Połączone korzyści wynikające z prefabrykacji i zastosowania stali: szybkość i wytrzymałość

Jak prefabrykowane budynki stalowe przyspieszają harmonogramy projektów

Budynki stalowe produkowane w fabrykach znacznie skracają czas budowy, ponieważ różne etapy prac mogą być wykonywane równolegle. Główne elementy konstrukcyjne są wytwarzane w kontrolowanych środowiskach poza miejscem budowy, podczas gdy robotnicy już wykonują roboty ziemne i przygotowują teren pod budowę. Gdy te dwa procesy przebiegają równolegle, całe projekty kończone są znacznie szybciej niż to umożliwiają tradycyjne metody. Niektóre szacunki wskazują na oszczędność czasu rzędu 30 do nawet 50 procent. Dla przedsiębiorstw potrzebujących przestrzeni magazynowej lub obiektów dystrybucyjnych oznacza to uruchomienie działalności operacyjnej o tygodnie, a czasem nawet o miesiące wcześniej niż w przypadku stosowania konwencjonalnych metod.

Wytwarzanie poza miejscem budowy i jednoczesne przygotowanie terenu na miejscu

Gdy elementy konstrukcyjne pojawiają się już zbudowane, przewiertane i wyraźnie oznaczone, są praktycznie gotowe do natychmiastowego montażu bezpośrednio na placu budowy. Nie ma już potrzeby marnowania czasu na pomiary, cięcie materiałów, spawanie punktowe ani oczekiwanie na zastygnięcie betonu. Weźmy na przykład typowy projekt komercyjnego magazynu. Jeśli prace fabryczne przebiegają równolegle z przygotowaniem terenu i wylewaniem płyty fundamentowej, cały proces ukończenia obiektu skraca się o około miesiąc w porównaniu do tradycyjnej metody budowy. Budowa prefabrykowana po prostu eliminuje wszystkie okresy oczekiwania między poszczególnymi etapami. Zespoły budowlane pozostają zajęte, zamiast czekać bezczynnie, aż jeden etap zostanie zakończony, zanim rozpocznie się kolejny. Przepływ pracy pozostaje gładki i stały na całym etapie realizacji budowy.

Zmniejszona zależność od warunków pogodowych oraz minimalizacja przestoju w budownictwie komercyjnym

Gdy chodzi o niekorzystne warunki pogodowe, montaż konstrukcji stalowych w zasadzie nie zależy od tego, czy pada deszcz, śnieg czy też panuje mróz na zewnątrz. Prace betonowe opowiadają jednak zupełnie inną historię, ponieważ układanie i dojrzewanie betonu wymaga odpowiednich warunków. Konstrukcje stalowe nie napotykają takich problemów, ponieważ nie trzeba czekać na ich utwardzenie ani obawiać się przed dostaniem się wilgoci do mieszanki. Dla kierowników budowy oznacza to, że nie muszą zakładać dodatkowego czasu w harmonogramach na niespodziewane zmiany pogody. Zgodnie z raportami branżowymi konstrukcje stalowe doświadczają o około dwie trzecie mniej opóźnień spowodowanych niekorzystnymi warunkami pogodowymi w porównaniu do podobnych projektów betonowych. Jest to logiczne, biorąc pod uwagę, ile placów budowy działa przez cały rok. Możliwość kontynuowania prac niezależnie od tego, co przygotuje nam Matka Natury, staje się szczególnie ważna na rynkach nieruchomości komercyjnych, gdzie najemcy chcą mieć gotowe powierzchnie już teraz, a nie dopiero za kwartał, a firmy zależą od dostępności obiektów w okresach szczytowego zapotrzebowania.

Wrodzona wytrzymałość konstrukcyjna prefabrykowanych budynków stalowych

Wysoka wytrzymałość na rozciąganie, nośność i odporność na trzęsienia ziemi

Wrażająca wytrzymałość stali, zwykle w zakresie od 36 000 do 50 000 psi (funtów na cal kwadratowy), oznacza, że może ona przenosić znaczne obciążenia ciężarem. Daje to możliwość jej zastosowania m.in. do podpierania ciężkiego sprzętu, tworzenia pięter mezzanine oraz budowy dużych przestrzeni otwartych o szerokości przekraczającej 300 stóp bez konieczności stosowania uciążliwych kolumn nośnych wewnątrz budynku. Stal charakteryzuje się również plastycznością, co oznacza, że przy nagłym obciążeniu może się giąć i rozciągać zamiast łamać się. W trakcie trzęsień ziemi lub innych zdarzeń powodujących drgania ta właściwość pomaga budynkom utrzymać się w pozycji pionowej nawet wtedy, gdy są one silnie wstrząsane. Gdy wykonawcy stosują najnowsze wytyczne ASCE 7-22 — w tym takie rozwiązania jak ramy usztywnione i solidne punkty połączeń — oraz zapewniają prawidłową produkcję elementów w zakładzie fabrycznym, prefabrykowane konstrukcje stalowe stają się znacznie bezpieczniejszym rozwiązaniem. Badania wykazują, że ryzyko zawalenia się takich budynków jest o około 70% niższe niż w przypadku tradycyjnych budynków murowanych lub drewnianych w obszarach narażonych na klęski żywiołowe.

Odporność na korozję i długotrwała trwałość dzięki nowoczesnym powłokom ochronnym

Obecne systemy ochronne są zaprojektowane tak, aby trwać przez wiele dziesięcioleci bez awarii. Weźmy na przykład ocynkowanie ogniowe – działa ono poprzez naniesienie warstwy cynku działającego jako bariera ochronna, która skutecznie przeciwdziała utlenianiu nawet w warunkach ekstremalnych, np. w pobliżu wybrzeży lub w strefach przemysłowych. Takie powłoki mogą wytrzymać ponad pięćdziesiąt lat, zanim pojawią się pierwsze oznaki zużycia. Po połączeniu z hybrydowymi powłokami epoksydowo-poluretanowymi uzyskujemy coś wyjątkowego: te wykończenia tworzą samoregenerujące się bariery chroniące przed wilgocią. Badania laboratoryjne wykazały, że zachowują one skuteczność na poziomie około 95 procent nawet po ponad trzydziestu latach rzeczywistej ekspozycji. Warto również wspomnieć o innych rozwiązaniach. Powłoki natryskowe pomagają w ochronie przed szkodliwym działaniem promieni UV, a modyfikowane ceramiką warstwy powierzchniowe zapewniają odporność na działanie środków chemicznych. W obszarach o wysokiej wilgotności stosuje się systemy anod ochronnych. Wszystkie te różne warstwy współpracują ze sobą, ograniczając ubytek materiału do mniej niż pół milimetra na każde dziesięć lat. Co oznacza to praktycznie? Koszty konserwacji są w całym okresie użytkowania niższe o około cztery dziesiąte w porównaniu do tradycyjnych alternatyw opartych na betonie zbrojonym.

Zintegrowana wydajność: synergia projektowania i budowy w prefabrykowanych stalowych budynkach

Zaprojektuj-i-zbuduj stało się praktycznie standardowym podejściem do maksymalnego wykorzystania konstrukcji stalowych w technologii prefabrykowanej, ponieważ łączy architektów, inżynierów i producentów pod jednym dachem, tak do rzeczenia. Gdy eliminujemy tradycyjne przekazywanie zadań między różnymi działami pracującymi w swoich własnych „bąbelkach”, wszyscy mogą faktycznie współpracować w czasie rzeczywistym. Decyzje podejmowane są szybciej, a problemy związane z tym, jak dane elementy będą faktycznie montowane, ujawniają się znacznie wcześniej. Dzięki temu zmniejsza się m.in. ilość marnowanych materiałów o około 30% w porównaniu do tradycyjnej metody zaprojektuj-złóż-ofertę-zbuduj, w której wszystkie zadania przekazywane są od jednego zespołu do drugiego jak gorąca ziemniaczana. Modelowanie informacji o budynku (BIM) działa obecnie jako nasze główne narzędzie koordynacyjne. Dzięki BIM inżynierowie i producenci mogą cyfrowo symulować połączenia, sprawdzać допuszczalne odchylenia oraz ustalać kolejność montażu jeszcze zanim pierwszy metale trafi na plac budowy. Wynik? Elementy pasują do siebie niemal idealnie po przybyciu na budowę, co oznacza mniejszą liczbę korekt wymaganych w późniejszym etapie. Całe to zintegrowane podejście pozwala na szybkie wdrażanie projektów przy jednoczesnym zachowaniu wysokich standardów jakości. Dlatego metoda zaprojektuj-i-zbuduj jest szczególnie atrakcyjna dla obiektów, w których termin realizacji ma kluczowe znaczenie – np. centrów zarządzania sytuacjami nagłymi, obiektów chłodniczych lub nowoczesnych hal produkcyjnych. I nie zapomnijmy o samej stali: jej stabilne wymiary oraz duża elastyczność dostosowania świetnie wpasowują się w ten system, umożliwiając nawet realizację skomplikowanych, niestandardowych projektów bez większego wysiłku.

Często zadawane pytania

Jaka jest główna zaleta budynków stalowych w technologii prefabrykowanej?

Główną zaletą prefabrykowanych budynków stalowych jest znaczne skrócenie czasu budowy dzięki jednoczesnej produkcji elementów poza budową i przygotowaniu placu budowy, co przekłada się na wcześniejsze ukończenie projektu.

W jaki sposób pogoda wpływa na budowę prefabrykowanych konstrukcji stalowych?

Budowa prefabrykowanych konstrukcji stalowych jest mniej podatna na wpływ warunków pogodowych niż tradycyjna budowa betonowa, co powoduje mniejszą liczbę opóźnień projektowych spowodowanych zmianami pogody.

Czy prefabrykowane budynki stalowe są trwałe?

Tak, prefabrykowane budynki stalowe charakteryzują się wysoką trwałością dzięki nowoczesnym powłokom ochronnym, takim jak ocynkowanie ogniowe oraz hybrydy epoksydowo-poliuretanowe, zapewniające długotrwałą trwałość i odporność na korozję.

W jaki sposób podejście „projektuj i buduj” przyspiesza realizację prefabrykowanych konstrukcji stalowych?

Podejście projektuj-i-buduj integruje architektów, inżynierów i producentów, co przekłada się na szybsze podejmowanie decyzji, mniejsze marnotrawstwo materiałów oraz poprawę efektywności realizacji projektu dzięki współpracy w czasie rzeczywistym i zaawansowanym narzędziom, takim jak modelowanie informacji o budynku (BIM).