聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的應用

李曉靜　王磊　潘振勇　胡迎蘭　竇忠山

摘? ?要：從外墻隔熱保溫技術理論知識出發，在探究聚氨酯硬泡保溫材料優勢的基礎上進一步梳理了聚氨酯硬泡的技術性能，并深入探究了聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的基本技術要點和施工工藝等，旨在為進一步擴大聚氨酯硬泡技術在我國保溫體系中的應用范圍和提升應用水平帶來更多的啟迪。

關鍵詞：聚氨酯硬泡;外墻保溫;應用

縱觀我國現階段的外墻保溫工程施工，用現場澆筑法完成工程施工以強化外墻保溫性能是重要施工內容。但該施工方法大多是在密閉的模板內澆筑定量聚氨酯硬泡，利用聚氨酯材料在模板內的發泡性能以強化墻結構保溫功效，在保證建筑工程滿足現代社會人們對外墻保溫需求的基礎上，減少對資源的消耗和對周圍環境的污染，為增加外墻保溫層平滑度作出應有的貢獻。因此，針對聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的應用研究有著不可忽視的理論意義和現實價值。

1? ? 外墻隔熱保溫技術概述

外墻隔熱保溫技術主要有外墻內保溫技術、外墻外保溫技術、內外混合保溫技術。外墻內保溫技術是將隔熱保溫材料放置于建筑工程外墻體靠近房屋建筑的內側，能夠利用隔熱保溫材料的耐水性和耐候性等，并在一定程度上降低耐水性、耐候性等性能要求，適用于單一住戶的建筑工程隔熱保溫處理，能達到相關政府部門節能30%左右的目標。但在此過程中，外墻內保溫技術存在建筑工程裝飾面易開裂、建筑工程結構圈梁、構造柱等重要部位熱橋熱損失較大和建筑工程裝飾面容易發生結露霉變等不良現象，不利于建筑工程結構的二次裝修，且在一定程度上占用了建筑工程結構業主內部使用空間，使得外墻內保溫技術的應用范圍受到了極大限制。同時，外墻內保溫技術僅僅滿足我國建筑節能標準的第一階段要求，并不能滿足我國現階段關于建筑工程節能50%和65%對應的第2、第3階段外墻保溫要求[1]。

2? ? 聚氨酯硬泡保溫材料的優勢

眾所周知，聚氨酯硬泡即硬質聚氨酯泡沫塑料，該建筑工程材料由于其保溫性能良好且受外界環境變化影響較小的重要優勢，被廣泛應用于我國建筑工程隔熱保溫領域。（1）硬泡聚氨酯具有熱導系數低的獨特性能。聚氨酯硬泡塑料建材在同樣的外墻面隔熱保溫效果下，其導熱系數僅僅是發泡聚苯板材料的一半左右，是我國現階段所使用建筑工程材料中導熱系數最低的外墻隔熱保溫材料之一。（2）聚氨酯硬泡塑料板具有獨特且良好的防滲水功能，聚氨酯硬泡內部化學結構獨特且較為緊密，閉孔率高達90%，具有較高的水分蒸發滲透阻隔性和良好的不透氣性等。在聚氨酯硬泡施工成型澆筑完成后，該建筑材料能夠與建筑工程結構基層牢靠連接，避免了諸如其他保溫隔熱材料發生脫落或剝離而出現建筑工程結構層間漏水的可能。（3）聚氨酯硬泡材料自黏性較好且抗裂性較好，施工便利。聚氨酯硬泡建筑材料能夠有效和鋼筋混凝土模板、膠合板甚至纖維板等進行直接連接，在建筑工程結構施工時，并不需要對屋面基層和外墻面基層等進行進一步的再處理，可直接施工，且聚氨酯硬泡材料施工工藝較為簡單，所需施工機械設備操作較為便利，便于一線施工工作人員掌握。同時，聚氨酯硬泡具有較強的延伸性，能夠通過材料變形抵抗外界環境溫度、濕度條件等變化對建筑工程原材料造成的影響，從而保證房屋建筑工程結構防水性和保溫隔熱性能的穩定，使建筑工程結構主體出現膨脹或收縮甚至微小裂縫時，也不會發生聚氨酯硬泡保溫隔熱材料產生裂縫和剝離的情形，避免諸如發泡聚苯板等其他保溫隔熱材料收縮變形造成的建筑工程體系結構開裂情形的出現。（4）聚氨酯硬泡還具備較強的耐腐蝕性和耐老化性。聚氨酯硬泡能應對汽油等化學溶劑，具有較強的化學穩定性，且其實際老化速度較為緩慢，在20 ℃的溫度條件下，聚氨酯硬泡的導熱系數可穩定保持50年左右，契合了現代建筑工程結構的保溫隔熱要求。

3? ? 聚氨酯硬泡的技術性能

根據我國相關標準，聚氨酯硬泡材料的整體性能要求如表1所示。在此基礎上，國家有關部門進一步對聚氨酯硬泡外墻保溫系統的整體性能作出了更為詳細的規定。就抗風荷載性能而言，聚氨酯硬泡外墻保溫系統的整體抗風壓值必須大于其風荷載的設計值。為有效應對建筑工程結構裝飾面層連接保溫建筑層的外保溫系統，其安全系數必須大于1.5，針對建筑工程裝飾面層干掛的聚氨酯硬泡外墻保溫系統，安全系數應大于2.0。就耐凍融性能而言，對于建筑工程結構裝飾面直接連接保溫層的外保溫系統，在30次的凍、融循環后，必須保證該建筑工程結構的隔熱保溫層沒有空鼓、脫落和滲水裂縫的產生，保證該保溫隔熱層和建筑工程結構保護層之間的拉伸連接強度大于0.1 MPa。而針對建筑工程結構裝飾面干掛的外保溫系統而言，在30次的凍、融循環后，該外保溫隔熱系統的各部分外觀必須無明顯變化，保證該系統性能的正常發揮。此外，國家相關部門還進一步就抗沖擊性、吸水性、熱阻、抹面層不透水性、水蒸氣滲透阻和系統耐候性等對不同類型的外保溫系統進行了詳細的規定，旨在使我國聚氨酯硬泡隔熱保溫體系的相關技術性能滿足外墻隔熱保溫的實際需求。

4? ? 聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的應用

4.1? 技術要點

就聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的基本技術要點應用問題，首先，針對聚氨酯硬泡在外墻保溫體系中的基礎設計問題，相關施工工作人員應嚴格結合建筑工程所處區域的天文地理條件和實際氣候條件等，在按照國家有關部門現有節能設計標準要求和聚氨酯硬泡技術性能要求等的基礎上，考慮建筑工程項目所屬類別的建筑節能要求、技術要求和建筑結構類型、建筑工程結構施工特點，在經過一系列的技術比較和經濟比較后，設定聚氨酯硬泡材料在外墻保溫隔熱體系中的物理結構構造、保溫層厚度和隔熱性指標等參數信息，在此基礎上進一步確定聚氨酯硬泡材料在外墻保溫隔熱體系中應采用的施工工藝類型和實際施工流程。其次，聚氨酯硬泡材料在外墻保溫隔熱系統中所設定的各項參數數據必須符合現有國家標準及條例規定，其復合墻體的熱工性能參數數據等也應按民用建筑相關設計規范的條文標準進行一定的設計處理、參數計算和承載力驗算等，在保證保溫隔熱性能和防潮性能等符合現有國標甚至行業標準等的基礎上滿足建筑工程結構的節能需求。同時，針對使用聚氨酯硬泡保溫隔熱系統的公共建筑，該建筑工程結構的相關數據性能還必須滿足公共建筑節能標準的一系列規定。在采用聚氨酯硬泡材料作為外墻保溫隔熱系統的隔熱保溫材料時，現場施工人員應根據不同建筑物的結構類型制定針對性更強的聚氨酯硬泡材料外墻隔熱保溫系統質量規定條文、施工技術要求和面層及基層處理工藝甚至具體施工流程等，保證砌體結構、磚混結構、鋼結構、桁架結構甚至剪力墻結構和筒體結構等不同類型的建筑物主體結構和外墻結構，均符合我國有關部門提出的規范標準和各地區現行建筑業行業要求。在不同類型主體結構的建筑物荷載計算時，使用聚氨酯硬泡外墻保溫系統的建筑工程結構必須將其列入主體結構荷載計算和相關數據信息驗算過程中，保證主體結構在使用該保溫系統后，結構荷載在可負荷范圍內。

4.2? 施工工藝

以聚氨酯硬泡外墻外保溫系統為例探究聚氨酯材料的施工工藝可知，其施工工藝有噴涂法聚氨酯硬泡外墻外保溫施工、澆筑法聚氨酯硬泡外墻外保溫施工、粘貼法聚氨酯硬泡外墻外保溫施工和干掛法聚氨酯硬泡外墻外保溫施工等4種類型。噴涂法聚氨酯硬泡外墻外保溫施工工藝流程如圖1所示。該施工工藝是采用專用的噴涂機械設備將a組份的建筑分料和b組份的建筑分料按照一定比例從噴涂機械設備的噴槍口噴出后均勻混合和涂抹，在迅速發泡后與建筑工程結構的外墻基層表面形成一定面積寬度的無縫連接的聚氨酯硬泡體，實現聚氨酯硬泡在外墻外保溫系統施工中的隔熱保溫性能[2]。

5? ? 結語

隨著噴涂法、澆筑法、粘貼法和外掛法等聚氨脂硬泡外墻保溫技術的進一步應用和開展，聚氨酯硬泡外保溫施工過程中存在的技術問題在實踐過程中得到了一定的解決，仍存在的其他問題也將在未來聚氨酯硬泡施工工藝過程中得到一定解決，為我國建筑節能作出應有的貢獻。

[參考文獻]

[1]張樹華.聚氨酯泡沫塑料高效節能外墻保溫技術[J].聚氨酯工業，2007，22（3）：5-8.

[2]趙洪凱，王洪里，肖力廣.聚氨酯硬泡外墻保溫技術的工程應用[J].建筑技術，2015，46（11）：1 020-1 023.