_______________________
S Y S T É M
_______________________
Modulární systém
Modulární systémy jsou na rozdíl od tradičního způsobu stavitelství jasně definované výrobci systémů. Ukazuje se, že modulární budovy se nevztahují na jeden typ konstrukce, ale na různé konstrukční systémy a materiály. Tyto modulární konstrukce se mohou chovat jinak než podobné tradiční konstrukce a jejich konstrukční vlastnosti jsou do značné míry závislé na propojení mezi moduly a uvnitř modulů. Základy modulárních systémů a modulární architektury jako takové se začaly rozvíjet teprve nedávno v minulém století, jejich původ vychází z vynalézavosti inženýrů a obchodníků, které lákaly nové možnosti rozvoje průmyslu a kteří hledali nové efektivní způsoby výstavby. Právě díky tomu dnes řadíme modulární stavby mezi prefabrikovanou architekturu v mnoha směrech se lišící od tradičního způsobu výstavby, jejímž základním stavebním prvkem je modul vyrobený v hale tovární výrobou. Pro pochopení smyslu a poslání modulární architektury, musíme nejdříve porozumět fungování konstrukce, kterou od ní jednoznačně nelze oddělit.
Systém
Subsystém
Modul
_______________________
Systém a subsystém
Pro modulární stavby je uplatněn princip modularity nejenom na úrovni velkého celku (sestavy z modulů), ale také na úrovni dílčích částí (komponent), ze kterých je složen modul. Takto navržený demontovatelný systém lze v případě potřeb rozebrat, vyměnit nevyhovující komponenty nebo je opravit a znovu použít i v jiném modulárním systému než původním. Celek je označen ze systém (modulární systém objektu). První úroveň členění systému je rozložena na jednotlivé moduly. Substystém (modul) je dále složený z částí, tzv. komponent v druhé úrovni členění. Důležitým faktorem každé úrovně je uspořádání systému a montážní proces sestavení, který umožňuje opačný postup. demontáže systému i subsystému.
Modul
Na úrovni subsystému se nachází samotný modul, který je rozložený na komponenty. Stejně jako u jiných staveb, je pro modulární výstavbu důležité členění na části stavby. Nejdůležitější část stavby je její nosná konstrukce, ta je neméně tak významná v subsystému, jak v systému stavby, protože se vzájemně ovlivňují. Následována je dalšími podstatnými konstrukcemi, konstrukcemi podlahy, stěn a stropů, respektive střech. Zakládání stavby je zpravidla prováděno osazením a montáží na místě předem připravené základy. Vrstvení znamená, že lze jednotlivé prvky modulárního systému rozdělit na části (vrstvy), které se nabalují jedna na druhou. Lze si to také představit jako slupku – fasádu, kolem dužiny ovoce – izolace, chránící jeho jádro – nosná konstrukce. Zároveň je každá vrstva součástí dílčího subsystému. Na rozdíl od tradiční výstavby, kdy bychom při výstavbě jednotlivé „slupky“ konstrukce prováděli na místě stavby, u modulárních staveb spočívá výstavba ve výrobě systémového panelu (komponenty) v továrně. Výjimku tvoří základy, které jsou pevně spjaty s místem stavby a většinou u rozsáhlých staveb také skladba konstrukce střechy, která musí fungovat jako jeden celek. Skladba panelu je dle účelu konstrukce sestavena z vrstev z různého počtu a různých druhů materiálů v závislosti na způsobu použití panelu. Panel obsahuje vnější vrstvu nesenou na nenosném roštu (fasádu), vrstvu izolace, která může být umístěna v hladině nosného prvku nebo samostatně, nosný prvek a vrstvu vnitřního opláštění. Mezi základní vrstvy mohou být vloženy další vrstvy dle potřeby a účelu použití sestavy. Proces návrhu stavby je značně kratší, jelikož je standardizován a dimenzovány jsou tloušťky jednotlivých vrstev na základě technických požadavků.
Na úrovni subsystému se nachází samotný modul, který je rozložený na komponenty. Stejně jako u jiných staveb, je pro modulární výstavbu důležité členění na části stavby. Nejdůležitější část stavby je její nosná konstrukce, ta je neméně tak významná v subsystému, jak v systému stavby, protože se vzájemně ovlivňují. Následována je dalšími podstatnými konstrukcemi, konstrukcemi podlahy, stěn a stropů, respektive střech. Zakládání stavby je zpravidla prováděno osazením a montáží na místě předem připravené základy. Vrstvení znamená, že lze jednotlivé prvky modulárního systému rozdělit na části (vrstvy), které se nabalují jedna na druhou. Lze si to také představit jako slupku – fasádu, kolem dužiny ovoce – izolace, chránící jeho jádro – nosná konstrukce. Zároveň je každá vrstva součástí dílčího subsystému. Na rozdíl od tradiční výstavby, kdy bychom při výstavbě jednotlivé „slupky“ konstrukce prováděli na místě stavby, u modulárních staveb spočívá výstavba ve výrobě systémového panelu (komponenty) v továrně. Výjimku tvoří základy, které jsou pevně spjaty s místem stavby a většinou u rozsáhlých staveb také skladba konstrukce střechy, která musí fungovat jako jeden celek. Skladba panelu je dle účelu konstrukce sestavena z vrstev z různého počtu a různých druhů materiálů v závislosti na způsobu použití panelu. Panel obsahuje vnější vrstvu nesenou na nenosném roštu (fasádu), vrstvu izolace, která může být umístěna v hladině nosného prvku nebo samostatně, nosný prvek a vrstvu vnitřního opláštění. Mezi základní vrstvy mohou být vloženy další vrstvy dle potřeby a účelu použití sestavy. Proces návrhu stavby je značně kratší, jelikož je standardizován a dimenzovány jsou tloušťky jednotlivých vrstev na základě technických požadavků.
Princip vztahu
Sytém modulární úrovně je vyjádřen vztahem mezi počtem funkcí a komponent. Počet funkcí je přibližný nebo shodný s počtem komponent, jejichž komunikace, vzájemnost a interakce na rozhraních jsou co nejvíce zjednodušeny. Každý modul je považován za hlavní (samostatný) prvek, který je zodpovědný za poskytování dané funkce nebo dílčí funkce v rámci celku. Uvedená definice nesouvisí přímo s modulární výstavbou, jelikož je patrné, že moduly, vzhledem k jejich omezené velikosti přepravou, budou v mnohých případech slučovány ve prospěch vzniku větších ploch.
Sytém modulární úrovně je vyjádřen vztahem mezi počtem funkcí a komponent. Počet funkcí je přibližný nebo shodný s počtem komponent, jejichž komunikace, vzájemnost a interakce na rozhraních jsou co nejvíce zjednodušeny. Každý modul je považován za hlavní (samostatný) prvek, který je zodpovědný za poskytování dané funkce nebo dílčí funkce v rámci celku. Uvedená definice nesouvisí přímo s modulární výstavbou, jelikož je patrné, že moduly, vzhledem k jejich omezené velikosti přepravou, budou v mnohých případech slučovány ve prospěch vzniku větších ploch.
_______________________
Spoje
Spoje se nachází jak na úrovni komponent, tak na úrovni systému s tím rozdílem, že spoje na úrovni komponent mohou být vyrobeny již v předvýrobě v tovární hale, tudíž nejsou vystaveny vnějším vlivům na staveništi. Spoje na úrovni subsystému odpovídají typu materiálového a konstrukčního řešení nosného systému modulu. U spojů železobetonových prostorových jednotek je potřeba zajistit spojení tažených prutů výztuže a lze je provádět jako klouby nebo částečným a úplným vetknutím. Avšak celkově se železobetonové systémy modulárních staveb vyskytují jen ojediněle, spíše vůbec. Častějšími konstrukčními systémy jsou ocelové a dřevěné skelety. Spoje ocelových skeletů mohou být provedeny dvěma způsoby, svařováním a pomocí šroubů. Šrouby jsou pracnější, zatímco při svařování hrozí ztráta technické bezpečnosti materiálu, hrozí větší riziko koroze a destrukce oceli, proto je nutné svary ošetřit a chránit. V případě dřevěných skeletů jsou spoje řešeny hřebíkovými spoji v kombinaci s tesařským kováním. Spoje mezi moduly na úrovni systémy spolupůsobí staticky jako prostorová konstrukce. U častěji používané rámové konstrukce dochází u jednotlivých modulů k přenosu zatížení přes průvlaky do rámových rohů. Zde se mezi sousedními moduly uskutečňuje přenos sil a spoj staticky působí jako kloub.
Spoje se nachází jak na úrovni komponent, tak na úrovni systému s tím rozdílem, že spoje na úrovni komponent mohou být vyrobeny již v předvýrobě v tovární hale, tudíž nejsou vystaveny vnějším vlivům na staveništi. Spoje na úrovni subsystému odpovídají typu materiálového a konstrukčního řešení nosného systému modulu. U spojů železobetonových prostorových jednotek je potřeba zajistit spojení tažených prutů výztuže a lze je provádět jako klouby nebo částečným a úplným vetknutím. Avšak celkově se železobetonové systémy modulárních staveb vyskytují jen ojediněle, spíše vůbec. Častějšími konstrukčními systémy jsou ocelové a dřevěné skelety. Spoje ocelových skeletů mohou být provedeny dvěma způsoby, svařováním a pomocí šroubů. Šrouby jsou pracnější, zatímco při svařování hrozí ztráta technické bezpečnosti materiálu, hrozí větší riziko koroze a destrukce oceli, proto je nutné svary ošetřit a chránit. V případě dřevěných skeletů jsou spoje řešeny hřebíkovými spoji v kombinaci s tesařským kováním. Spoje mezi moduly na úrovni systémy spolupůsobí staticky jako prostorová konstrukce. U častěji používané rámové konstrukce dochází u jednotlivých modulů k přenosu zatížení přes průvlaky do rámových rohů. Zde se mezi sousedními moduly uskutečňuje přenos sil a spoj staticky působí jako kloub.
_______________________
_______________________