Prefabrykat

Prefabrykat – półprodukt, typowy element budowlany służący do montażu na placu budowy, np. płyta stropowa^[1][2].

Prefabrykatem jest każdy element budowlany lub konstrukcyjny, którego parametry użytkowania są zbliżone do pożądanych lub wymagają niewielkiej obróbki (np. mechanicznej)^[3][4]. 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^[5].

Z uwagi na wykorzystany przy produkcji materiał prefabrykaty dzielą się na^[6][4]:

• 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)^[7],
• panelową (elementy 2D, np. ściany/stropy jako panele – zwykle wymagające większego zakresu montażu i uszczelnień na budowie)^[8],
• modułową przestrzenną (volumetryczną, 3D – gotowe moduły obejmujące „zamkniętą” przestrzeń użytkową, np. moduły pokoi lub „pods” łazienkowe)^[9],
• hybrydową (łączenie rozwiązań panelowych i modułowych)^[10].

Zalety prefabrykatów^[6][4]:

• 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)^[11].

Wady prefabrykatów^[12][13]:

• 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))^[14].

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)^[15][16]. 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^[17]. 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^[18].

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^{[19][20][21][22]}.

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^[23][24].

W XX wieku prefabrykacja stała się dominującą technologią w odpowiedzi na masowy deficyt mieszkaniowy po II wojnie światowej^[25]. 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^[25]. 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^[26].

Współcześnie prefabrykacja ewoluowała w stronę precyzyjnego budownictwa modułowego o wysokich standardach ekologicznych^[15]. Odegrała istotną rolę także poza budownictwem kubaturowym, m.in. w przemyśle stoczniowym (masowa produkcja i montaż statków z prefabrykowanych sekcji) oraz w przemyśle lotniczym (wytwarzanie i wyposażanie dużych sekcji płatowca w wielu zakładach oraz ich transport do linii montażu końcowego)^[27][28].

Zobacz multimedia związane z tematem: Prefabrykat