Czy prefabrykacja naprawdę przyspiesza budowę - doświadczenia z realizacji

Prefabrykacja od lat jest przedstawiana jako rozwiązanie rewolucjonizujące branżę budowlaną, obiecujące krótsze terminy realizacji i niższe koszty. Jako firma z trzydziestoletnim doświadczeniem w budowie obiektów przemysłowych mieliśmy okazję wielokrotnie weryfikować te obietnice w praktyce. Poniżej dzielimy się naszymi obserwacjami i wnioskami płynącymi z dziesiątek zrealizowanych inwestycji, w których elementy prefabrykowane odgrywały kluczową rolę.

Czym jest prefabrykacja w budownictwie przemysłowym i jakie elementy obejmuje?

 

Prefabrykacja w kontekście budownictwa przemysłowego oznacza wytwarzanie elementów konstrukcyjnych i wykończeniowych poza placem budowy, w kontrolowanych warunkach fabrycznych. Gotowe komponenty są następnie transportowane na miejsce inwestycji i montowane w docelowej lokalizacji. W przypadku hal produkcyjnych i magazynowych prefabrykacja obejmuje przede wszystkim konstrukcje stalowe, elementy żelbetowe oraz płyty warstwowe stanowiące obudowę obiektu.

Konstrukcje stalowe hal przemysłowych są niemal zawsze prefabrykowane. Słupy, rygle, płatwie i stężenia powstają w wytwórniach wyposażonych w specjalistyczne urządzenia do cięcia, spawania i zabezpieczania antykorozyjnego. Precyzja wykonania w warunkach fabrycznych jest znacznie wyższa niż możliwa do osiągnięcia na placu budowy, co przekłada się na łatwiejszy i szybszy montaż oraz lepszą jakość gotowej konstrukcji.

Prefabrykaty betonowe stosowane w obiektach przemysłowych to najczęściej słupy, belki, płyty stropowe oraz elementy ścian osłonowych. Produkowane są w zakładach prefabrykacji, gdzie beton dojrzewa w optymalnych warunkach temperaturowych i wilgotnościowych. Dzięki temu elementy osiągają wymaganą wytrzymałość szybciej niż beton układany na budowie, a ich jakość powierzchni jest powtarzalna i przewidywalna.

Płyty warstwowe, czyli panele składające się z dwóch okładzin stalowych i rdzenia izolacyjnego, stanowią obecnie standard w obudowie hal przemysłowych. Ich prefabrykacja pozwala na szybkie zamknięcie bryły budynku i rozpoczęcie prac wykończeniowych wewnątrz niezależnie od warunków atmosferycznych. Montaż płyt warstwowych jest wielokrotnie szybszy niż wykonywanie tradycyjnej ściany murowanej z ociepleniem.

W naszej praktyce realizacyjnej obserwujemy rosnące zainteresowanie prefabrykowanymi modułami instalacyjnymi, które obejmują kompletne węzły sanitarne, rozdzielnie elektryczne czy centrale wentylacyjne. Takie podejście przenosi znaczną część prac instalacyjnych do warunków warsztatowych, gdzie można pracować równolegle z robotami na placu budowy.

Rzeczywista oszczędność czasu przy zastosowaniu prefabrykatów betonowych i stalowych

 

Na podstawie naszych realizacji możemy stwierdzić, że prefabrykacja rzeczywiście skraca czas budowy, jednak skala tej oszczędności zależy od wielu czynników. W przypadku typowej hali magazynowej o powierzchni około pięciu tysięcy metrów kwadratowych zastosowanie prefabrykowanej konstrukcji stalowej i płyt warstwowych pozwala skrócić czas realizacji stanu surowego zamkniętego o trzydzieści do czterdziestu procent w porównaniu z metodami tradycyjnymi.

Kluczowym źródłem oszczędności czasowych jest możliwość prowadzenia prac równolegle. Podczas gdy na placu budowy wykonywane są fundamenty, w wytwórni produkowana jest konstrukcja stalowa. W tradycyjnym podejściu te etapy musiałyby następować kolejno, co wydłużałoby całkowity czas realizacji. Przy dobrze zaplanowanej inwestycji elementy prefabrykowane docierają na budowę dokładnie wtedy, gdy fundamenty są gotowe do ich przyjęcia.

Montaż prefabrykowanej konstrukcji stalowej hali o rozpiętości dwudziestu czterech metrów zajmuje zazwyczaj od dwóch do trzech tygodni, podczas gdy wykonanie porównywalnej konstrukcji żelbetowej metodą monolityczną wymagałoby minimum sześciu do ośmiu tygodni samych robót betonowych, nie licząc czasu na dojrzewanie betonu. Ta różnica jest szczególnie istotna przy napiętych harmonogramach i presji ze strony inwestora na szybkie oddanie obiektu do użytkowania.

Należy jednak uczciwie przyznać, że deklarowane przez producentów oszczędności czasowe rzędu pięćdziesięciu czy sześćdziesięciu procent są w praktyce trudne do osiągnięcia. Wynikają one z porównania samego czasu montażu z czasem wykonania tradycyjnego, pomijając etap produkcji prefabrykatów i związane z nim wymagania planistyczne. Realistyczna ocena powinna uwzględniać cały cykl realizacji od momentu podjęcia decyzji o budowie.

Warunki, które muszą być spełnione, aby prefabrykacja faktycznie przyspieszyła budowę

 

Skuteczność prefabrykacji w przyspieszaniu budowy zależy przede wszystkim od jakości planowania i koordynacji między wszystkimi uczestnikami procesu inwestycyjnego. Zamówienie elementów prefabrykowanych musi nastąpić odpowiednio wcześnie, aby producent miał czas na ich wykonanie bez presji czasowej prowadzącej do błędów. W przypadku konstrukcji stalowych oznacza to złożenie zamówienia minimum osiem do dwunastu tygodni przed planowanym terminem montażu.

Dokumentacja projektowa musi być kompletna i ostateczna przed rozpoczęciem produkcji prefabrykatów. Zmiany wprowadzane po uruchomieniu produkcji są kosztowne lub wręcz niemożliwe do zrealizowania, co może prowadzić do opóźnień znacznie większych niż te, których prefabrykacja miała pomóc uniknąć. Dlatego rekomendujemy zamrożenie projektu w zakresie elementów prefabrykowanych na wczesnym etapie i przeniesienie ewentualnej elastyczności na inne obszary budowy.

Przygotowanie placu budowy pod przyjęcie prefabrykatów wymaga szczególnej staranności. Fundamenty muszą być wykonane z dużą precyzją wymiarową, ponieważ elementy prefabrykowane nie wybaczają błędów geodezyjnych. Tolerancje montażowe dla konstrukcji stalowych liczone są w milimetrach, a przekroczenie dopuszczalnych odchyłek może uniemożliwić montaż lub wymagać kosztownych korekt na budowie.

Dostęp do placu budowy dla transportu wielkogabarytowego stanowi kolejny warunek brzegowy. Elementy prefabrykowane, szczególnie długie belki stalowe czy wielkoformatowe płyty betonowe, wymagają specjalistycznych środków transportu i odpowiedniej infrastruktury drogowej. Przed rozpoczęciem inwestycji należy zweryfikować możliwość dojazdu i w razie potrzeby uzyskać stosowne zezwolenia na przejazd pojazdów ponadnormatywnych.

Warunki pogodowe podczas montażu mają mniejsze znaczenie niż przy robotach tradycyjnych, ale nie można ich całkowicie ignorować. Silny wiatr uniemożliwia pracę dźwigów i montaż lekkich elementów obudowy. Planowanie harmonogramu montażu powinno uwzględniać statystyki pogodowe dla danego regionu i przewidywać odpowiednie rezerwy czasowe na przestoje.

Porównanie prefabrykacji z metodami tradycyjnymi na przykładzie hal magazynowych

 

Hale magazynowe stanowią doskonały przykład do porównania efektywności prefabrykacji i metod tradycyjnych, ponieważ ich konstrukcja jest stosunkowo powtarzalna i dobrze udokumentowana w literaturze branżowej. Typowa hala magazynowa klasy A o powierzchni dziesięciu tysięcy metrów kwadratowych może być zrealizowana w technologii prefabrykowanej w czasie od czterech do sześciu miesięcy od uzyskania pozwolenia na budowę do odbioru końcowego.

Realizacja porównywalnego obiektu metodami tradycyjnymi, z konstrukcją żelbetową monolityczną i murowanymi ścianami osłonowymi, wymagałaby minimum ośmiu do dziesięciu miesięcy. Różnica wynika głównie z eliminacji czasu potrzebnego na dojrzewanie betonu, schnięcie tynków i innych procesów technologicznych, które muszą przebiegać sekwencyjnie i nie mogą być przyspieszone bez uszczerbku dla jakości.

Z naszego doświadczenia wynika jednak, że przewaga czasowa prefabrykacji maleje wraz ze wzrostem stopnia skomplikowania obiektu. Hale magazynowe o prostej geometrii i standardowych rozwiązaniach technicznych idealnie nadają się do prefabrykacji. Natomiast obiekty produkcyjne z licznymi otworami technologicznymi, zróżnicowanymi wysokościami stref i specyficznymi wymaganiami instalacyjnymi mogą nie wykorzystywać w pełni potencjału tej technologii.

Istotnym aspektem porównania jest również jakość wykonania. Elementy prefabrykowane charakteryzują się powtarzalnością i wysoką precyzją wymiarową, co przekłada się na estetykę obiektu i łatwość późniejszej eksploatacji. Konstrukcje tradycyjne dają większą elastyczność w dostosowywaniu detali na budowie, ale wymagają wyższych kwalifikacji ekip wykonawczych i bardziej rygorystycznego nadzoru.

Logistyka i montaż elementów prefabrykowanych na placu budowy

 

Sprawna logistyka dostaw jest warunkiem powodzenia budowy z wykorzystaniem prefabrykatów. Elementy muszą docierać na plac budowy w ściśle określonej kolejności, odpowiadającej harmonogramowi montażu. Magazynowanie prefabrykatów na budowie jest kosztowne i ryzykowne, dlatego optymalne rozwiązanie zakłada montaż bezpośrednio z transportu lub po krótkim składowaniu nieprzekraczającym kilku dni.

Koordynacja dostaw wymaga stałej komunikacji między wykonawcą, producentem prefabrykatów i firmą transportową. W naszych realizacjach stosujemy systemy śledzenia przesyłek, które pozwalają na bieżąco monitorować położenie transportu i reagować na ewentualne opóźnienia. Informacja o spodziewanym czasie przybycia elementów jest kluczowa dla efektywnego wykorzystania dźwigów i ekip montażowych.

Montaż elementów prefabrykowanych wymaga specjalistycznego sprzętu i wykwalifikowanych brygad. Dźwigi o odpowiednim udźwigu i wysięgu muszą być dostępne przez cały okres montażu konstrukcji głównej. Przerwy w dostępności sprzętu dźwigowego, wynikające na przykład z konieczności obsługi innych budów, mogą zniweczyć oszczędności czasowe wynikające z prefabrykacji.

Bezpieczeństwo montażu stanowi priorytet, który nie może być poświęcany na rzecz szybkości realizacji. Elementy prefabrykowane są ciężkie i nieporęczne, a ich upadek lub niekontrolowane przemieszczenie może prowadzić do poważnych wypadków. Stosujemy szczegółowe instrukcje montażowe dla każdego typu elementu oraz wymagamy od brygad montażowych odpowiednich uprawnień i doświadczenia.

Po zakończeniu montażu konstrukcji głównej następuje etap łączenia elementów i wykonywania połączeń definitywnych. W przypadku konstrukcji stalowych są to połączenia śrubowe lub spawane w węzłach, natomiast dla prefabrykatów betonowych zalewanie styków zaprawą lub betonem. Ten etap bywa niedoceniany w harmonogramach, a jego zaniedbanie może prowadzić do problemów z odbiorem konstrukcji przez nadzór budowlany.

Kiedy prefabrykacja nie jest optymalnym rozwiązaniem dla inwestycji przemysłowej?

 

Pomimo licznych zalet prefabrykacji istnieją sytuacje, w których metody tradycyjne okazują się bardziej odpowiednie lub ekonomicznie uzasadnione. Obiekty o nietypowej geometrii, z licznymi załamaniami bryły i zróżnicowanymi wysokościami, generują wysoki koszt projektowania i produkcji elementów jednostkowych. W takich przypadkach elastyczność konstrukcji monolitycznej może przeważyć nad zaletami prefabrykacji.

Małe obiekty przemysłowe o powierzchni poniżej tysiąca metrów kwadratowych często nie uzasadniają ekonomicznie kosztów uruchomienia produkcji prefabrykatów i organizacji transportu specjalistycznego. Koszty stałe związane z prefabrykacją rozkładają się na mniejszą powierzchnię, co podnosi jednostkowy koszt metra kwadratowego powyżej poziomu osiągalnego metodami tradycyjnymi.

Lokalizacje o utrudnionym dostępie transportowym stanowią poważne wyzwanie dla prefabrykacji. Wąskie drogi dojazdowe, niskie wiadukty czy słabe mosty mogą uniemożliwiać dostarczenie wielkogabarytowych elementów. W skrajnych przypadkach koszty uzyskania zezwoleń i przygotowania tras przejazdu przekraczają oszczędności wynikające z zastosowania prefabrykatów.

Inwestycje realizowane w bardzo krótkim czasie od decyzji do rozpoczęcia budowy mogą nie skorzystać z prefabrykacji ze względu na długi czas realizacji zamówień w wytwórniach. Jeśli fundamenty można wykonać szybciej niż wyprodukować konstrukcję stalową, przewaga równoległości prac zanika. W takich sytuacjach konstrukcja tradycyjna, choć wolniejsza w montażu, może zapewnić wcześniejsze oddanie obiektu.

Perspektywy rozwoju prefabrykacji w budowie hal produkcyjnych i magazynowych

 

Rynek prefabrykacji w Polsce rozwija się dynamicznie, napędzany rosnącymi kosztami pracy i niedoborem wykwalifikowanych pracowników budowlanych. Przeniesienie większej części robót do kontrolowanych warunków fabrycznych pozwala na wyższą produktywność i mniejsze uzależnienie od dostępności rąk do pracy na placu budowy. Obserwujemy systematyczne zwiększanie mocy produkcyjnych wytwórni konstrukcji stalowych i zakładów prefabrykacji betonowej.

Cyfryzacja procesu projektowania i produkcji otwiera nowe możliwości dla prefabrykacji. Technologia modelowania informacji o budynku pozwala na precyzyjne projektowanie elementów prefabrykowanych z uwzględnieniem wszystkich instalacji i wykończeń. Dane z modelu cyfrowego mogą być bezpośrednio wykorzystywane do sterowania maszynami produkcyjnymi, co eliminuje błędy wynikające z ręcznego przenoszenia wymiarów.

Zauważamy rosnące zainteresowanie inwestorów rozwiązaniami modułowymi, które idą krok dalej niż tradycyjna prefabrykacja elementów konstrukcyjnych. Kompletne moduły pomieszczeń socjalnych, biurowych czy technicznych są produkowane w fabryce wraz z instalacjami i wykończeniem, a następnie transportowane na budowę jako gotowe jednostki. Taka koncepcja maksymalizuje korzyści z przeniesienia prac poza plac budowy.

Aspekty środowiskowe przemawiają na korzyść prefabrykacji. Produkcja fabryczna generuje mniej odpadów niż roboty tradycyjne, a kontrolowane warunki pozwalają na efektywniejsze wykorzystanie materiałów. Elementy prefabrykowane mogą być również projektowane z myślą o demontażu i ponownym wykorzystaniu, co wpisuje się w zasady gospodarki obiegu zamkniętego coraz częściej wymagane przez świadomych inwestorów.

Nasze wieloletnie doświadczenie w realizacji obiektów przemysłowych potwierdza, że prefabrykacja rzeczywiście przyspiesza budowę hal produkcyjnych i magazynowych, jednak pod warunkiem spełnienia szeregu wymagań organizacyjnych i logistycznych. Korzyści czasowe są realne i mierzalne, ale ich osiągnięcie wymaga profesjonalnego planowania, kompletnej dokumentacji i sprawnej koordynacji wszystkich uczestników procesu budowlanego. Jako generalny wykonawca rekomendujemy rozważenie prefabrykacji przy każdej inwestycji przemysłowej, jednocześnie uczciwie przedstawiając zarówno jej zalety, jak i ograniczenia specyficzne dla konkretnego projektu.