Yapı, değişik elemanlardan meydana getirilir. Bu elemanlar yapının inşası sırasında ve yerinde imal edilir. Ancak inşa zorluklarını ortadan kaldırmak, mevsime, şartlara bağlı kalmamak, işin bitirilmesini çabuk ve hızlı bir şekilde sağlamak için, yapı elemanları şantiyede veya şantiyeden uzak yerde fabrikasyon olarak imal edilebilir.
Yapıların döşemeleri, çatı plakları, kirişler, kolonlar, rijit çerçeveler, duvar panoları, kemerler, kubbeler, taşıyıcı duvarlar gibi elemanlar prefabrik olarak yapılabilir. Prefabrike elemanlarla her türlü sanayi yapıları, konutlar, ticari yapılar, sanat yapıları, liman elemanları, istinat duvarları, yardımcı tesisler inşa edilir.
Yapının tamamı prefabrik olarak inşa edilebileceği gibi, bir kısmı yerinde, bir kısmı prefabrik olarak inşa edilebilir.
Prefabrik yapım yönteminin birçok avantajı vardır. Bu avantajlar; kalite, maliyet, zaman, güvenlik, temizlik, düzenlilik ve ekoloji başlıkları altında sınıflandırılmaktadır.
1. Prefabrik Yapım Yönteminin Avantajları
1.1. Kalite
Yüksek mekanik teknolojiye sahip kontrollü üretim ortamında yüksek kaliteli ürünler üretilebilmektedir.
Belirli bir işte uzmanlaşmış kalifiye elemanlar verimliliği artırır ve hataları azaltır.
Planlama sayesinde hava şartlarının etkileri minimuma indirilir.
Endüstriyel yapım sistemleri ile yapı elemanlarında kaliteli yüzeyler elde edilebilmektedir.
Üretimdeki tekrar, uzmanlaşmayı getirmektedir.
1.2. Maliyet
Yapım alanında ki işçilik önemli ölçüde azalmaktadır.
Atık malzemeler önemli ölçüde azaltılır ve tekrar kullanılabilir.
Kalıplar birçok sefer kullanılabilmektedir.
Üretim kalitesi ve kontrolü sayesinde ürünün düzeltme işleri önemli ölçüde azalmaktadır.
İklime bağlı zaman kayıpları engellendiği için yapım süreci kısalmaktadır.
Üretim sürecinin hızı nedeniyle enflasyondan daha az etkilenilir.
Etkin yalıtım yapabilen elemanlar üretilebilmektedir.
Prefabrike yapımda, planlanan bütçenin dışına çıkma riski daha azdır.
1.3. Zaman
Yapım yerinin dışında üretim ve basitleştirilmiş kurulum detayları sayesinde yapım süreci önemli ölçüde azalmıştır.
Zaman planlaması dahilinde yapım süreci, yönetilebilir bir çizelgeye sahip olmaktadır.
Hafriyat işleri sırasında inşaat bileşenleri üretilebilir ve inşaat yapım süresini kısaltabilir.
1.4. Güvenlik
Makine yoğun yapım süreci ile işçilik en aza indirilir; güvenli ve sistematik çalışma ortamı sağlanır.
1.5. Temizlik ve düzenlilik
Bileşenlerin ve malzemelerin sistemli olarak depolanması ve kullanılması, temiz bir yapım alanı sağlar.
Yapım alanında oluşan sarfiyat azalır.
Destek ve kalıp malzemeleri minimum düzeyde kullanılır.
1.6. Ekolojik
Prefabrike yapım yöntemi ile birlikte malzeme sarfiyatı en aza inmektedir ve ham madde ile enerji kaynaklarından en fazla düzeyde yararlanılabilmektedir.
Şantiye alanında yapılan iş azaldıkça çevreye verilen rahatsızlık ve kirlilik azalır.
Detayların rasyonel çözümüyle birlikte etkin yalıtım sağlayan ürünler üretilebilmektedir. Bu enerji etkin elemanlar karbon emisyonuna katkı sağlamaktadır.
1.7. Diğer Avantajlar
İnşaat süresi kısalır ve yapının kısa sürede kullanılır hale gelmesi sağlanır.
Yapım metotlarında ve yapı elemanlarında standardizasyonu sağlar.
İnşaat faaliyetlerinin, iklim, hava şartları ve dış etkilerden kurtarılmasını sağlar.
Beyin gücü, iş gücü, makine ve teçhizatın en verimli şekilde kullanılmasını, atıl kapasitenin en aza indirilmesini, bu güçlerdeki performans düşürücü sebeplerin en aza indirilmesini sağlar.
Malzeme iş gücü ve enerji kayıplarını en aza indirir.
Yapıda kaliteyi düşüren rötre, kötü imalat, bozuk yüzeyler gibi şartları ortadan kaldırır.
Her türlü malzemenin taşıma ve depolamasını en aza indirir.
Uygulamanın her safhasını önceden görecek ve kapsayacak plânlamaların yapılıp uygulanabilmesine imkân verecek yapım metotlarının seçimini sağlar.
Elemanları istenilen kalitede yapmak mümkündür.
Uygun şartlarda daha ekonomik yapılar yapmak mümkündür.
Betonarme prefabrik yapı elemanlarının üretimi sırasında kalıplar bir kez kurularak kurulan kalıplar üzerinden yapılan seri üretimler sayesinde kalıp maliyetlerinde azalmalar görülür.
Betonarme prefabrik yapı elemanlarının üretim aşamasında gerçekleşmesi beklenen maliyet ile gerçekleşen maliyet arasında önemli farkların oluşmaması veya belirtilen bütçede kalınması.
Betonarme prefabrik yapı elemanlarından üretilen yapının oluşturulur oluşturmaz şantiye alanına göndermeye hazır olması ve geleneksel olarak yapılan inşaata kıyasla daha kısa sürede tamamlanarak yatırımcıya erken kira veya satış olanağı sağlamaktadır.
Üretim de işçilik, kalıp ve malzemeye bağlı maliyetlerin azalması.
Prefabrikasyon teknolojisinin sağlamış olduğu faydalar sayesinde kış aylarında da inşaata devam edilebildiğinden işçiler işlerine devam edebilmektedir.
İmalat için gerekli malzemenin önceden alınıp stoklanma ve depolama gereksinimi olmadığı için depolama maliyeti oluşmaz.
Seri şekilde imalatlardan ve üretim hızının yüksekliğinden dolayı enflasyondan çok daha az etkilenmektedir.
Fabrikalarda yapılan üretimlerde yapımdan kaynaklı hızın artması; malzeme kaybının en aza indirilmesi ve işçilikten en yüksek verimin alınmasından dolayı verimlilik artmaktadır.
Kapalı koşullarda gerçekleştirilen betonarme prefabrik yapı elemanlarının üretiminin iklim şartlarından etkilenmemesi; şantiye ortamında proje çalışmaları için gerekli altyapı çalışmaları sürerken taşıyıcı elemanların fabrikalarda üretilebiliyor olması; üretimin sabit olması nedeniyle iş programlarının kesin bir şekilde belirlenmesi ve olabilecek gecikmelerin öngörülmesi; projenin yapım süresini fazlasıyla kısaltmaktadır .
Sürekli üretimi sayesinde prefabrik yapıların yapımında uzmanlaşma sağlanır.
Montaj sahası hazır olmamış olsa bile fabrikalardaki imalata devam edilebilir.
Prefabrikasyon; programlamaya, planlamaya ve kontrol etmeye yatkın yapısı sebebiyle, yüksek kalite olanağı sağlamakta ve ekonomik olabilmektedir.
Fabrikalarda üretilen prefabrik betonarme yapı elemanlarının üretimi sırasında beton dayanımı için çok fazla önem arz eden kür koşulları en iyi biçimde sağlanır.
Geleneksel yöntemlerde zor hava şartları ve çevre şartlarını gözeterek üretim yapılarak prefabrik yapı elemanlarında kalite standartlarını yükseltmek mümkündür.
Fabrika ortamında üretimi sağlanan yapı elemanlarının kaliteye ulaşması sayesinde üretimi tamamlanan elemanlar uzun ömürlü olmaktadır.
Ön gerilme tekniklerine uygun olması ile endüstri yapıları için büyük çapta önem arz eden geniş açıklıkları geçme olanaklarının olmasıdır.
Fabrika ortamında yapılan prefabrik yapı elemanlarının üretiminde istihdam edilen işçi sayısının şantiye ortamlarında yapılan üretime oranla daha az olması ve yapılan denetimlerle iş kazasının azaltılması ile iş gücünden daha verimli yararlanılır
2. Prefabrik Yapım Yönteminin Dezvantajları
Prefabrik yapım yönteminin avantajlarının yanında dezavantajları da bulunmaktadır. Dezavantajlar; ekonomik, sosyal, teknik ve estetik açıdan sınıflandırılmaktadır.
2.1. Ekonomik
Prefabrikasyon, ekonomik açıdan büyük yatırımlar gerektirmektedir.
Prefabrikasyon düzenli ve sistemli bir finansman gücü gerektirmektedir. Bu nedenle küçük ve orta büyüklükte ki inşaat yatırımcıları prefabrikasyonu kullanmakta zorluk yaşamaktadır.
Nakliye maliyeti belirli bir mesafeden sonra rasyonellikten uzaklaşabilmektedir.
2.2. Sosyal
Prefabrikasyonla birlikte yüksek oranda makineleşme sonucu insan gücüne ihtiyacının kaybolması ve buna bağlı olarak işsizliğin artması ihtimali vardır.
Üretim, tasarım ve yapım aşamasında nitelikli insan gereksinimi vardır.
2.3. Teknik
Prefabrike bileşenler nakliye sırasında zarar görebilir. Bu nedenle elemanlar, taşınmalıdır. Prefabrike elemanların birleşim detayları iyi çözülmeli ve korozyona karşı dirençli olmalıdır.
Büyük prefabrike bileşenler ağır taşıma-montaj ekipmanı ve hassas ölçüm gerektirmektedir.
2.4. Estetik
Aynı tip bileşenlerden üretilmiş prefabrike yapılar monoton görünebilmektedir.
Rasyonel yapımın gereği olan modüler koordinasyon, tasarım esnekliğini kısıtlayabilmektedir.
2.5. Diğer Dezavantajlar
Elemanların birbirine montajı şeklinde eklenme güçlüğü vardır.
Elemanların taşınma güçlüğü vardır. (Ağırdırlar.)
Her zaman kalifiye elemanlarla üretim yapılır.
Sistemli ve düzenli bir ekonomik güç gerektirdiğinden küçük inşaat yatırımcılarının prefabrikasyonu kullanmasında ki zorluklar.
Ekonomik yönden güçlü yatırımcıların eksik olması.
İnşaat sektöründe makineleşmenin hızlı bir biçimde artış göstermesiyle insan gücünün kullanımının büyük oranlarda azalması ve işsizlik sorununun artma ihtimali.
Prefabrike yapı elemanlarının uygun taşıma mesafesinin 100–200 km arasında olduğu, bazı ülkelerde ise daha fazla taşıma mesafelerinin bile verimli olabildiği belirtilmektedir. Bu mesafelerden daha uzak taşıma mesafelerinde prefabrik yapılar ekonomik uygunluklarını nakliye fiyatlarından ötürü kaybetmektedir.
Deprem yükü ve dinamik yükler altında prefabrik yapı sisteminin dayanımında bazı problemlerin ortaya çıkabilmesi.
Fabrikalarda prefabrik üretimi için büyük alanlara ihtiyaç duyulması ve fabrika kurulması için gerekli ekonomik gücün çok yüksek olması.
Prefabrik yapı elemanlarının üretiminde de ulusal kontrol mekanizmasının olmayışı ve bu konudaki devlet politikalarının eksikliği.
Üretim, yapım, tasarım aşamalarında prefabrik yapı işlerinde nitelikli iş gücüne sahip işci ihtiyacının oldukça fazla olması.
Üretim ve montaj ekiplerinin koordinasyon problemlerinin nakliye, stoklama sorunları gibi olumsuz neticeler doğurması.
Birleşme noktalarını, rezerv kapasiteleri ve düktiliteleri, yerinde dökme betonda olmayan problemleri ortaya çıkarır.
3. Prefabrike Elemanların Kullanımında Dikkat Edilecek Hususlar
Prefabrike eleman fabrikası, inşaat sahasına en çok 500-600 km mesafede bulunmalıdır.
Kolon aks araları standarda uygun ve en çok elemanın kullanılabileceği şekilde seçilmelidir.
Yatay yüklere ve depreme karşı tedbir alınmalı, temel ve üst kısımların çerçeve halinde çalışması sağlanmalıdır.
Projede, fabrikada imal edilen standart kesitler kullanılmalıdır.
Elemanların şantiyeye nakli ve yerine montajına engel hususlar bulunmamalıdır.
Ön gerilmeli elemanlardaki ters sehim dikkate alınarak çatı meyilleri tespit edilmelidir.
Birden fazla prefabrike elemanın aralarına derz koyma mecburiyeti vardır.
Standardizasyonu sağlamak için aynı birleşim şekli mümkün oldukça çok kullanılmalıdır.
Birleşme noktalarının yüklerden, kopma, kırılma, kapasite azalma gibi tesirlerden etkilenmemesi için düktil yapılması gerekir.
4. Prefabrikasyonun Gelişimindeki Engeller
Türkiye inşaat alanında prefabrik yapı elemanların kullanımının Dünyadaki prefabrik yapı elemanlarının kullanımı ile karşılaştırıldığında ülkemizin çok geri planda kaldığı görülmektedir. Prefabrikasyonun düşük kullanım oranını ve gelişimini olumsuz etkileyen maddeler aşağıda sıralanmıştır:
Prefabrik yapı elemanlarının üretim maliyetinin geleneksel yöntemlerle üretim maliyetine göre daha pahalı olduğu yargısına inanılması.
Yapım endüstrisindeki ürünler diğer endüstrilerdeki ürünlere göre daha dayanıklı ve uzun ömürlü olduğundan belli bir zamandan sonra üretim miktarını azaltıcı etkiye neden olmaktadır.
Prefabrik yapı kullanıcıları hem mimari açıdan (rutubet, çatlaklar, tasarımda yaratıcılığın yeterli olmaması, vb.) hem de yapısal açıdan (deprem yükü altındaki kötü performansları vb.) prefabrik yapı elemanlarının performans düşüklüğünden memnun olmamaları yargısı.
Prefabrik elemanların belirli bir sistem ve standart dâhilinde kullanılması, aranılan estetik ve hareketliliği karşılayamaması, mimariye getirdiği kısıtlamalar, farklı ekonomik, sosyal özelliği bulunan yörelerde aynı tipte planların gerçekleşmesi sistemin çok büyük çapta eleştiriler almasına neden olmaktadır (Taş, 2004).
Prefabrik betonarme taşıyıcı elemanların ağır ve büyük ebatta olmaları, birçok yerde şantiye ile fabrika arası mesafenin uzak olması taşıma maliyetinin yüksek olmasına sebep olmaktadır.
Farklı deprem yükleri altında prefabrikasyon sistemlerinin performanslarının güvenirliliği hususunda kaygıların bulunması.
Projenin yönetimi kapsamında tasarımcı, yüklenici ve üretici firma arasındaki iletişimin kopukluğu yapım süreçlerini olumsuz etkileyebilmektedir.
Prefabrik yapı sistemlerinin devlet tarafından teşvik görmemesi kullanımını kısıtlamamaktadır (Taş, 2004).
İşgücünün niteliksiz yapısı, üretimin yetersiz oluşu, sermaye birikiminin az oluşu gibi fiziksel engeller.
Prefabrik yapı elemanlarının proje tasarımı sırasında uzman mühendislerin, yüklenici inşaat şirketlerinin ve deneyimli işçilerin yeterli olmaması
Kaynak;
MLA (Modern Language Assoc.) Güner, Mehmet Selçuk, et al. Yapı Bilgisi Teknolojisi I-II : Inşaat Mühendisliği Uygulamaları.
APA (American Psychological Assoc.) Güner, M. S., Yüksel, A., & Hiperlink (Firm). (2008). Yapı bilgisi teknolojisi I-II : inşaat mühendisliği uygulamaları.
Oğuzhan KOÇAK-PREFABRİK ENDÜSTRİ YAPILARININ BİLGİSAYAR PROGRAMLARI İLE ANALİZİNİN ÖRNEK BİR YAPI ÜZERİNDE KARŞILAŞTIRILMASI