Normy obciążenia śniegiem dachu hali przy rozbudowie – jak się zabezpieczyć przed tragedią? Strefy śniegowe w Polsce.

Jednym z czynników zewnętrznych, który bierze się pod uwagę przy projektowaniu hali przemysłowej jest obciążenie śniegiem. Jego ciężar oddziałuje na konstrukcję. Skutki błędu w obliczeniach mogą być naprawdę tragiczne, jak te katastrofy budowlanej na terenie Międzynarodowych Targów Katowickich po obfitych opadach śniegu w 2006 roku. Zginęło 65 osób, a ponad 170 zostało rannych, kiedy pod naporem śniegu zawalił się dach hali.

Dopuszczalny ciężar śniegu przyjmuje się na podstawie statystyk uwzględniających historyczne opady na danym obszarze kraju. Polskę podzielono na 5 stref obciążenia śniegiem. Rozbudowując halę przemysłową istotne jest nie tylko to, by konstrukcja była odpowiednio wzmocniona, ale także, by nie obciążała już istniejącego budynku.

Z punktu widzenia lokalizacji nowej części hali, można wyróżnić 3 warianty rozbudowy:

• nowa część niższa od istniejącej;
• obie części tej samej wysokości;
• nowa część wyższa od istniejącej.

Każdy z nich będzie wymagał innych rozwiązań związanych z zabezpieczeniem konstrukcji przed zalegającym śniegiem.

Strefy obciążenia śniegiem w Polsce

Upraszając, można powiedzieć, że w naszym kraju nad morzem przyjmuje się mniejszy współczynnik obciążenia śniegiem, a w górach największy możliwe. Rozstrzał tych wartości jest naprawdę spory. Dodatkowym czynnikiem jest wysokość gruntu nad poziomem morza.

Projektując halę zawsze należy wyznaczyć najgorszy możliwy wariant obciążenia śniegiem dla danej strefy. Inwestorzy często najbardziej boją się tzw. „mokrego śniegu” – taki potocznie uważany jest za ten najcięższy i najniebezpieczniejszy. Wskaźniki stref zakładają również taki scenariusz.

Worek śnieżny, a rozbudowa hali

Worek śnieżny pojawia się, gdy na drodze swobodnie padającego śniegu, niesionego wiatrem, pojawia się jakaś przeszkoda. W tym przypadku mówimy oczywiście o hali przemysłowej. Warstwy świeżego śniegu nie rozkładają się wtedy równomiernie jak na otwartym obszarze, tylko gromadzą się i zalegają przy napotkanej ścianie hali stalowej.

To samo zjawisko zachodzi na niższej części obiektu. Śnieg na dachu zalega przy wyższej. W trakcie projektowania hali to obciążenie trzeba uwzględnić. Im większa różnica wysokości obu części, tym większy ciężar należy wkalkulować – nawet pięciokrotnie większy względem reszty hali.

Kiedy realizowaliśmy rozbudowę hali, w której nowa część była o 8 metrów wyższa, na istniejącej części pojawił się worek śnieżny oddziałujący na pas szerokości 12 metrów całej połaci dachu. Musieliśmy bardzo dokładnie przeanalizować konstrukcję. Budując nową halę oddziałujemy na istniejącą.

Możliwe rozwiązania problemu

Biorąc pod uwagę warianty rozbudowy, za każdym razem należy przeanalizować obciążenia również dla istniejącego obiektu. W zależności od tego, na której części będzie tworzył się worek śnieżny, trzeba albo wzmocnić istniejącą konstrukcję, albo odpowiednio zaplanować nową. Optymalnym rozwiązaniem jest taka rozbudowa, gdzie obie części są tej samej wysokości – wtedy worek śnieżny nie ma gdzie się tworzyć.

Weryfikacja konstrukcji istniejącej hali i ewentualnie wzmocnienie

Obowiązkiem architekta jest przeanalizowanie konstrukcji istniejącej hali. Jeżeli jest ona stosunkowo nowa, to zazwyczaj nie ma problemu z pozyskaniem projektu. Wtedy łatwo można obliczyć obciążenia, które hala jest w stanie wytrzymać.

Jeśli konstrukcja ma zapasy nośności, możliwe jest przeniesienie na nie obciążenia śniegiem. W innym razie konieczne jest rozważenie odpowiednich wzmocnień konstrukcji, niestety zazwyczaj kosztownych.

Dodatkowo takie prace ingerują w funkcjonowanie istniejącej hali. Wiąże się to z ograniczeniem lub przerwami w produkcji, czy wyłączeniem części powierzchni z działalności.

Maty grzewcze

Najprostszym rozwiązaniem problemu z workiem śnieżnym na dachu jest zastosowanie mat grzewczych. Są one zasilane prądem i przez podgrzewanie roztapiają śnieg. Obciążenie konstrukcji w ogóle nie występuje, bo stopniały śnieg zostaje odprowadzony z dachu w taki sam sposób jak woda opadowa.

Maty grzewcze są niestety drogie. Wykonanie takiej instalacji dla 200 m2 powierzchni dachu to koszt rzędu 50 000 zł. Dodatkowo powinno się również uwzględnić koszt prądu. Działanie mat jest bardzo energochłonne, więc i ich eksploatacja też nie jest tania.

Przeniesienie worka śnieżnego na dach nowej hali

Jeśli zaplanujemy przylegający do istniejącej części fragment nowej o tej samej wysokości, to worek śnieżny utworzy się na nim. Tym samym jego ciężar przeniesie się na nową konstrukcję. Wtedy nie ma konieczności ingerowania w starą konstrukcję.

To rozwiązanie rzutuje jednak na wygląd nowego obiektu. Nie każdemu inwestorowi może spodobać się ze względów estetycznych.

Co wybrać?

To zależy. Każdy przypadek jest inny. Optymalne rozwiązanie będzie zależało od parametrów działki i istniejącej hali. Poza tym trzeba wziąć pod uwagę potrzeby i preferencje inwestora.

Jeśli ten nie zgodzi się na zmienną wysokość nowej hali ze względu na system stosowanych regałów albo walory estetyczne, to obniżenie części budowanego obiektu nie wchodzi w grę. To kwestia priorytetów.

Jeżeli konstrukcja istniejącej hali nie wymaga wzmocnień, to właściwie bez dodatkowych nakładów na zabezpieczenie obciążenia śniegiem można rozpocząć rozbudowę. To niestety relatywnie rzadka sytuacja.

Kosztowną, ale prostą do zastosowania opcją są maty grzewcze. Jeśli więc inwestor chce jak najszybciej przeprowadzić rozbudowę i dodatkowej koszty nie są dla niego problemem – będzie to wariant dla niego.

Obciążenie śniegowe w Polsce – projektowanie rozbudowy

Obciążenie śniegiem i wiatrem to jeden z tych aspektów budownictwa przemysłowego, o którym inwestorzy nawet nie wiedzą. Łatwo go bagatelizują i starają się uniknąć dodatkowych kosztów. Uważają, że jedyne co muszą robić to odśnieżać dach. Owszem, należy usuwać nadmiar śniegu, ale przede wszystkim trzeba odpowiednio zaprojektować konstrukcję.

Nawet architektom, którzy na co dzień nie projektują obiektów przemysłowych, zdarza się nie wziąć pod uwagę tego czynnika. Gdy spotykamy się z taką sytuacją, zawsze wprowadzamy odpowiednie zmiany do projektu. To naprawdę potencjalne zagrożenie, które należy uwzględnić.