硬质聚氨酯外墙保温技术及发展前景
【摘 要】硬泡聚氨酯喷涂用于外墙保温有其不可比拟的优点,在我国建筑节能领域具有广阔的发展前景。重点对聚氨酯喷涂硬泡优势进行分析,展望前景。
【关键词】建筑节能;外墙保温;硬泡聚氨酯喷涂
有数据显示,建筑能耗占社会总能耗的比重已经达到30%左右,在未来节能市场潜力巨大。随着我国节能减排工作走向深入,建筑领域的节能工作逐步推开,住建部专门制定了《“十二五”建筑节能专项规划》,对建筑节能作出系统部署。
建筑节能既是执行环境保护和节约环境能源政策的主要内容,也是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。建筑节能的主要任务之一就是增强建筑的外墙保温水平,对新建建筑施行强制性节能标准,对既有建筑进行节能改造,从而提高建筑的用能效率。
聚氨酯工业协会副秘书长李建波曾讲过“不管是新增建筑还是既有建筑改造,大量的外墙外保温需求都将造就一个巨大的外墙外保温材料市场。在目前几种主要的外墙外保温材料中,聚氨酯具有很明显的优势。”
聚氨酯喷涂硬泡外墙外保温由聚氨酯防潮底漆层、聚氨酯保温层(聚氨酯泡沫塑料板)聚氨酯界面层胶粉聚苯颗粒浆料找平层玻璃纤维网格布层抗裂砂浆保护层涂料饰面层。
喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温技术采用现场聚氨酯硬泡喷涂进行主体保温,采取胶粉聚苯颗粒保温浆料找平和补充保温,充分利用了聚氨酯优异的保温和防水性能以及胶粉聚苯颗粒外墙外保温的柔性抗裂性能。
聚氨酯硬质泡沫塑料简称聚氨酯硬泡,即PU。是由异氰酸酯和聚合物多元醇等经专用双组分发泡机加压、加温,经设备管道输送到喷枪内高速混合,用压缩空气喷涂于保温物体表面瞬间发泡形成硬泡体。
聚氨酯硬泡的以下性能决定其不可比拟的优势:
(1)粘结力极强:永久性的机械锚固、临时性的固定、穿墙管道、或者外墙上的附着物的固定,往往会造成局部热桥,而采取聚氨酯喷涂工艺,无须任何胶粘剂和锚固件,由于硬泡体喷涂聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高,是一种天然的胶粘材料,能在混凝土、木材、钢材、沥青、橡胶等表面粘结牢固。
(2)保温隔热性好:硬泡体喷涂聚氨酯是一种高分热固型聚合物,是优良的保温材料,其导热系数可以达到0.015-0.025W/(m・k),每公分厚度相当于40cm红砖保温效果。由于硬泡体喷涂聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高,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。
(3)防水性能好:由于闭孔率大于90%以上,从而具有优异的防水功能。硬泡聚氨酯材料有优良的防水、隔汽性能,材料不含水,吸水率又很低,能很好地阻断水和水蒸汽的渗透,使墙体保持一个良好、稳定的绝热状况,是目前其他保温材料很难实现的。硬泡聚氨酯喷涂外保温墙体的表面无接缝处、孔洞周边、门窗洞口周围等处严密,使其具有良好的防水性能,避免雨水进入内部造成危险。
(4)整体密封、无空腔无缝粘结,适应各种形状基面;有效提高了保温效果。
(5)尺寸稳定性小于1%,具有一定的韧性,延伸率大于5%,不会开裂。硬泡聚氨酯喷涂外保温体系能在当地不利的温度与湿度条件下,承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外相结合的负载,保温层仍不与基层底分离、脱落以及在潮湿状态下保持稳定。能耐受当地严酷的气候及其变化。无论是高温还是严寒的气候,都不会使外保温体系产生不可逆的损害或变形,外墙外表面温度的剧烈变化(达50度),例如在经过较长时间的曝晒后突然降下阵雨,或者在曝晒后进行遮阴,产生类似上述温差时,对外墙表面都不会造成损害。如此就避免了表面温度变化产生的表面变形使表面出现裂缝。
(6)密度≥35kg/m3,抗压强度>300Kpa,抗拉强度>400Kpa,有很强的抗风揭性,可承受外饰面30kg/m2的重量不会脱落。另外,硬泡聚氨酯是一种强度比(材料强度与体积密度比)较高的材料,作为保温材料其性能优于发泡聚苯、岩锦等材料,抵抗外力的能力也较强。
(7)阻燃性好:离火3S自熄碳化,不会熔化。尽管硬泡体聚氨酯喷涂保温层处于外墙外侧,防火处理仍不容忽视,聚氨酯在添加阻燃剂后,是一种难燃自熄性的材料,它与专用聚合物砂浆复合,组成一个防火体系,能有效地防止火灾蔓延。
喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统采用现场机械喷涂作业施工,施工速度快、效率高,可用于不同气候区、不同建筑节能标准的建筑保温工程,可用于混凝土、各种砌体材料。适合于节能标准和防火等级要求较高的建筑使用。目前,聚氨酯硬泡保温材料已应用在北京体育馆,电视台,青藏铁路,及多地的储备粮库等市政工程和建筑物,且效果良好。
目前EPS和XPS是我国建筑外墙保温的主流产品,两者约占市场总量的70%。自2006年开始,聚氨酯工业协会配合建筑科学研究院、公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所对聚氨酯硬泡外墙外保温系统进行模型火实验研究。在系统防火安全实验中,同是B1级,聚氨酯的表现要比EPS好得多。EPS保温墙体燃烧十几分钟后出现轰燃现象,必须强制灭火。通过大量的研究和实践,业内已经形成共识,聚氨酯硬泡等热固性保温材料在防火性能方面优于EPS、XPS等热塑性保温材料。近两年社会上发生了几起影响较为恶劣的火灾事故后,公安部下发应急性政策,对建筑外墙保温材料使用及管理提出了强制要求,规定民用建筑外保温材料应采用燃烧性能为A级的材料,否则不予验收通过。同时《建筑设计防火规范》中,节能标准更为严格,除了关注材料的燃烧性能等级,还关注保温系统的安全性。建设部科技司已成立了聚氨酯建筑节约应用推广工作组国际建筑节能专家大卫.艾文斯博士告诉记者,聚氨酯材料是目前国际上性能好的保温材料,欧美等发达在建筑保温材料中约49%为聚氨酯材料,而我国这一比例尚不足10%,为此建设部将把聚氨酯材料作为传统建筑保温材料的替代品在我国建筑保温材料领域广泛推广。
“聚氨酯是建筑节能优良的材料,但人们对其的认知程度非常有限。火灾事故的发生、政策标准的不完善、设计单位和施工单位对聚氨酯保温材料不了解、低价假冒伪劣产品充斥市场,这些因素导致相关政府部门和老百姓对聚氨酯还存在很大的误解,阻碍了聚氨酯保温材料的良性发展。”在“聚氨酯外墙保温应用推广会”上,聚氨酯工业协会理事长李志强说到。
聚氨酯工业协会副秘书长、异氰酸酯专业委员会主任李建波认为,随着建筑节能标准和防火要求的提高、聚氨酯建筑保温标准的编制完成,聚氨酯硬泡将成为我国建筑保温材料的重要组成部分。在我国高层建筑多、密度大的情况下,建筑保温防火面临的挑战将会比国外更高。业内已经形成共识,聚氨酯硬泡等热固性保温材料在燃烧性能方面优于热塑保温材料,将迎来很好的发展机遇。
建筑节能政策的推动急需节能手段与工具上的大力配合与支持,在外墙外保温施工技术与产品方面,亟待开发符合国内建筑结构特点的、符合国情的成套技术。发展外墙外保温高效技术,不仅可使居住建筑的热环境得到明显改善,而且可以使建筑空调和采暖能耗会有明显降低,保证在居住舒适水平提高的基础上,建筑能耗不进一步提高。为建筑节能实现跨越式发展创造条件。因此,大力发展外墙外保温技术势在必行。








































