Prefabrykat

Prefabrykat – półprodukt, typowy element budowlany służący do montażu na placu budowy, np. płyta stropowa.

Prefabrykatem jest każdy element budowlany lub konstrukcyjny, którego parametry użytkowania są zbliżone do pożądanych lub wymagają niewielkiej obróbki (np. mechanicznej). W ujęciu szerszym prefabrykacja (ang. off-site construction) obejmuje planowanie, projektowanie, wytwarzanie, transport oraz montaż elementów budynku poza właściwym miejscem budowy, a następnie ich szybkie scalanie na budowie; jako typowe „wyjścia” procesu wskazuje się elementy komponentowe, panelowe oraz modułowe.

Z uwagi na wykorzystany przy produkcji materiał prefabrykaty dzielą się na:

• stalowe,
• drewniane,
• żelbetowe,
• strunobetonowe,
• kablobetonowe,
• inne.

Ze względu na stopień prefabrykacji i sposób dostawy wyróżnia się m.in. prefabrykację:

• komponentową (podzespoły i elementy, np. schody, stolarka, instalacje przygotowane w warunkach fabrycznych),
• panelową (elementy 2D, np. ściany/stropy jako panele – zwykle wymagające większego zakresu montażu i uszczelnień na budowie),
• modułową przestrzenną (volumetryczną, 3D – gotowe moduły obejmujące „zamkniętą” przestrzeń użytkową, np. moduły pokoi lub „pods” łazienkowe),
• hybrydową (łączenie rozwiązań panelowych i modułowych).

Zalety prefabrykatów:

• szybkość wytwarzania,
• szybkość montażu,
• powtarzalność i precyzja wykonania elementów,
• możliwość osiągnięcia dużych rozpiętości dzięki zastosowaniu w zakładach prefabrykacji i przez wyspecjalizowane ekipy montażowe technologii niemożliwych do zastosowania bezpośrednio na budowie, np:
  • technologia sprężania konstrukcji stalowych,
  • technologia sprężania betonu,
  • technologia drewna klejonego itp.,
• większa niezależność realizacji obiektu od warunków pogodowych (aczkolwiek montaż prefabrykatów również jest powiązany z warunkami meteorologicznymi),
• ograniczenie czasu prowadzenia robót w miejscu inwestycji (np. w inżynierii mostowej, gdzie elementy mostu wytwarza się poza obiektem i montuje na miejscu, skracając czas zajęcia terenu i oddziaływanie na ruch).

Wady prefabrykatów:

• transport prefabrykatów ponadnormatywnych (wadą w tym przypadku jest jedynie zwiększony koszt transportu elementu np. dachowego, co zazwyczaj niwelowane jest w ogólnym rozrachunku procesu realizacji poprzez zmniejszenie prac ziemnych i fundamentowych, zmniejszenie ilości elementów podporowych itp.),
• klawiszowanie płyt stropowych (nie występuje w przypadku poprawnie wykonanego montażu i następujących po nim prac związanych z wykonaniem spoin i nadlewki (nadbetonu)).

Historia prefabrykacji

Prefabrykacja nie jest procesem wyłącznie współczesnym. Pierwsze wzmianki o prefabrykacji w literaturze przedmiotu wiąże się z XVI wiekiem (m.in. projekty przypisywane Leonardowi da Vinci z 1516 roku). Po trzęsieniu ziemi w Lizbonie (1755) odbudowa śródmieścia (tzw. Baixa Pombalina) była powiązana ze standaryzacją rozwiązań i stosowaniem systemu prefabrykacji elementów zabudowy, co miało ułatwiać szybkie wznoszenie nowych budynków. W XVIII wieku, przy zakładaniu miasta Vila Real de Santo António, wykorzystywano także prefabrykowane, znormalizowane elementy (m.in. ciosane bloki kamienne przygotowane do szybkiego wbudowania), dostarczane drogą morską z Lizbony.

Gwałtowny rozwój tej metody nastąpił w XIX wieku wraz z upowszechnieniem konstrukcji żeliwnych. Przełomowym przykładem wykorzystania prefabrykatów był Pałac Kryształowy, wzniesiony na Wielką Wystawę w 1851 roku. Budynek ten składał się z tysięcy powtarzalnych elementów szklanych i metalowych, co umożliwiło jego wzniesienie w rekordowo krótkim czasie, a także późniejszy demontaż i przeniesienie w inne miejsce.

W połowie XIX wieku, m.in. w Australii (okres gorączki złota), rozpowszechniły się prefabrykowane „portable iron houses” sprowadzane z Wielkiej Brytanii jako zestawy („kit”) zamawiane z katalogu i składane na miejscu zgodnie z instrukcją montażu.

W XX wieku prefabrykacja stała się dominującą technologią w odpowiedzi na masowy deficyt mieszkaniowy po II wojnie światowej. Rozkwit technologii betonowych elementów wielkowymiarowych (tzw. wielka płyta) pozwolił na szybką industrializację budownictwa mieszkaniowego w całej Europie, szczególnie w krajach bloku wschodniego, ale także w Skandynawii i Francji. Po II wojnie światowej w Wielkiej Brytanii realizowano program tymczasowego budownictwa mieszkaniowego oparty na prefabrykowanych domach; w latach 1945–1949 zbudowano ok. 156 tys. takich obiektów.

Współcześnie prefabrykacja ewoluowała w stronę precyzyjnego budownictwa modułowego o wysokich standardach ekologicznych. Odegrała istotną rolę także poza budownictwem kubaturowym, m.in. w przemyśle stoczniowym (masowa produkcja i montaż statków z prefabrykowanych sekcji), w przemyśle lotniczym (wytwarzanie i wyposażanie dużych sekcji płatowca w wielu zakładach oraz ich transport do linii montażu końcowego) oraz w budownictwie mostowym (obiekty wykonane z prefabrykowanych belek strunobetonowych).

Przypisy

Zobacz multimedia związane z tematem: Prefabrykat