Caratteristiche della costruzione

L‟edificio rappresenta la struttura fisica ed estetica dell'intero impianto industriale, quella che si percepisce subito da fuori e che deve poter permettere di operare in maniera efficiente ed efficace. A seconda delle procedure che si vogliono implementare, dei costi, degli spazi e dei vincoli su di essi, possono essere prese in considerazione diverse ipotesi di costruzione dell'edificio. Un fabbricato industriale a più piani, ad esempio, favorisce un flusso produttivo verticale; è stato usato in passato nei settori automobilistico, tessile, …ecc. Mentre un fabbricato industriale a un piano favorisce un flusso produttivo orizzontale; è prevalente negli stabilimenti moderni.

Un fabbricato industriale si compone di: fondazioni, strutture portanti, coperture e pareti, pavimentazione e strutture varie.

Le fondazioni del fabbricato possono essere: continue, a plinti, su pali, a platea; la scelta dipende dai carichi da sopportare e dalle caratteristiche del terreno. Poiché devono resistere a sollecitazioni dinamiche, occorre evitare risonanza e trasmissione di vibrazioni al terreno e alle strutture e solitamente si impiegano supporti elastici e antivibranti per macchine e fondazioni.

X(x,y)

P

(a

,b

)

38

Riguardo alla struttura del centro di distribuzione, sostanzialmente è possibile decidere tra due diverse soluzioni. La soluzione tradizionale consiste in un edificio sorretto da pilastri e da strutture in muratura (vedi Figura 2.2).

Figura 2.2 Edificio sorretto da pilastri e strutture in muratura, a sinistra vista esterno, a destra vista interno.

La soluzione detta autoportante consiste in un edificio che si regge interamente sulle scaffalature senza supporti in muratura (vedi Figura 2.3).

Le strutture portanti devono tenere conto delle seguenti sollecitazioni: carico permanente o fisso (peso proprio delle strutture), sovraccarichi sismici, sovraccarico del vento e della neve, sovraccarico dovuto a carichi sospesi (mezzi di trasporto, tubazioni, canalizzazioni). La struttura portante può essere: in cemento armato normale o precompresso, in acciaio, in laterizio armato (attualmente sostituita sistemi di prefabbricazione più economici).

Figura 2.3 Edificio sorretto interamente da scaffalature senza supporti in muratura.

Le strutture in cemento armato in generale risultano particolarmente adatte per luci variabili dagli 8 ai 20 m per fabbricati ad un piano, o per luci variabili dai 6 ai 10 m per fabbricati a più piani, presentano un‟elevata resistenza al fuoco, non viene attaccata da agenti corrosivi, buona capacità termica e ridotta trasmissione di rumori e vibrazioni.

39

Parametro essenziale da considerare nella progettazione di un centro di distribuzione è la maglia (di pilastri) che deve risultare compatibile con le strutture da inserire (da considerarsi solo nel caso della soluzione tradizionale, in quanto nei magazzini autoportanti sono le stesse scaffalature che compongono l'edificio); tipicamente le maglie indicative sono 10 m × 17 m oppure 20 m × 17 m, ma in ogni caso è sempre bene disporre di una maglia abbastanza grande, in quanto maggiore è la stessa, maggiore è la possibilità di sfruttamento delle aree.

Le maglie di più frequente adozione per i fabbricati in cemento hanno interassi (valori in metri): ; ; .

Le strutture in cemento armato precompresse vengono fabbricate fuori opera e montate direttamente con cantieri altamente specializzati. Richiedono il minimo numero di pilastri (ogni pilastro occupa da 0,8 a 1,5 m² utile), consentono rapidità di messa in opera (quindi con riduzione di manodopera). Rispondono all‟esigenza di realizzare fabbricati a maglie sempre più ampie.

Le caratteristiche a favore delle strutture in acciaio rispetto a quelle in cemento armato in generale sono: una maggior rapidità di costruzione, minor impiego di manodopera, elevate doti di leggerezza e resistenza degli elementi in acciaio, possibilità di realizzare grandi luci, capacità di sopportare forti sovraccarichi. Gli svantaggi sono: la bassa resistenza al fuoco, un facile attacco da parte di agenti corrosivi per cui si ha necessità di manutenzione frequente, bassa capacità termica.

Le maglie di più frequente adozione per i fabbricati in acciaio hanno i seguenti interassi (valori in metri): 12 x 12; 16 x 16; 12 x 16; 12 x 24; 20 x 20.

Le strutture in laterizio armato, largamente impiegate nel passato per la realizzazione di capannoni a volta, hanno costi di esecuzione relativamente contenuti, e possibilità di realizzare luci fino a 20 metri. Limiti di tali strutture sono: elevati costi di riscaldamento, impossibilità di sospensione dei mezzi di trasporto e dell‟impiantistica relativa ai servo mezzi, volume al di sopra dei tiranti scarsamente utilizzato.

Per quanto riguarda le coperture, principali prestazioni e caratteristiche richieste sono: impermeabilizzazione e protezione dalle intemperie, isolamento termico ed acustico, resistenza meccanica e pedonabilità, durata, leggerezza, illuminazione, ventilazione, evacuazione dei fumi. In grandi edifici, per assicurare una sufficiente illuminazione naturale non bastano le superfici vetrate sulle pareti ma occorrono anche sulla copertura, tali superfici perdono la loro efficacia per lo sporco e per la posa in opera di nuovi servizi, inoltre risultano controproducenti dal punto di vista dell‟acclimazione ambientale. Negli USA la maggior parte degli stabilimenti è priva di finestre, ma in Europa la normativa impone una adeguata illuminazione naturale.

Per quanto riguarda prestazioni e caratteristiche richieste per le pareti esterne, queste fungono da elemento di chiusura e protezione dagli agenti atmosferici, devono quindi garantire la coibentazione e buone caratteristiche termo-acustiche, con l‟inserimento di aperture di illuminazione e ventilazione, garantire una buona resistenza meccanica. Le tipologie costruttive per le pareti esterne possono essere in muratura di laterizi o in blocchi di c.l.s., lastre prefabbricate in cemento armato, pareti semplici in lamiera oppure pareti strutturali in vetro (courtain wall).

Per quanto riguarda la pavimentazione sono da considerarsi non solo evidentemente, i carichi delle strutture, ma anche la necessità di avere, ad esempio, una pavimentazione con determinate

40

caratteristiche e prestazioni quali: una resistenza superiore a quella degli uffici e delle abitazioni civili in genere in termini di urti e vibrazioni, bassi costi dei materiali, bassi costi di posa in opera, capacità di assorbimento dei rumori, isolamento contro il caldo e il freddo, buona elasticità per evitare il danneggiamento di oggetti a seguito di caduta, antipolvere e facilità di mantenzione, una determinata resistenza ad oli e grassi, finiture antisdrucciolo, la palificazione, l'esistenza di una maglia elettrosaldata o ad impasto metallico, ecc.

Le pavimentazioni usate possono essere:

- in calcestruzzo (in lastroni o con trattamento superficiale indurente); - con piastrelle di materiali vari (korodur);

- con piastrelle di gres;

- in linoleum, resine sintetiche, gomme ecc.

Figura 2.4 Pavimentazione

In figura 2.4 è riportato dimensionamento tipico e tipologia di basamento ad di sotto del rivestimento.

Tra i parametri da considerare nella progettazione di un centro di distribuzione non vanno infine trascurati: impianti accessori: necessari all'interno di tutte le strutture aziendali sono l‟impianto antincendio (per cui è necessario controllare la disponibilità di acqua), l‟impianto di condizionamento (sono da considerare eventuali problemi di deperibilità dei prodotti e dell'imballo, i problemi di compatibilità con il luogo di lavoro), l‟impianto di illuminazione (come sopra, con in più considerazioni sulla sicurezza e sulla capacità di lettura).

Particolare importanza ha l'impatto ambientale del centro di distribuzione che si va a progettare in termini di altezza dello stabile (sia per la soluzione tradizionale che per quella autoportante), né bisogna trascurare l‟eventuale pericolosità delle merci stoccate, e lo smaltimento dei rifiuti.

2.3.3 Il Dimensionamento

Una volta selezionato il sito e decisa la struttura portante dell‟edifico, la fase successiva nella progettazione di un nuovo centro di distribuzione, pone il problema relativo alle dimensioni di base e di altezza che devono essere oculatamente valutate. Una volta che la dimensione generale del magazzino è determinata, infatti, questa rappresenterà un vincolo per le operazioni di immagazzinamento. In generale, il risultato di una pianificazione scadente del dimensionamento del

Malta di cemento

Massetto di cls o di cemento Sottofondo con ghiaia di cava o di fiume Piastrelle 20 1 0 5

41

magazzino è la causa di costi maggiorati di movimentazione dei materiali e di spazio sotto o sovrastimato.

Nel dimensionamento innanzitutto bisogna tenere in considerazione il fatto che non ci saranno cambiamenti significativi nella necessità di spazio nell‟imminente futuro, o che eventuali sviluppi a breve e medio termine possono essere opportunamente previsti e pianificati senza dover sospendere l‟attività in corso. Quando il trend nello spazio richiesto non è costante nel tempo occorre quindi prevedere i cambiamenti dei fattori fondamentali nella definizione dello spazio richiesto. Il problema diventa dinamico, e richiede di affrontare la questione addizionale dei cambiamenti che potrebbero verificarsi nella dimensione del magazzino e del costo conseguente a tale cambiamento.

In secondo luogo, è necessario tenere presente che la giacenza, ossia il quantitativo massimo che il magazzino deve contenere, ed i flussi, ossia le prestazioni che sono richieste al magazzino in termini di movimentazione nell‟unità di tempo, rappresentano i fattori determinanti nelle necessità di spazio. Tali dati sono pianificati dinamicamente nel tempo, e di conseguenza la determinazione della dimensione ottimale del magazzino è da valutare in ogni anno dell‟orizzonte di pianificazione. Il dimensionamento del magazzino è, dunque, un problema di pianificazione strategica, o a lungo termine. La determinazione della dimensione migliore del magazzino in ogni istante di tempo è quella ottenuta effettuando un trade-off tra i benefici ed il costo del dimensionamento, tenendo conto dei seguenti punti:

1. Ricerca della dimensione migliore del magazzino, in termini di combinazione di magazzino proprio o in affitto. Le dimensioni di un magazzino pubblico saranno evidentemente definite e pianificate; le dimensioni dello spazio privato devono essere definite al presente, ma a differenza del primo, permettere la pianificazione e/o la costruzione di cambiamenti di spazio.

2. Variabilità della richiesta di spazio dovuta alle fluttuazioni stagionali nella catena di distribuzione, nella domanda richiesta e nelle incertezze legate alle previsioni. Come per ogni modello dinamico, sono richieste previsioni a lungo termine accurate per evitare errori nella pianificazione; la dimensione suggerita può essere una stima della dimensione finale della costruzione ma non si devono escludere le diverse alternative di dimensionamento in funzione delle richieste di spazio; la selezione delle alternative di dimensionamento da essere esaminate è basata sul giudizio e non tutte le combinazioni di dimensione devono essere esplorate attraverso l‟analisi.

3. Esigenze legate alla tipologia merceologica dei prodotti che dovranno essere immagazzinati, aggregati in categorie o classi di articoli omogenei (metodo ABC paragrafo 3.8.5.3) per consentire di poter gestire i prodotti nello stesso modo dal punto di vista delle modalità di stoccaggio e movimentazione. Ancora, eventuali caratteristiche di fragilità che potrebbero richiedere particolari caratteristiche al sistema di handling; oltre ad eventuali condizioni climatiche necessarie per la conservazione dei prodotti (temperatura, umidità, ecc.). Ancora, esigenze di sicurezza che potrebbero ad esempio richiedere misure di protezione e prevenzione particolari su certe categorie di merci (liquidi infiammabili, prodotti tossici, merci preziose ecc.).

In base alle considerazioni dette, le esigenze e quindi le alternative possono essere varie: i magazzini possono assumere molte forme e varie dimensioni. Il dimensionamento più semplice si riferisce a tutto il volume cubico della costruzione del magazzino combinando lunghezza, larghezza ed altezza

42

in relazione ai costi di movimentazione delle merci nel magazzino e ai costi di costruzione del magazzino stesso.

Figura 2.5 Variazione percentuale dei costi di investimento e di esercizio al m2 e al m3 rispettivamente, al variare dell’altezza.

Per dare un‟idea di massima, il dimensionamento di base del magazzino può essere valutato per stabilimenti di piccola dimensione in 10-20m2/operaio; per stabilimenti di media dimensione, industrie meccaniche, automobilistiche, del legno in 150-200m2/operaio; per stabilimenti di grande dimensione, industrie siderurgiche in 400-500 m2/operaio.

La scelta dell‟altezza del tetto è di trade-off tra costi di costruzione e costi di movimentazione dei materiali dovuti al tempo di servizio richiesto per accumulare e prelevare i carichi.

In figura 2.5, è riportata la variazione percentuale dei costi annui unitari dovuti all‟ammortamento, riscaldamento, illuminazione e manutenzione del magazzino in funzione dell‟altezza. Da notare che il costo unitario globale per metro cubo diminuisce all‟aumentare dell‟altezza.

La stabilità dei prodotti stoccati individualmente in colonne o raggruppati in unità di carico (udc) mediante supporti quali i pallet (ovvero contenitori di dimensioni standard, paragrafo 3.3) può costituire un limite superiore per l‟altezza. Per superare questo limite sono utilizzati spesso gli scaffali che aumentano l‟utilizzazione in verticale del magazzino.

Anche l‟insieme delle norme e dei vincoli imposti dalla normativa vigente nella zona può influenzare l‟altezza finale in relazione all‟autorizzazione rilasciata. Solitamente un'altezza ottimale è quella tra gli 8 metri e i 13 metri.