Come si progetta un edificio in struttura d'acciaio per uno stabilimento di lavorazione alimentare che soddisfi i requisiti di igiene e lavaggio?

Un impianto di lavorazione alimentare è uno dei pochi tipi di edificio in cui la struttura portante, l'involucro e il pavimento vengono valutati tutti rispetto a un'unica domanda: questo spazio può essere pulito e può rimanere pulito dopo centinaia di turni di produzione? Gli acquirenti che affrontano un edificio in struttura d'acciaio come se fosse un magazzino generalmente scoprono il divario sei mesi dopo, quando l'acqua di lavaggio si è fatta strada dietro un rivestimento murale, quando la pendenza di drenaggio è troppo bassa per smaltire i solidi, o quando un ispettore chiede un dettaglio che nessuno ha disegnato.

Questa guida è scritta per le persone che si assumono effettivamente questo rischio: produttori alimentari che ampliano la capacità, sviluppatori che costruiscono un impianto per un affitto, società di ingegneria che preparano un pacchetto di gara e importatori che si approvvigionano di un edificio in acciaio pre-ingegnerizzato dall'estero. Illustra la sequenza seguita dagli acquirenti esperti, dalla mappa delle zone igieniche alla formulazione della RFQ, e spiega dove una struttura d'acciaio vi aiuta e dove vi danneggerà se la dettagliatura viene lasciata al caso.

Nulla di quanto qui contenuto sostituisce i vostri ingegneri di processo, il vostro team di sicurezza alimentare o la vostra autorità locale. Ciò che fa è mettere le decisioni edilizie nell'ordine in cui devono essere prese, in modo che i preventivi che raccogliete siano comparabili e l'edificio che ricevete possa essere gestito come il vostro prodotto richiede.

Perché un impianto di lavorazione alimentare ha bisogno di una logica costruttiva diversa da quella di un magazzino?

Un magazzino è progettato per mantenere le merci asciutte e movimentare rapidamente i pallet. Un impianto alimentare è progettato per gestire contemporaneamente acqua, residui di prodotto, movimento dell'aria e flusso delle persone, e queste quattro cose si combattono a vicenda. L'acqua viene usata per la pulizia, quindi entra nell'edificio di proposito. La pressione dell'aria deve impedire alle aree a rischio più elevato di contaminare quelle a rischio inferiore, quindi le porte non possono semplicemente essere lasciate aperte. Le persone devono passare attraverso percorsi controllati anziché prendere la via più breve. I residui di prodotto devono lasciare l'edificio senza attraversare zone pulite.

Una volta accettato che l'acqua sarà presente routine, le regole di dettagliatura cambiano. Una parete perfettamente adeguata per un centro di distribuzione, con una singola lamiera profilata fissata su arcarecci e qualche sovrapposizione, diventa un rischio in una sala di processo umida. L'acqua spinta da una manichetta a distanza ravvicinata si comporta in modo molto diverso dalla pioggia che cade obliqua. Trova il bordo inferiore della lamiera, la giunzione orizzontale, la testa della vite, lo spazio dietro un telaio di porta e la piccola apertura attorno a un passaggio di tubo.

La maggior parte degli acquirenti nei mercati di esportazione opera anche all'interno di un quadro di gestione della sicurezza alimentare. A seconda del mercato di destinazione, questo può essere un piano basato su HACCP, un sistema ISO 22000, uno standard della grande distribuzione come BRCGS o SQF, oppure una normativa nazionale sull'igiene nella famiglia delle norme UE sull'igiene alimentare o del quadro statunitense sui controlli preventivi. Questo articolo non afferma che un particolare dettaglio costruttivo soddisfi uno specifico schema, perché l'interpretazione appartiene sempre al vostro auditor e alla vostra autorità. Spiega invece quali caratteristiche edilizie tendono a esaminare tali quadri: superfici pulibili, assenza di cavità non sigillate, flusso controllato di aria e persone, separazione dei percorsi dei rifiuti e drenaggio che non ristagni.

La conseguenza pratica è che la specifica dell'edificio deve essere scritta da qualcuno che comprende sia il processo che la struttura. Se il lato processo arriva dopo l'ordine della struttura, pagherete dei compromessi: acciaio secondario aggiuntivo saldato in opera, rivestimenti tagliati attorno agli impianti o una soletta che deve essere ristagliata per il drenaggio.

Perché dovresti disegnare una mappa delle zone igieniche prima di fissare la griglia strutturale?

Prima che venga fissata la posizione di una singola colonna, l'acquirente e l'ingegnere di processo dovrebbero concordare una mappa delle zone igieniche. La mappa divide l'impianto in aree con requisiti ambientali diversi e poi verifica che i percorsi tra di esse siano controllati. Una disposizione tipica per un impianto di medie dimensioni attraversa quattro livelli di rischio.

Zona	Attività tipiche	Implicazione edilizia
Basso rischio / asciutto	Ricevimento merci a temperatura ambiente, ingredienti secchi, stoccaggio imballaggi, spedizione	Involucro isolato standard, porte di banchina, altezza libera generosa per scaffalature, esclusione dei parassiti alle aperture
Rischio medio	Miscelazione a secco, pesatura, confezionamento di prodotti non pronti al consumo	Superfici con rivestimento sigillato, fornitura d'aria controllata, aria di reintegro filtrata, giunzioni facili da pulire
Alta cura / umido	Lavaggio, cottura, raffreddamento, affettamento, assemblaggio di prodotti pronti al consumo	Pareti e pavimenti idonei al lavaggio, pendenze del pavimento verso lo scarico, raccordi a gola, giunti dei pannelli sigillati, strategia per il soffitto
Rifiuti e servizi	Locali rifiuti, lavaggio vaschette, locali tecnici, officine	Struttura separata o compartimento antincendio, pressione dell'aria negativa, accesso esterno dedicato, margine di corrosione

La mappa delle zone di solito modifica il layout della struttura in tre modi. Primo, ti fa pensare se l'area ad alta cura debba essere una struttura separata all'interno di un involucro più grande, perché una struttura interna separata consente di dettagliare un soffitto dedicato, un sistema di drenaggio dedicato e un'unità di trattamento aria dedicata senza compromettere il resto dell'edificio. Secondo, impone che la griglia delle colonne si allinei con le linee delle pareti igieniche, in modo che le pareti cadano su una colonna o su un riempimento chiaramente progettato anziché a metà campata. Terzo, separa i percorsi del personale e del prodotto, il che spesso significa una porta in più o una camera d'aria che occupa spazio che non avevi conteggiato.

Vale la pena dedicare una settimana a questa mappa. Modificare una griglia di colonne dopo l'approvazione dei disegni strutturali è costoso. Modificare una linea di parete igienica prima dell'approvazione è quasi gratuito.

Quale sistema strutturale si adatta a un impianto alimentare: portale, multi-campata o ibrido?

La maggior parte degli edifici alimentari a un piano nel mercato di esportazione è costruita con telai in acciaio laminati a caldo o composti con involucri in pannelli sandwich isolati. Tre configurazioni dominano, e quella giusta dipende da come volete gestire il processo, non da ciò che costa meno al metro quadrato.

Portali a campata libera

Una campata libera offre una piastra di pavimento ininterrotta, che è esattamente ciò che desiderano le linee di processo lunghe, i forni continui, gli abbattitori a spirale e i sistemi di trasporto aerei. Consente anche di riorganizzare le linee in seguito senza discutere con una colonna. Campate libere da 30 a 45 metri sono comuni negli impianti alimentari, e campate più ampie sono tecnicamente possibili ma aumentano la profondità dell'arcareccio, il che a sua volta influisce sull'altezza dell'edificio e sul costo delle pareti. Una campata libera è la scelta predefinita migliore quando è probabile che il layout del processo cambi o quando devi mantenere il pavimento libero per le macchine di pulizia.

Telai multi-campata

I telai multi-campata introducono colonne interne a intervalli regolari e riducono la profondità dell'arcareccio e il peso dell'acciaio per metro quadrato. Sono efficienti quando l'edificio è largo, quando le pareti interne seguiranno comunque le linee delle colonne e quando il processo è organizzato in linee parallele. In un impianto alimentare, le colonne interne hanno un costo nascosto: ognuna è una penetrazione nel pavimento, un ostacolo alla pulizia e un potenziale punto di annidamento alla base. Gli acquirenti che scelgono multi-campata spesso specificano un dettaglio della base della colonna con un plinto in cemento e un raccordo igienico a gola in modo che la giunzione possa essere pulita. La nostra gamma di capannoni prefabbricati in acciaio multi-campata è normalmente specificata in questo modo per impianti in cui il processo è organizzato in campate.

Disposizioni ibride

Molti progetti alimentari finiscono con un ibrido: una sala ad alta cura a campata libera al centro, aree di stoccaggio a secco e imballaggio multi-campata attorno, e un blocco rifiuti separato. Questa è spesso la risposta più economica, perché si spende la campata costosa solo dove il processo lo richiede. Il problema è che le interfacce tra le tre strutture devono essere dettagliate come giunti di dilatazione, con flashing adeguati, taglio del fuoco dove richiesto e una strategia di drenaggio che non invii acqua da un tetto all'altro.

Qualunque sistema si scelga, il progetto strutturale deve ricevere i carichi reali. Gli impianti alimentari trasportano attrezzature che i magazzini non hanno: linee di processo su supporti in acciaio, piattaforme soppalcate per utilities, controsoffitti, unità di trattamento aria sul tetto, ponti tubi e attrezzature future che il piano marketing non ha ancora nominato. Se il programma dei carichi elenca solo tetto e vento, la struttura sarà progettata per un edificio che nessuno gestirà.

Come vanno coordinati i carichi del pavimento, le pendenze e il drenaggio con la struttura in acciaio?

Il pavimento è dove gli impianti alimentari falliscono più visibilmente. L'acqua che non raggiunge uno scarico diventa una pozza, poi un rischio di scivolamento, poi un problema di biofilm, poi un rilievo in audit. Due decisioni guidano tutto il resto: le pendenze e i giunti.

Nelle aree umide, la soletta viene solitamente gettata con pendenze di circa 1 su 80 a 1 su 100 verso un canale o una griglia, e la cifra esatta dovrebbe venire dal vostro team di processo e igiene piuttosto che dal costruttore. Una pendenza di questo ordine ha una conseguenza diretta per il livello strutturale: il livello finito del pavimento nel punto alto di una sala umida sarà diversi centimetri sopra lo scarico, e le piastre di base del telaio devono essere impostate rispetto alla soletta strutturale, non rispetto a uno zero nominale. Quando un edificio in acciaio viene importato come kit, il dettaglio della base della colonna e il piano di posa dei tirafondi sono i due documenti che decidono se il telaio può essere eretto sulla soletta che avete gettato. Gli acquirenti che trattano le fondazioni come una questione locale e il telaio come un acquisto spesso finiscono con spessori e boiacca dove avrebbe dovuto esserci un plinto progettato.

La seconda decisione sono i giunti. I giunti di costruzione, i giunti di dilatazione e i giunti tra diverse finiture del pavimento raccolgono tutti acqua e residui di prodotto a meno che non siano dettagliati. In una sala ad alta cura, una soluzione comune è mantenere la sala umida come un unico getto dove la geometria lo consente, posizionare i giunti di dilatazione solo dove la struttura li richiede e specificare un riempitivo igienico per giunti con profilo a gola. Dove un giunto deve attraversare un percorso di traffico, il riempitivo deve essere resistente all'usura oltre che pulibile.

Attorno alle colonne, la domanda di progetto è come impedire che l'acqua ristagni contro l'acciaio. Sollevare la base della colonna su un plinto in cemento da 150 a 300 mm, sigillare la piastra di base e raccordare a gola la giunzione pavimento-plinto è un approccio standard. Costa molto poco in fase di progetto ed è molto difficile da retrofittare una volta che la linea è in funzione.

Il drenaggio vincola anche indirettamente la griglia strutturale. I canali devono correre tra le linee delle colonne anziché attraverso di esse, e le griglie devono avere accesso per la pulizia. Se la griglia viene fissata prima che sia disegnato il layout di drenaggio, i canali finiranno per attraversare le piastre di base o passare sotto attrezzature che non possono essere spostate. Coordina i due insieme, nello stesso set di disegni.

Quale composizione di parete e tetto sopravvive effettivamente al lavaggio?

Per un impianto alimentare, l'involucro è una superficie igienica, non solo una barriera meteorologica. Tre composizioni sono comuni negli edifici in acciaio, e si comportano in modo molto diverso.

Lamiera profilata a singolo strato con isolamento separato è la più economica e la meno adatta per le sale umide. Crea una cavità dietro il rivestimento dove si accumulano umidità e polvere, e il rivestimento è difficile da sigillare in ogni penetrazione.

Pannelli sandwich isolati con anima incollata in fabbrica sono la scelta mainstream. Il pannello offre una faccia interna e una esterna, uno spessore definito e un giunto che può essere sigillato. Per gli impianti alimentari, i dettagli della specifica contano più del tipo di pannello: la faccia interna dovrebbe essere un rivestimento liscio e di colore chiaro con un rivestimento idoneo al contatto alimentare, i giunti dovrebbero essere sigillati anziché lasciati come sovrapposizione a secco, e i fissaggi non dovrebbero creare sporgenze esposte. La scelta dell'anima è di solito un equilibrio tra prestazioni termiche, prestazioni antincendio e costo, con lana minerale specificata dove la compartimentazione antincendio o i requisiti dell'assicuratore lo richiedono, e poliisocianurato o EPS usati dove domina la prestazione termica e la strategia antincendio lo consente.

Sistemi di pareti igieniche composite fissati all'interno della struttura portante sono comuni nelle sale ad alta cura. Offrono una superficie a filo, pulibile, con raccordo a gola al pavimento, e nascondono la struttura dietro un rivestimento continuo. Questo è l'approccio scelto da molti acquirenti per le aree pronte al consumo, ma ha una conseguenza strutturale: il rivestimento deve essere supportato da acciaio secondario, e lo spazio dietro di esso deve essere chiuso per prevenire l'accesso di parassiti e polvere.

Sul tetto si applica la stessa logica. Un semplice tetto metallico a doppia sovrapposizione va bene sopra lo stoccaggio a secco, ma il tetto di un impianto alimentare di solito richiede un lato inferiore controllato, una barriera al vapore continua e una strategia per le inevitabili penetrazioni di ventilatori di estrazione, attrezzature di raffreddamento montate sul tetto e sfiati. Le grondaie a cassetta sono un problema ricorrente: sono difficili da pulire, raccolgono detriti e, quando falliscono, inviano acqua nell'edificio anziché all'esterno. Dove il layout lo consente, le grondaie esterne con pendenza continua e scarichi generosi sono il dettaglio più sicuro.

I dettagli che gli acquirenti esperti richiedono includono: nessuna sporgenza orizzontale esposta entro 2 metri da un'area di manipolazione alimentare, nessun pluviale interno nelle sale di produzione, penetrazioni di servizio sigillate con collari adeguati, telai di porte a filo con la parete e uno strato continuo di controllo del vapore sul lato caldo dell'isolamento. Un confronto più dettagliato delle opzioni di rivestimento è esposto nella nostra guida alla scelta di un sistema di copertura e rivestimento.

Come si controllano condensa, umidità e pressione dell'aria in un edificio in acciaio?

La condensa è la modalità di guasto che sorprende più spesso i produttori alimentari, perché appare in un edificio che sembra perfettamente sigillato. In un impianto con cottura, lavaggio, raffreddamento e confezionamento sotto lo stesso tetto, avete tre regimi di umidità diversi e una struttura che conduce calore in ogni connessione.

Il primo controllo è una barriera al vapore continua sul lato caldo, con giunti nastrati e sigillati, e con un dettaglio accurato ovunque la barriera incontri un telaio di porta, una penetrazione o un elemento strutturale. Le interruzioni nella barriera sono dove inizia la condensa interstiziale. Il secondo controllo è la continuità termica: arcarecci in acciaio, travi di gronda e flange delle colonne sono ponti termici, e nei climi freddi o nelle celle frigorifere possono essere abbastanza freddi da condensare acqua sul lato ambiente. Sistemi distanziatori e interruzioni termiche sono disponibili e dovrebbero essere specificati in fase di progetto anziché aggiunti successivamente.

Il terzo controllo è la gestione dell'aria. Il design igienico generalmente richiede una cascata di pressione in modo che l'aria si muova dalle aree pulite a quelle meno pulite, con pressione più alta nelle sale ad alta cura e pressione negativa nelle aree rifiuti e lavaggio. Ciò significa che l'involucro deve essere ragionevolmente a tenuta d'aria, le porte devono essere interbloccate o almeno sequenziate, e la ventilazione meccanica deve essere progettata contro un tasso di infiltrazione noto. Un edificio con giunti di rivestimento che perdono non manterrà mai una cascata stabile, non importa quanto venga regolata l'unità di trattamento aria.

Il quarto controllo è specifico del processo. Le aree di cottura e lavaggio necessitano di estrazione sopra la fonte, con aria di reintegro filtrata e condizionata. Le celle frigorifere necessitano di una costruzione a tenuta di vapore sul lato caldo e di un percorso di drenaggio per l'acqua di sbrinamento. Lo stoccaggio a secco necessita dell'opposto: nessuna infiltrazione d'acqua e un ambiente stabile e asciutto, perché gli ingredienti igroscopici assorbono umidità dall'aria. Se state progettando uno spazio refrigerato o congelato all'interno dell'impianto, il nostro articolo su edifici in struttura d'acciaio per celle frigorifere e magazzini refrigerati copre le conseguenze per involucro e isolamento in maggior dettaglio, e i principi generali sono esposti nella nostra guida all' isolamento di un edificio in acciaio per prestazioni termiche.

Per un trattamento più approfondito dei meccanismi e della dettagliatura, il nostro articolo sul controllo della condensa in un edificio in struttura d'acciaio spiega dove la barriera al vapore deve essere continua e perché il dettaglio alla gronda conta più dello spessore del pannello.

Come fanno il design delle porte, le banchine e la dettagliatura a tenere fuori parassiti e contaminanti?

Le porte sono il punto debole di qualsiasi involucro di impianto alimentare. Ogni apertura è un percorso per aria, acqua, polvere, insetti e roditori, e ogni porta è anche un luogo dove un carrello elevatore può fare danni.

La prima decisione è la strategia di traffico. Personale, materie prime, prodotto finito e rifiuti non dovrebbero condividere la stessa porta se può essere evitato. In pratica, i layout degli impianti spesso finiscono con un ingresso del personale con un percorso di cambio, una banchina per le materie prime, una banchina per i prodotti finiti e un'uscita rifiuti, ciascuno con il proprio tipo di porta. Porte a rotolo rapido, barriere d'aria, tende a strisce e shelter di banchina sono l'hardware abituale, e ognuno ha un'implicazione di manutenzione e pulizia che dovrebbe essere discussa prima di essere specificato.

La seconda decisione è la banchina stessa. Una banchina di carico è un grande foro nell'involucro, e se non è protetta e sigillata contro il veicolo, perderà aria e acqua. Livellatori di banchina, shelter e guarnizioni, più una pensilina, sono il pacchetto standard. Il livello del pavimento alla banchina deve essere coordinato con la soletta strutturale e il drenaggio, perché l'acqua che scorre da un veicolo o soffiata durante la pioggia altrimenti viaggerà nell'area di stoccaggio a secco.

La terza decisione è la dettagliatura a livello del suolo. Uno spazio tra il fondo del rivestimento e la soletta è un'autostrada per i roditori. Un rialzo o cordolo in cemento, un angolare di base sigillato e una chiusura continua alla base sono misure semplici che costano quasi nulla e vengono frequentemente omesse nei pacchetti a basso costo. Lo stesso vale per le soglie delle porte, le penetrazioni e le giunzioni parete-parete.

Infine, pensate alle aperture nel tetto e nelle pareti per gli impianti. Ognuna dovrebbe essere una penetrazione progettata con un flashing, una guarnizione e, dove rilevante, una rete anti-parassiti. L'isolamento lasciato esposto a una penetrazione è sia un ponte termico che un luogo dove gli insetti possono annidarsi.

Come vanno gestite le prestazioni antincendio e la compartimentazione in un impianto alimentare?

L'incendio è il requisito più spesso lasciato a uno specialista alla fine del progetto, ed è quello che può forzare una riprogettazione dell'involucro. Le questioni da risolvere presto sono la resistenza al fuoco richiesta per la struttura, la compartimentazione tra aree ad alto e basso rischio, la combustibilità delle anime isolanti, la strategia di esodo e l'accesso dei vigili del fuoco attorno all'edificio.

In un edificio in acciaio, la resistenza al fuoco strutturale si ottiene solitamente o con vernice intumescente o con protezione a lastre, ed entrambe hanno conseguenze. Le vernici intumescenti richiedono una preparazione della superficie e uno spessore del film secco specificato che deve essere ispezionato e documentato; necessitano anche di ispezioni periodiche in servizio. Le lastre aggiungono peso alla struttura e complicano la dettagliatura attorno alle connessioni. Qualunque strada si intraprenda, il pacchetto documentale dovrebbe registrare cosa è stato applicato, dove e a quale spessore, perché è ciò che un assicuratore o un'autorità chiederà.

La compartimentazione è una questione di layout tanto quanto strutturale. Locali rifiuti, locali caldaie, stoccaggio carburante e aree con alto carico d'incendio sono solitamente separati da pareti resistenti al fuoco e, dove richiesto, da un soffitto o una zona di tetto resistente al fuoco. Su un telaio in acciaio, una parete tagliafuoco che attraversa l'edificio deve essere dettagliata in corrispondenza del telaio, del tetto e del pavimento, con giunti adeguatamente tagliafuoco. I pannelli con anima in lana minerale sono spesso scelti per queste aree perché l'anima non contribuisce combustibile a un incendio.

Lo sfogo di fumo e calore, la predisposizione sprinkler e l'accesso per i vigili del fuoco interagiscono tutti con il design del tetto. Gli sfiati di fumo devono essere nei posti giusti rispetto ai compartimenti e devono essere accessibili per i test. Se è richiesto un impianto sprinkler, la struttura del tetto deve portare il carico aggiuntivo di una rete di tubazioni piena d'acqua. Il nostro articolo su protezione antincendio e norme di resistenza al fuoco per edifici in struttura d'acciaio espone il quadro generale, e il pezzo complementare su norme di protezione antincendio per progetti internazionali è utile quando il mercato di destinazione ha le proprie aspettative normative.

Un avvertimento: non lasciate che un fornitore sostituisca un'anima di pannello per risparmiare dopo che la strategia antincendio è stata concordata. La differenza tra un'anima in lana minerale e un'anima in schiuma è invisibile una volta che l'edificio è rivestito, e cambia la compartimentazione, la posizione assicurativa e talvolta l'approvazione.

Dove si collegano alla struttura le utilities di processo e le attrezzature sospese?

Gli impianti alimentari trasportano più acciaio secondario per metro quadrato rispetto alla maggior parte degli edifici industriali, perché quasi tutto ciò che non è una colonna è appeso o fissato a qualcosa. Canalette portacavi, linee aria compressa, tubazioni vapore e acqua calda, circuiti CIP, condotti HVAC, illuminazione igienica, supporti per trasportatori e piattaforme per attrezzature necessitano tutti di supporto.

La decisione di progetto è se questi carichi sono portati dalla struttura principale o da acciaio secondario supportato da essa. Gli attacchi alla struttura principale sono efficienti ma inflessibili: una volta fabbricato l'arcareccio, non puoi spostare un carico concentrato senza saldare. L'acciaio secondario, sotto forma di un ponte tubi progettato o di un soppalco per servizi, offre flessibilità e tiene i supporti di processo fuori dalla zona del tetto. Il costo di un sistema secondario progettato è di solito inferiore al costo di un'improvvisazione saldata in opera, e non danneggia il rivestimento protettivo della struttura principale.

Le apparecchiature montate sul tetto meritano un'attenzione separata. Unità di trattamento aria, refrigeratori, ventilatori di estrazione e attrezzature di raffreddamento sono pesanti, vibrano e necessitano di accesso per la manutenzione. Dovrebbero poggiare su cordoli progettati con rialzi sigillati, su una piattaforma per apparecchiature con passerella, e con un percorso di sollevamento considerato in fase di progetto. Il retrofit di un'unità di trattamento aria su un tetto che non era mai stato progettato per essa è una delle cause più comuni di perdite e richiami negli impianti alimentari.

Il routing igienico conta quanto la capacità strutturale. I tubi che corrono sopra prodotto aperto dovrebbero essere eliminati o contenuti in un condotto sigillato, con un percorso di drenaggio in modo che la condensa non goccioli nel processo. I cavi non dovrebbero essere fissati ai rivestimenti igienici delle pareti in modo da creare sporgenze. Queste sono decisioni di dettagliatura, ma devono essere disegnate, perché altrimenti la squadra di montaggio prenderà la strada più veloce.

Un impianto alimentare può essere ampliato o riconfigurato senza fermare la produzione?

Quasi ogni produttore alimentare di successo supera la capacità dell'edificio prima della fine della sua vita utile progettata. La differenza tra un ampliamento doloroso e uno gestibile è di solito decisa nella fase di progetto originale.

Tre misure rendono molto più facile l'ampliamento successivo. Primo, progettare la struttura in campate regolari con una griglia modulare, in modo che un'estensione possa ripetere la stessa campata anziché richiedere una struttura su misura. Secondo, progettare un timpano o una parete laterale come telaio smontabile imbullonato, in modo che l'involucro possa essere aperto senza tagliare la struttura principale. Terzo, progettare gli impianti con capacità e punti di connessione di riserva, perché un'estensione avrà bisogno di alimentazione, aria, acqua e drenaggio al nuovo confine.

Sul lato processo, un ampliamento di solito significa una nuova linea, e una nuova linea richiede una rottura pulita nella produzione. Se l'edificio è pianificato pensando a una posizione futura della linea, comprese le pendenze di drenaggio, il carico del pavimento e la campata libera da colonne, l'arresto può essere limitato all'allacciamento anziché all'intera sala. Il nostro articolo su ampliamento di edifici in struttura d'acciaio dopo la costruzione copre le opzioni strutturali, e la stessa logica si applica alle pareti igieniche: progettarle su un modulo in modo che una stanza possa crescere di una campata senza demolire il rivestimento.

Vale anche la pena pensare al cambio di destinazione d'uso all'interno dell'impianto. Una stanza che oggi è stoccaggio a secco può diventare una sala di processo umida tra cinque anni. Se sapete che è possibile, specificate le pendenze del pavimento, i collegamenti di drenaggio e la composizione delle pareti per il caso umido fin dall'inizio, o almeno lasciate le predisposizioni strutturali che rendono il cambiamento economicamente sostenibile.

Cosa dovrebbe essere incluso nella RFQ affinché i fornitori offrano edifici comparabili?

La maggior parte degli acquisti deludenti di edifici in acciaio non è causata da acciaio scadente. È causata da una richiesta che ha permesso a ogni fornitore di presumere qualcosa di diverso. Una RFQ per un impianto alimentare dovrebbe eliminare questa libertà.

Documenti da allegare. Un piano del sito con livelli, un layout di processo che mostri attrezzature e spazi liberi, un disegno delle zone igieniche, il programma dei carichi strutturali comprese le apparecchiature montate sul tetto e i servizi sospesi, la campata libera e l'altezza di gronda richieste, la strategia antincendio e le aspettative normative di progetto del mercato di destinazione. Se alcuni di questi non esistono ancora, ditelo esplicitamente e chiedete che le ipotesi siano elencate nell'offerta.

Specifica dell'involucro. Tipologia di pannello, materiale del nucleo, spessore, rivestimento delle facce interna ed esterna, colore, metodo di sigillatura dei giunti, dettagli di angoli e base, disposizione di grondaie e pluviali e l'estensione di eventuali rivestimenti interni igienici. Richieda il fornitore dei pannelli e la certificazione che accompagna il pannello, perché il nucleo non è visibile dopo l'installazione.

Struttura e protezione. Grado dell'acciaio e norma di riferimento, tolleranze di fabbricazione, tipo di connessione, preparazione della superficie e sistema di verniciatura con uno spessore specificato del film secco, e il trattamento delle aree saldate o tagliate in cantiere. Se è richiesta la zincatura a caldo, specifichi se si applica all'intera struttura o solo agli elementi esposti, perché la differenza di prezzo è significativa.

Aperture e porte. Un prospetto delle porte con dimensioni, tipologie, requisiti prestazionali e ferramenta, oltre alle attrezzature di banchina e ai dettagli di sigillatura. Chieda chi fornisce le porte: un pacchetto che esclude le porte non è comparabile con uno che le include.

Confini dell'ambito di fornitura. Chi progetta la fondazione, chi fornisce i tirafondi, chi è responsabile del montaggio, chi fornisce gru e attrezzature di accesso, chi sigilla gli attraversamenti e chi collauda porte e ventilazione. Un kit importato con confini di fornitura poco chiari è il punto in cui iniziano la maggior parte degli sforamenti di costo.

Documentazione. Disegni di montaggio, piani di posa dei tirafondi, distinta di imballaggio per container, marcatura dei pezzi, manuale di montaggio e manuale di manutenzione con il sistema di verniciatura e gli intervalli di ispezione. Li richieda nell'offerta, non dopo l'ordine.

Condizioni commerciali. Base di consegna, lead time di produzione calcolato dall'approvazione dei disegni anziché dalla data dell'ordine, condizioni di pagamento, ambito e durata della garanzia e disponibilità dei ricambi per porte e pannelli.

La domanda più utile in tutta la RFQ è semplice: chieda a ciascun fornitore di elencare ogni ipotesi fatta nel proprio prezzo. Le risposte le mostreranno dove le offerte non sono effettivamente comparabili e le indicheranno quale fornitore ha letto il Suo layout di processo.

Cosa determina i costi e i tempi in uno stabilimento alimentare rispetto a un magazzino?

Gli acquirenti restano spesso sorpresi dal fatto che uno stabilimento alimentare costi più per metro quadrato di un magazzino con la stessa luce, anche quando il tonnellaggio di acciaio è simile. La differenza risiede nelle parti facili da trascurare.

L'involucro è più costoso perché la specifica dei pannelli è superiore, i giunti sono sigillati anziché a semplice sovrapposizione, i rivestimenti interni possono essere aggiunti e il numero di attraversamenti progettati è maggiore. Il pavimento è più costoso a causa di pendenze, canali di drenaggio, giunti e finiture. Le aperture sono più costose perché le porte sono rapide, interbloccate o sigillate, e perché sono incluse le attrezzature di banchina. Le interfacce impiantistiche sono più costose perché estrazione, aria di reintegro, controllo della pressione e percorsi igienici richiedono tutti un coordinamento che un magazzino non necessita mai.

Anche i tempi seguono lo stesso schema. La produzione della struttura in acciaio è solitamente misurata in settimane dall'approvazione dei disegni, ma uno stabilimento alimentare presenta più iter progettuali prima di tale approvazione: layout igienico, posizioni delle attrezzature, drenaggio, strategia antincendio e coordinamento impiantistico. Se l'acquirente tratta l'approvazione dei disegni come una formalità, l'avvio della produzione slitta, e il ritardo si manifesta poi come un programma di montaggio compresso in cantiere. La nostra guida alla revisione dei disegni di edifici in struttura d'acciaio prima di approvare la produzione indica cosa verificare, e la sequenza generale è descritta nel nostro articolo su quanto tempo occorre per costruire un edificio in struttura d'acciaio.

Una sequenza realistica è questa: concetto e zonizzazione igienica, progettazione strutturale e delle fondazioni, approvazione dei disegni, fabbricazione, spedizione, montaggio della struttura e dell'involucro, quindi allestimento delle aree di processo. Ogni fase si sovrappone leggermente alla successiva, ma le sovrapposizioni devono essere pianificate. Cercare di comprimere l'intera catena in un'unica scadenza è il modo in cui i progetti finiscono per montare una struttura prima che il layout di drenaggio sia definito.

Quali errori gli acquirenti riscontrano di solito al collaudo?

Nei progetti di stabilimenti alimentari emerge uno schema ricorrente, e gran parte di esso è evitabile.

• Acqua dove non dovrebbe esserci. Perdite nei giunti dei pannelli, attorno agli attraversamenti e alla base delle pareti, di solito perché il dettaglio di sigillatura è stato lasciato alla squadra di montaggio.
• Un drenaggio che non drena. Pendenze troppo basse, canali in cui l'acqua ristagna o pozzetti non pulibili perché vi è stata collocata sopra l'attrezzatura.
• Condensa sulle superfici fredde. Barriere al vapore interrotte e ponti termici continui, scoperti nella prima stagione fredda.
• Pressione dell'aria che non si mantiene. Involucro non a tenuta e porte non sequenziate che annullano una cascata di pressione che sulla carta sembrava corretta.
• Basi delle colonne non pulibili. Acciaio appoggiato direttamente sul pavimento, senza plinto né raccordo a gola.
• Impianti in copertura per i quali non è stata mai fatta progettazione. Unità di trattamento aria aggiunte su basamenti non dettagliati, con perdite prevedibili.
• Porte eliminate per ridurre i costi. Una porta più economica che non è rapida, non è sigillata e non è adatta al lavaggio.
• Documentazione mancante. Nessuna registrazione della verniciatura, nessuna certificazione dei pannelli, nessuna serie di disegni as-built, il che diventa un problema al primo audit o alla prima revisione assicurativa.

Ciascuno di questi problemi ha una soluzione in fase di progettazione che costa una frazione della riparazione in fase di collaudo. Il filo conduttore è che si tratta di errori di interfaccia, non di errori dell'acciaio: tra struttura e drenaggio, tra involucro e impianti, tra un fornitore e l'altro.

Domande frequenti

Un edificio standard in acciaio pre-ingegnerizzato può essere adattato alla lavorazione alimentare?

Sì, nel senso che il sistema strutturale è idoneo, ma l'involucro, il pavimento e le interfacce impiantistiche devono essere specificati per uso alimentare. La struttura è la parte facile. Il dettaglio igienico è ciò che trasforma un edificio industriale generico in uno stabilimento alimentare, e deve essere progettato prima della fabbricazione anziché aggiunto successivamente.

Quale spessore di pannello dovrebbe usare uno stabilimento di lavorazione alimentare?

Lo spessore deriva dal requisito termico di ciascun locale, dalla strategia antincendio e dal clima, quindi non esiste una risposta unica. Camere refrigerate, depositi asciutti a temperatura ambiente e locali umidi ad alta cura non avranno la stessa specifica. Richieda un prospetto dei pannelli locale per locale anziché un unico spessore per l'intero edificio.

Abbiamo bisogno di un controsoffitto nella sala di produzione?

Non sempre, ma le aree ad alta cura spesso ne traggono vantaggio, perché crea una superficie pulibile sotto gli impianti e semplifica la gestione igienica. Se sceglie un controsoffitto, deve essere calpestabile o accessibile per la manutenzione, sigillato sul perimetro e progettato in modo che luci e diffusori siano a filo.

Come gestiamo la struttura in acciaio all'interno di un locale umido?

Di solito tenendola fuori dal locale. O la struttura si trova all'esterno del rivestimento igienico, oppure è protetta e dettagliata in modo da poter essere pulita. L'acciaio esposto all'interno di un'area soggetta a lavaggio richiede un sistema di verniciatura che tolleri i detergenti chimici, un dettaglio di base che tenga lontana l'acqua e un regime di manutenzione che includa l'ispezione.

L'edificio può essere montato per fasi?

Sì, ed è spesso l'approccio sensato per un produttore che cresce in un sito. L'importante è progettare la prima fase in modo che la fase successiva sia una ripetizione anziché una ricostruzione: campate modulari, un frontone smontabile e capacità impiantistica di riserva.

Quanto tempo richiede la produzione dopo l'approvazione dei disegni?

Il tempo di produzione dipende dalle dimensioni, dalla complessità e dal carico attuale della fabbrica, e dovrebbe sempre essere quotato dall'approvazione dei disegni anziché dalla data dell'ordine. Lo richieda per iscritto, separatamente da spedizione e montaggio, così da poter pianificare realisticamente il programma di cantiere.

Quale documentazione dovremmo ricevere alla consegna?

Come minimo, disegni as-built, la serie dei calcoli strutturali, certificati dei materiali, registrazioni delle ispezioni della verniciatura con letture dello spessore del film secco, certificazione dei pannelli, i manuali di montaggio e manutenzione e una distinta di imballaggio annotata che confermi quanto arrivato. Per uno stabilimento alimentare, aggiunga il layout di drenaggio e il prospetto degli attraversamenti, perché sono i documenti che il Suo team di manutenzione userà per anni.

Dovremmo acquistare involucro e struttura dallo stesso fornitore?

Riduce il rischio di interfaccia, perché i dettagli dei pannelli, le scossaline e le aperture strutturali sono progettati insieme e un'unica parte è responsabile dell'accoppiamento. Se suddivide i pacchetti, sia esplicito su chi progetta le aperture, chi fornisce le scossaline e chi si assume la responsabilità della tenuta all'acqua.

Passo successivo

L'ora più preziosa che può dedicare a un progetto di stabilimento alimentare è quella in cui si siede con il Suo ingegnere di processo e disegna le zone igieniche, le posizioni delle attrezzature e i percorsi di drenaggio sulla stessa pianta. Una volta che quella pianta esiste, le domande strutturali diventano risolvibili: luce, griglia, altezza, carichi e aperture derivano tutti da essa, e ogni fornitore quota sulla stessa base.

Se è a questo stadio, il nostro team può esaminare il Suo layout e le informazioni sui carichi rispetto alle opzioni di edifici in acciaio delle nostre gamme edificio industriale in struttura d'acciaio pesante e capannone in acciaio zincato con telaio a portale e consigliarLa sui dettagli di involucro e drenaggio necessari a uno stabilimento alimentare. Ci invii il Suo layout di processo, il mercato di destinazione e la data di collaudo prevista, e torneremo con una configurazione dell'edificio e un elenco di documentazione che potrà presentare al Suo team di sicurezza alimentare e all'autorità locale.