欧美发达国家大部份的建筑节能都选用此材料,而我国则主要用于冰箱、冻库和汽车的保温,近几年才在建筑上采用,如:我国前几年的粮库建筑均采用此材料。05年北京建筑节能提倡三步节能即节能65%,能满足节能65%要求的材料,目前也只有PUF,PUF喷涂来时的导热系数为0.022w/(m.k)。最后的稳定值在0.02lw/(m.k)是所有固体隔热保温材料中最低的。
一、PUF在屋面上的应用及特点
1、非上人平屋面结构(倒置式):
其结构顺序依次为:
基层屋面一PUF防水保温隔热层一防护防水层一找坡层一面层。
2、上人平屋面结构(倒置式):
其结构顺序依次为:基层屋面一PUF防水保温隔热层一防护防水层——找坡层一砂浆层一饰面层。
根据《民用建筑热工计算规程》JGJ24—86,在屋面基层上直接喷涂一层20—50mm厚PUF硬泡材料加上一层保护层即可。由于PUF硬泡材料具有良好的不透水性和高的水蒸汽渗透阻,因此在一般情况下可以不单独设置隔气层。在硬泡表面也不必再铺防水卷材,但须有可靠的保护层。
保护层的作用:
l、保护PUF硬泡免受阳光的直接照射和外界风化作用。
2、提高屋面刚性强度,保护硬泡不受机械损伤,保护层可因地制
宜选用多种工艺,我公司目前有以下几种工艺:
●喷涂聚脲保护层使用寿命可达50年,但价格昂贵。
●PUF表面粘贴一种耐紫外线的自粘防水卷材c
●PUF表面喷涂防水防护层
●PUF表面涂抹一种聚合物抗裂砂浆(也适用外墙)。
3、PUF的应用特点:
●独特的不透水性:PUF硬泡是一种结构致密的微孔泡沫材料,闭孔率高达98%以上,具有光滑的自粘皮,是一种优良的不透水材料,在施工过程中采用直接喷涂技术,可使PUF硬泡层成为没有拼接缝的整体,形成完整的不透水层,从根本上杜绝了屋面或墙体水沿缝隙渗入的可能性。
PUF硬泡层能与屋面基层牢固粘合,其粘结强度超过了PUF硬泡材料本身的撕裂强度,从而使PUF层与基层成为一体,不易发生脱层避免了屋面水沿层间缝隙渗透。
PUF硬泡材料直接喷涂工艺是一种液体原料直接成型技术,液体原料具有流动性、渗透性,它可以进入到屋面基层空隙之中发泡,起到密封空隙的使用,以上特性是许多防水材料所不具备的,因此,PUF硬泡材料的防水功能是明显的、独特的。
●优异的隔热性能:PUF硬泡材料导热系数之低,保温、隔热效果之好,是其它许多屋面保温材料所无法比拟的,如表:
材料名称
|
保温层厚度(mm)
|
导热系数(w/m.k)
|
相同保温效果所需厚度
|
|
厚度(mm)
|
(%)
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|||
硬泡(PUF)材料
|
20
|
0.022
|
20
|
|
XPS挤塑料
|
30
|
0.031
|
30
|
150
|
聚苯乙烯板
|
63
|
0.044
|
63
|
300
|
玻璃棉
|
60
|
0.058
|
60
|
300
|
现浇水泥蛭石
|
200
|
0.14
|
200
|
1000
|
加气混凝土
|
300
|
0.19
|
300
|
1500
|
|
由表可见,在屋面使用PUF硬泡材料做防水保温层,其厚度仅为传统材料厚度的1/3,而绝热系数却是它们的几倍,节约墙体使用面积。
屋面荷载轻:PUF硬泡材料密度小、质量轻,因而对屋面的承载负荷也轻。
由以上对比所见,PUF用于屋面减轻了屋面荷载,减少屋面厚度,因而也降低了女儿墙的高度,综合以上几项,若屋面为大跨度屋面可减少屋面钢筋的配置仅按此算屋面每平方米可节约10多元,(减少了钢筋水泥的用量)。
●施工方便快捷:PUF硬泡材料的屋面和墙体施工是现场发泡成型,工艺、设备简单每台设备每天可施工1000多平方米,比传统的屋面做法提高三倍,同时还减轻了劳动强度,改善了作业环境,减少了对环境的污染,PUF喷涂施工后30分钟,2小时即可进行后道工序的施工。后即可上人行走
●使用寿命长,通常无须维修:PUF硬泡以其优良的不透水、绝热轻质等特点奠定了屋面优质工程的基础,从根本上解决了当前房屋建筑中最为突出的屋面渗漏难题,传统屋面保温材料易吸水常规卷材使用寿命很短,均需要定期吸潮而PUF硬泡材料只需要加以可靠的保护层其使用年限可达30年以上,通常无须维修维修更新
●综合造价低:虽然PUF硬泡材料的单价比其它传统保温材料高,但由于该材料兼有保温、防水、隔气多重功能,屋面可省去了防水层、隔气层、保温层和找平层的费用,从而使整个屋面造价费用低。
二、PUF在屋面和墙体上应用的隔热原理
1、墙体保温理论:墙体的散热由导热、对流及辐射所产生,假设室内温度高于室外温度(反之亦然),根据传热系原理,墙体的传热经过三个过程
●墙的内表面自室内吸收热量。
●热量由内表面经墙体传到墙的外表面。
●热量自墙的外表面传到室外大气中。
建筑物结构封顶后,屋顶的保温和防水是非常重要的工程。传统的做法保温和防水是两个体系,各自进行施工,两种材料的叠加构成了屋面的防水保温系统。在实际的建筑工程中,由于多种因素的影响,常常会出现一些的质量问题,导致了对建筑物的损坏,从而破坏了屋面的防水保温系统。
通常的保温材料是不具备抗水功能的,其保温性能随着含水率的增加而下降,以至保温功能丧失。一般保温材料提供的导热系数等指标,都是近于干密度或实验室状态下的参数,但在实际应用时,水分每增加1%%,其导热系数会升高5%%,即当含水率达到20%%时,导热系数翻了一倍,保温性能大幅度下降。含有较多水分的保温层,由于温度的变化而冻融,对建筑和防水层的影响是极不利。防水材料性能的优劣除材料本身外,还考验着施工工艺的合理和质量,尤其是卷材、片材,需要将成品通过粘接、焊接等方法铺设在屋面上,每个粘接和搭接点都必须可靠,否则就会出现渗漏。不但失去了防水层的作用,同时导致保温层失效。
如何正确的设计屋面保温防水系统,恰当的使用材料,可靠的保证施工质量呢?为此,三利防水保温工程有限公司引进德国爱利普(ElastoporH)聚氨酯硬泡体防水保温一体化系统,其应用聚氨酯硬泡体防水保温一体化材料,通过专业设备,现场喷涂形成具有防水和保温多功能密封壳体,完成屋面系统的功能。聚氨酯硬泡体防水保温一体化材料有着很多的独特性能,主要是:
1.多功能一体化。它是一种集防水、保温隔热多功能为一体的现场喷涂硬泡体材料。
2.防水性能可靠。它具有高闭孔率,达到95%以上,施工后的屋面形成无接缝连续壳体,硬泡层厚度可完全达到设计规范要求,具有很强的抵抗雨雪水渗透能力,防水质量保证期为二十年。
3.保温节能效率高。它密度≥55公斤/立方米,导热系数仅有0.022瓦/米.卡,它的节能效果显著优于常规保温隔热材料,其材料的防水保温一体化功能可省去目前建筑设计中使用的保温层。使用硬泡聚氨酯材料,在北京地区25毫米厚即可达到国家JGJ26-95《民用建筑节能设计标准》规定的节能50%要求,40毫米厚度即可达到节能65%的要求,并可弥补因热胀冷缩而引起的变形,给业主带来长期的节能效益。
4.粘结力强。它与混凝土、金属、木质等基面均有良好的粘结力。(与砼板的粘结强度达到0.52兆帕)
5.荷重轻。施工后的聚氨酯硬泡体每平方米重量只有2公斤左右(厚度为30~40毫米),大大降低了建筑载荷,特别适用于高层建筑和轻型大跨度的网架结构建筑。
6.施工快捷简便。喷涂施工后5分钟固化,20分钟即可上人行走,一般一套设备每日可喷涂500~1000立方米。独特的施工方法,简化了屋面整体的施工工艺,特别是异型部位极易施工。
7.抗压强度高。硬泡材料的抗压强度>0.3兆帕,实测可达0.4兆帕以上,完全可以适应上人屋面的要求。
8.无氟环保。采用无氟发泡技术,无毒、无污染,是环保型材料。
9.性能可靠,适应性强。适应环境温度为-50℃~+150℃,阻燃,且耐弱酸、弱碱、植物油和矿物油及工业废气等化学物质的侵蚀。10.使用寿命长、维护方便。据统计资料介绍,使用爱利普聚氨酯硬泡体的建筑屋面实际耐用年限已达30年以上,且维护简单方便。
据不完全统计,我国年防水工程量约6亿平方米,绝大多数工程屋面节能不达标,国家有关方面提出,到2010年,全国城镇总能耗要基本实现50%节能,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,最少的产生建筑垃圾,较长的使用寿命和较佳的技术经济效果,这些都是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。
建设节约型社会和发展循环经济与建材行业密切相关,屋面节能是建造环保节能建筑重要的一环,硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面系统在新形势下具有良好的发展前景。