复合灌注聚氨酯硬泡外墙外保温技术规程

'聚氨酯硬泡在外墙保温中的应用及其存在问题2009-02-2522:50杜书廷王俊聚氨酯硬泡是一种综合性能良好的新型保温材料，在国外已广泛应用于外墙外保温中，但是在我国应用非常有限，尚不足10%。近几年，我国大力推广聚氨酯硬泡保温材料，开发了几种外墙外保温技术，但工程应用仍很少。所以有必要探讨聚氨酯硬泡外墙保温的技术应用、存在问题和解决对策。一、聚氨酯硬泡的性能聚氨酯硬泡，全称硬质聚氨酯泡沫塑料，是一种具有闭孔结构的低密度微孔泡沫材料，作为外墙保温材料，具有以下优良性能：(1)保温效能好。聚氨酯硬泡的导热系数仅为O.018～O.023w/mK,而聚苯板的导热系数一般为0.03w/mK,挤塑板的一般为0.028W/mK，相比之下，聚氨酯硬泡的导热系数是最低的，保温性能是最好的。(2)低密度、高强度。聚氨酯硬泡的密度一般为32kg／m3左右，比其他传统保温材料轻很多，达到相同保温效果所需的厚度更小，可大大减小墙体自重，运输、安装更为方便。另外，聚氨酯硬泡抗压强度大于0.2MPa，抵抗外力能力较强，耐磨、抗冲击性高。(3)粘结性能良好。聚氨酯硬泡粘结强度大于其自身的抗拉强度，与混凝土、砌块、砖石等各种基层材料均能牢固粘结，一般不需要专用的锚固措施，不像EPS和XPS板那样存在脱落的隐患。(4)低吸湿性、低气密性。聚氨酯硬泡闭孔率95%以上，结构致密，属憎水材料，具有低吸湿性，故防水性能良好。同时，聚氨酯硬泡具有低气密性，可降低通过其内部的气流速度，降低热量损失。(5)防火性能良好。聚氨酯硬泡在燃烧的过程中可形成一个焦化的保护层来抑制燃烧的蔓延，因而在阻燃剂的作用下，很容易达到国家阻燃B2级标准。(6)施工方便。聚氨酯硬泡外墙保温施工方式多样，主要有现场喷涂、现场灌注、预制板材等。现场施工为机械化作业，施工速度快、效率高。二、聚氨酯硬泡外墙保温体系近几年，聚氨酯硬泡在外墙保温领域的应用技术研究开始起步，围绕喷涂、灌注、粘贴三种施工方法，开发了几种保温技术。1、喷涂聚氨酯硬泡保温体系 该体系采用现场喷涂、发泡为主要施工方法，目前国内有多家公司研究开发，其中以北京振利公司开发的ZL聚氨酯硬泡喷涂外墙外保温技术为代表。该体系采用专门的喷涂设备，把聚氨酯混合料喷到基层上后瞬间均匀混合，迅速发泡，在外墙基层上形成无接缝的聚氨酯硬泡体保温层。其构造组成为喷涂聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、找平层、玻璃纤维网格布抗裂砂浆保护层、饰面层。该体系表面致密，无接缝，防水效果好，整体性能优越，具备防水保温一体化的效果，聚氨酯泡沫对基层的粘结力强，系统的安全性高；聚氨酯硬泡由液体原料现场发泡，施工速度快，劳动强度低，原料运输量小。该体系在全国各地已有较多的应用，但是与国外相比应用比例仍然很低，随着国家对节能要求的提高以及该体系成本的降低，如果实现湿法作业向干法作业的过渡，将会有非常广泛的应用。2、现场模浇聚氨酯硬泡保温体系该体系采用模板空腔内现场浇筑、发泡的施工方法，分为免拆模与可拆模两种。该类体系以哈尔滨天硕公司开发的TS现场模浇聚氨酯硬泡保温外墙外保温技术为代表。该体系采用专用的浇注设备，将从浇注枪口喷出后形成的聚氨酯混合料注入已安装于外墙的模板空腔后发泡，在模板空腔中形成饱满连续的聚氨酯硬泡体保温层。其构造组成为浇注聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、找平层、玻璃纤维网格布抗裂砂浆保护层、饰面层。该体系可机械化施工，施工速度快，效率高，大面积无拼缝连接保温层，整体节能效果好，墙面100％无空腔粘接，粘接强度大，保温层无空鼓、裂纹、脱落等缺陷。但该系统容易出现因模板强度不够而面板膨胀、保温层与保护层间的粘结强度不足等问题，目前在工程中应用很少，随着技术的成熟，应该有较大的发展空间。3、聚氨酯硬泡金属夹芯复合板材墙体保温体系该体系采用聚氨酯硬泡金属夹芯复合板材作为墙体材料，使墙体材料与保温材料二合一。该复合板材是一种多功能的新型建筑板材，由两层彩色镀锌涂层钢板作面材、聚氨酯硬泡为芯材注入两层钢板后固化加压成型。利用聚氨酯的粘结力使泡沫与金属板形成一个牢固的整体，加之面板表面可以辊压出各种不同的形状，使其整体刚度与强度都很好，并具有重量轻、保温性好、整体刚度好、承载力高、安装方便等特点。目前该做法主要用于大型厅馆、冷库、工业厂房、活动房屋、商场等。由于该板材在我国开发时间较短，生产成本相对较高，因此在建筑领域的用量相对来说还较少，特别是在一般民用建筑中作为保温墙材的更少。4、聚氨酯硬泡复合板保温体系该体系主要采用胶结剂粘贴(并适当锚固)聚氨酯硬泡复合板为主要施工方法，以山东烟台同化防水保温工程有限公司开发的TH硬泡聚氨酯复合板外墙外保温系统为代表。复合板在工厂大批量生产，采用阻燃改性聚氨酯硬泡为芯材，TH聚合物砂浆片材为面材，在发泡板材生产流水线上一次成型，在现场采用聚合物砂浆胶粘剂(辅以锚固件)粘贴于基层上。其构造组成为预制聚氨酯硬泡复合板、玻璃纤维网格布、聚合物抹面砂浆层、面层涂料等。 该系统防水性能好，耐冻融透气性好，所用材料可工厂化大量生产，施工速度快，施工技术要求相对较低，一般工人就能操作施工，受天气环境影响较小，所用材料均有极佳的耐候性，寿命长。但是，由于该系统粘结性能得不到保证、拼缝处易出现裂缝等原因，许多质量问题还无法预测和解决，所以工程实践中仍处于试用状态。5、聚氨酯灌注XPS复合面板保温体系该体系的保温层由XPS板及其空腔内灌注的聚氨酯硬泡共同组成，是一种新型的把XPS板与聚氨酯硬泡组合使用的外墙保温体系，由郑州工大建材有限公司研制开发。施工时，先把XPS板条用专用胶粘贴到面板保护层背面，然后用专用胶把XPS板条连同面板一起粘贴到墙面基层上，在XPS板条与基层间形成的空腔内灌注聚氨酯硬泡溶液现场发泡。该体系开发时间很有限，在工程中特别是高层建筑中应用较少，但试验检测证明，该系统保温防水性能好，与基层粘结力强，不易开裂、脱落，应该有较大的发展空间。三、存在的问题聚氨酯硬泡外墙保温由于在国内开发时间短、工程实例少、某些技术问题还未完全解决等因素，在工程推广应用中还存在许多问题。1、性能的稳定性聚氨酯硬泡作为外墙保温材料，其理论导热性能的确非常好，但是一旦用于外墙几年甚至几十年后，保护层材料一旦出问题，整个体系的保温性能就难以得到保证；国内聚氨酯硬泡耐候性测试都是在实验室完成的，很难保证在几十年的工程使用过程中不出问题；由于聚氨酯的反应时间比较长，后天反应很容易使保温层与其他层次的粘结性能发生变化而使面层起泡或塌陷。2、成本及施工技术尽管聚氨酯硬泡外墙保温具有性能好、资源消耗低、使用寿命长、环境污染少的优势，但是由于其成本是聚苯板材的两倍，是目前工程中所用保温材料中最高的；聚氨酯硬泡外墙保温与传统保温做法相比，施工技术要求更高，增加了施工成本。3、相关技术标准不完善近两年来，国家和地方出台了许多标准、规程和图集，但这些标准、规程和图集多大同小异，可操作性不强。特别是一些地方企业与科研单位编制的标准规程，有些内容本身就存在一定的技术局限，有些技术系统还不很成熟；有些地方仅是制订了标准，却没有对标准的实施过程进行把关，造成许多质量问题。四、对策分析1、加大技术研究力度 建议进一步加大对聚氨酯硬泡保温材料的研究，重点研究聚氨酯硬泡保温性能在时间上的稳定性、耐候性、发泡剂及在高层建筑上的应用等技术问题。在试验检测时，考虑时间延长因素，预设时间条件，研究保温材料随时间延长的变化规律。对于耐候性的检测，应考虑环境条件的复杂性，注意区域差异、环境条件的时空变化影响，尽量设置与实际环境条件相近的实验条件。对于在高层建筑中应用问题，主要是加强对高空施工技术和抗风力研究。对于发泡剂，除了要考虑无氟发泡，还要注意其对导热系数的影响。2、降低成本，提高施工技术建议国家通过各种途径和优惠措施大力发展聚氨酯材料产业；聚氨酯保温材料生产企业应大力进行技术改造与企业改革，从源头上降低生产成本；施工单位应通过技术培训的方式提高工人的施工技术，降低施工成本。3、制定、完善技术标准建议国家有关部门组织真正有科研能力的单位、专家，对现有标准、规程和图集进行全面的审核与修订，修订其中滞后条款和表述模糊之处，解决标准中细节的冲突矛盾。虽然《聚氨酯硬泡外墙外保温工程技术导则》已经出台，但其条款不是特别具体，急需制订一些易操作的、实践性强的施工技术规程以及可以监控施工过程的强制性规范。4、严格监控研发、生产、施工等环节目前聚氨酯硬泡外墙保温技术发展较快，技术质量参差不齐、技术类型大同小异。建议有关部门加大对聚氨酯硬泡外墙保温材料的研发、生产等环节的监控，严格把握技术与检测标准，适当提高市场准入标准。另外，对聚氨酯硬泡外墙保温施工环节的过程监督也很重要，建议质检与监理部门加大工作力度，保证施工质量。5、加大宣传力度建议各地建设主管部门通过各种途径加大对国家节能65％要求以及聚氨酯硬泡外墙保温技术的宣传，努力提高广大业主、开发商以及设计、施工、监理等部门的节能意识，重点宣传聚氨酯硬泡外墙保温技术的各方面知识，加大他们对聚氨酯硬泡外墙保温技术的了解，为推广聚氨酯硬泡外墙保温技术做出贡献。'