Prefabrikované dřevostavby | výhra nad časem

Prefabrikace neboli předvýroba je označení stavební technologie, při níž dochází k výrobě (montáži) stavebních prvků, ale tyto prvky nejsou konstruovány přímo v cílové pozici ve stavbě. Z těchto předpřipravených prvků se teprve následně sestavuje přímo na staveništi samotná stavba.

Stalo se zvyklostí označovat prefabrikací tu technologii, která stavební prvky sestavuje na jiném místě než je staveniště (například výrobní hala). V pravém slova smyslu je však prefabrikací i klasická realizace Two by Four, kde dochází k sestavení například stěn nejdříve na základové desce a teprve potom se tento prvek postaví do cílové pozice. Dále však budeme prefabrikací označovat pouze prefabrikaci ve výrobních halách. Prefabrikace se může týkat i těžkých skeletových konstrukcí nebo srubových domů, v tomto článku se však budeme věnovat pouze prefabrikovaným, tak zvaným sendvičovým konstrukcím.

Základní myšlenkou tovární prefabrikace je přesunutí výroby do kontrolovaných podmínek, a to především z důvodu ochrany před povětrnostními vlivy a přehlednější kontroly kvality výroby. Výrobní společnost je pak do určité míry nezávislá na počasí, což může v řadě případů velmi urychlit realizaci stavby. Jednotlivé stavební prvky bývají skladovány v bezprostřední blízkosti výroby v chráněných podmínkách. Díky těmto kapacitám mohou výrobci nakupovat vstupní materiály po celých kamionech, což přináší další finanční úspory.

Různé typy panelů,...

Pro lepší představu si popišme základní typy prefabrikovaných panelů, resp. modulů, které se liší především svojí velikostí. Prvním typem prefabrikovaného prvku jsou malé moduly připomínající zdicí tvárnice. Snadno se s nimi manipuluje, pro realizaci stavby není potřeba těžká technika. Stavbu domu lze realizovat ve velké míře svépomocí a prostorová variabilita je velmi široká. Oproti velkým prefabrikovaným panelům je realizace podstatně časově náročnější, rizikem je také více tepelných mostů než u větších panely.

Druhým typem jsou panely, které mají zpravidla výšku jednoho podlaží a šířku okolo jednoho metru. Tento rozměr je více méně limitován tím, aby hmotnost panelu nepřekročila hranici pro snadnou montáž bez potřeby těžké techniky.

Třetím typem, v České republice nejvyužívanějším, jsou celostěnové panely. Mají zpravidla také výšku jednoho podlaží, ale jejich maximální délka je dána kapacitou dopravního prostředku a limity silničních komunikací, tedy asi 12 metrů. K manipulaci s panely je nutností jeřáb pro vykládku z nákladního automobilu a usazení panelů na přesné místo ve stavbě. Řada společností klade panely na dopravní prostředek v takovém pořadí, aby bylo možné panely odebírat a dům stavět přímo „z auta na desku“. Tím je proces instalace panelů výrazně urychlen.

Posledním typem prefabrikovaných prvků jsou prostorové buňky. Rychlost výstavby je nesrovnatelně nejrychlejší. Mezi nevýhody patří například větší náklady na dopravu, protože značná část kapacity vozu je nevyužita a náklady na dopravu se tak zvyšují. Tato technologie se však pro konstrukce dřevostaveb v našich podmínkách téměř nevyužívá.

... různé stupně prefabrikace

Dalším klíčovým bodem prefabrikace je stupeň rozpracovanosti, neboli míra dokončenosti panelů. Prefabrikace může spočívat v předpřipravení několika nejdůležitějších prvků, nebo může zahrnovat přípravu prakticky celého konstrukčního prvku. S tím, jak roste stupeň rozpracovanosti, se automaticky zkracuje doba realizace stavby na staveništi.

První stupeň můžeme označit například jako minimální stupeň prefabrikace. Prefabrikát, který je ve výrobní hale sestaven, obsahuje pouze nejzákladnější části, které zpravidla alespoň částečně splňují požadavky na mechanickou odolnost a stabilitu prvku. Plnou únosnost zajišťují často až další konstrukční prvky, které se montují následně v dalších technologických krocích na stavbě. Takový panel se skládá pouze z dřevěných fošen nebo hranolů a může být z jedné strany opláštěn například konstrukčními deskami (OSB, sádrovláknité desky, třískové desky apod.). Opláštění dává vzniklé konstrukci potřebnou tuhost, která by se jinak musela provizorně řešit například diagonálně připojenými prkny.

Další stupeň je v našich podmínkách nejrozšířenější. Panel obsahuje tepelné izolace uvnitř dřevěné konstrukce, fasádní izolaci, případně další fasádní prvky a vrstvy, konstrukci vnitřní instalační předstěny nebo přímo samotné vnitřní opláštění. Dokončení vnitřní i vnější strany panelu (povrchové úpravy, fasáda, nátěry a podobně) se provádí až po dokončení montáže. O krok pokročilejším stupněm prefabrikace je aplikování otvorových výplní. Po montáži panelů na staveništi je objekt bezprostředně uzavřen a chráněn proti povětrnosti. Tyto výhody s sebou přirozeně nesou zvýšené nároky na přepravu a způsob zabudování panelů.

Posledním, nejvyšším stupněm prefabrikace je vytvoření panelů, které již obsahují všechny prvky a veškeré povrchové úpravy. Na staveništi jsou pouze dokončeny vnitřní rozvody a ošetřeny vzájemné styky mezi panely. Tento způsob je extrémně náročný na podmínky přepravy a jakékoliv manipulace.

Přesnost, ale nikoliv přehnaná

Výroba prefabrikátů probíhá v různých úrovních automatizace, přičemž oproti „staveništní montáži“ nejsou podmínkou kvalifikované řemeslné síly, jak již velmi přesně popsal autor předchozího článku v této rubrice (Ing. Martin Růžička: Two by Four - fošna k fošně, Dřevo&stavby 2/2010 - pozn. red.). To však neznamená, že výrobní společnosti nedisponují odborným zázemím. Dřevostavby jsou známy svými ideálními předpoklady pro nízkoenergetické i pasivní stavění, avšak rovněž svými nároky na schopnosti a dovednosti projektantů a techniků. Kvalitní dřevostavba se pozná ještě dávno před tím, než se na montážním stole sestaví první dřevěný rám. Při prefabrikaci není možné odsunout rozhodování o provedení detailu na později! Vše musí být naplánováno do nejmenších detailů, protože pokud tomu tak není, musí se tyto nejasnosti řešit následně při realizaci, což s sebou zpravidla přináší nevítanou improvizaci. Zmíněnými detaily není míněno například spojení dřevěného obkladu v nábytkářské kvalitě, nýbrž konstrukční řešení různých částí stavby. V poslední době jsem velmi často svědkem toho, že investoři sledují realizaci dřevostavby pod takovým drobnohledem, kterým by s čistým štítem neprošla žádná silikátová stavby. Často se jedná právě o vyžadování „nábytkářské“ kvality, což je v podmínkách stavby obvykle nedosažitelné měřítko. Tento trend však vznikl přirozeně a věřím tomu, že postupně také zanikne. Dřevostavby jsou na našem trhu stále velmi mladou technologií, což s sebou přirozeně přináší jisté obavy a nedůvěru ze strany investorů. Tento fakt je bohužel také často podpořen tím, že některé společnosti nedisponují dostatečnými schopnostmi a dovednostmi a realizují tak stavby, které poškozují investory a kazí dobré jméno dřevostavbám obecně.

Typizovaný neznamená unifikovaný

Dalším zásadním znakem prefabrikace je sériová výroba. To znamená, že určité prvky jsou vyráběny opakovaně a ve velkém množství. Tím je dosaženo větší efektivity, která by se měla promítnout do ceny stavby. Pojem sériová výroba by mohl řadě investorů evokovat typizované, unifikované stavby, což je na první pohled v přímém rozporu s jejich individuálními požadavky. Je však třeba rozlišit unifikaci staveb a unifikaci panelů (konstrukčních částí domu). Fakt, že se některé části domu vyrábějí sériově, ještě neznamená, že objekt sestavený z těchto prvků bude identický s dalšími stavbami z produkce téže firmy! Typizované domy se v nabídkách tuzemských společností samozřejmě objevují a bývají zpravidla ekonomicky zajímavější, nicméně každý projekt je vždy možné do určité míry upravovat a měnit. Sériová výroba znamená pro většinu českých společností především konstruování panelů se stejnou skladbou a konstrukčními zásadami (například maximální odstupové vzdálenosti sloupků nebo profily použitého dřeva), rozměry panelů jsou však přizpůsobovány navrhovaným objektům.

Poměrně novodobým trendem je sériová výroba určitých panelů nebo modulů "na sklad", z nichž pak lze sestavovat domy podle individuálních požadavků (samozřejmě v omezené míře). Většinou se jedná o malé, „krabicové“ moduly nebo malé panely určené pro manipulaci bez nutnosti využívat těžkou techniku.

Největší předností prefabrikace je zkrácení doby realizace stavby na staveništi. Pokud se jedná o vysoký stupeň prefabrikace, může být hrubá stavba dokončena za dva až tři dny. Další práce pak již probíhají pod střechou, bez závislosti na počasí.

Panely vyrobené ve výrobních halách jsou skladovány v krytých prostorách a expedovány prostřednictvím nákladních aut na místo stavby. Staveniště musí mít k dispozici zpevněnou příjezdovou komunikaci a v případě celostěnových panelů nebo buněk musí být na staveništi prostor pro práci jeřábové techniky. Tento požadavek může být v některých případech překážkou, protože jednoduše není možné do blízkosti některých stavenišť těžkou techniku dostat. Takových míst ovšem mnoho není a je potřeba zdůraznit, že přestože se na přepravu panelů dřevostaveb těžká technika využívá, zatížení silničních komunikací je oproti přepravě silikátových stavebních prvků zanedbatelné.

Certifikace nutností

Z pohledu legislativy je prefabrikovaný panel chápán jako výrobek (stejně jako například cihla nebo okno) a vztahuje se na něj požadavek certifikace. To znamená, že společnost, která takové panely vyrábí, musí absolvovat proces jejich certifikace. (Pozor na záměnu s certifikacemi systému jakosti. Tyto certifikace se vztahují na způsob fungování společností, ale nevypovídají nic o dodržení minimálních, zákonem stanovených vlastností výrobků!).

Oproti způsobu realizace dřevostaveb přímo na staveništi musí mít každá společnost vyrábějící prefabrikáty certifikáty vztahující se na tyto výrobky. Požadavky na vlastnosti hotových budov se však pro jednotlivé technologie neliší, a tak kterákoliv společnost musí být schopna deklarovat základní vlastnosti svých výrobků. Skutečný technický rozdíl mezi oběma způsoby realizace dřevostaveb je pouze v tom, kde se části staveb sestavují. Jak prefabrikace, tak i staveništní montáž mají své opodstatnění, své výhody a nevýhody.

Stanislav Müller, DiS. psáno pro časopis Dřevo&stavby 3/2010