TECHNOLOGIE STAVEB I

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV TECHNOLOGIE, MECHANIZACE A ŘÍZENÍ STAVEB

MGR. PETR LÍZAL, CSC.

TECHNOLOGIE STAVEB I MODUL 1 ÚVOD DO TECHNOLOGIE STAVEB

2005 STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

© Mgr. Petr Lízal, CSc., Brno, 2005


Obsah

OBSAH 1 Úvod .......................................................................................................... 5 1.1 Cíle.................................................................................................... 5 1.2 Požadované znalosti .......................................................................... 5 1.3 Doba potřebná ke studiu .................................................................... 5 1.3.1 Klíčová slova............................................................................ 6 1.4 Použitá terminologie.......................................................................... 6 1.5 Metodický návrh na práci s textem..................................................... 6 2 Úvod do technologie staveb ...................................................................... 8 2.1 Technologie staveb v procesu výstavby ............................................. 8 2.2 Technologie staveb jako vědní obor .................................................. 8 2.3 Členění stavebních procesů.............................................................. 11 3 Závěr ..................................................................................................... 13 3.1 Shrnutí............................................................................................. 13 3.2 Studijní prameny ............................................................................. 13 3.2.1 Seznam použité literatury ....................................................... 13 3.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury...................................... 14 4 Kontrola znalostí..................................................................................... 14 4.1 Autotest ......................................................................................... 14 4.2 Klíč k autotestu................................................................................ 15

- 3 (15) -



Úvod do technologie staveb

1 1.1

Úvod Cíle

Úvodní stať si klade za cíl uvést čtenáře do problematiky vědního oboru technologie staveb, jako důležité součásti soudobého stavitelství. Soustavný technický a vědecký pokrok vede k tomu, že se i stavebnictví stává stále náročnějším a složitějším. Úspěšná realizace staveb je pak podmiňována vypracováním podrobných projektů včetně výkresů celé řady konstrukčních detailů. Tato dokumentace zaručuje zdárné provedení stavby po stránce konstrukční, ale nemůže zajistit optimální průběh výstavby po stránce realizační a hospodářské. Stavitelství je však od nepaměti i podnikáním, jehož úkolem je nejen kvalitní provedení stavebního díla, ale i zajištění prosperity podnikatele a jeho spolupracovníků. Řídící a hospodářská činnost je tedy velmi důležitou složkou procesu stavění. Proto je nezbytné vedle rozvoje stavebních materiálů, konstrukcí a výpočetních metod zkoumat a racionalizovat i výrobní procesy stavby a vzhledem k jejich množství, rozmanitosti a provázanosti je také důsledné koordinovat a řídit.

1.2

Požadované znalosti

Disciplínou, která se touto problematikou zabývá, je technologie staveb. Tu je možno rozdělit do dvou zásadních částí, a jsou to: · Technologie staveb I, zahrnující technologii dílčích stavebních procesů hrubé stavby a prací vnitřních a dokončovacích · Technologie staveb II, zahrnující technologii stavebních objektů a celků (procesových sestav) Vzhledem k malému počtu výukových hodin v učebním programu fakulty není možné v dostatečné míře obsáhnout všechny dílčí stavební procesy a takovém rozsahu, jak by bylo žádoucí. Požadavky na připravenost pro jednotlivé procesy, jejich sled a návaznosti a také jakostní nároky na procesy vyžadují od čtenářů základní znalosti z oborů pozemních staveb, zařízení budov a ekonomie, aby pracovníci na stavbách mohli optimálně řešit prostorovou, technologickou a časovou strukturu při výstavbě objektů, navrhnout a mechanizovat výrobní prostor stavby, provádět modelování stavebních postupů a časového průběhu stavby včetně bilancování nezbytných zdrojů pro její realizaci.

1.3

Doba potřebná ke studiu

Pro velmi skromné znalosti je uvedená doba cca 4 hodiny. Jinak je závislá na znalosti čtenáře dříve uvedených oborů. Bez těchto oborových znalostí nebude snadné do technologie staveb proniknout.

- 5 (15) -



1.3.1

Klíčová slova

Výrobní proces, výrobní metody, technologie-dílčích stavebních procesů, hrubé stavby, vnitřních prací, dokončovacích prací a technologie stavebních objektů a celků

1.4

Použitá terminologie

Podle místa konání a vztahu k výrobku členíme na procesy základní, přípravné, pomocné a dopravní Podle rozsahu a skladby rozeznáváme tyto procesy: úkon, operace, pochod, souhrnný pochod Podle způsobu provádění a použití pracovních prostředků rozlišujeme procesy: ruční, částečně mechanizované, částečně mechanizované, mechanizované, automatizované Podle časové posloupnosti členíme na procesy: vedoucí, přičleněné Podle technologického charakteru rozeznáváme procesy: plynulé, přerušované Podle rozvinutí pracovního postupu jsou procesy : směrové, stupňové

1.5

Metodický návrh na práci s textem

Text je zaměřen k pochopení výrobních procesů technologie v obecném pojetí. Právě jim věnuje lidstvo největší část svého času a energie, neboť v podstatné míře ovlivňují technický a ekonomický rozvoj společnosti a životní úroveň každého jedince. Technologie zkoumá a rozvíjí výrobní metody a způsoby zpracování surovin, materiálů a polotovarů při realizaci stanoveného výrobku. Lze ji také definovat jako souhrn výrobních způsobů v určitém výrobním procesu. Jde tedy o vědní obor, který vychází a využívá poznatky z přírodních, technických, ekonomických, organizačních a společenských věd. Technologie staveb se zabývá výrobními procesy, jejichž výsledkem jsou hotové stavební výrobky, tj. dílčí konstrukce, objekty a stavby. Během studia u některých modulů bude třeba vypracovat korespondenční úkol. Bude to vždy Technologický předpis pro uvedené kapitoly. Pro vypracování technologického postupu není striktně předepsána osnova ale doporučuji postupovat podle uvedené předlohy. Úvodní ustanovení obsahuje: · platnost · závaznost · změny názvosloví – zpracovává se, aby nebyly nejasnosti při odborné terminologii údaje o výrobní dokumentaci a použitých normách a předpisech

- 6 (15) -



Dále je vhodné technologický předpis členit do těchto statí: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

požité matriály včetně výrobců pracovní podmínky převzetí pracoviště personální obsazení obecné pracovní podmínky personální obsazení stroje a pracovní pomůcky pracovní postup jakost, kontrola a zkoušení bezpečnost a ochrana zdraví ekologický šetrný přístup evidenční list, přílohy, obsah.

- 7 (15) -



2 2.1

Úvod do technologie staveb Technologie staveb v procesu výstavby

Rozvoj techniky, technologie, materiálů, teoretických disciplin a výpočetních metod umožňuje v současnosti zkoumat stavební konstrukce a materiály daleko podrobněji a precizněji a v podstatě tedy spolehlivěji a ekonomičtěji. Vyžaduje to však specializaci odborníků, neboť jednotlivec již není schopen vše obsáhnout. To plně platí i pro stavební výrobu, stavebně technologickou přípravu, organizaci a řízení staveb, které jsou dnes konstrukčně, staticky, mechanizačně, časově, ekonomicky a dodavatelsky velmi složité a náročné. V současnosti je to však ulehčeno možností matematického modelování přípravy a realizace stavby. Avšak koordinovat a řídit desítky až stovky dílčích výrobních procesů bez stavebně technologických znalostí není možné. Stavba budov není jen záležitostí projektu a statického výpočtu. Jde o složitý komplexní proces zahrnující investiční záměr, technickou přípravu, ekonomické propočty, stavební řízení, stavebně technologickou přípravu a pak výsledek celého tohoto snažení, tj. realizaci stavby. To vše je práce stavebního inženýra, přičemž výrobní příprava a realizace stavby má podstatný vliv na kvalitu díla, rychlost výstavby, jakost, výslednou cenu a užitnou hodnotu. Bereme-li v úvahu v úvahu také současnou společenskou poptávku po znalostech stavebního inženýra, pak je třeba rozšiřovat jeho znalosti právě v oblasti technologie a realizace staveb a v oblasti ekonomiky a řízení. Jen malá část absolventů stavebních fakult se může věnovat vysoce teoretickým problémům a projektovým pracím, většina z nich odchází do provozní praxe. To vyžaduje, aby absolventi získávali širší paletu způsobilosti, přičemž stavebně technologické a manažerské znalosti by měly být samozřejmostí.

2.2

Technologie staveb jako vědní obor

Odborná i laická veřejnost si význam slova „technologie“ vysvětluje různě. Pro jednotné pojetí a chápání tohoto termínu se budeme nadále držet definice uvedené v prvním odstavci první kapitoly. Cílem technologie je tedy optimální tvorba výrobních procesů. Výrobní proces pak lze charakterizovat jako postupnou a cílevědomou přeměnu výchozích materiálů za spolupůsobení dalších činitelů v požadovaný výrobek. Jde o dynamickou soustavu zahrnující v systémovém pojetí čtyři hlavní prvky: · · · ·

pracovní síly (duševní i fyzickou práci) pracovní prostředky (nářadí, stroje a nástroje) pracovní předměty (materiály, polotovary apod.) pracovní činnosti (organizované cílevědomé působení),

to vše za účasti vazeb mezi těmito prvky, které plynou z okolních vlivů, např. územních, prostorových, časových technologických, ekonomických a organizačních. Obecná technologie se pak dělí na technologie speciální, a to podle výrobních oborů, charakteru výsledného výrobku, výrobních způsobů a spolupůsobících činitelů. Jednou z nich je i technologie staveb. Ta se z metodologického

- 8 (15) -



hlediska obvykle dělí na technologii dílčích stavebních procesů a na technologii stavebních objektů a celků (procesových sestav). Technologie dílčích stavebních procesů se zabývá zásadami optimální realizace těchto procesů, jejich vazbami technologickými, prostorovými a časovými a to v souladu s konkrétními podmínkami staveniště. Zobecňuje poznatky o dílčích stavebních procesech, na tomto základě je dále rozvíjí a určuje vhodné oblasti jejich použití. Stanovuje také kritéria a metody pro volbu optimálních výrobních způsobů a organizaci postupů v zadaných podmínkách. Návrh stavebního procesu, jehož výsledkem je stavební konstrukce nebo její část, se znázorňuje ve stavebně technologickém projektu, zejména formou technologického předpisu. Technologie stavebních objektů a celků (procesových sestav) spojuje dílčí stavební procesy do jednotného, uceleného a promyšleného systému, jehož výsledkem je stavební objekt nebo souhrn objektů, tj. stavba. Náplní činnosti je optimalizace řešení technologické, prostorové a časové struktury výstavby, racionální koordinace všech činností, časové plánování výstavby a návrh optimální organizace a řízení výstavby. Závažnou součástí je i návrh a vybudování výrobní základny stavby včetně návrhu potřebných mechanizmů, tedy to, co je označováno jako zařízení staveniště. Všechny tyto činnosti může vykonávat jen zkušený stavební technolog, neboť přímo souvisí s výrobními procesy, jejich organizací, časovou návazností, koordinací a řízením. Návrh objektového či komplexního procesu výstavby, specifikovaného pro konkrétní prostor, časovou lhůtu a smluvní cenu, lze matematicky modelovat a optimalizovat. Výkresy a ostatní doklady této činnosti jsou pak shrnuty ve stavebně technologickém projektu stavby. Stanovení náplně vědního oboru technologie staveb je poměrně složitou záležitostí. Technologie staveb hraničí a prolíná se více či méně s dalšími obory, jejichž postavení je pro stavební výrobu významné a má v procesu výstavby nezastupitelné místo. Mezi hlavní lze jmenovat konstrukce pozemních staveb, stavební mechaniku a statiku, geotechniku, technická zařízení budov a ekonomiku a řízení ve stavebnictví. [1] Obsahem oboru technologie staveb je především zkoumání a předávání poznatků z oblastí: · · · · · · · · · · ·

mechanizace stavebních procesů technologie dílčích stavebních procesů hrubé stavby technologie dílčích procesů vnitřních a dokončovacích modelování technologie výstavby objektů a staveb teorie časových grafů a modelování časového průběhu prací teorie návrhu a optimalizace zařízení staveniště včetně ochrany životního prostředí, zásad bezpečnosti a ochrany zdraví při práci na stavbách zabezpečení kvality stavební produkce teorie a metodiky stavebně technologického projektování včetně počítačové podpory automatizace přípravy a realizace staveb teorie řízení stavební výroby a staveb

- 9 (15) -



Základní členění obsahové náplně oboru technologie staveb a jejich vyústění do stavebně technologické přípravy staveb uvádí (tab. 2.1). Jde o systémově chápaný proces navrhování optimální technologie výstavby, jejímž cílem je vytvoření podmínek pro rychlé, efektivní a kvalitní zhotovení stavby. Tab. 2.1 Členění obsahové náplně technologie staveb [3]

TECHNOLOGIE STAVEB Mechanizace stavebních procesů

Technologie dílčích stavebních procesů

Technologie procesových sestav ( objektů a celků )

STAVEBNĚ TECHNOLOGICKÁ PŘÍPRAVA

Přehled základního obsahu studia oboru technologie staveb, tak jak ho posluchači budou postupně absolvovat (vzhledem k omezenému počtu výukových hodin), je uveden na tab. 2.2. Budou přitom využívány teoretické disciplíny, zejména teorie technologie, operační analýza, teorie grafů, síťová analýza, teorie proudové metody, logistika, optimalizační teorie a automatizace stavebně technologického projektování.

- 10 (15) -


Úvod do technologie staveb Tab. 2.2 Přehled obsahu výuky v oblasti technologie staveb

VÝUKA TECHNOLOGIE STAVEB TECHNOLOGIE STAVEB I.

TECHNOLOGIE STAVEB II.

Technologie dílčích stavebních procesů

Technologie stavebních objektů a celků – Realizace staveb

·

stavební procesy hrubé stavby: - procesy zemních prací a zakládání - procesy zdící a osazovací - procesy betonářské a železobetonářské - procesy montážní ( montáž železobetonových, ocelových a dřevěných konstrukcí ) procesy vnitřních a dokončovacích prací: - procesy příček a obvodových plášťů - instalační procesy - procesy úpravy povrchu stěna stropů - ostatní dokončovací práce mechanizace stavebních procesů - stavební stroje a strojní sestavy - mechanizace a robotizace ve stavebnictví

·

·

· · · · · · · · · · · · ·

objektový a komplexní stavební proces investiční a projektová příprava veřejnoprávní projednání staveb stavebně technologická příprava výrobní proces objektu a stavby modelování výrobního prostoru stavby modelování stavební výroby automatizace stavebně technologické přípravy realizace stavby, provozní příprava operativní řízení stavební výroby řízení jakosti stavebních prací bezpečnost a ochrana zdraví na stavbách ochrana životního prostředí při výstavbě

Toto skriptum uvádí studenty stavební fakulty do problematiky „Technologie staveb I“, tj. do způsobů optimální realizace dílčích stavebních procesů.

2.3

Členění stavebních procesů

Procesem se v daném případě rozumí plynule se rozvíjející dění (děj), postupující po etapách, nebo také zákonitě postupující změna jevu a jeho přechod v jiný jev. Ve stavební výrobě se jedná o proces pracovní. Z hlediska výrobního, metodologického a vědního lze stavební procesy členit z různých hledisek. Toto členění umožňuje procesy specifikovat, podrobněji zkoumat a zdokonalovat, což vede k optimalizaci jejich skladby, průběhu a vzájemných vazeb. Stavební procesy členíme podle: a) b) c) d) e) f)

místa konání a vztahu k výrobku rozsahu a skladby způsobů provádění a použití pracovních prostředků časové posloupnosti technologického charakteru rozvinutí pracovního postupu

- 11 (15) -



Ad a) Podle místa konání a vztahu k výrobku členíme na procesy: · základní – probíhající přímo na stavěném objektu, rozhodují o postupu a době výstavby, výsledkem těchto procesů je zhotovená část objektu nebo i celý objekt, · přípravné – mohou probíhat mimo stavěný objekt ve speciálních výrobnách (výroba betonu, ohýbárna výztuže, výrobna prefabrikátů), · pomocné – mohou probíhat mimo staveniště, výsledkem jsou pracovní prostředky zajišťující průběh základních procesů (výroba bednění, oprava strojů, · dopravní – probíhají mimo stavěný objekt, jde o přepravu pracovních prostředků a předmětů na staveniště (dovoz materiálů, polotovarů, dílců z výroben). Ad b) Podle rozsahu a skladby rozeznáváme tyto procesy: · úkon – sestává z několika pohybů (nabírání malty zednickou lžící), · operace – je složena z několika úkonů, je nejmenší složkou práce, u níž je ještě účelná dělba práce (nanášení malty při zdění), · pochod – je složen z technologicky souvisejících operací, může se dále dělit na hlavní (vyzdívání zdiva), pomocný (postavení lešení) a dopravní (doprava materiálů ze skládky u objektu na pracoviště, kde probíhá hlavní pochod), · souhrnný pochod – je složen z pochodů, jejichž výsledkem je část stavěného objektu (vyzdění zdi vč. dopravy cihel a malty a postavení lešení). Ad c) Podle způsobu provádění a použití pracovních prostředků rozlišujeme procesy: · ruční – provádění ručně s použitím nástrojů (ruční zdění), · částečně mechanizované – prováděné mechanizačními prostředky s částečnou ruční prací (strojní omítání), · mechanizované – prováděné strojem, který řídí člověk (těžení zeminy rypadlem), · automatizované – prováděné strojem nebo strojní sestavou řízenou elektronickými zařízeními, jejichž činnost je kontrolována člověkem (výroba betonové směsi v automatizované betonárně). Ad d) Podle časové posloupnosti členíme na procesy: · vedoucí – lze je na objektu nebo jeho části vykonávat jen časově postupně za sebou (vyzdění zdiva a pak osazení prefabrikovaných stropů), ovlivňují dobu výstavby. · přičleněné – lze je prostorově i časově přičlenit k některému vedoucímu procesu, tj. provádět je souběžně (osazení prefabrikovaných schodů se zděním zdiva v daném podlaží), neovlivňují dobu výstavby. Ad e) Podle technologického charakteru rozeznáváme procesy: · plynulé - nevyžadují uvnitř procesu nebo před nástupem následujícího - 12 (15) -



procesu nutné technologické přestávky (výkop základových rýh a následná betonáž základových pasů), · přerušované - během procesu nebo před nástupem následujícího procesu vyžadují přestávku z technologických důvodů (betonáž stropní konstrukce a následná technologická přestávka pro tuhnutí a tvrdnutí betonu). Ad f) Podle rozvinutí pracovního postupu jsou procesy : · směrové - zpravidla na liniových stavbách, jde o horizontální směr postupu; pro jejich vykonání postačí, když předcházející vedoucí proces uvolní část pracoviště procesu následujícímu (výkop rýhy, položení kanalizace, zásyp), · stupňové - zpravidla na stavbách vícepodlažních, kde je pracoviště omezeno půdorysem objektu; po provedení procesů na nižším podlaží lze přistoupit k pracím na podlaží vyšším (betonáž skeletu vícepodlažní stavby). [4] Ve stavební praxi se členění procesů využívá při normování práce, zpracování výrobních kalkulací, zpracování technologických postupů, zařizování pracovišť a stavenišť, časovém plánování a modelování postupů výstavby. tyto činnosti se také užívá vertikální členění stavebního výrobního procesu podle dosaženého výstupu rozeznáváme tyto procesy: · dílčí stavební proces – výsledkem je konstrukční prvek objektu (základová patka). · stádiový proces – výsledkem je stavební etapa objektu (spodní stavba). · objektový proces – výsledkem je dokončený stavební objekt (administrativní budova). · komplexní stavební proces – výsledkem je stavba, stavební celek (výrobní závod včetně komunikací, energetických přípojek aj. vybavení).

3

Závěr

3.1

Shrnutí

Z uvedeného textu lze pochopit, že proniknutí do technologie předpokládá širší znalosti z navrhování stavebních konstrukcí, pochopení principů nových technologií v nejrůznějších oblastí poznání. Rozvoj techniky, technologie, materiálů, teoretických disciplin a výpočetní techniky umožňuje zkoumat stavební konstrukce daleko spolehlivěji. Proto je třeba neustále sledovat vývoj nových hmot a postupů s využitím výpočetní techniky, která má obrovský vliv na technický rozvoj celé společnosti.

3.2

Studijní prameny

3.2.1

Seznam použité literatury

[1] Jarský Č., Musil F. a kol. Příprava a realizace staveb, AN CERM s.r.o., Brno 2003

- 13 (15) -



[2] Kozlovská M. Implementácia zásad projektového riadenia do procesu výstavby, habilitační práce, STU Bratislava 2003

3.2.2

Seznam doplňkové studijní literatury

[3] Juríček a kol. Technológia pozemných stavieb 2, Alfa Bratislava 1992 [4] Nezval J. Zásady proudového stavění, SNTL 1958

4 4.1 1.

Kontrola znalostí Autotest Vědní obor technologie se zabývá a) jen výrobními procesy b) pouze zkoumá a rozvíjí výrobní metody c) jen zpracováním materiálů a polotovarů d) výrobními procesy, jejichž výsledkem jsou hotové stavební výrobky.

2.

Proces výstavby vyžaduje a) projektovou dokumentaci pro stavební povolení b) specializaci odborníků pro výrobu, přípravu a organizaci výstavby c) matematické modelování kontrolních zkoušek d) projekt zařízení staveniště se samostatnou přípojkou kanalizace.

3.

Výrobní proces zahrnuje a) projektovou dokumentaci ke každému technologickému předpisu b) pracovní síly, prostředky, předměty a pracovní činnosti c) pracovní činnosti prováděné podle všech známých norem d) pouze potřebu materiálu a pracovní sílu.

4.

Obsahem oboru technologie je zkoumání a) mechanizace, dílčích procesů, modelování výstavby, ochrany přírody a osob, kvality, projektové dokumentace a řízení staveb za počítačové podpory b) veškeré lidské činnosti i mimo stavbu c) všech nových materiálů, které zatím nebyly použity na vybraných stavbách

- 14 (15) -



d) nových počítačových programů, které řeší odolnost materiálů proti posypovým látkám. 5.

Stavební procesy členíme na a) malé stavby bez mechanizace a technologické celky b) podle různých kritérií stavební připravenosti c) podle místa trvání, rozsahu a skladby, způsobu provádění, časové posloupnosti, technologického charakteru a rozvinutí pracovního postupu d) podle doby trvání stavby na krátkodobé a dlouhodobé.

6.

Stavební procesy rozeznáváme a) základní, nadstavbové, krátkodobé a stupňovité b) dílčí, stádiové, objektové a komplexní c) postupné, souběžné, přerušované a nepřerušované d) malokapacitní a velkokapacitní.

4.2

Klíč k autotestu

Správné odpovědi na otázky autotestu : 1d, 2b, 3b, 4a, 5c, 6b Pokud jste odpověděli správně 5 otázek jsou Vaše znalosti dostatečné k absolvování této části kurzu.

- 15 (15) -


TECHNOLOGIE STAVEB I

Recommend Documents