1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 1 1. SYSTEMY BUDOWNICTWA. PODSTAWOWE POJĘCIA I DEFINICJE 1.1 Wprowadzenie Otaczający nas świat składa się z nieliniowej ilości elementów materialnych wzajemnie na siebie oddziałujących i wzajemnie się warunkujących. Interakcje mogą odbywać się na różnej drodze, mogą być różne skoncentrowane w czasie i przestrzeni. Skutkiem tego w całym zbiorze elementów można wyróżnić pewne ich zespoły (grupy), w ramach których występują większe nasilenia oddziaływań aniżeli na zewnątrz. Zespoły o skoncentrowanych cechach nazywa się układami, pozostałość otoczeniem. Schematyczne ujęcie układu i otoczenia pokazano na rysunku. Rys. 1.1 Relacja Układ Otoczenie Układ współdziała z otoczeniem poprzez wejścia i wyjścia. Za pośrednictwem wejść układ odbiera bodźce z otoczenia, za pośrednictwem wyjść wysyła reakcje, czyli oddziaływuje na otoczenie. Obok pojęcia układu istnieje również pojęcie systemu, jako układu wyższego rzędu. Składa się on już nie z przypadkowych elementów, ale z pewnych podukładów powiązanych ze sobą w sposób przyczynowy lub logiczny. Jest to, zatem układ odpowiednio już zorganizowany i wykazujący pewna wewnętrzna spójność, posiadający także swoje otoczenie. 1.2. System budownictwa i jego elementy Pod pojęciem system rozumie się zbiór obiektów wraz z relacjami istniejącymi pomiędzy tymi obiektami oraz pomiędzy ich własnymi. Każdy system nawiązuje do trzech różnych przestrzeni: - technicznej, - funkcjonalno ekonomicznej, - społecznej. Przestrzenie te są odpowiednio zdefiniowane i posiadają sprecyzowane treści składników. Odnosząc pojęcie systemu do produkcji budowlanej (rys. 1.2)można stwierdzić, że jest to celowa i spójna całość, funkcjonująca zgodnie z założeniem, na którą składają się racjonalnie rozwiązane i oddziałujące na siebie elementy (zakłady, branże), współprzyczyniające się do wykonania określonych zadań w zakresie budownictwa (rys. 1.3).
1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 2 Rys. 1.2. Produkcja budowlana, jej elementy i otoczenie Rys. 1.3. System budownictwa
1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 3 W myśl tej definicji na system składają się zatem zakłady materiałów budowlanych (cementowanie, wytwórnia kruszyw, zakłady prefabrykacji), a także zakłady sprzętu budowlanego oraz jednostki projektowania i instytuty naukowo badawcze. Elementy rozwiązane są ze sobą bezpośrednio na zasadach kooperacji, umów lub przez jednostki zarządzania. System budownictwa z kolei powiązany jest za pośrednictwem organów administracji państwowej z otoczeniem. Otoczenie wyznaczane jest przez: - przestrzeń techniczną, tj. środowisko naturalne, bazę surowcową kraju, aktualny stan techniki, technologii, organizacji, obowiązujące ograniczenia (normy, normatywy, prawo budowlane itp.) oraz istniejące systemy budowania i związane z nimi metody organizacyjne. - przestrzeń funkcjonalno-ekonomiczną, tj. aktywność rządową, aktualną politykę mieszkaniową, struktury organizacyjne, ekonomikę, - przestrzeń społeczną: ogólne warunki społeczne i związane z nimi stosunki własnościowe, polityczne itp. Z pojęciem systemu budownictwa jako całość wyodrębnić można systemy niższego rzędu: tj. np. system budownictwa lądowego, wodnego. Rozpatrując dalej system budownictwa lądowego wyodrębnić można podsystemy: - technologie budowania lub technologie wznoszenia obiektów budowlanych. Technologie budowania związane są z jednostkami produkcyjnymi i ich wzajemnymi powiązaniami, mającymi wpływ na sposób realizacji budowli. W budownictwie stosowane są następujące technologie: - technologia betonowego budownictwa prefabrykowanego (TBBP), - technologia monolitycznego budownictwa betonowego (TMBB), - technologia monolityczno - prefabrykowanego budownictwa betonowego (TM- PBB), - technologia budownictwa metalowego (TBM), - technologia budownictwa drewnianego (TBD). Technologie charakteryzują się: - doborem materiałów, - sposobem transportu, przetwarzania i wbudowania materiałów, półfabrykatów i prefabrykatów, - doborem maszyn, sprzętu, narzędzi, - technologią i organizacją wszystkich złożonych procesów pomocniczych i zasadniczych, - warunkami techniczno-ekonomicznymi oraz kontrolą i odbiorem robót. W ramach określonych technologii (traktowanych w sposób systemowy - zawężony) występują metody budowania (MB). Metody budowania są to zespoły celowych sposobów postępowania prowadzących do rozwiązania danego problemu w ramach określonych technologii. Np. w ramach betonowego budownictwa prefabrykowanego wyróżnia się metody: - budownictwa wielkoblokowego, - budownictwa wielkopłytowego, - budownictwa szkieletowego, - budownictwa z elementów przestrzennych; W ramach technologii betonowego budownictwa monolitycznego wyróżnia się metody: - tradycyjną metodę deskowań drobno-, średnio- i wielkowymiarowych, - rozbieralno - przestawnych urządzeń przestawnych, - urządzeń ślizgowych. W ramach poszczególnych metod występują systemy technologiczne (ST).
1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 4 Przez system technologiczny rozumie się kompleksowy zespół współzależnych elementów i sposobów postępowania projektowo-realizacyjnego i technologiczno-organizacyjnego oraz zabezpieczenia materiałowego pozwalający na sprawną realizację struktur budowlanych charakteryzujących się odpowiednimi walorami użytkowymi, funkcjonalnymi, ekonomicznymi. Współzależność w budownictwie systemowym pokazano na rys. 1.4. Rys. 1.4. System budownictwa i jego dekompozycja 1.3. Elastyczność i uniwersalność systemów W odniesieniu do systemów budownictwa mieszkaniowego wyróżnia się cztery stopnie elastyczności, klasyfikujące działające aktualnie systemy: - I stopniem elastyczności charakteryzują się systemy budowania, których modelem typizacji jest typowy budynek, - II stopniem elastyczności charakteryzują się systemy, których modelem typizacji jest segment budynku, mogący być zestawiony z innymi na określonych zasadach, - III stopniem elastyczności charakteryzują się systemy, których modelem typizacji jest rozwiązanie mieszkania. Mieszkania typowe z kolei składane są w segmenty i budynki według określonych projektowo zasad,
1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 5 - IV stopniem elastyczności charakteryzują się systemy, których modelem typizacji jest dowolne rozwiązanie funkcjonalno architektoniczne. Przedmiotem typizacji w tym przypadku są podstawowe zasady projektowo konstrukcyjne (element kierujący system), a efektem typizacji są stypizowane i zunifikowane elementy prefabrykowane konstrukcyjne i niekonstrukcyjne, a także elementy instalacji i wykończenia. Nie typizowane są natomiast gotowe rozwiązania mieszkań, segmentów czy budynków, pozostawiając architektom swobodę ich indywidualnego kształtowania. Drugą cechą klasyfikacyjną systemów budowania jest uniwersalność. Uniwersalnymi nazywamy te systemy, w ramach których mogą być wykonywane różnorodne obiekty różnego typu budownictwa ( np. budownictwa mieszkaniowego, oświaty, zakwaterowania zbiorowego, handlu i usług). Miarą uniwersalności systemów budowania jest stopień uniwersalności) : - I stopniem uniwersalności charakteryzują się systemy budowania z elementów płytowych oraz z prefabrykatów wielkoprzestrzennych, - II stopniem uniwersalności charakteryzują się systemy budownictwa szkieletowego, - III stopniem uniwersalności charakteryzują się systemy monolitycznego budownictwa ścianowego, - IV stopniem uniwersalności charakteryzują się systemy budownictwa oparte na metodzie podnoszonych stropów oraz metodzie wypychania ( stropów i kondygnacji ). Uwzględniając podane kryteria można stwierdzić, że systemy budowania stosowane w wielorodzinnym budownictwie mieszkaniowym charakteryzują się II, III i IV stopniem elastyczności oraz I i II stopniem uniwersalności. 1.4. Etapy uprzemysłowienia budownictwa w Polsce w latach 1945-1988 a. Technologie tradycyjne częściowo uprzemysłowione 1945 1956, (okres budowy kraju i stolicy) b. Pierwszy etap uprzemysłowienia budownictwa 1959-1968, związany z rosnącym zapotrzebowaniem na mieszkania ; - rozwój TBBP 1959 osiedle prototypów w Warszawie, budowa pierwszego budynku z płyt betonowych, systemy regionalne, - początki TBBM Warszawa, Katowice metody monolityczne (system Stolica I, Kołodko, system ślizgowy ), - od 1966 próby metod podnoszonych przekryć, wypychanych kondygnacji, konstrukcji cięgnowych. c. Drugi etap uprzemysłowienia budownictwa związany z masowym zapotrzebowaniem na mieszkania 1970 1980 (84), - rozszerzenie TBBP budowa ok. 100 fabryk domów, opracowanie i wdrożenie systemów państwowych ( SS, W-70, OWT, WUF-T, SBO), - umiarkowany rozwój TBBM opracowanie systemu Stolica II (system regionalny) i SBM 75 ( system ogólnopolski ). d. Okres przejściowy 1986 1990 humanizacja wielkiej płyty, poszukiwanie nowych technologii np.
1. Systemy budownictwa. Podstawowe pojęcia i definicje 6 - budownictwo drewniane (Drewbud, systemy kanadyjskie), - budownictwo z gipsu ( Chlewiński, Lewandowski ), - metoda TERMOMUR i podobne (Velox, Radan.. ), e. Regres budowlany 1992-1998 - powrót do budownictwa tradycyjnego ceramicznego i metod monolitycznych.