Prefabricering

Ej att förväxla med Preproduction .
För annan användning, se Prefabrication (disambiguation) .

Prefabricering är praxis att montera komponenter i en struktur i en fabrik eller annan tillverkningsplats , och transportera kompletta enheter eller underenheter till den byggarbetsplats där strukturen ska placeras. Termen används för att skilja denna process från den mer konventionella byggpraxisen att transportera grundmaterialen till byggarbetsplatsen där all montering utförs.

Termen prefabricering gäller även tillverkning av andra saker än konstruktioner på en fast plats. Den används ofta när tillverkning av en sektion av en maskin eller någon rörlig struktur flyttas från den huvudsakliga tillverkningsplatsen till en annan plats, och sektionen levereras monterad och klar att monteras. Det används vanligtvis inte för att hänvisa till elektriska eller elektroniska komponenter i en maskin, eller mekaniska delar som pumpar, växellådor och kompressorer som vanligtvis levereras som separata artiklar, utan till delar av maskinens kropp som tidigare tillverkades med hela maskinen. Prefabricerade delar av maskinens kropp kan kallas "underenheter" för att skilja dem från andra komponenter.

Process och teori

Ett exempel från husbyggande illustrerar prefabriceringsprocessen. Den konventionella metoden för att bygga ett hus är att transportera tegelstenar , timmer , cement , sand , stål och byggmaterial etc. till platsen och att bygga huset på plats av dessa material. I prefabricerad konstruktion är det bara fundamenten som konstrueras på detta sätt, medan sektioner av väggar , golv och tak prefabriceras (monteras) i fabrik (eventuellt med fönster och dörrkarmar inkluderade), transporteras till platsen, lyfts på plats med en kran och skruvas ihop.

Prefabricering används vid tillverkning av fartyg , flygplan och alla typer av fordon och maskiner där sektioner som tidigare monterats vid den slutliga tillverkningspunkten monteras på annat håll istället, innan de levereras för slutmontering.

Teorin bakom metoden är att tid och kostnader sparas om liknande bygguppgifter kan grupperas, och löpande bandtekniker kan användas vid prefabricering på en plats där kvalificerad arbetskraft finns tillgänglig, medan trängsel på monteringsplatsen, som slösar tid, kan minskas. Metoden finner tillämpning särskilt där strukturen är sammansatt av upprepade enheter eller former, eller där flera kopior av samma grundstruktur konstrueras. Prefabricering undviker behovet av att transportera så många kvalificerade arbetare till byggarbetsplatsen, och andra begränsande förhållanden som brist på ström, brist på vatten, exponering för hårt väder eller en farlig miljö undviks. Mot dessa fördelar måste kostnaderna för att transportera prefabricerade sektioner och lyfta dem på plats vägas eftersom de vanligtvis är större, ömtåliga och svårare att hantera än de material och komponenter som de är tillverkade av.

Historia

"Loren" Iron House, i Old Gippstown i Moe , Australien

Prefabricering har använts sedan urminnes tider. Till exempel hävdas det att världens äldsta kända konstruerade vägbana , Sweet Track som byggdes i England omkring 3800 f.Kr. , använde prefabricerade träsektioner som togs till platsen istället för att monteras på plats. [ citat behövs ]

Singalesiska kungar i det antika Sri Lanka har använt prefabricerade byggnadsteknik för att uppföra gigantiska strukturer, som går tillbaka så långt tillbaka som 2000 år, där vissa sektioner förbereddes separat och sedan passade ihop, speciellt i kungariket Anuradhapura och Polonnaruwa .

Efter den stora jordbävningen i Lissabon 1755 återuppbyggdes den portugisiska huvudstaden, särskilt Baixa -distriktet, genom att använda prefabricering i en aldrig tidigare skådad skala. Under ledning av Sebastião José de Carvalho e Melo, populärt känd som markisen de Pombal , den mäktigaste kungliga ministern för D. Jose I , uppstod en ny pombalinsk stil av arkitektur och stadsplanering, som introducerade tidiga antiseismiska designegenskaper och innovativa prefabricerade byggmetoder, enligt vilka stora flervåningsbyggnader helt tillverkades utanför staden, transporterades i bitar och sedan monterades på plats. Processen, som varade in på artonhundratalet, inkvarterade stadens invånare i säkra nya strukturer som inte hörts före jordbävningen.

Också i Portugal byggdes staden Vila Real de Santo António i Algarve , grundad den 30 december 1773, snabbt med hjälp av prefabricerade material i massor. Den första av de prefabricerade stenarna lades i mars 1774. Den 13 maj 1776 hade stadens centrum färdigställts och invigdes officiellt.

Under 1800-talets Australien importerades ett stort antal prefabricerade hus från Storbritannien.

Metoden användes i stor utsträckning vid byggandet av prefabricerade bostäder på 1900-talet, som i Storbritannien som tillfälliga bostäder för tusentals stadsfamiljer som "bombads ut" under andra världskriget . Att montera sektioner i fabriker sparade tid på plats och panelernas lätthet minskade kostnaden för fundament och montering på plats. Färgade betonggrå och med platta tak, prefabhus var oisolerade och kalla och livet i en prefab fick ett visst stigma, men vissa London prefab var ockuperade mycket längre än de beräknade 10 åren.

Crystal Palace , uppfört i London 1851, var ett mycket synligt exempel på prefabricerad konstruktion av järn och glas; den följdes i mindre skala av Oxford Rewley Road järnvägsstation .

Under andra världskriget blev prefabricerade lastfartyg , designade för att snabbt ersätta fartyg som sänkts av nazistiska U-båtar, allt vanligare. Det mest förekommande av dessa fartyg var det amerikanska Liberty-skeppet , som nådde produktion av över 2 000 enheter, i genomsnitt 3 per dag.

Nuvarande användningsområden

Ett hus som byggs med prefabricerade betongpaneler.

Den mest använda formen av prefabricering inom bygg och anläggning är användningen av prefabricerade betong- och prefabricerade stålsektioner i konstruktioner där en viss del eller form upprepas många gånger. Det kan vara svårt att konstruera den form som krävs för att forma betongkomponenter på plats, och att leverera våt betong till platsen innan den börjar stelna kräver exakt tidshantering. Att gjuta betongsektioner i en fabrik ger fördelarna med att kunna återanvända formar och betongen kan blandas på plats utan att behöva transporteras till och pumpas våt på en överbelastad byggarbetsplats. Prefabricering av stålsektioner minskar kostnaderna för skärning och svetsning på plats samt de risker som är förknippade med detta.

Prefabriceringstekniker används vid byggande av flerbostadshus och bostadsområden med upprepade bostäder. Prefabricering är en väsentlig del av industrialiseringen av byggandet. Kvaliteten på prefabricerade bostäder hade ökat till den grad att de kanske inte går att särskilja från traditionellt byggda enheter till de som bor i dem. Tekniken används även i kontorshus, lager och fabriksbyggnader. Prefabricerade stål- och glaspartier används i stor utsträckning för exteriören av stora byggnader.

Småhus, stugor, timmerstuga, bastu mm säljs också med prefabricerade element. Prefabricering av modulära väggelement gör det möjligt att bygga komplex värmeisolering , fönsterkarmkomponenter etc. på en löpande linje , vilket tenderar att förbättra kvaliteten jämfört med konstruktionen på plats av varje enskild vägg eller ram. Särskilt träbyggande gynnas av den förbättrade kvaliteten. Men traditionen gynnar ofta att bygga för hand i många länder, och bilden av prefab som en "billig" metod fördröjer bara dess antagande. Men nuvarande praxis tillåter redan att modifiera planlösningen enligt kundens krav och välja ytmaterial, t.ex. kan en personlig tegelfasad muras även om de lastbärande elementen är trä.

Transport av prefabricerad Airbus-vingenhet

Prefabricering sparar ingenjörstid på byggarbetsplatsen i anläggningsprojekt. Detta kan vara avgörande för framgången för projekt som broar och lavingallerier , där väderförhållandena bara tillåter korta byggperioder. Prefabricerade broelement och system ger brodesigners och entreprenörer betydande fördelar när det gäller byggtid, säkerhet, miljöpåverkan, byggbarhet och kostnad. Prefabricering kan också bidra till att minimera påverkan på trafiken från brobyggen. Dessutom är små, vanligt förekommande konstruktioner som betongpyloner i de flesta fall prefabricerade.

Radiotorn för mobiltelefoner och andra tjänster består ofta av flera prefabricerade sektioner. Moderna gallertorn och förskjutna master är också vanligtvis sammansatta av prefabricerade element.

Prefabricering har blivit allmänt använd vid montering av flygplan och rymdfarkoster , med komponenter som vingar och flygkroppssektioner som ofta tillverkas i olika länder eller stater från den slutliga monteringsplatsen. Men detta är ibland av politiska snarare än kommersiella skäl, som för Airbus .

Fördelar

  • Att flytta delenheter från en fabrik kostar ofta mindre än att flytta förproduktionsresurser till varje plats
  • Att distribuera resurser på plats kan öka kostnader; prefabricerade sammansättningar kan spara kostnader genom att minska arbetet på plats
  • Fabriksverktyg - jiggar, kranar, transportörer, etc. - kan göra produktionen snabbare och mer exakt
  • Fabriksverktyg - skakbord, hydrauliska testare etc. - kan erbjuda extra kvalitetssäkring
  • Konsekventa inomhusmiljöer i fabriker eliminerar de flesta väderpåverkan på produktionen
  • Kranar och återanvändbara fabriksstöd kan tillåta former och sekvenser utan dyra förfalskningar på plats
  • Fabriksverktyg med högre precision kan underlätta mer kontrollerad rörelse av byggnadens värme och luft, för lägre energiförbrukning och hälsosammare byggnader
  • Fabrikstillverkning kan underlätta mer optimal materialanvändning, återvinning, bullerfångning, dammfångning, etc.
  • Maskinförmedlad rörelse av delar och frihet från vind och regn kan förbättra byggsäkerheten

Nackdelar

  • Transportkostnaderna kan vara högre för voluminösa prefabricerade sektioner (särskilt sektioner så stora att de utgör överdimensionerade laster som kräver speciell skyltning, eskortfordon och tillfälliga vägavstängningar) än för deras ingående material, som ofta kan packas tätare och är mer benägna att passa på fordon av standardstorlek.
  • Stora prefabricerade sektioner kan kräva tunga kranar och precisionsmätning och hantering för att placeras på plats.

Tillverkning utanför anläggningen

Off-site tillverkning är en process som innefattar prefabricering och förmontering. Processen involverar design och tillverkning av enheter eller moduler, vanligtvis på avstånd från arbetsplatsen, och installation på platsen för att bilda de permanenta verken på platsen. I dess fullaste bemärkelse kräver tillverkning utanför anläggningen en projektstrategi som kommer att ändra inriktningen av projektprocessen från konstruktion till tillverkning till installation. Exempel på tillverkning utanför anläggningen är väggpaneler för bostäder, brospännen av träfackverk, flygplatskontrollstationer .

Det finns fyra huvudkategorier av off-site tillverkning, som ofta också kallas off-site konstruktion. Dessa kan beskrivas som komponentsystem (eller undermonteringssystem), panelsystem, volymetriska system och modulsystem. Under dessa kategorier utvecklas olika grenar eller teknologier. Det finns ett stort antal olika system på marknaden som faller inom dessa kategorier och med de senaste framstegen inom digital design som byggnadsinformationsmodellering (BIM) blir uppgiften att integrera dessa olika system i ett byggprojekt alltmer en "digital" ledningsförslag.

Se även

Källor

"Prefabricerade byggnadskonstruktionssystem antagna i Hong Kong" (PDF) . Hämtad 20 augusti 2013 .

"Fördelar med digital prefabricering för den moderna byggbranschen" . 20 maj 2021 . Hämtad 20 augusti 2021 .

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Prefabrication&oldid=1100024640 "