SW建筑工程标准体系.docx

  SW建筑体系

SW建筑体系是由北京华美科博科技发展和清华大学建筑设计研究院共同研究、开发一个新型建筑体系，并共同申报了国家发明专利。该体系真正实现了保温和结构一体化，保温和建筑物同寿命，节能、抗震、防火，是城镇一体化建设理想建筑体系，尤其适合严寒和严寒地域保温节能75%发展要求。
        SW建筑体系由北京华美科博科技发展负责宣传推广，并负担实施。

研发背景
 11月7日，全国政协召开双周协商座谈会，建言“建筑产业化”。座谈会对推进建筑产业化在节能节水、降低污染、提升效率等方面关键性形成了共识，全国政协主席俞正声同时提出，要根据转变经济增加方法、调整优化产业结构要求，制订和完善推进建筑产业化相关政策法规，主动抓好落实。这也是中国建筑产业化发展10余年来第一次真正落实到政策层面上推进举措。这次会议召开，向建筑业发出了明确信号——建筑产业化推行迫在眉睫、势在必行。
      现在，中国已经处于经济快速发展，资源环境严重制约矛盾尖锐期。以大量消耗资源能源实现经济增加传统模式难认为继。资源不足，环境容量有限，是中国基础国情，节省资源，降低碳排放，保护环境，建设漂亮家园是中国基础国策。发展方法不转变，经济发展将不可连续。
      房地产是大量消耗能源资源产业，是节能减排关键领域。，全国政协人口资源环境委员会专门做过调查，中国民用建筑在建材生产制造和使用过程中，能耗已占全社会总能耗49.5%，住宅产业化水平低，施工仍以手工现场操作为主，建设方法粗放，资源能耗高，住宅生产和使用造成环境污染严重。比如：中国住宅建设用钢量平均每平方米55千克，比发达国家高出10-15%，每立方混凝土比发达国家多消耗80千克水泥。
      ，国务院颁发1号文件《绿色建筑行动方案》，明确提出“加紧绿色建筑相关技术研发推广，大力发展绿色建材，推进建筑工业化”，并将大力推进建筑工业化列为国家十大关键任务之一。“绿色”是大家对建筑产品最终要求，而以“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理”为关键特征建筑产业化则是实现“绿色建筑”关键渠道。
      总体上看，现在中国建筑业仍然是一个劳动密集型、粗放式经营行业，还在依靠大量人力来完成施工，不仅建筑质量、进度、成本无法得到有效控制，更带来了资源、能源大量消耗和环境污染。伴随中国人力成本增加，人口红利逐步消失，建筑业劳动密集型优势不再，劳动力成本倒逼、环境和资源倒逼，全部将迫使建筑企业走上产业化发展道路。

 “SW建筑体系”（sprayed  concrete  sandwich  wall英文喷射混凝土夹芯墙之缩写）是把永久保温材料植入墙体中，组成新型钢网夹芯混凝土剪力墙结构体系。
 “SW建筑体系”是在专用设备上先预制好钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板（简称钢网夹芯板），将板安装在现场浇筑好地梁基础上，并在安装夹模柱和夹模梁后，再在钢网夹芯板上喷涂混凝土层，然后进行夹模梁、夹模柱现场浇筑，使浇筑混凝土同喷涂混凝土层密实地固结在一起，形成边框式轻质夹芯混凝土承重墙体。本发明将建筑结构、节能保温融为一体，保温和建筑同寿命，而且有很好抗连续坍毁能力，是建筑工业化、住宅产业化理想结构形式之一，含有宽广应用前景。

五大创新
◆ 抗震性能好。建筑保温和结构一体化，建筑保温和结构同寿命
      SW建筑体系是由喷涂混凝土夹芯墙和暗柱、暗梁和边缘构件现浇相连，形成带边框夹芯墙，边框对夹芯墙刚性约束，提升结构整体性和承载力；边框形成“结构框架”增加结构抗坍毁能力；墙体抗震试验表明，其极限位移角达成1/120，满足剪力墙结构在大震作用下弹塑性变形要求。SW建筑体系，结构创新、结构受力合理，抗震性能好，该体系房屋适用高度100m以上，比中国外同类结构有很大突破，技术性能达成国外同行业优异水平，为中国结构体系填补了一项空白，实现了建筑保温和结构一体化，建筑保温和结构同寿命。
 ◆ 喷涂混凝土工艺优异，简单快捷，大量节省模板、原材料和人工
      SW建筑体系中研发喷涂混凝土配合比和湿喷工艺实用可靠，在50×50钢丝网格上喷涂，易挂网、不流坠、回弹率小于5%，粉尘度低，表观质量和强度等级符合国家验收要求；现浇梁柱混凝土和夹芯板喷涂混凝土结合牢靠，在抗震试验中，变形协调一致、共同工作。夹芯剪力墙成功应用喷涂混凝土，为中国建筑工程结构应用、抗震加固等提供有益经验。
 ◆ 墙体温度变形结构中国首创
      SW建筑体系保温剪力墙外叶墙设变形缝，降低温度应力影响，外叶墙退出剪力墙共同受力，降低夹芯结构腹丝数量，提升保温层热工性能。保温剪力墙耐火极限在2.5h以上，墙体保温和结构同寿命，实现了国家“十二五”要求保温和结构一体防火安全目标。保温剪力墙温度变形结构系中国首创，科学合理、降低应力、避免裂缝，适用建筑高度可达100m以上；热工性能优良，适用面广，为中国严寒地域保温节能75%发展要求提供给用确保。
  预制整间钢网夹芯板，在施工现场，经过专用梁、柱夹模固定在基础圈梁上（框柱距≤4.2m），先喷涂钢网夹芯板两侧面层混凝土，后浇夹模梁柱混凝土，形成四面带边框混凝土钢网夹芯轻墙，是新结构竖向承重系统；在梁顶现浇或整体式预制楼板（屋顶），组成新结构水平承力系统。

新结构组成
 预制整间钢网夹芯板，在施工现场，经过专用梁、柱夹模固定在基础圈梁上（框柱距≤4.2m），先喷涂钢网夹芯板两侧面层混凝土，后浇夹模梁柱混凝土，形成四面带边框混凝土钢网夹芯轻墙，是新结构竖向承重系统；在梁顶现浇或整体式预制楼板（屋顶），组成新结构水平承力系统。

技术特点
 钢网夹芯轻墙墙体平均传热系数0.25~0.562w/m2 ·k，墙体密度p≥200kg/m2时，结构科学合理，保温效果显著，满足严寒和严寒地域居住建筑节能75%发展要求。
      为了达成建筑保温节能要求，传统建筑墙体厚，且需要增加复合外保温层；而选择SW建筑保温和结构一体化系统，可在合理墙厚范围内做到以单一墙体材料满足建筑保温节能要求。

  ◆隔音、隔热
      户型在设计布局上，重视不一样空间相对独立性，形成“动静分离”、“居寝分离”、“干湿分离”良好户型格局，确保独立和隐私性。
      采取SW钢网夹芯板用于内墙，降低能源消耗提供了有力保障，并有利于分户采暖计量。

      ◆抗风、抗震
      SW建筑体系抗12级台风，抗震能力好，可满足8度抗震设防要求。混凝土喷涂钢网夹芯轻墙和现浇混凝土边框梁柱形成剪力墙，属多道设防抗连续坍毁结构。

      ◆防火阻燃
      SW建筑体系采取钢网夹芯板两侧面层喷涂50mm细石混凝土，耐火极限2.5h以上，达成A级防火要求，在高温下也不产生有毒气体。

      ◆施工便捷
      SW钢网夹芯板采取机械化作业，均在工厂完成，精度高、质量好。夹模工具式模板块小、重量轻，不需要机械吊装。墙体大量降低现场绑扎钢筋，加紧施工速度，降低建造成本。

 ◆经济适用
      SW建筑体系造价低，因为降低了墙体自重，节省浇筑模板60%以上，相同保温条件下，每平米成本比一般剪力墙降低约10-15%。施工工期短，施工方便快捷，比一般剪力墙施工缩短约三分之一工期，和砖混结构相比，比砖混结构建筑增加了使用年限，增加8-10%使用面积，每十二个月能源消耗降低约30%。

      ◆绿色节能 低碳环境保护
      SW建筑体系其住宅性能、经济效益和保护生态环境等方面符合绿色建筑要求；因为自重减轻，基础施工取土少，对土地这一宝贵资源破坏较小，采取SW钢网夹芯板部品，依据不一样地域节能要求，调整聚苯板厚度，可达成节能75%要求，SW建筑体系将成为节能环境保护典范。经实践证实SW建筑在制造和居住使用过程中均无毒、无害、无放射性，是真正意义上低碳绿色环境保护建筑。
      SW建筑体系应用范围广，不仅适合民用建筑（别墅、低层、多层及高层住宅），也适用公共节能建筑

夹模装置
特点：
◆含有工具化、模数化、系列化特点
◆重量轻、装拆简便
◆能够人工搬运、免于塔吊
◆建筑施工不用一根木材，节省资源
◆可实现梁、墙、板、柱同时浇筑，提升工期
   施工速度同时更能满足施工习惯
◆周转使用次数达数百次，使用寿命长
◆摊销成本低、残值高、省工、省料、省时、
   可再生利用，属于绿色环境保护建筑模板

喷涂混凝土关键点：
1、混凝土喷射机操作人员必需经过专门培训合格后，方可上岗独立操作。
2、喷射机供料应连续均匀，混凝土输送许可停顿，停立即间不宜超出1小时。
3、混凝土输料管道固定，不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上，水平管宜每隔一定距离用支架、台垫、吊具等固定。
4、喷涂混凝土次序应自下而上，不得漏喷，墙面混凝土初凝后，应进行找平、压实。
5、作业结束时，喷射机和输料管中积料必需完全喷出后方可停机停风，并将喷射机受料口加盖防护。

施工新法
 1、在工厂，按建筑设计由专用成型机制成整间（约3×3.6m）SW钢网夹芯板，整间板分无门窗板和有门窗板两类，轻板配有梁、柱连接钢筋和洞口加强钢筋。钢网夹芯板为Φ3/Φ4mm镀锌钢丝、50mm×50mm网格，夹芯材选择聚苯乙烯阻燃泡沫塑料板。
      2、在施工现场，施工基础梁时，预埋连接钢网夹芯板钢筋，预埋加强柱纵向钢筋。整间轻板按设计对位安装在基础梁预埋连接筋之间，找正、支撑好、捆牢。
      3、施工准备：架设单排脚手架和作业平台及应有环境保护方法；现场喷涂设备运转可靠，试配喷涂混凝土，混凝土配合比、稠度、粘附力、密实度应满足质量需要。
      4、配置整间钢网夹芯板两端框柱受力钢筋，连接整间钢网夹芯板和框柱连接钢筋；配置钢网夹芯板顶部圈梁或连梁受力钢筋，连接整间板和梁间连接筋。在钢网夹芯板两侧设置混凝土喷涂厚度标和脚手架穿墙孔。
      5、安装框柱、圈梁和连梁浇筑夹模，将钢网夹芯板周围夹紧找平，门窗洞口靠尺框找正后固定牢靠，梁、柱设支撑应方便喷涂作业。
      6、钢网夹芯板两侧先喷界面剂，提升钢网夹芯板表面阻燃和粘结力；然后按一定次序有条不紊自下而上地进行喷涂混凝土，钢网夹芯板和夹模柱、夹模梁接缝边缘喷涂混凝土必需压实，喷涂混凝土大面需找平，喷射反弹物料立即清理回收；预留喷涂混凝土抗压强度试块。
      7、喷涂2-4小时后，混凝土面层可喷清水养护，养护不少于7天。
      8、钢网夹芯板面层混凝土喷涂2天后，面层混凝土强度达成7.5Mpa后，方可进行浇筑框柱、圈梁、连梁和楼板混凝土，内外墙顶圈梁、连梁应预埋好和上层钢网夹芯板连接钢筋。
      9、首层圈梁、连梁和楼板混凝土浇筑后，拆除首层夹模，进行二层施工。
      10、钢网夹芯板住宅部品，在工地既能够进行现场喷涂混凝土施工，也能够现场浇筑混凝土施工，也能够在工厂进行预制化规模生产。依据不一样建筑工程要求，能够进行不一样施工模式。

受力性能试验
  轴心受压试验
      经过4个喷涂混凝土夹心墙试件轴心受压试验，得到下述结论：
      1）轴心受压喷涂混凝土夹心墙破坏形态为弯折破坏；
      2）双层聚苯板喷涂混凝土夹心墙轴心受压承载力、轴向刚度显著大于单层聚苯板喷涂混凝土夹心墙，插丝间距对喷涂混凝土夹心墙轴心受压承载力、轴向刚度影响能够忽略不计；
      3)可采取《混凝土结构设计规范》GB50010-钢筋混凝土柱轴心受压承载力公式计算喷涂混凝土夹心墙轴心受压承载力。

      抗震性能试验
      经过12个喷涂混凝土夹心剪力墙试件抗震性能试验，得到以下结论。
      1）夹心剪力墙由聚苯板隔开2层或3层混凝土能共同负担竖向力、抵御水平力，在往复水平力作用下变形一致；
      2）在恒定竖向力和往复水平力作用下，夹心墙和端柱之间没有出现竖向裂缝，端柱水平裂缝发展至墙体，二者共同工作；
      3）弯曲破坏夹心墙试件，即使没有端柱，其弹塑性变形能力满足抗震要求，而剪切破坏或弯剪破坏夹心墙，其弹塑性变形能力不满足抗震要求；
      4）弯曲破坏夹心墙试件，墙底边缘竖向钢筋受拉屈服时，底截面竖向钢筋应变分布符合平截面假定；
      5）采取现行规范公式计算夹心墙试件在轴压力作用下斜截面受剪承载力和正截面受弯承载力，计算结果和试验结果符合很好，且试验结果大于计算结果。

耐火极限试验
 经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验，夹模喷涂混凝土夹芯剪力墙承载能力、完整性和隔热性均大于2.00h。