Строим склад правильно Максим Иванов

Подойдем к вопросам строительства с позиции эффективности и максимальной универсальности. Для этого разработаем концепцию строительства универсального складского комплекса класса А.

В первую очередь определим потребителей складских площадей. От этого зависит, как будут использоваться возводимые складские объекты. Основными вариантами использования складского комплекса могут являться:

• сдача площадей в аренду;
• продажа площадей;
• оказание складских услуг по обработке товаропотоков.

В каждом случае мы будем использовать складской комплекс для разного бизнеса, но возводимые объекты должны подходить для любого из вариантов. 

Стратегии развития бизнеса могут быть различны и от них зависят требования к архитектурно-строительным решениям.

1. Для сдачи в аренду склады должны быть удобными. Все технологии хранения и отбора должны иметь возможность реализоваться.
2. Склады, предназначенные для продажи, обязаны быть ликвидными, то есть соответствовать общепринятым риэлторским понятиям.
3. Чтобы самим работать на складе, нужно иметь понятную технологию все процессы должны быть описаны, ресурсы полностью посчитаны, любые ситуации разобраны.

Эти требования должны быть выполнены в результате проектирования. Определившись с основным назначением складского комплекса, мы можем переходить к разработке концепции.

КОНЦЕПЦИЯ СКЛАДСКОГО КОМПЛЕКСА

Собственно проектирование концепции склада состоит из четырех частей, и у каждой есть свои задачи и свои способы решения.

Этап 1. Определение потенциала участка.

Основная задача – разработка и предложение мероприятий по улучшению строительной привлекательности участка. Сюда входит определение ограничений в строительстве: как изменяемых (рельеф, переносимые коммуникации), так и не изменяемых (ЛЭП, газопроводы, водоводы).

Этап 2. Разработка генплана.

Основные задачи- разработка вариантов застройки участка, проведение сравнительного анализа технологических возможностей вариантов, выбор наиболее рационального из них.

Этап 3. Разработка компоновочных решений складских зданий.

Основные задачи - определение оптимальных габаритов зданий, создание рациональных объемно-планировочных решений складских зон и помещений, разработка вариантов технологии.

Этап 4. Определение требуемых ресурсов.

Основные задачи – расчет инженерных нагрузок, составление бюджета создания склада, календарного графика выполнения работ и формирование технического задания на архитектурно-строительное проектирование.

В результате выполнения этих четырех частей концепции мы получим следующие материалы:

1. Генплан, на котором нанесены все сооружения.
2. Основные технологические характеристики: площадь складов и административно-бытовых помещений, емкость хранения, пропускная способность, численность персонала.
3. Нагрузки на сети: объемы потребления воды, электричества и газа.
4. Бюджет строительства и оснащения.
5. График работ.

Теперь разберем каждый этап подробно.

ЭТАП 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА УЧАСТКА

Мы имеем участок земли, на котором хотим разместить складской комплекс и все необходимые объекты. Для начала работ необходимо получить геоподоснову, по которой можно определить форму участка, особенности рельефа, размещение подъездных путей автомобильного и железнодорожного транспорта. 

На геоподоснове указывается наличие ЛЭП и ее мощность, газопроводы, водоводы и другие ограничения в строительстве. Также для оптимального размещения инженерных сооружений желательно знать, с каких сторон участка возможен подвод инженерных коммуникаций.

Впрочем, начинать разрабатывать концепцию можно даже при отсутствии каких-либо исходных данных. Типичная ошибка большинства проектировщиков – затягивание работ и постоянное запрашивание новых исходных данных. 

Но для того чтобы успешно спроектировать склад, ваша проектная команда должна научиться работать в условиях неопределенности, то есть предлагать различные варианты решения каждой из основных задач проекта. В дальнейшем, в зависимости от уточнения исходной информации, осуществляется выбор более подходящего из уже разработанных вариантов.

Но сначала следует определить наиболее значимые для вас параметры склада, такие как площадь застройки и мощность погрузочно-разгрузочных фронтов. Затем нужно прорисовать возможные варианты размещения зданий комплекса на участке. После этого у вас сложится понятие о потенциале территории. Вы сможете рассмотреть варианты очередности возведения построек, получите представление о сроках строительства и необходимых вложениях. 

Даже если со временем выяснится, что коммуникации, например, подходят к участку с другой стороны, то перенос трансформаторной подстанции не сильно повлияет на значимые параметры уже разработанной концепции склада. Чтобы увереннее выполнять проектирование комплекса даже при отсутствии каких-либо исходных данных, мы предлагаем воспользоваться нашими алгоритмами проектирования. 

Основной принцип проектирования в условиях неопределенности выглядит так.

Шаг 1. Рассмотреть все варианты решения задачи.

Шаг 2. Определить критерий выбора.

Шаг 3. Выбрать наиболее подходящий вариант.

Теперь реализуем этот принцип на конкретном примере. Определим потенциал участка, изображенного на рис. 1. Прежде всего, необходимо изучить имеющиеся внешние факторы, ограничивающие возможности застройки. Конечно, оптимальным является ровный участок квадратной формы без ограничений в строительстве. Но на практике вы вряд ли встретите такой. Обычно участок застройки далек от идеального. 

Сложная геометрия, перепады рельефа, водоемы и овраги вынуждают проявлять чудеса изобретательности при разработке планировочных решений. Чаще всего приходится сталкиваться и со сложным рельефом, и с наличием на участке линии электропередач, газопроводами и водоводами. Охранные зоны этих коммуникаций могут существенно уменьшить площадь застройки. Трудности обычно возникают при наличии на участке непереносимых коммуникаций. 

В первую очередь нужно определить возможность выноса их за пределы участка. Если такой возможности нет или стоимость переноса слишком высока, тогда ограничения в строительстве, вызванные охранными зонами этих коммуникаций, принимаются как факт.

Размеры охранных зон в каждом конкретном случае могут сильно различаться. Также различаются вызываемые коммуникациями ограничения. Нормативными документами определяются габариты охранной зоны и описывается само ограничение. 

Например, в охранной зоне ЛЭП можно ездить, но нельзя строить здания и размещать стоянки автотранспорта. В охранной зоне водоводов нельзя ни строить, ни ездить. Разобравшись с ограничениями в застройке, вызванными коммуникациями, переходим к изучению особенностей рельефа. Сам по себе перепад отметок поверхности участка не является ограничением в строительстве. Но часто, чтобы сделать участок пригодным для использования, требуется вложить в исправление рельефа значительные средства.

ШАГ 1. АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Возведение складских объектов на участке со сложным рельефом возможно тремя способами:

• выравнивание участка путем перемещения (баланса) грунтовых масс;
• выполнение ступенчатой застройки с устройством подпорных стен;
• устройство склада на свайном основании.

В этом случае под плитой пола склада может быть размещена стоянка автотранспорта. 

Критериями выбора варианта служат достаточное количество площадей и стоимость создания 1 м2 склада.

Вариант 1. Баланс грунтовых масс (выемка/насыпь).

Площадка застройки выравнивается перемещением грунта с высоких участков на низкие. Это наиболее простой способ выравнивания. Желательно, чтобы перемещаемые грунты имели достаточные свойства для того, чтобы служить основанием для складского здания. Например, болотистые почвы придется полностью заменять песчаными. Выравнивание площадки с помощью баланса грунтовых масс требует устройства откосов грунта (как правило, с уклоном не менее 30°) по периметру площадки. Устройство откосов уменьшает площадку застройки. Преимуществом такого выравнивания является невысокая стоимость работ. Как будет выглядеть складской комплекс в этом случае, показано на рис. 2.

Вариант 2. Ступенчатая застройка.

Основание складского здания устраивается ступенчатым способом. Ступени поддерживаются подпорными стенками. Складские постройки могут стоять отдельно, каждое на своем уровне-ступеньке, либо быть объединены в единый комплекс разноуровневых зданий. Такое решение менее практично, поскольку на территории пятна застройки сохраняются все перепады поверхности земли. Тем не менее, данный вариант уменьшает объем земляных работ и может успешно использоваться на больших участках. Складской комплекс, выполненный по принципу ступенчатой застройки, показан на рис.3.

Вариант 3. Свайное основание.

Если земля слишком дорогая, то оптимально используется рельеф при устройстве складского здания на свайном основании. Под складом устраивается парковка автотранспорта. Этот принцип строительства очень популярен при возведении торговых центров, расположенных вдоль МКАД. Из-за дороговизны земли эти супермаркеты делаются двухъярусными даже на ровном рельефе. Схема складского здания со стоянкой автотранспорта, размещенной под зоной хранения, приведена на рис. 4.

ШАГ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА

Для выбора способа выравнивания площадки сначала сравниваем логистические показатели, ведь в каждом из указанных вариантов получаются разные площади склада и разное количество стояночных мест. Затем проводим оценку по экономическим критериям. 

Например, оцениваем затраты на создание 1 м2 склада (или 1 м2 пятна застройки склада). Для получения величины удельных затрат суммируется стоимость участка и выравнивающих мероприятий, а потом эта цифра делится на площадь полученного пятна застройки. Чем меньше значение, тем выгоднее вариант. Логистический критерий выбора – достаточное количество площадей, стояночных мест и т.п. Финансовый критерий выбора – стоимость создания 1 м2 склада.

ШАГ З. ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ПОДХОДЯЩЕГО ВАРИАНТА

Наиболее простой и наименее затратный вариант выравнивания участка застройки – баланс грунтовых масс. Недостаток способа в том, что полезная площадь территории существенно уменьшается за счет устройства откосов грунта. Достоинством варианта является простота конструкции здания и наименьшие удельные затраты на создание склада. Применение ступенчатой застройки уменьшает объем земляных работ. При этом сроки строительства сокращаются, что, безусловно, является достоинством этого способа. 

Стоимость строительства несколько выше, чем у варианта с выравниванием площадки. Наибольшая емкость получается при реализации склада на свайном основании. Стоимость реализации этого варианта также максимальна. Применение такого решения целесообразно, если стоимость земельного участка высока. Предположим, что мы выбрали для нашего участка наиболее простое решение – баланс грунтовых масс.

ЭТАП 2. РАЗРАБОТКА ГЕНПЛАНА

Следующей задачей является создание генплана, то есть разработка концепции застройки участка. И на этом этапе мы также рассматриваем все варианты застройки, определяем потенциал каждого варианта, сравниваем их и принимаем окончательное решение. Наиболее часто рассматриваются следующие возможности:

• застройка склада стандартными модулями (рис. 5 на стр. 16). Типовые модули имеют прямоугольную форму и площади 5-10 тыс.м2;
• размещение на участке единого складского здания (рис. 6 на стр. 16). Площадь складского здания может достигать 50-100 тыс.м2 .

Критериями выбора варианта застройки являются:

• максимальная площадь застройки;
• соответствие задачам бизнеса.

Под соответствием задачам бизнеса понимается возможность удобной «нарезки» складских зданий для сдачи в аренду или оказания услуг. Также на этом этапе определяется необходимость устройства железнодорожной рампы и количество ворот для автотранспорта. 

Разработка компоновочных решений проводится в два этапа. На первом основным условием разработки является обеспечение максимальных емкостей хранения проектируемого склада. 

Варианты оцениваются по показателям емкости и пропускной способности. На втором этапе разработка проводится исходя из условий предоставления максимального уровня сервиса потенциальным клиентам складского комплекса. На начальном этапе разработки генплана необходим творческий подход не столько инженерный, сколько архитектурный. 

Архитектурно-строительные решения складских корпусов допускают возможность возведения зданий неправильной формы (устройство непрямых углов и непараллельных стен). Размеры складских корпусов в плане определяются исходя из максимально возможной застройки участка. Погрузочно-разгрузочный фронт может быть выполнен в виде прямых или косых доков, как встроенных, так и выносных. Также может использоваться выносная рампа.

Главная задача начального этапа – полнocтью раскрыть потенциал участка и показать все возможные варианты застройки.

Затем из представленных вариантов выбирается наиболее отвечающий критериям выбора (по емкости и пропускной способности). Так, рассмотрев два варианта застройки нашего участка (рис. 5 и 6), мы решили предварительно выбрать вариант строительства единого складского здания.

Второй этап создания генплана – детальная проработка выбранного варианта.

1. Принимаются места въездов/выездов на территорию склада. Количество и размещение въездов должно обеспечивать возможность подъезда на стоянку рядом с нужным корпусом или непосредственно к разгрузочным воротам без лишних передвижений по территории склада. Около въездов устраиваются КПП.
2. Определяются места стоянок крупнотоннажного автотранспорта. Удобно располагаются стояночные места по периметру территории склада и непосредственно около складских корпусов. У каждого корпуса должна быть организована стоянка для легкового автотранспорта.
3. Определяется, будет ли организован отдельный офис или все административно-бытовые помещения расположатся в двухэтажном мезонине над зоной приемки/ отгрузки складских корпусов.

4. Определяются места расположения зданий и сооружений, обеспечивающих нормальное функционирование склада. В состав вспомогательных зданий и сооружений входят следующие объекты:

   • трансформаторная;
   • электрощитовая;
   • котельная;
   • газораспределительная подстанция;
   • водопроводная насосная станция;
   • канализационная насосная станция;
   • противопожарная насосная станция;
   • водопроводная насосная станция;
   • очистные сооружения;
   • насосная станция пожаротушения;
   • пожарные резервуары;
   • здание технических служб;
   • мусорная контейнерная площадка;
   • стоянки для спецтехники.

   При разработке вариантов размещения на участке этих объектов определяются оптимальные геометрические характеристики каждого объекта (длина, ширина, высота), возможность совмещения с другими постройками, а также ограничения в размещении с учетом имеющихся особенностей участка.

Результат второго этапа: для дальнейшего проектирования предлагается вариант строительства единого складского здания. Финальный вариант генплана показан на рис. 7.

ЭТАП 3. РАЗРАБОТКА КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ СКЛАДСКИХ ЗДАНИЙ

На этапе разработки внутренних компоновок определяются такие характеристики, как высота здания, шаг колонн, места размещения перекрытий, количество ворот и т. д. Если у ваших проектировщиков нет опыта разработки проектов современных складских зданий, то в качестве ориентира можно использовать параметры, приведенные в риэлторских классификаторах. В них в общих чертах обозначены требования к складскому зданию.

Рассмотрим параметры, принципиальные для логистики. Это нужно для того, чтобы объяснить привлекательность возводимого объекта потенциальным пользователям – арендаторам или покупателям.

ВЫСОТА ЗДАНИЯ

Рабочая высота здания (высота от уровня пола до низа инженерных конструкций) определяется габаритами стеллажного оборудования зоны хранения товара. Наша задача – обеспечить оптимальную высоту складских зданий. Чем выше склад, тем большее количество ярусов хранения товара можно в нем разместить.

Ограничением является рабочая высота подъема вил у складской техники. Поскольку современные ричтраки способны размещать паллету с товаром на уровень 12 м, общая высота стеллажа с товаром в 1,5- и 2-метровых паллетах составит около 14 м. Пол склада должен быть поднят над уровнем погрузочно-разгрузочной площадки на 1,2 м. Это является обязательным условием для складов, работающих с крупнотоннажным автотранспортом.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛУ

Основные требования к полу: ровность, несущая способность и стойкость к истиранию. Для обеспечения нормальной работы ричтраков, перемещающих паллеты на высоте более 10 м, ровность пола должна соответствовать стандарту DIN 18 202. Для обеспыливания и упрочнения поверхности пола может использоваться полимерное покрытие или выполняется «топинг». Для расчета плиты пола требуется определить нагрузку от стеллажного и подъемно-транспортного оборудования, а также от размещенного на полу товара. Наибольшей является нагрузка на пятку стеллажа, ее величина зависит от веса паллет с товаром (на рис. 8 показано, как формируется нагрузка).

ШАГ КОЛОНН

Шаг колонн имеет значение при расстановке стеллажного оборудования. В большинстве случаев на складах монтируются широкопроходные фронтaльныe стеллажи. Принятый в строительстве шаг колонн, кратный 6 м, является вполне приемлемым. Сам размер пролета не имеет значения. Колонны, расставленные с шагом, кратным 6 м, попадают между ниток стеллажей и не влияют на работу склада. При более редкой, узкопроходной, схеме размещения стеллажей или при установке архивных набивных или гравитационных конструкций наиболее удобным является шаг колон не менее 12 х 24 м (то есть колонны ставятся в продольном направлении через каждые 24 м, а в поперечном через каждые 12м).

КОЛИЧЕСТВО ВОРОТ

Обязательным условием для работы складского комплекса является наличие достаточного количества ворот. При строительстве склада класса А не останавливаются перед выбором между открытой рампой и встроенными доками. Ворота, оснащенные комплектом докового оборудования и тепловыми завесами, должны обеспечивать хорошую пропускную способность и комфортную работу. Бытует мнение, что для склада класса А необходимо иметь ворота на каждые 500 м 2 складских площадей. Не страшно, если при проектировании вы не смогли достичь таких показателей. 

Объясните арендаторам, как посчитать требуемое им количество ворот (Nворот) если известно количество входящего транспорта (Na/T), время разгрузки одной машины (tразгр) и общее время работы склада (Тработ) :

Nворот= ((Na/t*tразгр/(отгрузки))/(Т работ)

Из этой формулы следует, что через одни ворота мы можем в течение одного рабочего дня разгрузить три фуры (по 1 ч на каждую) и отгрузить десять «Газелей» (по 30 мин. на каждую). А вот площадей для хранения такого товаропотока нам потребуется никак не меньше 1500-2000 м2 . Конечно, приходится сталкиваться с ситуациями, когда дистрибьютору надо отгрузить до 8.00 больше сотни автомобилей – обычное требование для доставки лекарств или косметики. 

В этих случаях выполняется «индивидуальная подгонка» под заказчика, например, применяются решения с рампой или крытой площадкой. Нестандартные конструкции воротных доков используются на узких участках или при недостатке площадей. Для увеличения площади здания за счет погрузочно-разгрузочной площадки автомобиль может ставиться под разгрузку не перпендикулярно, а под углом в 45-60° к стене склада. В этом случае для разгрузки применяются «косые» доки.

РАЗМЕЩЕНИЕ АДМИНИСТРДТИВНО-БЫТОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Административно-бытовые и офисные помещения удобно размещать на перекрытии над зоной погрузки/разгрузки автотранспорта. Высота перекрытия определяется габаритами складского подъемно-транспортного оборудования, высотой подъема ворот, габаритами инженерных коммуникаций, размерами балок перекрытия. С учетом перечисленных параметров высота перекрытия обычно принимается на отметке 5,5-6 м от уровня пола склада. Оптимальная ширина перекрытия составляет 9-12 м, длина принимается равной длине погрузочно-разгрузочного фронта. При рабочей высоте склада в 14 м возможно устройство 2-3 этажей, на которых размещаются все требуемые помещения.

Часто перекрытие над зоной приемки/отгрузки используется также для размещения товара с ограниченным доступом или для выполнения дополнительной обработки товара. В этом случае необходимо учесть значительное увеличение расчетной нагрузки на перекрытие. 

Результатами работ третьего этапа является компоновочное решение складского корпуса, имеющего следующие характеристики:

• площадь складских зон составляет 10000 м2 ;
• емкость – 184000 паллето-мест;
• количество воротных доков – 110;
• складской комплекс разделен на 11 складских блоков;
• высота здания от пола до низа инженерных конструкций составляет 14 м.

Внутренняя планировка складских зон и помещений показывается на планах и разрезах. План разбивки помещений арендаторов склада приведен на рис. 9, разрез складского здания – на рис. 10.

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА АВТОТРАНСПОРТА, ПОСТУПАЮЩЕГО НА ТЕРРИТОРИЮ СКЛАДА

По емкости склада можно определить количество автотранспорта, поступающего на его территорию. 

Логика расчета довольно проста.

Шаг 1.

Рассмотрим предполагаемые типы транспортных средств, въезжающих на территорию складского комплекса.

1. Грузовые автомобили:
   • до 2 т;
   • 3-5 т;
   • 5-8 т;
   • более 8 т;
   • фуры.
2. Легковые автомобили.
3. Автобусы.

Шаг 2.

Задаем тип грузового автотранспорта, который будет привозить товар на склад, и тип транспортных средств, в которые будет отгружаться товар. Обычно товар на склад поступает большими партиями (в крупнотоннажных автомобилях), а отгружается мелкими (в средние и малотоннажные машины). Зная это, мы с большой долей вероятности можем составить процентное распределение автотранспорта, привозящего и увозящего товар (см. таблицу 1). Емкость склада мы определили, подсчитав количество получившихся паллето-мест. Среднюю оборачиваемость «товаров народного потребления» можно принять равной 21 дню.

Таблица 1. Процентное распределение привозимого и увозимого товара по ТС

	Грузовые автомобили
	До 2 т	2-5 т	5-8 т	Более 8 т	Автопоезда
Тип автотранспорта на приход в процентном соотношении	0%	0%	1%	4%	95%
Тип автотранспорта на уход в процентном соотношении	10%	25%	40%	20%	5%

Шаг 3.

Поделив емкость склада на величину оборачиваемости, получаем объем суточного поступления и суточных отгрузок товара.

Шаг 4.

Теперь осталось определить суточный объем поступления и отгрузки и распределить его между типами автотранспорта согласно процентным значениям в таблице 1. При этом распределении, конечно, нужно учитывать разные грузоподъемность или объем кузова различного автотранспорта.

Количество легкового автотранспорта и автобусов, привозящих персонал склада, определяется по численности работающего персонала.

Шаг 5.

Задав значение, на сколько работников приходится один легковой автомобиль, получаем требуемое количество парковочных мест легкового автотранспорта на территории склада.

Затем определяем, как будут добираться остальные сотрудники. Если рядом со складом нет остановок общественного транспорта, то следует посчитать количество автобусов, необходимое для доставки большей части работников.

Шаг 6.

Наибольшая интенсивность движения предполагается в дневное время. Это вызвано необходимостью отгрузки товара в средне- и малотоннажный автотранспорт утром и днем. Ночью обычно выполняется сборка заказов и приемка товара. Результатом расчета является количество парковочных мест для легковых и грузовых машин, расчет количества КПП, а также показатели интенсивности движения автотранспорта по территории комплекса.

ЭТАП 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ РЕСУРСОВ

На требуемую ресурсоемкость оказывают влияние следующие параметры:

• геометрические размеры (объем) зданий склада;
• требуемая температура в операционных зонах и зонах складирования;
• численность рабочего и административного персонала;
• требуемый состав и потребляемая мощность оборудования.

По геометрическим размерам возводимых зданий определяются требования к теплоснабжению и, соответственно, определяется расход газа (для газовой котельной). Также по габаритам здания принимается расход воды на пожаротушение. По численности рабочего и административного персонала принимается расход воды на хозяйственные и бытовые нужды и определяется объем стоков хозяйственно-бытовой канализации. Расчет емкости пожарных резервуаров включает требования к потреблению воды на наружное и внутреннее пожаротушение. Объем электропотребления рассчитывается исходя из характеристик силовой части и освещения. Расход газа определяется по расчету тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещений логистического центра. Результат четвертого этапа приведен в таблице 2.

РЕЗУЛЬТАТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Мы показали, как поэтапно разрабатывается генплан складского комплекса, определяются параметры складских помещений, и выполняется предварительный расчет ресурсов. Теперь мы на примере убедились, что задача проектирования склада выполнима при структурном подходе. Выбор каждого технологического решения осуществлялся в три этапа.

1. Рассмотреть все варианты выполнения.
2. Исключить те, которые не соответствуют требованиям.
3. Выбрать наиболее эффективные.

Такая методика дает возможность получить самое эффективное решение. Риски не оправдать вложения значительно снижаются.