Применение прогрессивных зданий холодильных камер вместо рефконтейнеров в условиях стран Центральной Африки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДВГУПС, г. Хабаровск, Россия

Применение прогрессивных здании холодильных камер вместо рефконтейнеров в условиях стран Центральной Африки

Ангарский Е.В.

Пиотрович А.А.

Абстракт

переоборудование складской холодильный камера

Статья даёт краткий анализ двух вариантов переоборудования существующих складских комплексов на территории стран Центральной Африки в соответствии с вновь введёнными международными стандартами в области хранения и транспортировки продуктов питания. Даётся представление о базовых этапах строительства нового складского комплекса с применением прогрессивных холодильных камер. Описаны основные технико-экономические показатели, влияющие на выбор того или иного варианта. Выделены сильные и слабые стороны каждого из рассматриваемых вариантов.

Ключевые слова: модульные здания, рефрижераторный контейнер, охладительные установки, Африка.

Angarskiy E.V., Piotrovich A.A.

FESTU, Khabarovsk, Russia

Application of progressive buildings of cooling stores instead of refrigerated containers under the conditions of Central Africa

Abstract

The article gives a brief analysis of the two options of the conversion of existing warehouse complexes on territory of Central Africa countries in accordance with the new international standards and codes in the field of storage and transportation of food. An idea is given of the basic stages of the construction of a new warehouse complex using progressive cold stores. The main technical and economic indicators affecting the choice of this or that option are described. The strengths and weaknesses of each of the options considered are highlighted.

Keywords: modular buildings, refrigerated container, cooling installation, Africa.

Введение (История возникновения; Международная практика применения)

Сегодня в странах с жарким климатом вопрос сохранения охлаждённой и замороженной продукции с минимальными энергозатратами в условиях высоких цен на энергоресурсы является как никогда актуальным [4].

В качестве объекта исследования были выбраны продуктовые складские комплексы, создаваемые на территории Центральной Африки, в то же время само исследование было основано на реальном контракте по модернизации существующих складских комплексов.

В наше время для хранения охлаждённой и замороженной продукции на складских комплексах стран Центральной Африки в большинстве случаев используются рефрижераторные контейнеры. Это оборудование состоит из двух основных блоков - холодильного агрегата и корпуса. У складских комплексов такого типа имеются следующие преимущества:

способность сберегать свежесть грузов с особыми требованиями к температуре хранения;

длительное сохранение заданной температуры даже при обесточивании холодильной установки;

удобство разгрузочно-погрузочных работ, благодаря стандартизированным размерам рефконтейнеров и наличию специальных приспособлений.

В тоже время существует ряд недостатков применения рефрижераторных контейнеров:

относительно высокое энергопотребление;

несоответствие современным стандартам длительного хранения продуктов питания;

- невозможность применения современных стеллажных систем и подъёмно-транспортировочных машин и механизмов.

В связи с введением новых международных стандартов в области хранения и обработки пищевой продукции [7], в отдалённых складских базах появилась острая необходимость введения новых холодильных установок взамен используемых рефрижераторных контейнеров. С учётом того, что проблема эта носит комплексный характер, действующие законодательства большинства государств стимулируют разработчиков холодильных систем на повышение их эффективности и производительности. Более того, в новейшей истории правительствами многих стран с высокоразвитой холодильной промышленностью были приняты законы, регламентирующие развитие холодильного оборудования. Эти специальные директивы предписывают разработчикам холодильных систем помимо совершенствования схем изготавливаемых установок учитывать также природоохранные требования и делать акцент на использование современных озонобезопасных и не создающих парниковый эффект хладагентов [6].

Всё это позволило компаниям-производителям холодильных систем, работающим в тесном взаимодействии с изготовителями входящих компонентов, за последние несколько десятилетий существенно увеличить холодопроизводительность и эффективность установок с компрессорами той же объёмной производительности, что и их прежние модификации, но обладающими значительно более высокими СОР (англ. Coefficient of Performance - коэффициент производительности по теплу) [8].

Большинство стран Центральной Африки на сегодняшний день имеет достаточно большой уровень импорта товаров и продуктов из других континентов. Африка поглощает продукцию из стран Европы, Южной и Северной Америк, Юго-Восточной Азии и России. Контейнерный импорт в страны Африки значителен и имеет хорошую тенденцию к развитию. Международные организации и предприятия, присутствующие в Африке, предпочитают использовать продукцию, ввезённую извне, продукции, производимой локально. Совершаются большие объемы поставок продовольствия, связанные с ЧС, а также с оказанием гуманитарной помощи различными странами и организациями. В связи с этим до сих пор сохраняется необходимость содержания складских комплексов, способных обработать и содержать в заданных условиях хранения весь объем поступающей продукции [9].

Главной задачей исследования были анализ и обоснование выбора: использовать в качестве базы для новых охладительных камер существующих складских территорий, либо строить «с нуля» новый комплекс на новой территории.

Второй задачей являлось исследование возможности применения цемента марки М400, производимого в Кении, для производства бетона класса В25. Существует мнение, что из цемента, производимого в данном регионе, проблематично получить бетон заданного класса В25. В обоих вариантах модернизации фундаменты для всех новых строений заложены из бетона класса В25.

В ходе исследования для выбора вариантов формирования современных холодильных комплексов были посещены и проанализированы следующие населённые пункты Центральной Африки: Киншаса, Гома, Бени, Букаву, Буния, Дунгу, Увира (Демократическая Республика Конго, далее ДРК).

Для каждой локации были произведены расчёты необходимых материалов, механизмов и оборудования, специалистов и рабочего персонала, выполнен анализ логистических маршрутов по поставке требуемых материалов из-за рубежа, а также внутри региона. В результате логистического анализа все материалы были разделены на две группы: 1) производимые внутри региона и закупаемые локально, такие как цемент, сантехническая продукция (ДРК, Уганда, Кения); 2) импортируемые из более технически развитых стран, такие как холодильное оборудование, модульные конструкции (Китай, Турция, ОАЭ).

Главными показателями, влияющими на выбор в пользу того или иного варианта, стали общая сметная стоимость и расходы на содержание в долгосрочной перспективе, а также продолжительность строительства, жёстко регламентируемая Заказчиком (180 календарных дней).

Целью реконструкции/строительства нового комплекса (сайта) ставилось обеспечение бесперебойной и продуктивной работы производственно-складского комплекса в соответствии с вновь введёнными международными стандартами и локальными условиями местности. Для нормального функционирования типового сайта необходимо выполнение следующих минимальных условий:

Изолированность сайта от территорий общего пользования в связи с нестабильной обстановкой в обществе и частыми забастовками;

Наличие источника водоснабжения на территории. Установка оборудования водоподготовки для использования воды в производстве продуктов питания;

Устройство системы канализации и водоотведения, с учётом возможности тропических ливней. Монтаж системы электрораспределения и электроснабжения в соответствии с предполагаемыми нагрузками;

Строительство / аренда минимальной необходимого набора зданий и сооружений для временно пребывающего штата из местного населения и постоянно живущих иностранных специалистов (экспатов) на территории сайта;

Переоборудование существующих холодильных систем, состоящих из устаревших рефрижераторных контейнеров, в современные холодильные камеры, соответствующие вновь введённым международным стандартам и обеспечивающие экономию потребляемой электроэнергии.

Текущее состояние существующих складских комплексов показано на рисунке 1. Изображены элементы внутренней территории, существующие помещения складского хозяйства, требующие замены или переоборудования.

Производство работ по строительству нового сайта «с нуля» проиллюстрировано на рисунке 2. Показаны некоторые фрагменты строительного процесса в условиях ДРК.

1. Материалы и оборудование, описание строительного процесса

Реконструкция существующего сайта предполагает использование существующих холодильных мощностей с доведением показателей комплекса до уровня современных требований.

Процесс реконструкции включает в себя следующие этапы:

Разборка части существующей кровли в зоне рефрижераторных контейнеров. Демонтаж существующих рефрижераторных контейнеров и буферных зон. Установка кровли на место;

Демонтаж существующих дизельных генераторов излишней мощности и соответственно повышенного расхода топлива;

Демонтаж существующей системы канализации и водоснабжения в местах недостаточной пропускной способности. Установка новой станции водоподготовки и канализационных септиков, монтаж новых сетей электроснабжения, канализации и водоснабжения для новых сооружений.

Установка новой холодильной камеры (отдел для охлаждённой продукции и отдел для замороженной продукции);

Монтаж новой стеллажной системы в сухой зоне существующего склада, а также в новой холодильной камере;

Установка новых дизельных генераторов, топливных резервуаров и главной установки электрораспределения;

Демонтаж существующей пекарни контейнерного типа. Монтаж новой пекарни на основании здания модульного типа, соответствующего принятым стандартов и разделяющего потоки сырой готовой продукции, а также персонала, занятого в производстве и транспортировке готовой продукции.

Рис. 1. Устройство существующего сайта до реконструкции: а) внутренний двор существующего сайта, г. Гома, ДРК, b) буферная зона перед рефрижераторными контейнерами, с) существующее здание склада, г. Увира, ДРК, ^существующее помещение пекарни контейнерного типа, е) общий вид здания склада на основании рефрижераторных контейнеров, г. Дунгу, ДРК

Строительство нового комплекса предполагает использование современных конструкций быстровозводимых мобильных зданий для решения строительных задач в особых условиях. Применение таких зданий рассматривалось ранее авторами и другими исследователями для строительства в различных условиях [1-3,5].

Процесс строительства «с нуля» включает в себя следующие этапы:

Уборка территории, вырубка деревьев. Срезка растительного слоя. Установка ограждения по периметру строительной площадки;

Экскавационные работы, рытье траншей и котлованов;

Монтаж канализационных септиков. Устройство коммуникаций и обратная засыпка траншей;

Установка системы водоочистки и дизельных генераторов;

Опалубочные работы, вязка арматуры. Монтаж бетонного завода. Производство бетонной смеси. Устройство фундаментов основания;

Возведение главного здания склада. Монтаж холодильного оборудования;

Монтаж на подготовленное основание следующий зданий и сооружений: 1) генераторная установка и топливный резервуар; 2) станция водоподготовки и септики канализации; 3) пекарня; 4) ремонтная мастерская; 5) здание охранника; 6) офисные здания; 7) раздевалка и туалет для местных работников; 8) столовая для местных работников; 9) кемп для проживания экспатов;

Устройство дорог из гравия, пешеходных дорожек и парковочных мест.

Рис. 2. Производство работ по строительству нового сайта «с нуля»: а) проведение геодезических изысканий, b) территория под застройку (г. Увира, ДРК),с) складское здание модульной конструкции, фхолодильная камера нового образца

На рисунках 3 и 4 изображены схемы реконструкции существующего сайта и строительства комплекса «с нуля» соответственно. На рисунке 3 красным цветом выделены объекты, требующие реконструкции / строительства.

На рисунке 4 все объекты новые, следовательно, объем строительства по варианту «с нуля» на порядок больше, но и сама схема нового комплекса учитывает свободный проезд и парковку транспорта, а также движение погрузочно-разгрузочного оборудования внутри здания склада, что благоприятно повлияет на скорость обработки поступающей и исходящей продукции.

2. Результаты исследования

В ходе исследования было выполнено сравнение по технико-экономическим показателям двух вариантов для каждого рассмотренного сайта: проведение реконструкции существующих складских и вспомогательных сооружений против строительства целого комплекса «с нуля» на новой территории.

В таблице приведены основные показатели строительства и реконструкции складского комплекса в г. Буния, ДРК (стоимостные показатели приведены к рублям РФ). Информация, представленная в таблице, в полной мере отображает общую картину, полученную в ходе исследования, и может быть принята как результат для каждого из сайтов.

Рис. 3. План реконструкции существующего сайта, г. Буния, ДРК

Рис. 4. План строительства комплекса «с нуля», г. Буния, ДРК

Как видно из таблицы, строительство комплекса «с нуля» проигрывает реконструкции практически по всем показателям, но является наиболее выгодным в перспективе за счёт сокращения арендных платежей.

Среди основных преимуществ второго варианта (строительство «с нуля») также можно выделить:

Соответствие вновь введённым международным стандартам в области хранения и транспортировки продуктов питания;

Снижение ежегодных затрат на арендные платежи;

Независимость эксплуатирующей организации от арендодателя, отсутствие необходимости согласования с третьим лицом изменений в существующих сооружениях и коммуникациях. Отсутствие рисков одностороннего расторжения договора аренды и резкого изменения условий аренды;

Рациональная внутрискладская логистика;

Применение прогрессивных материалов и оборудования с начала строительства до момента ввода в эксплуатацию;

Создание более комфортных условий для работы и проживания сотрудников.

К недостаткам варианта строительства «с нуля» можно отнести необходимость больших капиталовложений на стадии строительства, вовлечение большего количества персонала и механизмов.

Таблица. 1. Сравнение показателей по вариантам

В качестве итогового варианта в ходе исследования был выбран вариант строительства «с нуля». В пользу данного выбора можно отнести как сокращение суммарных капиталовложений в перспективе за счёт снижения арендных платежей, так и увеличение производительности работы складских комплексов за счёт оптимизации пространства и соответствия новых сооружений современным машинам и механизмам, участвующих в работе комплекса.

Следующим острым вопросом, возникшим в ходе подготовки к строительству, стала возможность применения цемента марки М400, производимого в Кении для производства бетона класса В25. Специально для этих целей был закуплен тестовый объем цемента у местного поставщика и выполнены пробные замесы в трёх вариантах пропорций для выявления лучшего соотношения В:Ц:Щ:П и проверки возможности набора необходимой проектной прочности на практике. Наиболее выгодным оказалось соотношение 220:448:1210:447 (В:Ц:Щ:П). Тестовый образец, приготовленный по данному соотношению показал результат в 28МПа прочности на сжатие по прошествии 28 дней. Образцы, приготовленные с более низким содержанием цемента в смеси, показали результат 23,6 Мпа, что меньше нормативных 25 МПа. Образцы с повышенным содержанием цемента показали результат 25,2 МПа, соответствующий норме в 25 МПа, но они оказались нецелесообразными с экономических позиций.

В ходе исследования логистических маршрутов и поставщиков, были проанализированы 12 транспортных компаний и более 30 поставщиков различного оборудования и материалов из 9 стран. Учитывая сжатые сроки строительства и размер бюджета проекта, были выделены две группы материалов и оборудования: 1) производимые внутри региона и закупаемые локально; 2) импортируемые из стран других континентов. Таким образом, для закупки материалов, не требующих высокой квалификации для производства, были выделены внутри региона такие страны как ДРК, Уганда и Кения. Страны второй группы - Китай, Турция, ОАЭ. В результате данного решения общая стоимость поставляемых материалов и оборудования была сокращена на 12%, при соблюдении требуемых сроков строительства и наличии всей необходимой документации по качеству и безопасности.

Заключение

В результате исследования был определён наиболее рациональный способ переоборудования существующих складских комплексов, а также экспериментально доказана возможность приготовления бетона класса В25 из цемента марки М400, произведённого в Африке. Были составлены ведомости необходимых материалов, техники и оборудования, определена численность рабочих, вовлечённых в строительство. Проанализированы различные логистические системы поставки материалов и их влияние на итоговую стоимость и сроки строительства.

Полученные результаты в ходе исследования могут быть применены и в условиях России, при необходимости строительства новых или реконструкции существующих складских комплексов, отдалённых от населённых пунктов.

Библиографические ссылки на источники

1. Ангарский Е.В., Пиотрович А.А. Быстровозводимые модульные конструкции промышленных зданий из складных секций, как современный метод строительства // Тезисы докладов международной конференции ТОГУ. Новые Идеи Нового Века -2017. Том 4. - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2017. - С. 182-187.

2. Ангарский Е.В., Малеев Д.Ю. Исследование фундаментов сейсмо-акустическими методами // Тезисы докладов 68-й студенческой конференции ДВГУПС. Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2010. - С. 27-29.

3. Асаул А.Н., Казаков Ю.Н., Быков В.Л., Князев И.П., Ерофеев П.Ю. Теория и практика использования быстровозводимых зданий - СПб.: Гуманистика, 2011. - 472 с.

4. Белоконев Е.Н., Абуханов А.З., Чистяков А.А. Основы архитектуры зданий и сооружений: Учеб. пособ. - Р-н-Д.: Феникс, 2009. - 256 с.

5. Вильман Ю.А. Технология строительных процессов и возведение зданий. Современные прогрессивные методы. - М.: АСВ, 2014. - 336 с.

6. Кодекс Алиментариус. Общие требования к хранению пищевых продуктов: от 01.01.1995 № 192-1995: (ред. от 01.01.2017). - 448 с.

7. Кодекс Алиментариус. Общие принципы гигиены пищевых продуктов.: от 01.01.1969 № 1-1969: (ред. от 01.01.2016). - 31 с.

8. Промышленные холодильные камеры. Янтай Мун [Электронный ресурс] URL http://www.moonoverseas.com// (датаобращения: 25.11.2017).

9. Хамильтон В. Африка. Строительство и реконструкция зданий-ЮАР: Фрибук, 2015. - 215 с.

Размещено на Allbest.ru