Bramy szybkobieżne w obiektach przemysłowych

Bramy szybkobieżne – charakterystyka

Bramą określa się urządzenie służące do otwierania i zamykania otworu, który jest przeznaczony do ruchu pojazdów i pieszych. Ze względu na kierunek ruchu skrzydła dzieli się je na wyroby o ruchu pionowym oraz poziomym. Bramy o ruchu pionowym wyróżniają się tym, iż wymagają najmniej miejsca niezbędnego do ruchu skrzydła, co zapewnia maksymalnie wolną przestrzeń. Ponadto ich konstrukcja umożliwia zwiększenie prędkości przesuwu skrzydła, i takie rozwiązania są określane jako bramy szybkobieżne. Ogólnie przyjmuje się, iż powinna to być prędkość nie mniejsza niż: otwierania – 0,3 m/s i zamykania – 0,5 m/s.

Współczesne konstrukcje bram szybkobieżnych charakteryzują się stabilnym i bezawaryjnym działaniem przez maksymalny okres, zapewniając bezpieczeństwo obsługującym ich pracownikom. Jednocześnie chronią wnętrza obiektów przemysłowych przed niekorzystnym oddziaływaniem takich warunków atmosferycznych, jak zbyt zimne lub ciepłe powietrze, przeciągi, nadmierna wilgoć, a także przed zanieczyszczeniem (na przykład pyłami) oraz nadmiernym hałasem. Taką charakterystykę prezentują tylko dobrze zaprojektowane i skonstruowane oraz adekwatnie dobrane i prawidłowo zamontowane wyroby.

Bramy szybkobieżne są szczególnie przeznaczone do intensywnej pracy, co wymaga zastosowania w ich konstrukcji elementów wykonanych z bardzo trwałych materiałów, jak stal, wytrzymałe stopy aluminium lub wzmocnione tworzywa sztuczne, a także wysokiej jakości napędów.

Bramy szybkobieżne w halach przemysłowych – rodzaje

Bramy segmentowe

Bramy segmentowe cechują się skrzydłem w postaci płaszcza, składającego się z połączonych ze sobą dzięki zawiasów segmentów pełnych lub przeszklonych. Otwierają się pionowo, przesuwając skrzydło po prowadnicach, a następnie pozostają pod stropem, oszczędzając miejsce w obiekcie. Segmenty wykonuje się z paneli profilowanych standardowo z blachy stalowej ocynkowanej i powlekanej lakierem lub aluminiowej. W wersji nieocieplonej panele zwykle mają grubość około 40 mm. Występują także panele wypełnione materiałem izolacyjnym, głównie pianką poliuretanową lub polistyrenem ekstradowanym, o większej grubości. Stanowią wtedy przegrodę termiczną o wyższej izolacyjności cieplnej, jednocześnie ograniczając możliwość skraplania się pary wodnej na wewnętrznej stronie skrzydła. Ponadto bramy są wyposażone w system trwałych uszczelnień oraz sprężyny skrętne o dużej wytrzymałości, które pozwalają na obsługę ręczną albo przy pomocy napędu elektrycznego.

Do otwierania tego rodzaju bram nie potrzeba wolnej przestrzeni przed obiektem przemysłowym. Skrzydło bramy podnosi się pionowo do góry zgodnie z zamontowanym typem prowadzenia, co daje możliwość maksymalnego wykorzystania przestrzeni. Wyróżnia się trzy rodzaje prowadnic:

• standardowe – przeznaczone do niskich pomieszczeń, częściowo podwieszone pod stropem,
• wysokie – do średnio wysokich pomieszczeń, gdzie prowadnice są częściowo zainstalowane powyżej nadproża oraz częściowo podwieszone pod stropem,
• pionowe – instalowane w pomieszczeniach wysokich, gdzie prowadnice są w całości zamontowane pionowo.

Bramy szybkobieżne segmentowe stosowane w halach przemysłowych mogą mieć segmenty pełne oraz przeszklone i być wyposażone w drzwi przejściowe.

Bramy rolowane

Często w obiektach przemysłowych stosuje się bramy szybkobieżne rolowane, określane też spiralnymi. Ich skrzydło wykonane jest z poziomych paneli/lamel zwijających się podczas otwierania na wale do kasety przymocowanej zwykle do nadproża. Takie usytuowanie kasety pozostawia całkowicie wolną przestrzeń pod sufitem lub stropem, co jest istotne w przypadku niewysokich pomieszczeń. Lamele wykonuje się z aluminiowych lub stalowych kształtowników, zwykle o wysokości około 100 mm, ocieplonych pianką poliuretanową i uszczelnionych na całym obwodzie. Bramy są wyposażone w stosowne zabezpieczenia, na przykład w lampy sygnalizacyjne – bardzo przydatne w obiektach przemysłowych – lub fotokomórki, dzięki którym brama unosi się automatycznie po wykryciu przeszkody.

Do tego rodzaju wyrobów zaliczane są także bramy ze skrzydłem w formie kurtyny wykonanej zwykle z miękkiego elastycznego PVC, wzmocnionego tkaniną poliestrową lub drutami stalowymi. Popularnie są zwane elastycznymi lub kurtynowymi, a ich mechanizmy, bęben i prowadnice zajmują kilka miejsca, w związku z czym mogą być instalowane choćby na bardzo wąskim nadprożu. Standardowe wyroby cechują się jednak niską izolacyjnością cieplną i odpornością na włamanie, co znacznie ogranicza ich zakres stosowania (głównie jako wewnętrzne).

Bramy harmonijkowe

W przypadku niskich obiektów przemysłowych, w których brakuje miejsca na zainstalowanie bębnów lub prowadnic, instaluje się bramy szybkobieżne harmonijkowe, zwane także składanymi. Charakteryzują się systemem podnoszenia skrzydła w formie płaszcza dzięki pasów o dużej wytrzymałości. Jednoczęściowy płaszcz układa się po otwarciu w nadprożu niczym składana kurtyna rzymska. Jest to realizowane dzięki wyposażeniu w stalowe lub aluminiowe kształtowniki (profile), umieszczone poziomo w określonych odstępach na całej wysokości bramy. Istnieje także możliwość zastosowania elementów z tworzywa sztucznego (na przykład włókna szklanego), które są elastyczne i w związku z tym nie ulegają pęknięciom w przypadku uderzenia przez przejeżdżający pojazd.

Bramy szybkobieżne – wymagania

Bramy, w tym szybkobieżne, podlegają wymaganiom zawartym w normie wyrobu PN-EN 13241+A2:2016 „Bramy – Norma wyrobu, adekwatności eksploatacyjne”. Określa ona wymagania związane z bezpieczeństwem oraz eksploatacyjne, z wyjątkiem odporności ogniowej i dymoszczelności. Do podstawowych wymagań zaliczono:

• aspekty mechaniczne – określane trwałością i wytrzymałością mechaniczną, zabezpieczeniem przed cięciem i potknięciem, siłą potrzebną do obsługi manualnej itp.,
• uruchamianie dzięki napędu – obejmujące m.in. ochronę przed zgnieceniem, ścinaniem i wciągnięciem, siły wywierane, bezpieczeństwo elektryczne i kompatybilność elektromagnetyczną,
• dodatkowe, dotyczące adekwatności specjalnych – w tym: wodoszczelność, odporność na obciążenie wiatrem, hałas, opór cieplny i przepuszczalność powietrza.

Bramy powinny być zaprojektowane, skonstruowane i wykonane zgodnie z podanymi w normie wymaganiami, w celu zapewnienia zadawalającego i bezpiecznego ich działania w zamierzonej lokalizacji i oczekiwanych warunkach użytkowania oraz powinny umożliwić bezpieczną konserwację, naprawy i demontaż. Ponadto zaleca się, aby wszystkie elementy instalacji bramy – stałe bądź ruchome – były pod każdym względem adekwatnej konstrukcji, z odpowiedniego materiału, o należytej wytrzymałości i bez wyraźnych wad w okresie ich zamierzonej trwałości użytkowej.

Bramy o ruchu pionowym powinny spełniać szczególne wymagania związane ze specyfiką działania. Skrzydła należy konstruować w taki sposób, aby w normalnym użytkowaniu ich ruch mógł być zatrzymany w każdym położeniu. Także nie powinny poruszać się w sposób niekontrolowany lub niebezpieczny. Jednocześnie skrzydła poruszające się pionowo powinny być zabezpieczone przed spadnięciem lub niekontrolowanym, niezrównoważonym ruchem w przypadku awarii choćby jednego składnika w systemie zawieszenia lub systemie równoważącym. Brama nie powinna być zdolna do zamknięcia, o ile element składowy uległ awarii. Ponadto, w przypadku wystąpienia uszkodzenia jednego elementu, konstrukcja powinna zapewniać, by nie powodowało to wtórnych uszkodzeń, których następstwem byłoby opadnięcie skrzydła.

Bramy szybkobieżne a kwestie bezpieczeństwa

Bramy szybkobieżne powinny być wyposażone w mechanizm chroniący przed opadaniem (na przykład w postaci sprężyn skrętnych) lub niekontrolowanymi ruchami w razie uszkodzenia pojedynczej części w systemach zawieszenia albo wyważania. W odniesieniu do bram segmentowych niezbędne jest zabezpieczenie przed możliwością zatrzaśnięcia między poszczególnymi segmentami jakiegokolwiek obiektu. Dlatego też skrajne segmenty powinny mieć odpowiednio wyprofilowane krawędzie i osłonięte systemy prowadzenia oraz rolki.

Zewnętrzne bramy szybkobieżne są szczególnie narażone na uszkodzenia w trakcie eksploatacji, w związku z czym celowe jest zainstalowanie stosownych zabezpieczeń antykolizyjnych. Mogą to być systemy ochrony przeciwnajazdowej uruchamiane manualnie lub automatycznie albo wyposażenie bramy w specjalistyczny profil przypodłogowy, w którym usytuowany jest radiowy wyłącznik zderzeniowy. W przypadku jego wypadnięcia z prowadnicy wyłącznik wysyła sygnał do systemu sterowania, który powoduje natychmiastowe zatrzymanie ruchu urządzenia.

Parametry techniczno-użytkowe bram szybkobieżnych w halach

Wymiary bram

Bramy szybkobieżne montowane w obiektach przemysłowych mają wymiary dostosowane do wielkości najczęściej użytkowanych pojazdów. Standardowe bramy segmentowe cechują się szerokością od 2 do 6 m i wysokością od 2,5 do 7 m. Z kolei bramy rolowane i składane są instalowane jako zamknięcia większych otworów, zwykle o szerokości do 10 m i wysokości do 8 m. Niektórzy z producentów oferują bramy wielkogabarytowe, o wysokości wynoszącej maksymalnie 35 m i szerokości dochodzącej do 20 m.
Zgodnie z nazwą bramy szybkobieżne działają zdecydowanie szybciej niż w standardowe. Charakteryzują się prędkością otwierania w granicach od 0,3 do 3 m/s, i zamykania w przedziale od 0,5 do 2,5 m/s. Występują także bramy nowej generacji, otwierające się z prędkością ponad 4 m/s.

Odporność na obciążenia wiatrem i przenikanie wody

Bramy szybkobieżne powinny cechować się odpowiednią odpornością na obciążenie wiatrem, zgodnie z normą PN-EN 12424:2002 „Bramy – Odporność na obciążenie wiatrem – Klasyfikacja”. Zwykle bramy tego rodzaju wytrzymują napór wiatru o prędkości około 100 km/h (klasa 2), występują jednak rozwiązania umożliwiające oparcie się podmuchom sięgającym choćby do 160 km/h (klasa 4).
Bramy szybkobieżne montowane na zewnątrz obiektów przemysłowych powinny być odporne na przenikanie wody opadowej według zapisów normy PN-EN 12425:2002 „Bramy – Odporność na przenikanie wody – Klasyfikacja”. Zwykle producenci deklarują, iż ich wyroby osiągają klasę 2 lub 3.
Ponadto powinny mieć niską przepuszczalność powietrza, określoną w normie PN-EN 12426:2002 „Bramy – Przepuszczalność powietrza –Klasyfikacja”. Standardowo bramy szybkobieżne charakteryzują się klasą 2 lub 3.

Izolacyjność cieplna

Występują sytuacje, w których bramy hali przemysłowej, powinny zapewnić stosowną izolacyjność cieplną. Określający ten parametr współczynnik przenikania ciepła bram jest wyznaczany metodą obliczeniową według wymagań normy PN-EN 12428:2013 „Bramy – Współczynnik przenikania ciepła – Wymagania” dotyczące obliczeń, oraz załącznika B normy PN-EN 13241+A2:2016. Obowiązujące przepisy i normy nie określają wymaganych parametrów w tym zakresie, natomiast z materiałów informacyjnych producentów bram wynika, iż standardowe wyroby gwarantują współczynnik przenikania ciepła U na poziomie od 0,9 do 3,5 [W/(m²∙K)]. Jego wartość jest zależna od grubości i rodzaju izolacji zastosowanej w panelach kurtyny skrzydła.

Bramy szybkobieżne w obiektach o szczególnym przeznaczeniu

Bramy szybkobieżne mogą być stosowane w halach o szczególnych wymaganiach. Są jednym z elementów mających wpływ na stworzenie optymalnej równowagi pomiędzy wymaganą w logistyce mobilnością a koniecznością zagwarantowania adekwatnej izolacyjności termicznej w celu oszczędności energii, a także zapewnienie bezpiecznego środowiska i wymaganych warunków pracy.

Jednym z nich są pomieszczenia o bardzo niskich temperaturach obiektów przemysłu rolno-spożywczego. Chłodnie i mroźnie wymagają wyposażenia w bramy szybkobieżne, w celu minimalizacji strat energii. Na rynku dostępne są modele składające się ze stalowych segmentów grubości choćby 140 mm, wypełnionych pianką poliuretanową, co umożliwia zastosowanie w mroźniach z temperaturą do –36°C. W celu ograniczenia strat ciepła w obiektach przemysłowych z dużym ruchem pojazdów stosuje się z kolei śluzy z dwoma bramami szybkobieżnymi, zainstalowanymi na przeciwległych końcach korytarza przejazdowego. Brama zewnętrzna ma podgrzewany napęd i prowadnice, co umożliwia pracę w temperaturze do –20°C. Działanie obu bram jest zintegrowane, dzięki czemu jedna z nich otwiera się tylko wtedy, gdy druga jest zamknięta. Kolejny przykład potrzeby stosowania bram szybkobieżnych stanowią pomieszczenia typu „clean room”, o kontrolowanych parametrach środowiskowych, jak zanieczyszczenia (pył, kurz, bakterie), ciśnienie, wilgotność itp., występujące w obiektach przemysłu farmaceutycznego, elektronicznego i podobnego rodzaju. Metalowe elementy bram wykonuje się ze stali odpornych na korozję oraz stosuje specjalne uszczelnienie. Wyroby tego typu cechują się bardzo niską przepuszczalnością powietrza, zapewniającą utrzymanie stabilnego poziomu ciśnienia.