現場發泡聚氨酯建筑保溫隔熱材料
作者：史章華
一、現場發泡聚氨酯的主要技術特點
1.1粘結力:粘結能力強,能在混凝土、磚石、木材、鋼材、瀝青、橡膠等表面粘結牢固;
1.2 導熱系數:可達到0.017-0.022W/m.k,低于巖棉、玻璃棉、聚苯板、擠塑板等建筑保溫隔熱材料;
1.3 憎水性能:憎水率95%以上;
1.4 密封性能:無空腔、無接縫,將建筑外圍護結構完全包裹,有效的阻止了風和潮氣通過縫隙流動進出建筑物,實現完全密封;
1.5 尺寸穩定:尺寸穩定性小于1%,具有一定的彈性變形能力,延伸率大于5%;
1.6 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,與酸和堿都不發生反應,且不是蟲類以及嚙齒類動物的食物源,可保持材料性質及保溫性能恒定;
1.7抗風性能:抗壓強度>300Kpa,抗拉強度>400Kpa,有很強的抗風揭性,且其發泡可鉆入墻體縫隙,增加其抗剪性能;
1.8 阻燃性好:離火3S自熄,表面碳化能阻止燃燒,且不會產生熔滴。
二、現場發泡聚氨酯對基層的要求
現場發泡聚氨酯外墻保溫隔熱層對墻體基層要求較低,墻體表面無油污,無浮灰,抹灰或者不抹灰均可施工,如不抹灰,抗剪能力更佳。
三、現場發泡聚氨酯的性能優勢、劣勢(對比玻璃棉/巖棉)
3.1 保溫隔熱性能。玻璃棉/巖棉屬于疏松的纖維類保溫隔熱材料,這類材料,即便有較低的導熱系數,能夠較好的阻擋熱傳導造成的熱量損失,但對于以熱對流方式而發生的熱量傳遞則無能為力。根據相關部門的統計結果顯示,建筑物40%的熱能損失均以熱對流的方式通過縫隙流失的。
而聚氨酯不但有較低的導熱系數,能夠較好的阻擋熱傳導,且有較好的密封性能,能夠完全包裹建筑外圍護結構,有效地阻止熱對流的產生,達到較好的節能目的。
3.2 霉菌。玻璃棉/巖棉的纖維結構內會隨時間推移而駐留大量灰塵及有機物,這些雜質在溫度及濕度適合的條件下會滋生出大量霉菌。據美國肺健康協會的調查顯示,每年美國成年人哮喘病的增長率為61%,兒童則更達到72%,而導致這一后果的直接罪魁就是室內的霉菌。霉菌的滋生將使建筑物內的環境受到嚴重污染,極大的危害建筑物使用者的健康。
聚氨酯保溫隔熱材料噴涂完成后生成一道無接縫的連續殼體,殼體表面不吸附灰塵,且泡沫具有較強的憎水特性,從根本上阻斷了霉菌產生的條件。
3.3 受水后塌落。玻璃棉/巖棉制品在遇水后,水分會在其纖維縫隙中駐留,保溫性能急劇下降,并在重力作用下整體塌落下沉,最終導致保溫隔熱層的整體失效。
聚氨酯保溫隔熱材料具有優異的憎水性,水分不會在泡沫體內駐留,且不會發生這種受水后塌落的現象。
3.4 保溫方式。聚苯板/擠塑板一般采用粘錨結合的施工作法,其所需的錨固件數量很多。有試驗表明,平均每平方米增加一個ф6塑料錨固件可使外墻平均傳熱系數增加0.004。這樣勢必導致通過該熱橋構件散失的熱量大量增加,從而使理論計算的節能效果大打折扣,達不到預期的節能目標。
聚氨酯施工中不需要任何金屬錨固件與墻體固定,所以從根本上杜絕了這種情況的發生,有效降低了導熱系數修正系數,使實際節能效果與理論計算值基本吻合。
四、熱橋
4.1板縫熱橋。現場發泡聚氨酯保溫隔熱材料是連續噴涂、現場發泡的,不存在拼縫,也就從根本上消除了這一熱橋影響,確保了節能目標更好的實現。
4.2錨固件、掛件熱橋。聚苯板/擠塑板保溫體系的錨固件、掛件是這種體系最難以處理的熱橋。板材類的保溫隔熱材料很難對這一熱橋起到阻斷作用。
4.3裂縫熱橋。聚苯板/擠塑板與墻體的熱脹冷縮系數不同,且聚苯板/擠塑板彈性變形能力較小,當建筑墻體熱脹冷縮或建筑墻體發生徐變,極易造成保溫層開裂,使裂縫處保溫性能喪失,且該裂縫極易透風、滲水,造成聚苯板/擠塑板大面積脫落,影響建筑使用功能。
4.4燃燒性能。現場發泡聚氨酯防火性能高于聚苯板/擠塑板,離火3s即滅,不會產生熔滴,表面生成積碳,阻止火焰蔓延,且其燃燒時產生的煙氣毒性也很小,主要成分為二氧化碳。
4.5基層處理。聚苯板/擠塑板在施工前,為保證板面平整及粘接效果,要在墻面先做一道水泥砂漿找平層。
五、現場發泡聚氨酯在建筑領域應用的不足
我國現在的用于建筑保溫隔熱的聚氨酯產品,多數釋放的ODP不為零,對臭氧層仍有破壞作用,且在使用過程中,揮發對人體有害的有機氣體,隨著環保節能觀念的深入人心,這種類型的產品最終仍將被淘汰,真正意義上的“環境友好型”聚氨酯保溫隔熱材料將是眾望所歸。
現在用于建筑保溫的聚氨酯原料,只有幾個著名的聚氨酯品牌是由工廠生產建筑保溫專用的聚氨酯,工廠直接封裝,運到工程現場直接施工,不在現場進行勾兌。而大多數建筑保溫用的聚氨酯原料,均是由聚氨酯保溫施工公司從聚氨酯生產公司購買基本化學材料,根據實際需要臨時調配,缺乏統一管理,增加了工程質量的不確定因素。
現在用于建筑保溫的聚氨酯原料已呈多樣化發展,而聚氨酯節能檢測技術還很單一,對現場發泡聚氨酯的原料控制缺乏技術手段,現有的檢測技術已經不能適合建筑節能現場檢測的需要,在某種程度上限制了建筑節能工作的規范發展。建筑節能現場檢測技術的研究發展已經尤為迫切和重要。
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