Określenia i dane ogólne Określenie „uprzemysłowione metody budownictwa" nie jest jesz­cze jednakowo rozumiane w świecie technicznym. Powszechnie uważa się, że są to metody postępowe technicznie w sto­sunku do metod dawniej stosowanych, zwanych zwykle metodami tra­dycyjnymi. Istota uprzemysłowienia robót związanych ze wznoszeniem obiektu budowlanego polega na zmechanizowaniu tych robót w celu zmniejszenia ich pracochłonności, skrócenia cyklu budowy oraz zniesie­nia sezonowości przemysłu budowlanego, tak charakterystycznej dla bu­downictwa tradycyjnego. W oparciu o to ostatnie określenie, za najbardziej reprezentatywne metody uprzemysłowione w budownictwie uważa się metody wznosze­nia obiektów budowlanych przy użyciu elementów prefabrykowanych. W naszym budownictwie mieszkaniowym stosuje się nawet podział na dwa stopnie uprzemysłowienia. Do budynków wznoszonych wg I stopnia uprzemysłowienia zalicza się budynki prefabrykowane wykonane przy zastosowaniu małej i średniej wielkości elementów prefabrykowanych oraz budynki częściowo prefabryl^pwane, np. o ścianach ceglanych i stro­pach prefabrykowanych. Do obiektów wykonywanych według II stopnia uprzemysłowienia zalicza się całkowicie prefabrykowane budynki wiel-koblokowe i wielkopłytowe, a więc budynki wznoszone przy użyciu ele­mentów prefabrykowanych o ciężarze od 2 do 7 T. Wymienione określenia metod uprzemysłowionych w budownictwie nie są jednoznaczne i pozwalają na pewne dowolności w określaniu za­stosowanej metody wznoszenia budowli. Dlatego też wynikają często na tym tle nieporozumienia: sposób wykonywania danego obiektu zaliczany jest przede wszystkim przez jednych do metody uprzemysłowionej, a przez innych — np. do metody tradycyjnej ulepszonej. Konieczne jest więc wprowadzenie ścisłego określenia, co rozumieć należy pod „metodą uprzemysłowioną w budownictwie" i jakim warun­kom powinny odpowiadać metody wznoszenia obiektów budowlanych dla zaliczenia ich do metod uprzemysłowionych. Gdy mówi się o „uprzemysłowieniu" produkcji jakiegoś wyrobu prze­mysłowego, to ma się na myśli wprowadzenie szerszej mechanizacji w procesach produkcyjnych, częściowej lub całkowitej automatyzacji na niektórych stanowiskach roboczych oraz w związku z tym wprowa­dzenie lepszej lub innej organizacji produkcji dla uzyskania zmniejsze­nia robocizny i zużycia materiałów, oraz polepszenia jakości wyrobu. Jedną z nowoczesnych metod fabrycznych produkcji jest „produkcja taśmowa", w której w fazie produkcyjnej wytwarzany przedmiot prze­suwa się „po taśmie". Na taśmie przeprowadzane są kolejne operacje robocze przez robotników specjalizowanych lub przez brygady specjali­zowane, pracujące zwykle na stałych stanowiskach roboczych. Charakterystycznymi cechami nowoczesnej produkcji fabrycznej wy­robów i produktów przemysłowych (np. o taśmowej technologii produk­cji), są: mechanizacja kompleksowa w technologii produkcji, zastosowanie pracy równomiernej, 3) wytwarzanie wyrobów w dużych seriach („seriach przemysło- wych"). Pod „mechanizacją kompleksową w technologii produkcji" przemy­słowej rozumie się taką organizację wszystkich procesów technologicz-no-produkcyjnych, w której produkt przemysłowy jest wytwarzany i transportowany w całym swym przebiegu produkcyjnym przy użyciu mechanizmów i maszyn, zharmonizowanych pod względem wydajności i rytmu pracy. A więc mechanizację kompleksową w produkcji fabrycz­nej charakteryzują: mechanizmy i urządzenia mechaniczne specjalnie wykonane lub dobrane do produkcji danego wyrobu, o możliwie równomiernym i opty­malnym stopniu wykorzystania w całym przebiegu produkcji; organizacja kompleksowa technologii produkcji, umożliwiająca produkcję ciągłą, bez zahamowań, oraz^pełne wykorzystanie wszystkich maszyn i urządzeń; możliwie wysoki stopień mechanizacji produkcji w danych warun­kach. Pracę równomierną załogi charakteryzuje wykonywanie przez posz- czególnych robotników lub przez zespoły robocze tych samych czynności i prac w jednakowych i ściśle określonych terminach, dostosowanych do pracy maszyn i urządzeń mechanicznych w technologii produkcji, na- stawionej na pełne, optymalne wykorzystanie tych maszyn. Zastosowanie mechanizacji kompleksowej przy wysokim zwykle stop­niu mechanizacji i przy wprowadzeniu pracy równomiernej jest możliwe tylko przy dużej, wieloletniej, stałej produkcji danych wyrobów prze­mysłowych. A więc mechanizacja kompleksowa i praca równomierna jest możliwa do zastosowania w produkcji wyrobów wytwarzanych w tzw. „dużych seriach". Dlatego też mamy do czynienia z nowoczesną produkcją przemysłową, gdy spełnione są dwa pierwsze warunki z trzech wyżej wymienionych, tj. mechanizacja i praca równomierna (zwana też pracą potokową) . Gdy mowa jest o uprzemysłowionej metodzie w budownictwie, to w oparciu o powyższe ma się na myśli produkcję części budowli czy elementów budowlanych prowadzoną analogicznie jak w przemyśle przy wytwarzaniu produktów fabrycznych masowego spożycia, lub też pro­dukcję całych obiektów budowlanych w sposób, który odpowiada me­chanizacji kompleksowej i zastosowaniu pracy równomiernej. Metoda uprzemysłowiona produkcji części budowli lub elementów budowlanych polega albo na wytwarzaniu tych części lub elementów na ciągu produkcyjnym w formach przesuwających się ze stanowiska na stanowisko (metoda taśmowa, metoda taśmowo-stanowiskowa, metoda łańcuchowo-agregatowa itp.) — metoda produkcji jest tu więc analogicz­na do produkcji taśmowej w przemyśle — albo na wytwarzaniu elemen­tów i części budowli bez użycia form, względnie w formach pozostają­cych stale na torze produkcyjnym przez cały cykl produkcyjny, przy czym poruszające się nad torem produkcyjnym agregaty lub maszyny obsługiwane przez załogę — przygotowują, formują i wytwarzają oma­wiane prefabrykaty w sposób przemysłowy (rys. 3-1). W obu tych spo­sobach zachowane są obydwa warunki charakteryzujące nowoczesną technologię produkcji przemysłowej, tj. mechanizacja kompleksowa i sy­stem pracy równomiernej. Poza produkcją prefabrykatów może być zastosowane uprzemysło­wienie również i w innych fazach budowy, np. w fazie montażu budynku prefabrykowanego i w fazie robót wykończeniowych. Jednakże główne korzyści, jakie dają metody uprzemysłowione w bu­downictwie, to jest skrócenie czasu wykonania budowli oraz obniżenie kosztów własnych, osiąga się, gdy zastosowane zostaną metody uprze­mysłowione nie tylko w produkcji poszczególnych części i elementów budowlanych danych obiektów, lecz we wszystkich czynnościach i pra­cach oraz we wszystkich fazach budowy danego obiektu. Powiemy wte­dy, że obiekt został wykonany (a raczej wyprodukowany) metodą uprze­mysłowioną. Natomiast w przypadku, gdy metody uprzemysłowione zostały za­stosowane tylko przy produkcji elementów budowlanych, lub też w nie­których innych fazach budowy, powiemy, że dany obiekt został wyko­nany przy zastosowaniu metod uprzemysłowionych. Wprowadzenie prefabrykacji do budownictwa — ogólnie biorąc — miało właśnie na celu zastosowanie metod uprzemysłowionych w bu­downictwie. Ponieważ nie można produkować od razu fabrycznie ca­łych obiektów, np. budynków mieszkalnych, trzeba było obiekt budow­lany podzielić na części i elementy budowlane, które mogą być prefa­brykowane, względnie produkowane fabrycznie w sposób uprzemysło­wiony. Prefabrykaty te przewożone są na budowę i z nich montowane są budynki, zwane budynkami prefabrykowanymi. Jednakże budynek wykonany częściowo lub całkowicie przy użyciu prefabrykatów nie zaw­sze oznacza, że został wzniesiony przy zastosowaniu metody uprzemy­słowionej. Będzie to miało miejsce — ściśle biorąc — wtedy, gdy pro­dukcja prefabrykatów, transport, montaż i roboty wykończeniowe odpo­wiadają podanym poprzednio warunkom, tj. odbywają się przy zastoso­waniu mechanizacji kompleksowej i pracy równomiernej. Prefabrykaty mogą bowiem być wykonane w wytwórni lub na bu­dowie w sposób niemal rzemieślniczy, przy zastosowaniu w dużym stop­niu pracy ręcznej, więc przy małym zmechanizowaniu, z kolei zaś wy­stępujące często przypadki produkcji wielu typów prefabrykatów w krótkich seriach (np. po kilkanaście lub kilkadziesiąt sztuk) oraz częste i ciągłe zmiany profilu produkcyjnego — nie pozwalają na zastosowanie systemu pracy równomiernej. Trudno wówczas mówić o zastosowaniu metody uprzemysłowionej przy produkcji prefabrykatów. Prefabrykacja pozwala na zastosowanie (przynajmniej w chwili obec­nej) w budownictwie metod uprzemysłowionych w sposób znacznie łat­wiejszy niż inne nowoczesne techniki wznoszenia obiektów oraz w znacz­nie większej skali dzięki krótszym terminom realizacji budowli. Przy wykonywaniu budynku prefabrykowanego rozróżniamy na pla­cu budowy trzy zasadnicze fazy robót: — roboty przygotowawcze (roboty terenowe, wykopy, ułożenia torów dla dźwigów i urządzeń montażowych, montaż dźwigów, doprowadzenie wody, światła, itp.); montaż prefabrykatów (z wykonaniem złączy między prefabry­katami); roboty wykończeniowe (instalacje, roboty malarskie, posadzki, po­ręcze, itp.). Równolegle z robotami przygotowawczymi lub przed rozpoczęciem robót produkowane są w wytwórni elementów prefabrykowanych — pre­fabrykaty, które po ukończeniu robót przygotowawczych transportowane są na plac budowy do bezpośredniego montażu z nich budynku. Zastosowanie metod uprzemysłowionych w produkcji prefabrykatów oraz ich montażu na budowie jest przy obecnym stanie techniki budow­lanej stosunkowo łatwe do przeprowadzenia. Znacznie trudniejsze jest wprowadzenie metod uprzemysłowionych w robotach przygotowawczych oraz w robotach wykończeniowych, a więc wykonywanie tych robót w sposób wysoko zmechanizowany, z zastosowaniem kompleksowości oraz z zastosowaniem metody pracy równomiernej. Dlatego też obecny rozwój budownictwa prefabrykowanego idzie w kierunku ograniczenia do minimum prac przygotowawczych poprze­dzających montaż prefabrykatów oraz w kierunku zmniejszenia zakresu prac wykończeniowych, względnie przeniesienia wielu z nich z placu budowy do wytwórni prefabrykatów (np. tynki, szklenie, posadzki, robo­ty malarskie, stolarka okien i drzwi). Ograniczenie do minimum prac w fazach robót przygotowawczych i robót wykończeniowych, uzyskuje się przez wprowadzenie do budownictwa prefabrykowanego zupełnie wykończonych, wielkich, kilkutonowych prefabrykatów. Prefabrykaty te, będące częściami budowli produkowanymi w wytwórniach, wytwa­rzane są w postaci wielkich prefabrykatów ściennych (rys. 3-2), otyn­kowanych (obustronnie), z oknami oszklonymi i malowanymi, z goto­wymi drzwiami oraz w postaci prefabrykatów stropowych z założoną posadzką. Prefabrykaty te często mają wymiary odpowiadające wymia­rom stropu jednej izby lub pomieszczenia. Przy wykonywaniu budynków całkowicie prefabrykowanych, mon­towanych z tego rodzaju wielkich prefabrykatów płytowych lub prze­strzennych (oraz wielkoblokowych) o wysokim stopniu wykończenia, zu­życie robocizny w fazie przygotowawczej i fazie wykończeniowej robót można zmniejszyć do wielkości około 10-4-20% robocizny ponoszonej przy wznoszeniu budynków metodami tradycyjnymi. Można wówczas tych faz budowy nie brać pod uwagę przy określaniu stopnia uprzemysło­wienia, ze względu na stosunkowo mały w nich udział robocizny na bu­dowie, tym bardziej, że w tego rodzaju budynkach z wielkich prefabry­katów duża część robocizny w fazie wykończeniowej obejmuje robociznę przy montażu i wykonywaniu złączy i styków, dotyczy więc montażu budynków. Produkcja budynków prefabrykowanych metodą uprzemysłowioną związana jest nieodłącznie z zastosowaniem kompleksowej mechanizacji maszyn i urządzeń mechanicznych w produkcji prefabrykatów, ich tran­sporcie i montażu. Kom­pleksowość mechanizacji w produkcji budynków zmusza do zastosowania równocześnie metody pra­cy równomiernej w—wy­twórni, transporcie i przy montażu. W kompleksowej me- chanizacji wznoszenia do- mów, mamy do czynienia z trzema zespołami ma- szyn mechanicznych, a mianowicie: z maszynami do produkcji prefabrykatów w wytwórni, z maszynami i u-rządzeniami do transportu tych prefabrykatów z wy­twórni na plac budowy, z maszynami i u-rządzeniami do montażu i wykończenia robót na placu budowy. Przy mechanizacji kompleksowej każda maszyna powinna być w peł­ni wykorzystana. Jeśli więc np. betoniarki, dźwignice do transportu pio­nowego i poziomego w wytwórni lub urządzenia transportowe (sa­mochody z przyczepami) nie będą w pełni wykorzystane, wtedy nie moż­na takiej mechanizacji nazwać kompleksową. Podobnie, jeśli nawet będą w pełni wykorzystane maszyny w wytwórni i urządzenia transportowe na placu budowy, a nie będą wykorzystane dźwignice montażowe na budowie, to także nie można mówić o mechanizacji kompleksowej w rea­lizacji danych budynków. Można wówczas co najwyżej stan taki nazwać mechanizacją kompleksową w produkcji i transporcie prefabrykatów. Ponadto praca poszczególnych zespołów maszyn powinna być ściśle zharmonizowana, w przeciwnym przypadku mechanizacja nie da spodzie­wanych wyników produkcyjnych i ekonomicznych. W uprzemysłowionej technice produkcji domów stosuje się maszyny i urządzenia mechaniczne specjalnie do tego celu wykonywane lub — je­śli to jest możliwe — dobieranie z maszyn znanych i stosowanych oraz zestawianie w kompleks maszyn zharmonizowanych ze sobą pod wzglę­dem pracy i pełnego ich wykorzystania. Poza metodami uprzemysłowionymi opartymi na zasadzie prefabry-kacji, rozwija się — zwłaszcza w budownictwie mieszkaniowym — rów­nież i inne metody uprzemysłowione w budownictwie, w których można zastosować system pracy równomiernej oraz mechanizację robót o cha­rakterze kompleksowym, bez konieczności przenoszenia większości ope­racji produkcyjnych do fabryk i wytwórni. Metody te dotyczą w więk­szości metod uprzemysłowienia stosowanego w budownictwie tradycyj­nym. Zaliczyć do nich można: a) wykonywanie kolejno ścian i stropów jednego pomieszczenia (izby mieszkalnej) z betonu i żelbetu w wielkich formach przestrzennych, które są kolejno przestawiane w ściśle określonym rytmie obok wykonanego pomieszczenia lub ponad tym pomieszczeniem (rys. 3-3); b) wykonywanie ścian w formach ślizgowych przesuwanych ku górze kolejno w określonych cyklach, lub też w wielkich formach przestaw­nych; stropy w tej technice są montowane z prefabrykatów żelbetowych w postaci np. prefabrykatów wielokanałowych (u nas „cegła żerańska") lub z wielkich płyt stropowych, na całe pomieszczenie. W Polsce technologia realizacji budynków monolitycznych z zastoso­waniem uprzemysłowionych metod, przy użyciu stalowych form prze­strzennych, została opracowana przez Przedsiębiorstwo Budownictwa Doświadczalnego wraz z Zakładem Badań i Doświadczeń Budownictwa „Warszawa", pod nazwą systemu „Stolica". W rozwiązaniu tym forma ma charakter formy przestrzennej uniwersalnej, umożliwia bowiem — dzięki połączeniom przegubowym i zastosowaniu wkładek — wykony­wanie pomieszczeń o rozpiętościach w osiach ścian poprzecznych od 4,5 do 6,0 m. Do montażu form stosuje się lekkie żurawie, wzajemnie przesta­wiające się z kondygnacji na kondygnację, o udźwigu 1,0 do 1,5 T. Za­stosowanie żurawików do montażu i demontażu form na stropach, słu­żących również do podawania zbrojenia, stolarki itp., umożliwia reali­zację dowolnie wysokich budynków (do 33 kondygnacji). Od kilku lat stosowane jest również wykonywanie w formach ślizgo­wych budowli przemysłowych i rolniczych, takich jak np. kominy, silosy, wysokie zbiorniki i magazyny.