procesu niekorzystnie wpływa na okładzinę zewnętrzną, doprowadzając do jej krótszej żywotności.
Okna w halach przemysłowych – czy stanowią problem?
Odpowiednie oświetlenie, obok temperatury czy wilgotności, jest czynnikiem, który znacząco wpływa na komfort pracy. Oczywiste jest, że najlepiej wprowadzić do wnętrza budynku światło naturalne – najbardziej korzystne i przyjazne dla człowieka. W halach przemysłowych możemy to zrobić na dwa sposoby: poprzez tradycyjne okna elewacyjne lub wykorzystując w tym celu świetliki dachowe.
Jak jednak zauważa Beata Kwiecień, w przypadku szerokich hal zaprojektowanie okien na elewacji może okazać się rozwiązaniem mało wydajnym, ponieważ nie doświetlimy w ten sposób centralnej części budynku. – Poza tym, okna na ścianie mogą okazać się po prostu mało funkcjonalne, zwłaszcza wtedy, gdy przy ścianach planujemy rozmieszczenie maszyn czy innych urządzeń technicznych – dodaje.
Dlatego lepszym i znaczenie częściej spotykanym rozwiązaniem w wielkogabarytowych halach o przeznaczeniu produkcyjnym oraz logistycznym są świetliki dachowe – występujące najczęściej w postaci długich pasm świetlnych kalenicowych, połaciowych albo pojedynczych punktów. Wpuszczają do wnętrza dużo światła, a ich przewagą nad oknami na elewacji jest równomierne doświetlanie wnętrza hali. Co ważne, nowoczesne rozwiązania w zakresie konstrukcji świetlików dają możliwość zastosowania klap dymowych lub funkcji wietrzenia, zintegrowanej np. ze stacją pogodową.
Warto jednak pamiętać, że korzyściom świetlnym wynikającym z montażu świetlików, mogą także towarzyszyć negatywne zjawiska. – Po pierwsze, o czym była już mowa, montaż świetlików może negatywnie wpływać na komfort termiczny w hali, doprowadzając do nadmiernego nagrzewania się posadzki, maszyn czy regałów. A po drugie, promienie słońca wpadające przez świetliki pod różnym kątem mogą w niekontrolowany sposób oślepiać pracowników, doprowadzając do niebezpiecznych sytuacji – wyjaśnia ekspert. Dlatego i one pokrywane są specjalnymi powłokami ochronnymi o wysokim współczynniku odbicia światła.
Rodzaje osłon okiennych w halach przemysłowych
Wiemy już, że okna na elewacji nie są popularnym rozwiązaniem w tradycyjnie rozumianych halach przemysłowych. Ale takie powoli przechodzą już do lamusa – ostatnie lata pokazują, że budownictwo przemysłowe bardzo szybko się zmienia. Obecnie, zarówno obiekty produkcyjne, jak i magazynowe, poza swoją podstawową funkcją, pełnią coraz częściej także rolę administracyjną i biznesową. Potrzebują zatem dużej, reprezentacyjnej powierzchni biurowej. Nowoczesnym halom coraz częściej towarzyszą więc wysokiej klasy biurowce, które niczym nie różnią się od tych zlokalizowanych w centrum miast.
Cechą wspólną są m.in. dużych rozmiarów przeszklenia – niewątpliwie atrakcyjne wizualnie, za to wymagające odpowiednich osłon. Z jakich rozwiązań można skorzystać? Mogą to być tradycyjne żaluzje wewnętrzne poziome lub wertykalne, ale coraz częściej korzysta się z elementów montowanych na zewnątrz, takich jak rolety, zadaszenia czy łamacze światła – nie tylko skutecznie chronią przed słońcem, ale stanowią także ciekawy element architektoniczny elewacji budynku.
Na efektywność energetyczną budynku przemysłowego wpływ ma bardzo wiele czynników. Dlatego tak ważna jest ich dokładna analiza już na etapie procesu projektowania. Tylko w ten sposób możemy zapewnić niskie zapotrzebowanie na energię i tym samym, ograniczyć ślad węglowy w codziennej działalności.
źródło: Commercecon
