BIM W PREFABRYKACJI ŻELBETOWEJ

Nowoczesna prefabrykacja wymaga nowoczesnych narzędzi. Projektowanie w środowisku BIM pomogło „zbudować” obiekty wirtualnie, zanim na plac budowy wkroczyły kosztowne ekipy, sprzęt i materiały, jako że każdy błąd na placu budowy kosztuje znacznie więcej niż jego wirtualny odpowiednik. 

Nowoczesna prefabrykacja wymaga nowoczesnych narzędzi. Jeżeli zamierzamy w pełni wykorzystywać jej potencjał, należy szczegółowo zaprojektować wszystkie elementy, które można przygotować podczas produkcji prefabrykatów. Oznacza to konieczność określenia nie tylko wymiarów ścian czy stropów, ale także warstw, typów izolacji, wykończenia elewacji, detali osadzenia okien, umiejscowienia gniazd i łączników elektrycznych, bruzd pod instalacje sanitarne itp. Konieczne jest też przewidzenie elementów niezbędnych do prawidłowego montażu i transportu. Taka szczegółowość informacji byłaby trudna do sprawdzenia bez użycia wirtualnych modeli i ich koordynacji w przestrzeni 3D, czyli za pomocą technologii BIM (building information modeling).

W praktyce
Możliwości technologiczne pozwalają nam, i jest to już praktyka, a nie teoria, modelować nie tylko wspomniane powyżej elementy, ale także zbrojenie, peszle elektryczne, elementy dekoracyjne na elewacji czy konsole do montażu stolarki otworowej. Tak przygotowane modele warsztatowe ścian, stropów, balkonów czy schodów są ze sobą zestawiane w jeden wspólny model BIM, w którym projektanci sprawdzają poprawność elementów oraz kolizje z pozostałymi branżami: sanitarną, elektryczną, pożarową itd. Zatwierdzone modele trafiają na produkcję i w sposób znacząco zautomatyzowany wykonywane są, w warunkach nieosiągalnych na placu budowy, przez wyspecjalizowane zakłady produkcyjne.

Doświadczenie zebrane
w pracy z producentami
pozwala zaprojektować
budynek mądry, szybki i prosty
w montażu, a zatem niedrogi.
Prawidłowo zaprojektowany
będzie wymagał mniej prac na
placu budowy, a więcej pracy
projektowej.

Decydować trzeba wcześniej
Zacznijmy od początku. Aby prawidłowo przeprowadzić taki proces projektowy i inwestycyjny, należy o technologii zdecydować możliwie wcześnie. Można oczywiście przeprojektować tradycyjny budynek na technologię prefabrykowaną, jednak tracimy wtedy czas i pieniądze, a przede wszystkim nie wykorzystujemy potencjału prefabrykacji. Istotne jest, aby już na etapie koncepcji rozmawiać z projektantem doświadczonym w tej technologii, znającym jej ograniczenia i wykorzystującym jej zalety. Doświadczenie zebrane w pracy z producentami pozwala zaprojektować budynek mądry, szybki i prosty w montażu, a zatem niedrogi. Prawidłowo zaprojektowany budynek będzie wymagał mniej prac na placu budowy, a więcej pracy projektowej.  Projekt powinien też przewidywać elementy pomagające w szybkim i łatwym montażu balustrad, obróbek, cokołów czy wykończeń. Może przewidywać montaż stolarki otworowej w fabryce i przywiezienie gotowych ścian z oknami i parapetami. Wszystko to pozwoli zaoszczędzić czas na wzniesienie budynku, zminimalizować liczbę ekip budowlanych oraz kolizji między nimi, zminimalizować liczbę potencjalnych problemów, a nawet wyeliminować konieczność stosowania rusztowań. Elementy mogą być dostarczane na budowę wykończone i pomalowane farbą elewacyjną.

Pracochłonny etap projektu
Kiedy projekti koncepcyjny i budowlany są gotowe, możliwa staje się dokładna wycena i przystąpienie do projektu warsztatowego wszystkich elementów prefabrykowanych. To najbardziej pracochłonny etap projektu, ale zaczyna się on już po podpisaniu kontraktu, więc cena pozostaje niezmienna do końca budowy. Projekt jest wykonywany bezpośrednio przez zakład prefabrykacji lub biuro inżynierskie na jego zlecenie. Biuro projektowe na zlecenie inwestora sprawdza poprawność modeli ścian, dba o jakość, detale i ostateczny efekt architektoniczny budynku. Ważne, aby w umowie z projektantem zastrzec konieczność koordynacji i sprawdzania modeli prefabrykatów, ponieważ nie jest to zakres tradycyjnego projektu wykonawczego, a sam projekt nie jest wykonywany na zlecenie architekta, lecz inwestora. Wymaga to również innego oprogramowania i doświadczenia.

Biuro projektowe
na zlecenie inwestora sprawdza
poprawność modeli ścian,
dba ojakość, detale i ostateczny
efekt architektoniczny budynku.

Case study – Greeneri Park w Świnoujściu
Dobrym przykładem takiego podejścia jest zespół budynków apartamentowych Greeneri Park w Świnoujściu. Choć forma samych budynków nie należała do najprostszych w prefabrykacji, co wymuszone było zapisami planu miejscowego – dachami mansardowymi, antresolami, dużą liczbą głębokich balkonów, to projektowane były one od początku z wielowarstwowych prefabrykatów betonowych. Rdzeń stanowiły ściany żelbetowe. Izolacja, w zależności od wymagań pożarowych, była wykonywana ze styropianu, lokalnie z wełny mineralnej lub nawet pianki PIR. Ściany okładzinowe wykonano z siedmiocentymetrowej warstwy żelbetu, wylewanej na silikonowej formie nadającej charakterystyczną, prążkowaną fakturę gotowej elewacji, malowanego w fabryce. Większość ścian wewnętrznych wykonano jako jednowarstwowe, z wyjątkiem ścian oddzielających korytarz od apartamentów. Tu, ze względów akustycznych i termicznych, zastosowano ściany wielowarstwowe, choć z mniejszą ilością izolacji. Klatki schodowe, balkony, stropy oraz stropodach również sprefabrykowano. Nawet półokrągłe ściany hallu wejściowego nie okazały się wyzwaniem. Tym sposobem cały stan surowy wraz z wykończeniem elewacji został wykonany przez jeden podmiot, fabrykę Formee. Nie była ona generalnym wykonawcą wszystkich robót, ale zastąpiła co najmniej 5 tradycyjnych ekip budowlanych, dostarczając i montując wszystkie prefabrykaty: ściany, stropy, schody, balkony, a nawet elementy zagospodarowania terenu.

To się po prostu opłaca
Prefabrykacja nie pozostaje jednak domeną jedynie ekskluzywnych i drogich inwestycji w dużych miastach i ośrodkach turystycznych. Obiekty z trójwarstwowych ścian powstały m.in. w Stargardzie i Toruniu, a prostsze konstrukcje jednowarstwowe można spotkać w całej Polsce. Decyzje o ich powstaniu zapadały na podstawie całkowitego kosztorysu i harmonogramu, a nie jedynie kosztu stanu surowego w tradycyjnej technologii. Projektowanie w środowisku BIM pomogło „zbudować” obiekty wirtualnie, zanim na plac budowy wkroczyły kosztowne ekipy, sprzęt i materiały, jako że każdy błąd na placu budowy kosztuje znacznie więcej niż jego wirtualny odpowiednik.   

O autorze: Prezes szczecińskiego oddziału SARP. Założyciel i główny projektant biura maxberg. Założyciel spółki Nowa Norma – domy prefabrykowane. Laureat wielu nagród, m.in. Brick Award 2019, konkursu Polski Cement w Architekturze 2022 za projekt Domu w Grzepnicy i „konsekwentne zastosowanie prefabrykowanych elementów jako elementów zarówno konstrukcyjnych, jak i nadających jednoznaczny wyraz architektoniczny”. Absolwent Politechniki Szczecińskiej na Wydziale Budownictwa i Architektury.Posiada uprawnienia budowlane w specjalności architektonicznej bez ograniczeń, międzynarodowy certyfikatzarządzania projektami IPMA (International Project Management Association) oraz certyfikat londyńskiego The Institute of Leadership and Management. Członek zarządu trzech kadencji oddziału szczecińskiego Stowarzyszenia Architektów Polskich.