谈聚氨酯泡沫保温材料的应用

何 流

1 工程概况

新都会◦国贸公寓位于合肥市马鞍山南路与屯溪路交叉口的东南侧,总建筑面积约90 536.78 m2,共由9幢高层与小高层建筑构成。该社区是一个环境优美、生活便利、配套完善的高档社区。国贸公寓属钢筋混凝土剪力墙结构,外墙是高级面砖,外保温贴砖面积49 795.23 m2;内墙为石灰砂浆批白,外门窗采用彩色铝合金门窗,中空玻璃,合肥新鸿意地产为把该项目打造成为环保节能的示范小区,率先引进合肥市场上尚未采用的一种新型外墙保温体系——硬泡聚氨酯直喷保温防水系统体系。

2 墙体保温材料的比较和选择

衡量一个小区节能的标准首先看墙体,住宅的能量损失墙体约占50%,所以新鸿意地产在选择墙体保温材料时十分慎重。目前市场上的墙体保温材料大致分为三类：胶粉聚苯颗粒保温材料、聚苯乙烯泡沫塑料板和聚氨酯泡沫,分别具有以下特性：

1)保温效果：聚氨酯泡沫最好,聚苯乙烯泡沫塑料板次之,胶粉聚苯颗粒保温材料最差;2)耐冷热性能：聚氨酯泡沫最好,聚苯乙烯泡沫塑料板次之,苯颗粒保温材料最差;3)吸水率(性)：苯颗粒保温材料最低,聚氨酯泡沫次之,聚苯乙烯泡沫塑料板最易吸水;4)使用寿命：聚氨酯泡沫最长,聚苯乙烯泡沫塑料板次之,胶粉聚苯颗粒保温材料最差;5)价格：聚氨酯泡沫最高,聚苯乙烯泡沫塑料板次之,胶粉聚苯颗粒保温材料最低。

此外,聚苯乙烯泡沫塑料板的致命问题在于一旦面层开裂,雨水在风压下,会通过拼缝渗入到保温层内部,会影响保温效果,且聚苯乙烯泡沫塑料板更适合节能标准较低、抗风力较小、外形简单的低层建筑外保温。胶粉聚苯颗粒保温层由于施工环节较多,施工周期相对较长,质量不易控制,表面易龟裂,影响外墙饰面的质量。聚氨酯泡沫系统适合节能标准较高(50%以上)多层及高楼层,复杂外形建筑外保温。

综合以上的比较分析,考虑该小区是以创建节能示范小区为目标,而且采用市政集中供暖24 h提供热水服务,对保温要求高,所以最终新鸿意选择了造价最高但保温效果最好的硬泡聚氨酯直喷保温防水系统。通过招标最终确定由瑞易通建设工程有限公司负责外墙(屋面)防水保温的建设。小区交付使用后,据不完全统计其节能率最高可以达到80%,是当时所有在建小区中节能效果最好的。

3 硬泡聚氨酯直喷保温防水系统的特点

硬泡聚氨酯直喷保温防水系统体系是以专用的聚氨酯(PUR)、界面涂层、聚合物抗裂保护层(复合玻璃纤维网格布增强)为主要材料的保温防水体系;是一种有机、整体隔热的隔热保温系统,它运用现场发泡、现场喷涂技术直接喷涂在建筑物的外壁上,整个建筑物就会形成一层无接缝的均匀涂层,该涂层具有极强的保温效果,打个形象的比喻,就是给建筑物穿上了一层厚厚的外衣。以下是此保温系统的优点。

3.1 优异的防水性能

聚氨酯硬泡体连续致密的表皮和近于100%的高强度互联避闭孔蜂窝,具有理想的不透水性和良好的水蒸气渗透阻,采用现场直接喷涂技术,可以形成无接缝的连续防水层,在异形屋面施工中较其他防水材料优势明显。国外许多工程的实践证明,吸水的面层或者面层中存在缝隙,在雨水渗入和严寒受冻的情况下,容易遭受冻坏。采用聚氨酯做保温层,保温防水一体化,不会因为水浸入而造成保温层的失效。

3.2 卓越的保温隔热性能

由于微孔中封闭有导热系数极低的发泡剂气体,PUR硬泡体导热系数低于0.024 W/(m◦K),远远优于传统的保温材料,由于硬泡体喷涂聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高,无须任何胶粘剂和锚固件,是一种天然的胶粘材料,能形成连续的保温层,保证了保温材料与墙体的共同作用并有效阻断热桥。1 cm聚氨酯硬泡相当于30 cm砖墙的保温效果。经过国内外大量工程实践,使用硬泡聚氨酯材料的外围护系统可在夏季使室内温度下降4℃～5℃,在冬季采暖期室内温度上升4℃～5℃。

3.3 理想的强度

改性PUR硬泡体的强度取决于它的原料、配方、密度、结构和成型工艺,在其他因素相对不变时,密度决定强度,PUR硬泡体密度大于55 kg/m3的上人屋面,其抗压强度大于400 kPa。

3.4 延伸率高

改性PUR硬泡体的断裂延伸率高达13%,可以克服因温湿度变化和基层局部变形引起的防水层断裂现象。

3.5 良好的阻燃性能

硬泡聚氨酯适应环境温度范围大、阻燃,且耐弱酸、弱碱、植物油和矿物油及工业废气等化学物质的侵蚀。改性PUR硬泡体离火自熄,能够满足民用建筑防水保温材料的阻燃性能要求。

3.6 耐久性好,维护简单方便

改性PUR硬泡体为高分子聚合物材料,化学性能稳定,30年内几乎无变化,50年后防水保温性能仍然保持在开始时的80%以上。

3.7 施工快捷简便

硬泡喷涂后5 min固化,20 min即可承担重物。独特的施工方法,简化了整体的施工工艺,特别是异形部位极易施工。

3.8 绿色环保

PUR硬泡体在喷涂施工及使用中无有害物质的挥发,不对环境造成污染,化学性能稳定,具有良好的耐腐蚀性能,不分解霉变。

4 结语

聚氨酯材料是国际上性能最好的保温材料。欧美等发达国家应用聚氨酯材料保温比例目前已达50%,而在中国这一比例尚不足10%,原因在于其造价高,对施工技术、施工人员要求高。我国现在大力提倡节能环保,许多地区已经强制执行节能标准,应用聚氨酯保温材料必将是大势所趋。随着生产规模不断扩大,成本也将不断下降,聚氨酯保温材料一定会成为环保节能的排头兵。

[1] 朱盈豹.保温材料在建筑墙体节能的应用[M].北京：中国建材工业出版社,2003.

[2] 李树梅.建筑外墙保温技术及节能材料[J].山西建筑,2008,34(1)：249-250.