Systemy budownictwa prefabrykowanego uwzgldniaj przeniesienie jak najwikszej ekonomicznie

Systemy budownictwa prefabrykowanego uwzględniają przeniesienie jak największej, ekonomicznie uzasadnionej liczby procesów produkcyjnych z placu budowy do wytwórni i zakładów zaplecza technicznego, w których można zastosować przemysłowe metody produkcji fabrycznej, tj. mechanizację i automatyzację. Charakterystyczną cechą każdego systemu jest jego uniwersalność. Stopień uniwersalności wynika z możliwości produkcyjnych stosowanego zestawu maszyn, urządzeń i wyspecjalizowanych grup roboczych. Uniwersalność polega także na wielowariantowości zastosowań materiałowych w pewnych przedziałach zmienności rozwiązań konstrukcyjnych oraz możliwości zastosowania systemu do obiektów o różnych rozwiązaniach architektonicznych lub do budowli o różnym przeznaczeniu. dr inż. Jerzy Obolewicz

SYSTEM PREFABRYKACJI „WIELKA PŁYTA” dr inż. Jerzy Obolewicz

Wielka płyta – prefabrykowany element konstrukcyjny używany do modułowej budowy bloków mieszkalnych i innych budynków. Forma budynków wielkopłytowych oparta była na założeniach modernizmu – elewacje z surowego betonu bez tynków lub z prefabrykowanymi okładzinami, np. mozaikowymi. Konstrukcje oparte na prefabrykowanych elementach betonowych z umocnieniami i mocowaniami z prętów stalowych (żelbet), kotwienia płyt spawane, a łączniki i podwieszenia były wykonane ze stali nierdzewnej. Systemy wielkopłytowe zawierały usystematyzowane elementy stropowe (pełne lub kanałowe) oraz ściany nośne, usztywniające, działowe i elewacyjne, ponadto gotowe biegi schodów i szyby windowe i instalacyjne, a niekiedy pełne bloki sanitarne. Typizacja obejmowała nie tylko wymiary elementów i rozwiązania gotowych układów funkcjonalnych. Objęto nią rozwiązania prowadzonych w budynkach sieci instalacyjnych, sposobu połączeń poszczególnych płyt oraz uszczelnień złączy. Prace projektowe obejmowały przede wszystkim rozwiązania funkcjonalne całych zespołów urbanistycznych i poszczególnych jego jednostek. Każdorazowo prowadzone były też obliczenia konstrukcyjne dostosowujące przyjęte rozwiązania do warunków lokalnych. dr inż. Jerzy Obolewicz

dr inż. Jerzy Obolewicz

Wielka płyta w Europie Zachodniej 1. Dzielnica bloków w Malmö zbudowana w latach 50. (po 40 latach) Budynki wielkopłytowe w Niemczech zachodnich dr inż. Jerzy Obolewicz 2.

Po raz pierwszy wielką płytę zastosowano po I wojnie światowej w Holandii, a nieco później w dwukondygnacyjnych budynkach na osiedlu Splanemanna w Berlinie-Lichtenbergu w 1923. Studia na temat elementów całościennych prowadził w latach 20 Walter Gropius. Znaczny wpływ na rozwój wielkiej płyty miały również propagowane przez Le Corbusiera idee "maszyny do mieszkania" – Jednostki Mieszkaniowej, kierującej się proporcjami wyznaczonymi przez stojącą postać ludzką (183 cm) i tę samą postać z podniesioną ręką (226 cm). Wszystkie wymiary mieszkania i domu były wypadkową tych wartości. Pierwsze większe konstrukcje z betonowej "wielkiej płyty" powstały w końcu lat 30. we Francji, Szwecji i Finlandii, z krajów kapitalistycznych stały się ponadto dość powszechne w Niemczech. Już w połowie lat 70 ostatecznie zrezygnowano w Zachodniej Europie z technologii wielkopłytowej, głównie ze względu na narastające koszty transportu ciężkiego. dr inż. Jerzy Obolewicz

Wielka płyta w Polsce 2. 1. 1. 6. 3. 4. 5. dr inż. Jerzy Obolewicz

dr inż. Jerzy Obolewicz

Polska wielka płyta narodziła się w latach 50. XX wieku i aż do połowy lat 80. Stanowiła podstawę budownictwa mieszkaniowego. Pierwszy blok tego typu w Polsce powstał w 1958 roku na warszawskich Jelonkach. Okres największego rozwoju budownictwa mieszkaniowego, bazującego na technologii wielkopłytowej, przypada na lata XX wieku. Składane przez władze obietnice zapewnienia mieszkań dla wszystkich rodzin miały niewątpliwy wpływ na popieranie budownictwa spółdzielczego. Był to okres planowania i budowy nowych, dużych osiedli mieszkaniowych. Właśnie na nich stawiano bloki mieszkalne z wielkiej płyty. Montaż budynków z gotowych prefabrykatów na placach budów przebiegał w dość szybkim tempie. Jednak przed oddaniem mieszkań do użytku, następowała nieco wolniejsza faza prac wykończeniowych, dodatkowo spowolnionych przez nierytmiczne dostawy potrzebnych materiałów. dr inż. Jerzy Obolewicz

Technologia budownictwa mieszkaniowego oparta na wielkiej płycie nie była tania. Produkcja elementów w wytwórniach była energochłonna, ponieważ większość z nich "naparzano", czyli przyspieszano procesy wiązania i twardnienia betonu w formach przez poddawanie ich działaniu podwyższonej temperatury. Gotowe elementy były ciężkie i wymagały dostarczania ich na plac budowy drogimi środkami transportu (kontenery na przyczepach tzw. niskopodwoziowych o ładowności 30 ton), przy użyciu samochodów dostosowanych do transportu ciężkich i wielkogabarytowych elementów (ciągnik balastowy). W celu ułatwienia transportu zazwyczaj budowano w obrębie powstających osiedli wytwórnie poligonowe. W ten sposób unikano przewozu przez najbardziej zatłoczone drogi. Załadunek, rozładunek i montaż wymagał użycia dźwigów. Każda z tych operacji miała wpływ na koszt inwestycji. dr inż. Jerzy Obolewicz

Klasyczna wielka płyta była jednolicie płaska i niewielkie uszkodzenia brzegów powodowały trudne do uzupełnienia szczeliny. Późniejsze wersje płyt miały już profilowane krawędzie, a warstwa elewacyjna ścian zewnętrznych otrzymała zróżnicowaną fakturę – przy okazji budynki zyskiwały bardziej interesujący wygląd. Pomimo wprowadzanych wielu udoskonaleń w miejscu połączenia płyt, ich złącza nadal były miejscem trudnym do uszczelnienia. Uszczelnianie impregnowanymi sznurami konopnianymi, co nie spełniało wymogów termicznych. Dodatkowo, obowiązujące w tym okresie normatywy izolacyjności termicznej ścian były ponad trzykrotnie mniejsze niż wymagane dzisiaj. Przy znacznym wzroście kosztów dostarczanego do mieszkań ciepła bardzo ważne jest ich docieplenie. Dlatego obecnie na wielu osiedlach prowadzone są prace związane z poprawą właściwości izolacyjnych budynków. Docieplane są zazwyczaj elewacje, jednocześnie nadaje się blokom mieszkalnym nieco inny wygląd przez zastosowanie zróżnicowanej kolorystyki elewacji. dr inż. Jerzy Obolewicz

Stosowane w Polsce systemy wielkiej płyty W Polsce istniało kilka systemów wielkiej płyty, wśród nich systemy zamknięte (tylko elementy wielkopłytowe składane w jeden sposób, typizacja ograniczała się do powtarzalnego rozwiązania typu budynku, jego segmentu lub nawet tylko mieszkania) i otwarte (możliwość tworzenia różnych konfiguracji w ograniczonej ilości typów budynków składających się na dowolny zespół urbanistyczny). Stosowanie systemów zamkniętych często miało ograniczony zasięg terytorialny. Z uwagi na wymogi typizacji, każdy system zawierał ograniczoną ilość różnych elementów produkowanych w tzw. typoszeregach i typo - rozmiarach. Im mniejsza była ich ilość, tym bardziej zamykał się system ograniczając możliwości ich wzajemnego zestawienia. Z drugiej strony ograniczenie ilości produkowanych zazwyczaj w odrębnych formach elementów miało wpływ na ekonomiczną efektywność systemu. dr inż. Jerzy Obolewicz

Stosowane w Polsce systemy zamknięte wielkiej płyty dr inż. Jerzy Obolewicz

PBU System wielkopłytowego budownictwa mieszkaniowego stosowany przez Przedsiębiorstwa Budownictwa Uprzemysłowionego w odmianach: warszawskiej, krakowskiej i toruńskiej. Po raz pierwszy został zastosowany pod koniec lat 50. do budowy osiedla mieszkaniowego Jelonki. Elementy systemu pozwalały budować bloki mieszkalne o wysokości nie przekraczającej jedenastu kondygnacji. Jedna z pierwszych wersji, PBU-59, oparta była o płyty do wykonywania ścian wewnętrznych gr. 14 cm i płyty stropowe gr. 9 cm. Ściany zewnętrzne wykonywano jako warstwowe z izolacją ze styropianu. W rozwiązaniu zastosowano krzyżowy układ ścian nośnych. Wariant PBU 63 zawierał rozwiązania projekty budynków o poprzecznych ścianach nośnych. Zmieniono grubość płyt stropowych na 14 cm i zastosowano zewnętrzne ściany osłonowe gr. 24 cm wykonane z gazobetonu. System stał się podstawą do opracowania projektów osiedli mieszkaniowych w innych regionach kraju. W Poznaniu na nim oparto projekt budowy Osiedla Świerczewskiego (obecnie Osiedle dr inż. Jerzy Obolewiczks. Jerzego Popiełuszki).

"Domino„ W odmianach krakowskiej i śląskiej. Podobnie jak PBU, należy do najstarszych systemów budownictwa wielkopłytowego stosowanych w naszym kraju. W kolejnych latach opracowanych zostało kilka jego wariantów. W wersji "Domino 63" zaprojektowano budynki mieszkalne w układzie trzytraktowym o mieszanym układzie konstrukcyjnym. W trakcie pierwszym zastosowano płyty stropowe podparte na czterech krawędziach (nośne są ściany podłużne i poprzeczne). W trakcie środkowym strop opiera się tylko na ścianach podłużnych, a w trakcie trzecim tylko na ścianach poprzecznych. Płyty stropowe i ścian wewnętrznych produkowano o gr. 10 cm. Do wykonania ścian zewnętrznych zastosowano elementy wielkoblokowe. dr inż. Jerzy Obolewicz

"Dąbrowa" System opracowany i zastosowany na terenie Łodzi. Przewidziano w nim budowę bloków 5 - i 11 -kondygnacyjnych w układzie poprzecznym, z zastosowaniem rozstawu 240, 300, 360 i 400 cm. Głębokość traktu – 510 cm. Do budowy domów wykorzystywano płyty żelbetowe gr. 14 cm (stropy i ściany wewnętrzne) oraz gr. 24 cm z betonu komórkowego – ściany zewnętrzne. Elementy prefabrykowane potrzebne do budowy domów produkowano w wytwórniach poligonowych (m. in. w istniejącej wciąż fabryce domów przy ul. Dąbrowskiego). W tej technologii budowano zarówno wielkie osiedla (np. Dąbrowa, Zarzew, Teofilów, Karolew), jak i niewielkie zespoły mieszkaniowe stanowiące uzupełnienie istniejącej już zabudowy (np. okolice ul. Lutomierskiej). dr inż. Jerzy Obolewicz

"Fadom„ System stosowany przede wszystkim na terenie Górnego Śląska. Zawarte w nim rozwiązania obejmowały budynki 5 - i 11 kondygnacyjne w układzie poprzecznym. Zastosowano rozstaw ścian 240, 360 i 600 cm dla mieszkań oraz 480 cm dla klatek schodowych. Głębokość traktu – 480 cm. W systemie zastosowano płyty stropowe jednokierunkowo zbrojone o gr. 14 cm (płyty o rozpiętości 600 cm dodatkowo sprężano). Płyty ścian wewnętrznych gr. 15 cm a ścian zewnętrznych 29 cm jako warstwowe z ociepleniem z wełny mineralnej. Elementy prefabrykowane stosowane w tym systemie były produkowane w "Fabrykach Domów". dr inż. Jerzy Obolewicz

WUF-T Warszawska Uniwersalna Forma – Typowa; system opracowany przez Biuro Projektów Typowych i Studiów Budownictwa Miejskiego w Warszawie w 1967 r. Adaptowany do potrzeb innych województw, np. w Wielkopolsce stosowany w latach siedemdziesiątych przy realizacji budynków mieszkalnych pięcio- i jedenastokondygnacyjnych w układzie klatkowym w systemach WUF-T/67 i WUF-T/72. Dla rozwiązania WUF-T/67 przewidziano po dwa mieszkania na każdej kondygnacji, w rozwiązaniu późniejszym WUF-T/72 (rozwiązanie z 1972 r. ) po trzy mieszkania. Zaadaptowany system posiadał także uzupełnienie w postaci opracowanego rozwiązania WUF-T/72 -koryt. , który pozwalał na budowę budynków jedenastokondygnacyjnych w układzie korytarzowym. W 1974 r. , po wprowadzeniu nowych normatywów mieszkaniowych (zwiększono wielkość typowych mieszkań) został opracowany kolejny wariant systemu WUF-T oznaczony symbolem WUF-75, przeznaczony nadal do budowy bloków pięcio i jedenastokondygnacyjnych. dr inż. Jerzy Obolewicz

OW-T Oszczędnościowy Wielkopłytowy – Typowy; system został opracowany w 1962 r. przez Biuro Projektów Typowych i Studiów Budownictwa Miejskiego w Warszawie na bazie OW-1700. Na terenie Wielkopolski zastosowano jego regionalną odmianę dla budowy osiedli mieszkaniowych w Koninie. Umożliwiał budowę budynków mieszkalnych 5 - i 11 kondygnacyjnych w układach klatkowych oraz 11 -kondygnacyjnych w układach korytarzowych. W 1975 opracowano rozwiązanie oznaczone symbolem OWT-75 zwiększając nie tylko metraż typowych mieszkań ale podniesiono wysokość kondygnacji z 270 cm do 280 cm. System OW-T oparto na siatce o wymiarach 540 × 480 cm (jako jednostka podstawowa) z uzupełnieniem 540 × 540 cm dla powierzchni mieszkalnych, i 270 × 480 dla traktów komunikacyjnych w budynkach 5 -kondygnacyjnych (piony komunikacyjne w budynkach 11 -kondygnacyjnych miały siatkę 480 × 540 cm). Po wprowadzeniu modyfikacji systemu w 1975 r. przyjęto siatkę modularną 120 × 120 cm z zastosowaniem głębokości traktu mieszkaniowego – 480 cm, szerokości w typoszeregu: 240, 360, 480, 600 cm (gdzie szerokość 240 cm została przyjęta jako dr inż. Jerzy Obolewicz uzupełniająca).

WWP Wrocławska Wielka Płyta; system w ramach którego realizowano budynki 5 - i 11 -kondygnacyjne o układzie konstrukcyjnym poprzecznym. Płyty do budowy ścian nośnych i stropów produkowano o gr. 14 cm. Ściany zewnętrzne, podłużne w układzie warstwowym z ociepleniem z styropianu lub wełny szklanej z warstwą elewacyjną ze szkła (marblitu) lub profilowanej blachy aluminiowej. Elementy systemu produkowano w wytwórniach stacjonarnych i poligonowych. dr inż. Jerzy Obolewicz

"Rataje" Inaczej: Wielka Płyta Ratajska; system stosowany w Poznaniu dla budowy osiedla Rataje (w dzielnicy Nowe Miasto). System został opracowany w 1962 r. przez Biuro Projektowo. Badawcze Budownictwa Ogólnego "Miastoprojekt". Pierwsze bloki mieszkalne w oparciu o to rozwiązanie zostały zbudowane w 1966 r. W ramach systemu stosowano płyty betonowe gr. 14, 0 cm jako płyty stropowe i ściany wewnętrzne oraz płyty osłonowe z keramzytobetonu o gr. 30 cm dla budowy ścian zewnętrznych. Wysokość kondygnacji mieszkalnych – 280 cm. Rozwiązanie typowe ograniczono do budynków 11 - i 16 -kondygnacyjnych. dr inż. Jerzy 5 -, Obolewicz

"Winogrady" Inaczej: Wielka Płyta Winogradzka; system stosowany w Poznaniu dla budowy położonego na terenie dzielnicy Stare Miasto osiedla Winogrady, dokumentacja została opracowana przez Zakład Projektowania i Usług Inwestycyjnych CZSBM "Inwestprojekt" w Poznaniu (biuro projektów podlegające pod Centralny Związek Spółdzielni Budownictwa Mieszkaniowego w Warszawie). Realizację osiedla mieszkaniowego rozpoczęto w 1968. W ramach systemu przewidziano budowę budynków 5 - i 13 -kondygnacyjnych. Budynki 5 -kondygnacyjne zostały rozwiązane w układzie klatkowym. Zaprojektowano segmenty złożone z 3 lub 4 klatek schodowych, które można było ze sobą dowolnie łączyć. Poszczególne segmenty różniły się typami umieszczonych w nich mieszkań (zaprojektowano segmenty, w których znajdowało się 40 mieszkań M 4, po 15 mieszkań typu M 2, M 3 i M 5 oraz po 15 mieszkań M 5 i M 6) oraz jako uzupełnienie segmenty z przejazdami w poziomie terenu i segmenty inż. Jerzy Obolewicz umieszczane w miejscu załamań drlinii elewacji bloku mieszkalnego.

"Szczeciński" Został oparty o importowane z ZSRR linie technologiczne. Stosowane w nim rozwiązania zostały dostosowane do polskich warunków przez Biuro Projektowo -Badawcze Budownictwa Ogólnego "Miastoprojekt" Szczecin i Biura Projektów Typowych i Studiów Budownictwa Miejskiego w Warszawie. W pierwszym okresie opracowano katalog, w którym umieszczono 140 elementów typowych. Z nich zaprojektowano przykładowe rozwiązania poszczególnych sekcji budynków 5 - i 11 -kondygnacyjnych w układach klatkowych, korytarzowych i punktowych. Na ich podstawie, w biurach projektów przygotowano rozwiązania osiedli mieszkaniowych i całych układów urbanistycznych. Elementy prefabrykowane produkowano w "Fabrykach Domów". Pierwsze budynki w tym systemie zostały zbudowane w latach 1971 -1972 w Szczecinie. W 1974 otwarto "Fabrykę Domów" w Suchym Lesie k. Poznania i rozpoczęto produkcję elementów do budowy poznańskiego Osiedla Kopernika w dzielnicy Grunwald. System "Szczeciński" zastosowano również przy budowie łódzkich osiedli Retkinia oraz Radogoszczdr. Wschód i Zachód. inż. Jerzy Obolewicz

"Leningrad„ Specyficzny rodzaj budynków wielkopłytowych stawianych na terenie Polski w latach 80. stanowią budynki typu "Leningrad" montowane z elementów przywożonych koleją z ZSRR na zamkniętych obszarach jednostek Północnej Grupy Wojsk Armii Radzieckiej. W ramach systemu wznoszono budynki 5 -kondygnacyjne z trzema lub pięcioma klatkami schodowymi. Budynki tego typu powstały m. in. w Świnoujściu, Legnicy (ok. 20), Policach, Jaworze, Trzebieniu, Olkuszu, Krakowie, Białymstoku, Bornem Sulinowie, Kłominie oraz na osiedlu obsługującym Lotnisko w Krzywej k. Bolesławca. dr inż. Jerzy Obolewicz

Stosowane w Polsce systemy otwarte wielkiej płyty dr inż. Jerzy Obolewicz

W-70 i jego odmiana opracowana w 1973 r. , Wk-70, zostały oparte o rozwiązania stosowane w NRD. Pierwsze prace nad rozwiązaniami zastosowanymi w systemie W-70 zostały podjęte przez Zakład Projektowania Zjednoczenia Budownictwa Warszawie i Instytut Techniki Budowlanej w latach 1967 -1970. Zawarte w katalogach rozwiązania zastosowano przede wszystkim dla potrzeb budownictwa mieszkaniowego. Podano także warianty stosowane w budownictwie użyteczności publicznej (do budowy np. hoteli, domów akademickich, budynków administracyjnych, służby zdrowia, szkół). Pierwsze budynki mieszkalne w tym systemie zbudowano w Radomiu (osiedle Nad Potokiem, Ustronie). System został oparty o siatkę modularną 60 × 60 cm. Podstawowym rozwiązaniem konstrukcyjnym był poprzeczny układ ścian nośnych. W systemie W-70 elementami podstawowymi były: płyty stropowe kanałowe, jednokierunkowo zbrojone fr. 22 cm, ściany wewnętrzne gr. 15 cm – kondygnacje mieszkalne i 20 cm – ściany piwnic, ściany zewnętrzne wielowarstwowe gr. 27 cm. lub gr. 40 cm z keramzytobetonu. dr inż. Jerzy Obolewicz

Wielka płyta w Polsce obecnie dr inż. Jerzy Obolewicz

Zastąpienie dużych spółdzielni budowlanych prywatnym budownictwem lub działalnością deweloperską spowodowało upadek budownictwa wielkopłytowego. Zmniejszenie skali inwestycji na początku lat 90. XX w. nie pozwalało na opłacalną produkcję prefabrykatów betonowych i doprowadziło do zamknięcia fabryk domów. Zadecydowały o tym także niska jakość wykonania budynków w tej technologii, zmiana mody, zmiany społeczne – narastające rozejście się dochodów społecznych i co za tym idzie aspiracji. Nowe budynki mieszkalne budowane na osiedlach, na placach często w centrum miasta, projektowane są indywidualnie. Odejście od typowych rozwiązań pozwala architektom na realizację własnych koncepcji architektonicznych. Wprowadzenie nowych, energooszczędnych technologii drewnianych oraz edukacja i ponowne szacowanie kosztów wskazały, że przy obecnym zróżnicowaniu konstrukcji bardziej opłacalne jest budownictwo konwencjonalne lub lekkie. dr inż. Jerzy Obolewicz

Wielka płyta produkowana jest jedynie jako forma elementów konstrukcyjnych, np. stropów (nadal można spotkać np. płyty stropowe kanałowe stosowane w systemie W-70). W budownictwie nadal używane są wielkogabarytowe elementy prefabrykowane konstrukcji np. hal, mostów jednak nie jest to wielka płyta. Wśród wielkogabarytowych elementów płytowych najczęściej używane są płyty stropowe wielootworowe, wstępnie sprężone albo płaskie, traktowane jednocześnie jako rodzaj deskowania – tzw. szalunek tracony. Dostarczane płyty mają niewielką grubość 5 lub więcej centymetrów. Część zbrojenia, tzw. zbrojenie dolne jest wbudowane w płytę, pozostała część zbrojenia montowana jest na budowie. Na płytę wylewana jest mieszanka betonowa – uzupełniająca, tak aby otrzymać potrzebną grubość stropu). Nie są to płyty o jednolitych rozmiarach (wymiary płyt płaskich każdorazowo są dostosowywane do danego projektu, a nawet płyty sprężone można zamówić o potrzebnych długościach). Zakłady prefabrykacji dostarczają też prefabrykowane płyty ścienne, używane niekiedy przy budowie np. hal, produkowane według indywidualnych rozwiązań projektowych. dr inż. Jerzy Obolewicz

Używanie prefabrykatów betonowych w budownictwie przemysłowym i komercyjnym uznaje się (obok technologii przemysłowego wylewania na miejscu budowy) za najbardziej zaawansowaną technologię i świadczy o wysokim poziomie rozwoju technicznego społeczności. dr inż. Jerzy Obolewicz

Montaż piwnic prefabrykowanych dr inż. Jerzy Obolewicz