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        加快推广硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统

        作者:陕西五恒来源:陕西五恒 浏览次数: 日期:2015年1月4日 11:22

        摘 要:介绍了国内外硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的应用情况;分析了该屋面系统的优势及推广中存在的问题;指出目前我国大力发展节能型住宅、推广普及节能技术,必将使防水保温屋面系统得到迅速发展。

          关键词:建筑节能;硬泡聚氨酯;防水保温

          一体化屋面系统许多住在楼顶的人们总是在抱怨,室内夏天热、冬天冷,空调不停仍挡不住夏日炎炎,暖气开足也无法使室温达到舒适,如再碰上屋顶漏雨、雪水渗透,即使住上新房也难以心情舒畅。这就是一些建筑的现状。据有关资料表明,目前我国能够达到采暖建筑节能设计标准的建筑仅占城市既有采暖居住建筑面积的6.5%,建筑的节能已成为紧迫的任务。

          有房屋建筑就有屋顶,自古至今,无论中外,屋面保温和防水一直是不断研究的课题。传统的保温和防水是两个独立体系,现在防水材料已形成六大门类,保温材料在优胜劣汰的发展中,品质也在不断优化。大多数的建筑物,保温和防水功能是屋顶必备的,两种材料要作用在同一屋面,有机地结合,发挥各自的优势,抑制相互间的不利影响,许多专家和实际应用者都在用毕生的精力进行研究。

          当屋面保温和防水作为系统来研究的时候,结合建造绿色环保节能建筑,为加快推广应用硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统提供了大好时机。

          1、国外硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面技术发展情况德国《新能源节约法》于2002年生效,制定了新建建筑的能耗新标准,规定建筑允许能耗比2002年前下降30%左右。

          德国建筑保温节能技术新规范的一大特点,是从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑只有满足新的节能标准才能上马,有节能措施的项目可享受低息贷款。随着对建筑屋面防水保温和节能效果的重视,推广应用聚氨酯硬泡体防水保温一体化屋面系统得到德国建筑工程院的授权,同时也得到其它欧洲国家的官方认定和应用授权。

          德国是较早研究聚氨酯技术的,经过在实际应用中的不断发展,成功地提高了发泡材料的闭孔率,使极好的保温材料同时具备了防水功能。聚氨酯硬泡体防水保温一体化材料在屋面上的使用,构成了可靠的防水保温屋面系统。据欧洲建筑师介绍,一些早期的聚氨酯防水保温一体化屋面系统工程至今已使用30年以上,不需要翻修,仍然稳定地保持保温和防水功能。

          美国屋面工业调研报告介绍,硬泡聚氨酯防水保温材料在新、旧屋面中的应用已超过屋面系统总量的5%。由于美国对屋面的功能提出更高要求,要求屋面要有助于建筑物的节能,大多数地方建筑法规要求新建屋面或更换屋面必须达到最小R值,一般为R-19,所以美国的防水保温一体化材料发展很快。据有关资料介绍,美国德克萨斯A&M大学主校区在过去30年有650000m2的聚氨酯硬泡体屋面,一直保持与刚施工后一样完好的性能,且几乎没有维修过。

          日本为了保证住宅建筑设计质量,对住宅各个部分都制定了标准,节能标准中按不同的温度区域,规定了热抵抗值和硬泡聚氨酯的施工厚度,提高居住的舒适度,延长建筑物的使用寿命。

          聚氨酯防水保温一体化屋面系统在英国、比利时等国家都制定了相关的标准规范和推广应用措施。

          2、国内硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面技术发展现状

          2.1 我国建筑屋面节能现状目前建筑节能已成为我国十分重视的大事,中央领导多次强调:要充分重视节约能源资源的重要性和迫切性,切实做到从节约资源中求发展,大力发展节能型住宅,推广普及节能技术,把节能放在能源战略的首要地位。

          据有关专家分析,到2020年,如果城镇建筑全部达到节能标准,每年可节省3.35亿t标准煤;空调高峰负荷可减少8000万kW,相当于我国从1988年到2002年5年新增电力容量的总和,或4.5个三峡大坝的发电量,或相当于每年国家可以节省电力建设投资1万亿元。对于建筑建材行业,建筑节能刻不容缓。

          现在我国城乡既有建筑面积约420亿m2,对于屋顶,建筑采暖耗热量为气候条件接近的发达国家2.5~5.5倍,屋面热损失在建筑物全部热损失中约占9%,能耗过高。

          随着人民生活水平的不断提高,对建筑热舒适度的要求也越来越高,但目前我国建筑屋面绝大多数达不到节能效果,要达到室内的舒适度,就必须加大采暖和空调的使用率,即要付出更多的能源代价。我国面临的是资源相对不足、资源循环利用差,因此提高屋面保温隔热及防水性能,切实达到节能标准,是非常迫切的任务。

          2.2 推广应用保温防水屋面系统防水保温在建筑屋面上是一个完整的系统,由于防水材料和保温材料是两个体系,防水材料基本没有保温功能,保温材料不能够防水。在实际应用中,因防水质量漏水导致保温失效,保温含水影响或破坏防水层的现象屡有发生,失败的工程引起了社会的强烈不满,带来不可忽视的经济效益损失。由于屋面材料均不可循环利用,屋面工程的翻修还会产生大量的建筑垃圾,增加综合费用。推广应用防水保温一体化屋面系统是解决这一难题的有效途径。

          2.3 我国硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面发展现状?

          我国应用硬泡聚氨酯防水保温一体化材料起步较晚,1997年引进德国技术和设备,成立了中德合资三利防水保温工程有限公司,在国内专门致力于推广应用硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统。国内不同地区的几个研究、施工单位也在不断地探索和实践,至今该材料在国内已有8年以上的应用历史,完成上百万m2屋面工程,防水保温和节能效果显著,受到各有关方面关注。研究应用表明,硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统是屋面防水保温系统的成功典范,它将不同功能有机结合为一体,组成可靠性很强的屋面系统,解决了屋面的渗漏难题和保温与防水相互影响的通病,也使屋面具有长期的节能效果。

          2.4 硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面的主要特点

          1)集防水、保温隔热多功能为一体的现场喷涂硬泡体材料,而不是几种功能性材料的复合,其密不可分性充分发挥出整体的优势。

          2)具有可靠的防水功能。独特的配制和高品质的原材料,保证了成品闭孔率可达到95%以上,施工后形成连续的无接缝整体,有效地保证了防水质量。

          3)保温节能效率高。由于在高密度下仍具备极低的导热系数,保温隔热性能甚佳,节能效果明显。当施工厚度达40mm时,可达到国家规定的节能65%的要求。

          4)可靠性高。在传统防水、保温作法中,防水失败了保温就会失效;保温含水使防水层损坏,从而防水保温系统功能失效。一体化材料由于功能可以兼顾互补,防水和保温性能同时得到保证,大大增强了系统的可靠性。

          5)粘结强度高。材料与混凝土、金属、木质等基面均能良好地粘结,适用范围广。

          6)荷重轻。施工厚度30~40mm时,每m2重量约2kg,大大降低了建筑荷载,特别适用于高层建筑、轻型框架建筑和大跨度结构建筑。

          7)施工快捷简便。材料固化速度很快,喷涂后20min后可上人,简化了整体的施工工序,加快了施工周期。特别在异型部位和细部构造,施工作法简易,有效保证工程质量。

          8)无氟发泡,符合环保。适应环境温度为-50~150℃,阻燃,耐弱酸、弱碱、植物油及工业废气等化学物质的侵蚀。

          9)使用寿命长。当具有防护材料保护不直接受紫外线照射时,工程耐用年限30年以上。

          10)可持续性好。据有关资料定义:它是一种节能的,采用对环境影响和包含能小的材料,使用寿命长,维护少,并且从设计、施工、翻修到再利用和最终废弃的整个期间产生废料少的一种屋面系统。

          2.5 应用硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的效果按照有关标准规程,硬泡聚氨酯一体化材料应达到的主要性能指标为:

          1)密度≥55 kg/m2

          2)抗压强度≥300kPa;

          3)导热系数≤0.022 w;(m.Κ);

          3)尺寸稳定性≤1%;

          5)吸水率≤1%;

          6)闭孔率≥95%。

          按照中国建筑科学研究院物理所的计算和华北标办《88J5-l屋面》图籍设计,在我国通用屋面结构作法中,硬泡聚氨酯防水保温一体化材料厚度25mm时,可达到节能50%要求,厚度40mm时可达到节能65%要求。在实际工程应用中,相同的建筑,夏天硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统比传统作法的室内温度低3~4℃。

          该屋面材料在科技部办公楼屋面种植系统应用后,美国检测机构测试节能达到72.6%,清华大学检测,耗能由一般办公楼的200~300 W/m2下降到73 Wm2;北京菖莆河天趣园鱼池改造工程3年来使用完好,有效防水保温,环保无污染;应用在北京棕榈泉国际高级公寓的室内游泳池是防水环保性能的又一体现;上海中国残疾人体育艺术培训基地屋面防水保温工程,轻型框架结构和屋面限高,使硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的优势得到很好发挥;武警总部住宅楼让硬泡聚氨酯防水保温一体化材料和彩瓦结合得十分完美。

          2.6 制定技术标准和工程规范推广应用硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统必须科学规范,1999年参照德国有关标准,我国制定了国家行业标准JCJ14-1999《聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程》,对工程应用起到指导和控制作用,被建设部评为全国工程建设标准定额优秀标准。在国内不断研究探讨过程中,山东、上海等地先后制定了地方标准规程,推动了一体化屋面系统的发展。2004年建设部正式下达了编制硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范的任务,目的是确保科学正确地应用硬泡聚氨酯防水保温材料,为完善新型屋面系统、应用新技术和施工工艺提供依据。

          2.7 积极推动硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统发展国家建设部、科技部多方面抓节能建筑项目,对节能效果好的硬泡聚氨酯相关研究给予大力支持。中国建筑防水材料工业协会做了大量推动工作,从行业发展角度,努力为推广硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统制定规划、设立课题、开拓市场。其他相关行业协会、组织也给予了不同程度的关注。

          3、国内推广应用中存在的问题及对策

          3.1 尽早将硬泡聚氨酯防水保温一体化材料国产化,降低成本,达到国外先进技术水平,这也是能否加快推广硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的关键。

          3.2 颁布实施国家规范标准,现国家正在组织编写的硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范,应立足于我国实际和一体化屋面的特点,参照国际先进水平,为推广硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统提供科学依据。

          3.3 制定屋面节能的标准和评价体系,跟上我国节能的总体规划要求,建造节能绿色环保建筑。应制定可行的高水平的屋面节能指标体系,屋面整体的节能评价体系,要有可鉴的节能效果数据。

          3.4 进一步完善硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的理论、设计、施工及检测,有机地将不同学科和材料统一到系统上,突出可持续性。

          3.5 随着国家对建筑市场管理的加强,对节能建筑要求的提高,硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统将受到关注并得到更多的应用,同时也会受到伪劣和假冒材料的冲击,后果将让人们看到许多失败的工程实例,阻碍或断送系统的发展。因此要加强市场的监管力度。

          据不完全统计,我国年防水工程量约6亿m2,绝大多数工程屋面节能不达标,国家有关方面提出,到2010年,全国城镇建筑总能耗要基本实现节能50%,一些大城市目标要达到节能65%。特别是对原有建筑的节能改造,需要较简易的工序、最少的建筑垃圾产生量、较长的使用寿命和较佳的技术经济效果,这些都为硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统的推广提供了契机,预计硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统会得到快速发展。