DOMY Z PREFABRYKATÓW

Prefabrykacja kojarzona jest często z budowanymi w poprzedniej epoce ustrojowej blokami mieszkalnymi z wielkiej płyty, których standard i wykonanie nie były najwyższej jakości. Ale prefabrykacja to nie tylko betonowe płyty i nie tylko budownictwo wielorodzinne. Mniej znane ale stosowane już od dawna są systemy prefabrykacji w budownictwie jednorodzinnym z zastosowaniem komponentów zarówno betonowych, drewnianych, drewnopochodnych, stalowych jak i innych.
Prefabrykacja to fabryczne wytwarzanie elementów i zespołów konstrukcyjno-budowlanych o dużym stopniu zaawansowania wykonawczego. Uprzemysłowienie budownictwa ma za zadanie przyśpieszenie realizacji przez wyeliminowanie z placu budowy wszelkich uciążliwych i pracochłonnych czynności produkcyjnych i przeniesienie ich do specjalnych wytwórni wyposażonych w odpowiedni sprzęt i maszyny. W wytwórniach, dzięki korzystniejszym warunkom pracy niż na budowie, mechanizacji, fachowemu kierownictwu i możliwości wprowadzenia lepszej technologii wykonania, uzyskuje się produkt budowlany tańszy i lepszy jakościowo. Gotowe elementy konstrukcyjno-budowlane dostarczane są na plac budowy, gdzie są składane, w zależności od ciężaru, przy pomocy sprzętu zmechanizowanego lub ręcznie. Elementy prefabrykowane często obejmują całe ściany (system wielkopłytowy) lub ich duże fragmenty (system wielkoblokowy). Prefabrykowane mogą być też inne elementy budynku takie jak stropy, schody, konstrukcje dachowe itd.
Prefabrykowane ściany nogą być wykonane w konstrukcji warstwowej z betonu z ociepleniem, lub w systemie szkieletowym (szkielet prefabrykowany drewniany lub stalowy) z wypełnieniem izolacyjnym- ciepłochronnym (wełna mineralna, styropian) i wykończone na zewnątrz płytami kartonowo- gipsowymi, płytami z tworzywa lub blachą. Prefabrykaty ścian często posiadają już zamontowaną stolarkę otworową (okna, drzwi), a także w przypadku systemów szkieletowych elementy instalacji wodno-kanalizacyjnej, elektrycznej i innych.
W systemach szkieletowych drewnianych stosuje się najczęściej prefabrykację małoblokową , wielkoblokową i modułową.
System małoblokowy polega na montażu ścian na miejscu budowy ze standardowych elementów ściennych tzw. paneli o szerokości dostosowanej do łatwego transportu np. zwykłym samochodem ciężarowym i łatwego montażu, nawet baz użycia ciężkiego sprzętu. Panele mogą zawierać w sobie element okienny, drzwiowy, pośredni, narożny itd. Zaletą systemu jest łatwość wznoszenia, możliwość produkowania większej ilości elementów i łatwego ich przechowywania. Wadą jest konieczność stosowania dużej ilości łączników i większa pracochłonność niż w systemie wielkoblokowym.
System wielkoblokowy to stosowanie większych elementów, nawet całych ścian, wiązarów dachowych i dużych elementów stropowych. Istnieje tu konieczność stosowania specjalnych środków transportu z tzw. dłużycą oraz sprzętu dźwigowego. Zaletą jest ekonomiczność, szybkość i wyższa jakość w stosunku do systemu małoblokowego. Wadą jest konieczność stosowania ciężkiego sprzętu. Domy w obu systemach są realizowane na ogół w krótkim czasie- montaż szkieletu do kilku dni, realizacja całości ok. dwa do trzech miesięcy.
System modułów przestrzennych jest najbardziej zaawansowany technologicznie, polega na budowaniu kompletnych, wykończonych części budynku wielkości kontenera. Praca na budowie ogranicza się do ustawienia modułów przestrzennych na fundamencie, podłączeniu mediów i ukryciu złączy. System wymaga użycia ciężkiego sprzętu ale jest najszybszy ze wszystkich.
Najbardziej rozpowszechnioną metodą prefabrykacji jest metoda wielkoblokowa. Prefabrykacja ma głęboki sens w przypadku realizacji powtarzalnych domów szkieletowych.
Do niewątpliwych zalet takiej prefabrykacji należą:
  • łatwiejsza kontrola procesu produkcyjnego umiejscowionego'pod dachem',
  • lepsza jakość dzięki powtarzalności czynności wykonywanych taśmowo,
  • mniejsza groźba zawilgocenia drewna czy elementów izolacyjnych,
  • niższe koszty robocizny dzięki mechanizacji,
  • duża wydajność,
  • przedłużenie sezonu budowlanego dzięki przeniesieniu części procesu budowy do wytwórni,
  • szybkość realizacji 'skorupy' domu.

    Rodzaje technologii prefabrykowanych:
    Stosowane w budownictwie prefabrykaty można klasyfikować wg różnych kryteriów, takich jak wymiary elementów, ich masa lub kształt.

    Pod względem wymiarów rozróżniamy:

  • prefabrykaty drobnowymiarowe, o powierzchni poniżej 2 m2
  • prefabrykaty wielkowymiarowe, o powierzchni powyżej 2 m2

    Pod względem masy rozróżniamy:

  • prefabrykaty lekkie, o masie do 30 kg, przeznaczone do montażu ręcznego,
  • prefabrykaty średnio ciężkie, o masie do 600 kg,
  • prefabrykaty ciężkie, o masie ponad 600 kg.

    Pod względem kształtu dzielimy prefabrykaty na płaskie i przestrzenne.

    Wśród prefabrykatów płaskich rozróżniamy:

  • prefabrykaty prętowe, których wymiary poprzeczne są małe w stosunku do długości,
  • prefabrykaty szkieletowe lub ramowe, które są zespołem prefabrykatów prętowych,
  • prefabrykaty blokowe, których proporcje wymiarowe zapewniają stateczność montażową,
  • prefabrykaty płytowe, w których wymiar grubości jest wielokrotnie mniejszy od dwóch pozostałych i które wymagają usztywnień dla utrzymania ich stateczności przed połączeniem w sztywne zespoły.

    W terminologii międzynarodowej przyjmuje się termin'ściany płytowe' dla określenia wszystkich rodzajów prefabrykatów o wysokości kondygnacji, a termin'ściany blokowe' dla określenia ścian z elementów o wysokości mniejszej niż wysokość kondygnacji. Stosowane jest również określenie 'prefabrykat dylowy', które oznacza prefabrykat płytowy o małej szerokości w stosunku do wysokości lub rozpiętości. Terminem 'prefabrykat wielkoprzestrzenny' określamy przestrzenny zestaw elementów płaskich, obudowujących jedno lub parę pomieszczeń. Prefabrykaty przestrzenne charakteryzuje wielopłaszczyznowy, monolityczny zestaw elementów płaskich. Metody produkcji tych prefabrykatów są o wiele bardziej złożone niż prefabrykatów płaskich i wymagają użycia do ich montażu specjalnie ciężkiego sprzętu. Zastosowanie ich zmniejsza ogólną liczbę prefabrykatów składowych do danego budynku. Prefabrykaty lekkie i średnio ciężkie stanowią podstawę systemów stojących na pograniczu budownictwa tradycyjnego i uprzemysłowionego i zaliczanych zwykle do 'budownictwa tradycyjnego udoskonalonego'.

    Przegląd systemów:

    Systemy z drewna i materiałów drewnopochodnych:
    Stolbud-1 prefabrykaty do wznoszenia części nadziemnych parterowych i jednopiętrowych domów jednorodzinnych- płyty ścian zewnętrznych i wewnętrznych, stropów, stropodachów i dachów. Jest to system otwarty, tzn. elementy projektowane są każdorazowo dla konkretnego obiektu, przy zachowaniu ustalonych zasad. System oparto na module 30 cm i dostosowano do tzw. montażu z 'kół', polegającego na pobieraniu dźwigiem elementów ze środka transportu i ułożeniu bezpośrednio w miejscu wbudowania. System charakteryzuje się niewielką masą wielkowymiarowych elementów prefabrykowanych- do 1500 kg. Do montażu używa się lekkiego sprzętu. Izolacyjność termiczna przegród k=0,2 W/m2K. Podstawą systemu jest szkielet z impregnowanego drewna. Do izolacji termicznej stosuje się wełnę mineralną umieszczoną pomiędzy elementy szkieletu. Szkielet obity jest obustronnie płytami pilśniowymi. Okładzinę wewnętrzną stanowią płyty gipsowo-kartonowe, a zewnętrzną obicie z desek, albo obmurówka z cegieł lub pustaków. Pozostałe elementy systemu też mają budowę szkieletową. Stolbud-2 różni się od Stolbud-1 wymiarami elementów.
    Namysłów-86 to system przeznaczony dla części nadziemnej jednokondygnacyjnych domów jednorodzinnych, wolno stojących, bliźniaczych lub w zabudowie szeregowej. System oparty na szkielecie drewnianym. Wypełnienie- wełna mineralna.
    DMT - konstrukcja szkielet drewniany, ocieplenie- płyty trzcinowe. System prefabrykacji liniowej- polega na montażu szkieletu obiektu ze zunifikowanych prefabrykatów (tarcicy przyciętej na określone wymiary bezpośrednio na placu budowy). Elementy montowane są na uprzednio przygotowanym stanie zerowym. Po zmontowaniu szkieletu i przykryciu dachem konstrukcji budynku, osadza się stolarkę okienną i drzwiową i jednostronnie okłada płytami szkielety ścian zewnętrznych i wewnętrznych. Następnie przestrzenie wewnętrzne elementów szkieletu wypełniane są wełną mineralną po czym opłytowuje się drugą stronę przegród. Później wykonuje się elewację i wykańcza wnętrze budynku. Okładzinę wewnętrzną stanowią płyty gipsowo-kartonowe zbrojone włóknem szklanym. Okładzina zewnętrzna może być wykonana z profilowanych elementów drewnianych, obmurówki z cegły, klinkieru, powlekanej blachy falistej, tynku itp. Ściany wewnętrzne są obustronnie wyłożone płytami gipsowo-kartonowymi. Konstrukcję stropów stanowią belki drewniane. Podłoga z desek, sufit z płyt gipsowo-kartonowych. Konstrukcja dachu może być ustrojem krokwiowo-jętkowym, krokwiowo-płatwiowym, płatwiowo-kleszczowym itp. Można również wykorzystać kratowe wiązary gwoździowane, klejone lub łączone płytkami kolczastymi o różnych spadkach połaci dachowych i różnej geometrii.

    Systemy z materiałów ciężkich:
    System Oleszno 86 - jest przeznaczony do wznoszenia ścian zewnętrznych w budownictwie jednorodzinnym wolno stojącym parterowym. Elementy systemu to pustaki słupowe przelotowe i narożne, korytka wieńcowe i nadprożowe z trocinobetonu i dyle ścienne z wiórobetonu. Ściana systemu Oleszno jest konstrukcją szkieletową, przy czym pustaki służą do formowania żelbetowych słupów, korytka do formowania żelbetowych rygli i nadproży, a dyle służą do wypełniania pól pomiędzy słupami. Słupy zamocowane są w ławach fundamentowych i w wieńcu wylewanym na mokro w prefabrykowanych korytkach trocinobetonowych.
    System ELSA - jest systemem szkieletowym. Podstawowym elementem jest siatkobetonowy prefabrykat cienkościenny o przekroju ceowym. Wymiary zewnętrzne przekroju wynoszą 22 x 25 cm, długość może dochodzić do 6 m. Masa jednego sześciometrowego elementu nie przekracza 190 kg, dlatego może być przez 4 ludzi przemieszczany ręcznie. Z takiego elementu tworzy się deskowanie tracone słupów, rygli, strop dylowy, stropodach, podwaliny, kalenicę, obudowę instalacji i wentylacji. Uzupełnieniem systemu są: element korytkowy Ce-Es do wykonywania dachów płaskich i stromych oraz osłonowy Elwo jako płyta elewacyjna, zewnętrzna obudowa ścianek działowych, lekkie pokrycie dachowe. Elsa jest systemem otwartym, zakładającym elastyczność rozwiązań funkcjonalnych w oparciu o moduł 30 cm. może być wykorzystywany do budowania różnorodnych domków wolno stojących, atrialnych, bliźniaczych i szeregowych.
    System EXBUD - przewidziany do wykonywania ścian zewnętrznych i wewnętrznych oraz elementów szkieletu- słupy, rygle. Elementy te są wykonywane przy użyciu pustaków wióro-trocino-cementowych. Pustaki w czasie wznoszenia obiektu pełnią funkcję deskowania traconego, izolacji termicznej i akustycznej. Elementem nośnym konstrukcji są poziomo przewiązane ściany betonowe lub żelbetowe powstałe przez wypełnienie pustaków betonem zwykłym.
    System M-04 - płyty wióro-cementowe zestawiane są na sucho w uprzednio zaprojektowane zespoły. Występujące w płytach żebra po odpowiednim zestawieniu płyt tworzą deskowania tracone do wykonania słupów, rygli i nadproży. Po zazbrojeniu tych elementów i ich zabetonowaniu oraz związaniu betonu otrzymuje się odpowiednio sztywną konstrukcję budynku. Wolne przestrzenie powstałe pomiędzy płytami wióro-cementowymi na odcinkach pomiędzy słupami wypełnia się trocinami stabilizowanymi wapnem. System przeznaczony jest do wznoszenia budynków jednorodzinnych parterowych lub jednopiętrowych o dowolnym układzie architektonicznym projektowanym na siatce modularnej 60 x 60 cm.
    System BAU-POL - do wznoszenia ścian zewnętrznych i wewnętrznych. Podstawowym elementem są pustaki wióro-betonowe z lekkiego tworzywa betonowego z wypełnieniem organicznym w postaci odpowiednio spreparowanego drewna odpadowego. Ściany konstrukcyjne wykonuje się z pustaków wypełnionych betonem. Tworzy to nośną konstrukcję w postaci poziomo przewiązanych 'słupów' betonowych.
    System MURSA-ZM - system dla różnego typu budownictwa, w tym dla budynków mieszkalnych do 5 kondygnacji. Swoimi rozwiązaniami materiałowo-konstrukcyjnymi obejmuje wszystkie ustroje budynku od fundamentów po więźbę dachową. Obejmuje wielofunkcyjne drobnowymiarowe elementy budowlane, które służą do formowania szkieletowej konstrukcji nośnej budynku, wznoszenia ścian o zróżnicowanej izolacyjności termicznej oraz stanowią wypełnienie stropów gęstożebrowych i podbudowę ciepłych podłóg układanych na gruncie.
    System EBO M-GTX - jest zbliżony do systemu Mursa -wykorzystuje elementy drobnowymiarowe w postaci pustaków. Monolityczna słupowo-ryglowa konstrukcja nośna jest dostosowana do łączenia z różnymi rozwiązaniami ścian wypełniających oraz różnego typu materiałooszczędnymi stropami.
    System THERMOMUR - oparty na pustakach styropianowych wykorzystywanych do tworzenia struktur nośnych jako deskowanie tracone. Pustaki składane są podobnie jak klocki Lego. Przestrzenie pomiędzy ściankami pustaków mijankowo ułożonych w murze wypełnia się mieszanką betonową. Kompletna ściana w przekroju składa się z warstwy styropianu 5 cm, betonu 15 cm i znowu styropianu 5 cm, co w efekcie daje współczynnik k= 0,28 W/m2K. Z elementów systemu można wykonywać ściany fundamentowe, ściany zewnętrzne, wewnętrzne i działowe oraz stropy.

    Firmy produkujące elementy prefabrykowane dla budownictwa mieszkaniowego:
    Elementy z drewna i materiałów drewnopochodnych:

  • EURO-TIMBER -gotowe wiązary dachowe na poddasza użytkowe i nieużytkowe, elementy wiązarów łączone są za pomocą płytek kolczastych w technologii skandynawskiej.
  • WIELKOPOLSKIE TARTAKI WITAR -elementy konstrukcji domów szkieletowych z drewna.
  • BESOPOL -domy z drewnianych prefabrykatów wielkowymiarowych.
    Elementy szkieletowe ze stali:
  • BUMA - budynki prefabrykowane o konstrukcji stalowej, lekki stalowy ocynkowany szkielet prefabrykowany, montowany na placu budowy metodą skręcania.
    Elementy z tworzyw sztucznych:
  • STYROBUD - domy z paneli prefabrykowanych wykonanych z modyfikowanego polimeru węglowego wzmocnionego stalowymi ceownikami.
  • ROYAL EUROPA - system wznoszenia budynków z pomocą paneli konstrukcyjnych z kompozytu twardego polimeru - jako elementy deskowania traconego.
    Elementy styropianowe:
  • IZODOM 2000 - system wznoszenia budynków z wykorzystaniem kształtek styropianowych.
  • THERMODOM - system wznoszenia budynków z wykorzystaniem kształtek styropianowych.
  • THERMOMUR - system wznoszenia budynków z wykorzystaniem kształtek styropianowych.
  • STYROSYSTEM- system wznoszenia budynków z wykorzystaniem kształtek styropianowych.
  • KERN-HAUS- system wznoszenia budynków z wykorzystaniem kształtek styropianowych.
  • ISOMAX - izolacyjno-szalunkowe elementy ścienne.

    Elementy ceramiczne:

  • WIENERBERGER CERAMIKA BUDOWLANA - system budowy domów z elementów ceramiki poryzowanej POROTHERM. Elementy ścienne do ścian zewnętrznych jednowarstwowych, ścian wewnętrznych, stropy, elementy nadprożowe.

    Elementy z betonów lekkich:

  • HEBEL HENNERSDORF - bloczki, płyty stropowe i dachowe, elementy nadprożowe z betonu komórkowego.
  • YTONG OSTROŁĘKA - bloczki, płyty stropowe i dachowe, elementy nadprożowe z betonu komórkowego.

    Elementy betonowe:

  • PE-KA-BEX-BUD - prefabrykaty żelbetowe, płyty stropowe zespolone z dźwigarkami kratowymi typu 'Filigran'.
  • TECHBUD KRAKÓW - pustaki trocinobetonowe ścienne, stropy gęstożebrowe, pustaki szalunkowe.