Dążenie do optymalizacji procesu budowlanego w latach 70. XX wieku w Polsce zaowocowało popularyzacją technologii "składania" budynków z prefabrykowanych wielkowymiarowych elementów. Stosowanie gotowych modułów przyspieszyło wznoszenie domów mieszkalnych, jednakże rodzime modyfikacje technologiczne, niedobory materiałowe oraz częste błędy wykonawcze doprowadziły do zrezygnowania z tej metody. Obecnie prefabrykacja wraca na łaskę, oferując nowe warianty materiałowe i stopnie zaawansowania, stając się coraz bardziej popularną opcją przy budowie domów jednorodzinnych. Jej główną zaletą jest niewątpliwie znaczne skrócenie czasu budowy, sięgające nawet kilku dni.
Prefabrykacja elementów konstrukcyjnych w kontrolowanych warunkach fabrycznych gwarantuje wysoką precyzję wykonania, trwałość połączeń i - w niektórych przypadkach - możliwość dostosowania do indywidualnych potrzeb klienta.
W budownictwie jednorodzinnym najczęściej stosowane są prefabrykowane elementy szkieletu drewnianego lub betonowe płyty, produkowane zgodnie z projektami stworzonymi specjalnie dla tej technologii. Mogą one również bazować na rozwiązaniach typowych dla tradycyjnych metod budowlanych.
W przypadku obiektów rekreacyjnych, takich jak tymczasowe zaplecze budowy, wykorzystywane są gotowe do użytku moduły przestrzenne, których montaż ogranicza się niekiedy do podłączenia zasilania, wody i odprowadzenia ścieków.
Budowa z prefabrykatów wiąże się jednak z pewnymi ograniczeniami, głównie dotyczącymi transportu dużych elementów i konieczności użycia dźwigu do ich rozładunku. Transport konstrukcji szkieletowych i płytowych z reguły nie stanowi problemu, o ile istnieje możliwość dojazdu na plac budowy i manewrowania ciągnikiem siodłowym z naczepą niskopodłogową. Należy jednak wziąć pod uwagę stan dróg oraz możliwość skrętu długim pojazdem.
W przypadku modułów kubaturowych ich szerokość nie może przekraczać 3 metrów ze względu na przepisy ruchu drogowego. Transport nieco szerszych obiektów jest możliwy po uzyskaniu odpowiednich pozwoleń i zapewnieniu asysty pilota.
Prefabrykowane drewniane konstrukcje szkieletowe
Prefabrykacja drewnianych konstrukcji szkieletowych wyeliminowała typowe błędy materiałowe i wykonawcze, które często zdarzały się przy tradycyjnych metodach budowy. Znacznie skrócił się również czas wykonania zadaszenia, co zminimalizowało ryzyko szkód spowodowanych przez deszcz i opady, gdy konstrukcja nie była jeszcze pokryta.
Pod względem konstrukcyjnym prefabrykowany szkielet drewniany nie różni się istotnie od budynku budowanego na miejscu. Bieżąca kontrola montażu i jakości surowca w warunkach fabrycznych zapewnia wysoki standard wytwarzanych elementów.
Segmenty prefabrykowane - ściany zewnętrzne i wewnętrzne, strop oraz więźba dachowa - są montowane w określonej kolejności, zgodnie z projektem, na wcześniej wykonanym fundamencie z zamocowaną podwaliną. Ściany konstrukcyjne w postaci ram ze słupkami są przystosowane do montażu okien i drzwi o ustalonych wymiarach. Prefabrykowane segmenty ścian są obite od zewnątrz usztywniającą płytą OSB.
Konstrukcja domu szkieletowego drewnianego, fot. Kronopol.
Po zmontowaniu ścian, ułożeniu stropu i więźby dachowej z tymczasowym lub docelowym pokryciem, można rozpocząć prace wykończeniowe. Pierwszym krokiem jest montaż okien i drzwi.
Podstawową warstwę izolacji termicznej ścian zewnętrznych stanowi wełna mineralna umieszczona wewnątrz konstrukcji szkieletowej. Po rozprowadzeniu instalacji elektrycznej, hydraulicznej i grzewczej, ocieplenie musi zostać zabezpieczone przed zawilgoceniem folią paroszczelną mocowaną do ramy i pokrytą warstwą wykończeniową z płyt gipsowo-kartonowych.
Od strony zewnętrznej elewacja może osłaniać dodatkową warstwę izolacji, najczęściej ze styropianu. Po zamontowaniu folii wiatroizolacyjnej, ryflowane płyty styropianowe można pokryć tynkiem cienkowarstwowym lub okładziną elewacyjną z drewna, paneli PVC, a przy możliwości oparcia na wysuniętym fundamencie - obmurówką, np. z cegły klinkierowej.
Mniej popularną konstrukcją są prefabrykowane budynki stawiane w technologii szkieletu stalowego SCS, montowanego z zimno-giętych profili ocynkowanych. Sposób montażu za pomocą złączy śrubowych pozwala na demontaż większych elementów prefabrykowanych, co ułatwia transport i montaż. Ze względu na wysoką przewodność cieplną metalu, szczególnie starannie należy zaprojektować dodatkową izolację szkieletu, aby uniknąć powstawania mostków termicznych i kondensacji pary wodnej na zimnych elementach.
Dom wykonany z prefabrykatów drewnianych, fot. Brawo Domy Pasywne/MULTICOMFORT SAINT-GOBAIN.
Prefabrykaty betonowe
Prefabrykowane elementy ścienne z betonu mogą być wytwarzane i montowane w dwóch wariantach:
Płyty monolityczne
Półfabrykaty w systemie deskowania traconego
Konstrukcyjne płyty ścienne produkowane są ze zbrojonego keramzytobetonu lub betonu komórkowego, co zapewnia im relatywnie niską wagę i dobrą izolacyjność termiczną. Dzięki procesowi produkcji na zautomatyzowanych liniach prefabrykaty są formowane zgodnie z projektem - powstają otwory okienne i drzwiowe, wieńce i nadproża. Powierzchnia płyt charakteryzuje się idealną równością i gładkością, co eliminuje konieczność późniejszego tynkowania od strony wewnętrznej.
W prefabrykat mogą zostać wtopione rurki umożliwiające wprowadzenie przewodów instalacji elektrycznej lub puszki pod gniazda i łączniki. Wymaga to jednak dokładnego rozplanowania i z reguły wiąże się z późniejszą rozbudową instalacji.
Prefabrykaty betonowe, fot. POZ-BRUK.
Prefabrykaty keramzytobetonowe, dostosowane do montażu na złącza systemowe (np. w formie zabetonowanych cięgien pętlowych), są dozbrajane i zalewane betonem już na etapie montażu. Połączenie z fundamentem zapewniają wewnętrzne kanały, umożliwiające osadzenie i zabetonowanie zbrojenia wyprowadzonego z płyty lub ściany fundamentowej. Niestety, surowe ściany wykonane w tej technologii nie spełniają aktualnych wymagań izolacyjności cieplnej. Z tego względu konieczne jest ich docieplenie, najczęściej w technologii BSO, z użyciem płyt styropianowych lub wełny mineralnej.
Prefabrykaty te znajdują uniwersalne zastosowanie w budownictwie, umożliwiając wznoszenie ścian w technologii szalunku traconego. Ich konstrukcja opiera się na dwóch zewnętrznych, zbrojonych płytach betonowych. Płyty te posiadają otwory okienne i drzwiowe, a także mogą być wyposażone w dodatkowe elementy. Połączone są one ze sobą dostosowanym do wymagań zbrojeniem. Po ustawieniu prefabrykatów w miejscu montażu i ustabilizowaniu za pomocą regulowanych zastrzałów montażowych, złącza pomiędzy nimi zostają dozbrojone. Następnie całość w obrębie jednej kondygnacji zalewana jest betonem, tworząc monolityczną konstrukcję. Podobnie jak w przypadku prefabrykatów keramzytobetonowych, powierzchnia ścian wykonanych w tej technologii jest gładka. Należy jednak pamiętać, że przegrody zewnętrzne wymagają pełnego ocieplenia.
Pojęcie budynków modułowych kojarzy się przede wszystkim z popularnymi w USA szkieletowymi domami, budowanymi z gotowych, przestrzennych elementów, które następnie montuje się w zestawy o pożądanej konfiguracji. Moduły te są zazwyczaj w pełni wykończone i dzięki możliwości łatwego łączenia i rozłączania mogą być bez problemu transportowane w inne miejsce.
W Polsce tego typu konstrukcje znajdują zastosowanie głównie jako domki letniskowe lub rekreacyjne. Wynika to m.in. z ograniczonych wymiarów wnętrza, którego szerokość nie przekracza zazwyczaj 2,5 m. Dodatkowo, przy łączeniu modułów konieczne jest utworzenie niezależnego zadaszenia.
Domy modułowe w Polsce są najczęściej wykorzystywane jako rekreacyjne i letniskowe, fot. OknoPlus.
Znacznie częściej wykorzystywane są moduły kontenerowe, głównie jako obiekty tymczasowe, np. na budowach, gdzie pełnią rolę zaplecza socjalnego lub biurowego. Dzięki możliwości łączenia w poziomie i w pionie można uzyskać znaczną powierzchnię użytkową, a warstwowe przegrody z termoizolacją umożliwiają ich całoroczne użytkowanie.
W tej kategorii mieszczą się również domy mobilne, popularnie nazywane domkami holenderskimi. Ich ustawienie może być traktowane jako budynek rekreacyjny do 35 m2 i wymaga jedynie zgłoszenia.
Od 1998 roku Redakcja "Budujemy Dom" tworzy społeczność pasjonatów budownictwa, którzy z chęcią dzielą się swoją wiedzą i doświadczeniem. Nasz zespół to wykwalifikowani redaktorzy, architekci, inżynierowie i specjaliści z różnych dziedzin budownictwa, którzy stale poszerzają swoją wiedzę i śledzą najnowsze trendy.