位于费城附近的SFS工厂是瑞士SFS公司的一家生产金属屋面固定件和单层屋面系统机械固定件的工厂。SFS公司年销售额10亿美元，拥有13个工厂，3900名雇员，分布在22个国家，主要分为服务、工厂、贸易、本土4个部门，和汽车、工业（手机）、建筑三大客户群。建筑方面主要是金属屋面和单层屋面的固定件，由于人工费用和施工质量的考虑，代表团更多地关注产品与配套的施工机具。
代表团成员兴致勃勃地听取了工厂总经理的介绍，并参观了SFS的工厂。SFS美国工厂生产各种类型的屋面专用机械固定件，有直立锁边金属屋面专用滑锁机械固定件、钢结构专用机械固定件、檐口密封带和单层屋面专用机械固定件。在单层屋面机械固定件中又分保温板用垫片、卷材专用垫片、双焊缝专用压条、各种螺丝钉和保温PVC套管等，生产线都是自动化操作，成型的垫片和螺钉都要进行涂层处理，以保证其耐久性。垫片和螺丝钉都成套预装后进行包装。
SFS工厂还为代表团成员演示了单层屋面系统抗风荷载试验。试验是专门为代表团成员预先准备好的，即模拟实际安装工程，将TPO卷材固定在密闭的试验台下，按照试验方法的规定，间歇式增加压力，直至系统破坏。专家们讲解了试验的原理和系统破坏的原因。这套试验系统是SFS专门为研制单层屋面机械固定系统配件而建立的，目的是通过试验，研制出满足各类单层屋面用的性价比最高的机械固定系统和配件。团员们还参观了SFS的各种固定件施工机具，这些机具主要用于单层屋面系统机械固定件的自动化和机械化施工。
参观后，代表团标准小组的专家与SFS的专家进行了热烈的讨论。标准小组对单层屋面专用机械固定件的主要性能、试验方法和标准规范等方面提出了许多问题，SFS专家进行逐一解释。SFS专家指出：用于单层屋面机械固定的固定件，适用于不同的场合、不同的要求，保温板常采用六边形和圆形垫片，卷材采用长圆形垫片，固定件的材质、几何形状、螺头是关键技术，影响其与钢板的咬合，为了保证固定效果，钢板厚度也有一定的要求。
作为固定件的主要机械性能是自攻旋力、拔出力、反旋力，在屋面系统中对固定件的要求体现在钉头抗拔出、垫片下卷材抗撕裂等性能。紧固件的重要性能之一就是耐久性。耐久性试验主要采用DIN50018和FM4470的SO2酸雾试验，按照要求是试验15个周期后，腐蚀面积不超过15％，不建议采用盐雾试验，因为大气中主要是SO2的酸雨影响，酸雾试验与盐雾试验没有相关性。建筑构造形式是否含有水分、涂层安装时的损坏、建筑使用环境和固定件的材质都对固定件的使用寿命有很大影响。钢材、混凝土、木材、脆弱基层等采用不同形式的固定件，固定件是以系统方式来考虑，根据计算每个固定件的固定力与FM的抗风揭分级联系起来，只需要对最弱的系统进行试验即可。由于对节能的重视，固定件的热传导一般采用塑料套管、塑料垫片等。
SFS在单层屋面系统机械固定件的耐久性及自攻、抗拔、抗反旋等方面有长期的工程经验和研发实力，从而成为美国乃至世界机械固定件领域的重要供应商之一。
三、FM实验室———美国单层屋面系统最权威检测机构
代表团标准小组访问了单层屋面系统最权威检测机构———FM实验室。美国FM是全球最大的工业和商业财产保险公司，为此设立了FM认证实验室。实验室的主要工作是：检测标准、产品检测、产品认证，拥有三个检测部门：消防、电气、建筑。FM的屋面认证是从系统考虑，包括了内部防火和外部防火、抗风、防冰雹、防水、承载、耐腐蚀等方面。去年，协会代表团曾对FM进行了走马观花式的访问，对FM有了初步的了解。此次访问，FM对代表团做了充分的准备，并在访问前就与协会讨论落实了本次观摩的多组实验内容和项目。由于访问时间的限制，本次访问为全部观摩单层屋面抗风揭荷载试验。抗风揭试验是根据FM的I－28进行试验，采用的试验标准尺寸是3.7×7.3m，对屋面透气系统采用正压试验，对屋面不透气系统采用负压、正压同时试验，不变形的不透气屋面系统（如现浇混凝土）采用负压试验，其正负压按ANCE为15％和85％分配。
FM认证要求建筑设计师通过计算实际工程所处环境条件下的屋面风荷载，再乘以2倍的的安全系数，然后通过FM的抗风荷载试验，再选择满足风荷载等级的相应的屋面系统。满足试验的风荷载等级是屋面的常规荷载，对屋面的边区和角区还需要根据设计进行加强。对机械固定系统，根据风荷载等级和固定件的数量，计算每个固定件的荷载。
FM屋面抗风揭试验的最低要求是60psf（即：每平方英吋/磅），然后按每间隔一分钟增加15psf依次循环，由于试验的安全系数是2，因此I－60的系统可满足屋面抗风荷载为30psf的设计要求。对机械固定屋面系统，卷材和保温材料按实际施工要求规定固定在钢板上，然后按工程实际进行搭接。在FM实验室现场观摩了数组抗风揭的试验。首先演示的系统是1.5mm厚的TPO的机械固定屋面系统，采用压条固定单边焊接方式，试验从0加压到30psf，开始观察，一直加压到60psf，正式开始试验，每加压15psf，每个应力保持1min，观察系统有否破坏，如没有，再进行升压，若系统出现破坏，则以破坏前的一个压力值为通过值。第一个试验通过I-60标准，但在75psf时卷材搭接边脱开。经割破检查，固定件未破坏，卷材有搭接处撕裂。第二个系统是1.14mm厚的TPO的机械固定系统，采用了压条式机械固定和双边焊接系统，压型钢板是高强度钢板，试验在195psf时固定件拔出、压条撕裂、保温板脱落，说明整个系统比较协调，同时出现了破坏，该系统通过了I-180标准。第三个系统是EPDM的机械固定系统，采用压条机械固定的具有内增强的EPDM卷材，试验结果是在通过90psf时钉子的钉头从压条上脱落，第三个试验通过I-75标准。第四个系统是EPDM的满粘系统，保温板用机械固定方式固定在压型钢板上，卷材满粘贴在保温板上，采用胶带搭接，在加压过程中，卷材在保温板表面有许多小气泡，有些鼓泡直径超过15cm，最终在120psf时机械固定的保温板脱落，引起系统破坏，第四个试验通过I-105标准。实验室还演示了用于施工后验收的现场风揭试验装置，尺寸是1.5×1.5m，适用于满粘单层屋面系统，内置变形测量装置，采用负压测试，主要用于评价系统是否符合安装设计要求，由于是现场测试，其安全系数为1.5。
此外FM实验室还演示了固定件拔出试验、搭接和黏结剥离试验等，通过这些试验找出最薄弱的环节，用各个最薄弱环节的材料组成的系统进行风揭试验。作为FM认证，在同一认证级别中，只要最薄弱的系统通过了试验，其他的替代品高于原产品，并通过原始认证，该系统就可以等同替换。
代表团标准小组的专家与FM的专家就抗风荷载试验进行了广泛的讨论。FM专家分析了上述实验结果和破坏的原因，在机械固定单层屋面系统风揭试验中，主要破坏原因包括：固定件从基层拔出、基层破坏、固定件压条破坏、钉子从垫片或压条上拔出、保温板破坏、基层钢板夹子松开。作为卷材主要破坏是固定件被拔出、卷材撕裂和焊缝脱开等。分析风揭破坏原因对提高系统抗风荷载能力、合理搭配配件和配置资源具有极其重要的作用。
在访问FM中，苏州防水研究所与FM实验室就抗风荷载试验合作事宜进行了实质性的洽谈，达成了初步合作意向。
此外，FM还邀请我们参观了即将启用的新的建筑产品实验室。新的建筑产品实验室的面积达7200多平方米，将设置FM的全部风荷载试验室（包括平屋面和坡屋面）、机械固定件的疲劳试验室和金属结构抗震实验室等。
通过对FM的再次访问，代表团标准小组的专家对单层屋面系统中抗风荷载试验的重要性有了更加清楚的认识。
四、西卡渗耐公司———美国PVC卷材最大制造商
位于波士顿附近的西卡渗耐工厂主要生产PVC卷材。代表团标准小组的专家首先应邀参观PVC生产车间。渗耐波士顿工厂共拥有两条自动化PVC卷材生产线，一条是采用糊状树脂涂层生产的2m幅宽生产线，车速约17米/分钟，每班17个工人操作；一条是采用三台挤出机的挤出法3m幅宽生产线，车速15米/分钟，每班约7个工人操作。
波士顿工厂总年产量超过2500万m2，生产玻纤和聚酯增强的PVC卷材。渗耐PVC卷材都是采用热焊接方式的聚酯增强卷材，使用可靠。其产品机械固定施工占70％，满粘占30％。为满足美国节能市场的需要和能源之星的要求，渗耐大量生产浅色抗热辐射的PVC卷材，其热反射效率达到70％以上。
西卡渗耐公司的专家向代表团标准小组的团员介绍了北美TPO、PVC卷材的相关情况。TPO是1990年在美国出现，91年渗耐在欧洲生产，目前美国市场上有9家工厂的18种TPO产品，这些产品来自于5家公司生产。北美TPO卷材发展快的原因是，TPO卷材具有热塑性产品的优点，用户容易接受。传统沥青卷材和EPDM卷材生产厂家受到了热塑性产品的威胁，也纷纷投入TPO卷材的生产中。TPO卷材的供应链简单，原料生产企业通过提供卷材配方进行市场推广，新进入者很容易生产。2008年美国EPDM、TPO、PVC卷材的市场份额是分别9亿、10亿、4亿平方英尺。
尽管TPO卷材在美国发展很快，但也存在较多问题。TPO产品目前存在的主要问题是虚焊、无熔浆、需要清洁焊缝、补焊困难、热胀冷缩明显、阻燃性不好。在美国，屋面防水卷材都必须满足一定的阻燃性，TPO卷材要满足阻燃性，就需要加入大约35％的阻燃剂，这就有可能影响卷材焊接和其机械性能。在美国，TPO产品除了要满足标准规定的物理性能测试以外，还要进行卷材的耐候性、焊接和机械性能测试。另外，在北美TPO卷材的价格与EPDM卷材相近，比PVC卷材低15％，主要原因是TPO卷材生产线都是新的，生产能力很大，为了抵消折旧的影响，需要很大的产量，为此不得不进行价格竞争，影响企业的盈利能力。另外，由于很多TPO卷材企业生产历史很短，缺少经验，容易产生问题。而PVC卷材生产企业都历史较长，产品质量稳定，目前情况下PVC卷材的耐久性比TPO好，预期寿命长。
西卡渗耐的工厂有个很重要的回收装置，是对PVC卷材的废料进行回收利用。将报废的PVC卷材或生产过程中产生的边角料进行粉碎，如果是玻纤增强的，可直接粉碎回用，如果是聚酯增强的，则需要用离心分离法将PVC和聚酯分离，去掉聚酯后的PVC料再回用。处理过的回收料在正常生产中的回用量可以达到15％，但全部用于PVC卷材的底层，也可用来生产专用步行道、种植屋面垫层材料等。目前在美国，PVC卷材首先实现了“绿色建材”的循环使用，即PVC卷材生产过程中产生的废料和屋面翻新的废料都能实现回收再利用，TPO卷材生产过程中产生的废料也可以回收再利用，EPDM卷材的回收再利用正在尝试过程中。
在北美用于屋面工程的PVC卷材基本都是内增强型的，非增强的卷材主要用于节点处理。一般用于屋面的PVC卷材都由三层PVC组成：高耐候面层、上层和底层。生产企业对PVC卷材高耐候面层和上层的PVC材料的厚度都有极高的控制要求。渗耐的PVC产品，用于机械固定都采用聚酯内增强卷材，而用于满粘施工则可采用玻纤内增强卷材，对自粘型的PVC卷材采用了专门的非沥青基的胶粘剂，无VOC，但价格高，主要用于特殊场合。对PVC卷材老化试验，氙灯和荧光紫外灯的方法渗耐都可以采用，由于QUV更便宜方便，因此主要采用荧光紫外灯法。
渗耐的单层屋面系统各有特色，“工程化屋面系统”是渗耐机械固定系统之一。其机械固定件采用金属压条，双焊缝，主要用于高抗风荷载要求的场合。渗耐最常用的机械固定系统是Sarnafast，采用垫片点固定方式，根据幅宽采用不同的钉子和垫片，通常情况采用单边焊缝方式，其施工方便，但固定件受力大，与“工程化屋面系统”相比易撕裂。目前渗耐在单层屋面系统中，单边焊缝占80％以上。双边焊缝方式抗风揭性能高，可用于幅宽大的卷材，卷材受力小，焊接可靠性高，固定件是垂直受力，但成本高。为满足高抗风荷载屋面工程的要求，渗耐开发了拥有专利的双边焊缝一次焊接的机器，施工便于焊接，卷材保持平整，系统采用塑料压条进行机械固定。渗耐的满粘系统，是将保温板采用机械固定的方式，固定在基层上，或满粘在薄弱基层上，然后将卷材粘贴面和保温板粘贴面分别涂上黏结剂，基本干燥后压实铺贴。一般来说，满粘系统比单边焊缝机械固定系统更耐风揭。
五、阿迪公司———美国沥青基防水材料装备最大制造商
代表团拜访了位于芝加哥的阿迪公司。阿迪公司是具有百年以上历史的沥青瓦、沥青卷材装备的制造企业，其沥青瓦生产设备全球领先。
代表团团员参观了阿迪公司的生产设备制造车间，正好有一条沥青卷材生产线在空载调试，代表团的成员对该条生产线产生了极大的兴趣。阿迪公司为了拓展欧洲市场，联合了欧洲的沥青卷材生产线的制造商，在欧洲也开设了合资公司。合资公司既发挥了自己的长处，又结合了欧洲制造商的优点，使得沥青卷材生产线的技术水平在整线中得到了充分的提升，比如沥青高效搅拌装置、90度直角换向覆膜装置、胎体和产品垂直储存装置及整线张力控制，尤其是撒砂控制装置，更为先进合理，多胎多道涂覆工艺的装置，能够生产各种复合卷材，特别适用于带自粘层的卷材。还有速度达到300m/min的高速沥青瓦生产、包装设备，都充分体现了阿迪公司的技术实力。
参观完制造车间，代表团和阿迪公司的专家进行了讨论和交流。代表团中有几家企业当场表示了购买沥青瓦和沥青卷材生产线或单机的意向。
在美期间，代表团团员还访问了JM屋面职业培训学校，亲眼目睹了美国对屋面工人职业技能培训的主要实践课程和屋面大师的精彩演示，对技能培训也是单层屋面系统技术的重要组成部分有了深刻的理解。代表团成员还有幸参观了屋面维修施工现场和全美最大的建材连锁超市———家得宝（Homedepot），对美国防水材料及施工机具零售市场和屋面工程施工技术有了初步的了解。
十多天的美国考察，代表团成员满载而归。虽然经济危机对美国屋面防水行业产生了一些影响，但各家公司仍然在保持自己特色的前提下，不断技术创新，开拓市场。我们认为，充分了解美国单层屋面系统技术领域的成果，对中国防水行业的发展具有非常重要的推进作用，将推进中国单层屋面系统的技术水平有一个较大的提高，加快我国防水行业和相关企业的技术进步，促进我国相关的材料标准、抗风揭试验方法标准、单层屋面施工技术规范等标准化工作的发展，使单层屋面系统技术在中国能够规范、健康和快速地成长。 【作者】：羡永彪 朱志远
来源:中国建材报
