聚氨酯是目前所有保温材料中导热系数最低的。采用聚氨酯为保温层后,同样保温效果整个保温装饰系统的厚度大大减小,从而使建筑的外围护结构变薄,增加了建筑的净使用面积,节省了宝贵的土地资源;同时厚度减小也使保温装饰板的自重力臂缩短,力矩减小,提高了外饰面的安全性。
表1保温材料的导热系数和具有相同保温效果的墙体材料厚度对比表
材料 |
导热系数W/M.K |
墙体厚度CM |
聚氨酯(PUR) |
0.021 |
2 |
挤塑板(XPS) |
0.032 |
3 |
聚苯板(EPS) |
0.044 |
4 |
矿物棉 |
0.075 |
7 |
木材 |
0.10 |
10 |
混凝土 |
0.45 |
43 |
粘土砖 |
0.86 |
86 |
(二)、使用寿命最长
通常保温材料的保温性能都随使用时间而退化。常规保温系统上常见的聚苯板(EPS)、挤塑板(XPS)抗老化性能较差,在使用10~15年后,其保温性能严重退化,甚至需要更新才能重新达到既定的节能指标。而聚氨酯(PUR)则不同,实践证明,按标准正规生产的聚氨酯(PUR)在城市集中供暖管道中使用30年后,其保温性能的退化不超过20%。由于聚氨酯(PUR)保温性能的退化随温度升高而加剧,因此用在外墙保温时,外墙最高温度在50~60℃范围内,其退化程度还会更低。在采用适当提高10%保险系数的情况下,完全可以做到在建筑物的使用年限内,聚氨酯(PUR)保温装饰复合板的保温性能始终满足国家相应建筑节能指标,达到与建筑同寿命的水平。我国建筑物的设计使用年限一般为50年,除每隔10~15年需要对用来密封板与板缝隙的胶黏剂进行检查保养外,不必担心复合板本体。
(三)、系统可复合预制为A级产品
虽然保温性能依次排在前三位的聚氨酯(PUR)、挤塑板(XPS)和聚苯板(EPS)燃烧性能都为B级,但聚氨酯(PUR)的安全性明显高于后两种。聚氨酯(PUR)与挤塑板(XPS)、聚苯板(EPS)等PS类保温材料本质的差异在于前者是热固性材料而后者是热塑性材料。热塑性材料遇火引燃后易产生融滴,滴下燃烧的火球,很容易引燃其他材料,形成越来越多的着火点。如中央电视台副楼2009年元宵节被烟花爆竹的火花引燃,造成整个建筑的挤塑板(XPS)全部被烧毁,并影响到整个建筑钢结构的强度,造成了极大损失。而热固性材料的聚氨酯(PUR)不但不会产生熔融滴落,而且在燃烧过程中表面会形成炭化结焦层,覆盖在表面,某种程度上阻隔了空气,抑制火势蔓延。在《北京市推广、限制和禁止使用建筑材料目录(2010年版)》上,挤塑板(XPS)、聚苯板(EPS)已经被列为禁用材料。
为了解决性能最好的保温材料聚氨酯(PUR)燃烧性能达不到A级,按照消防规范不能用于高层建筑的问题,廊坊华宇新开发了一项专利技术:复合板生产中,在非A级保温材料的四个侧边加设A级保温材料防护层,使非A级保温材料不仅仅两个面被不燃的面材和水泥层完全覆盖,而且四个侧边也被A级保温材料防护层完全覆盖,这样华宇复合板整体的燃烧性能可以提升到A级。这样可以保证系统出厂即为A级产品,即使在施工过程中也不会因电焊火花等被引燃。
(四)、结构强度安全性最有保障
外墙保温装饰复合板的结构强度安全性关系到在使用中是否发生脱落、开裂等事故。当采用华宇聚氨酯保温装饰复合板时,这方面的安全性也是最有保障的。
4、1 具有良好的抗冻融能力
在我国北方地区,外墙饰面瓷砖脱落现象司空见惯,重要原因之一是外墙保温系统不具备抗冻融能力。冬季室内温度高于室外,造成室内水蒸气浓度高于室外,在浓度差作用下,水蒸气透过墙体向室外渗透扩散。当水蒸气到达瓷砖、石材等高渗透阻面材时,就会聚集凝结在界面,当界面温度低于0℃时,就会结冰。水结冰时体积变大,产生很大的膨胀力,当与高渗透阻面材直接相贴的是混凝土、砌块等刚性材料时,这种膨胀力就发生很大的破坏作用。但是,在华宇的复合板里,与高渗透阻装饰面材直接相贴的是聚氨酯(PUR),聚氨酯(PUR)是弹性材料,具有良好的弹性形变能力。即使反复冻融循环也不会造成界面破坏(详见国家建筑工程质量监督检验中心出具的耐候性检验报告)。
4、2具有优良的抗饰面开裂能力
装饰面开裂是外墙保温装饰系统的另一大问题,不但影响外观,更重要的是当降水漏入裂缝后,会产生极大破坏作用。由于聚氨酯(PUR)为弹性材料,能有效地阻断裂缝的传递,保温装饰复合板的板间缝隙又采用了弹性密封材料,能有效地释放应力,因此不会产生开裂。另外聚氨酯(PUR)的吸水率和透水率都是保温材料中最低的,对外力导致的开裂并由此产生的破坏也有很好的抑制作用,更使系统具有优良的抗饰面开裂能力。
4、3极具裕量的强度
外墙保温系统承受的载荷主要有自身重力和风载荷。自重造成剪切载荷、正面风造成压缩载荷、侧面风引起的负压造成拉伸载荷。华宇外墙保温装饰体系强度的薄弱环节主要是保温材料聚氨酯(PUR)本体、聚氨酯(PUR)与两个面材的界面、以及复合板与墙体的界面。只有这些薄弱环节的最低强度与载荷的最大值相比有较大裕量时,系统的强度安全性才是有保障的。表2给出聚氨酯(PUR)本体强度和其与面材粘结强度的最低值,表3给出了我国相关建筑标准对聚氨酯(PUR)与两个面材之间粘结强度的要求值。至于复合板与墙体的粘结强度,前面已提过(本报告p3~p4),由于复合板的水泥基背衬是直接通过水泥砂浆与墙体粘结的,其粘结强度无论拉伸还是剪切的最低值都远在表3值以上。
表2聚氨酯(PUR)的强度
项目 |
抗拉强度Mpa(本体) |
抗压强度Mpa(本体) |
抗剪强度Mpa(本体) |
抗剪强度Mpa(粘结面) |
指标 |
≧0.15 |
≧0.15 |
≧0.11 |
≧0.10 |
表3 PUR与面材的粘结强度
项目 |
抗拉强度Mpa |
PUR与装饰面材 |
≧0.10 |
PUR与水泥底面材 |
≧0.10 |
华宇保温装饰复合板自重造成的剪切载荷随装饰面材而变,但即使采用最重的石材饰面时(规格为40kg/m2),对应的剪切载荷仅为0.0004Mpa,与最低强度值0.1Mpa相比有250倍的巨额裕量;以风压的极端值计算,保温装饰系统的最低强度比风的压缩载荷和拉伸载荷也分别有百倍以上和数十倍的裕量。因此,通常在设计时可以完全不考虑自重和压缩载荷,只验算一下保温装饰板系统抗拉强度的最低值与当地极端风速拉伸载荷相比的安全裕量即可。由于保险系数通常取10~20就足够了,而复合板与墙体间的水泥砂浆粘结层强度裕量太大,为了节省材料和施工时间,除施工条件特别恶劣外,可以采用部分粘结的施工工艺,粘结点大致均布,粘结区的总面积达到板材面积的40~50%就足够可靠了。 以上的分析计算完全忽略了金属连接件提供的强度。实际的结构强度安全性比以上的结果还要可靠。
(五)、施工最简单快捷,综合成本最低而质量最可靠
传统外墙保温装饰分为两大部分,首先工人需要先进行保温层的施工,然后再进行装饰面层的施工。多次出现多种工序和工人穿插,互相推诿责任,质量和进度较难保证,经常因质量问题返工,对劳动力和材料都有很大浪费。特别是高层施工,脚手架和机械的设备台班费也为此不得不增加。
华宇聚氨酯保温装饰一体化复合板安装为粘挂结合,由施工人员一次施工完毕,既保证施工进度有能节约劳动力成本,而且能节省总包方脚手架等设备现场租赁费用,工期比传统保温装饰做法缩短40%左右。
(六)、最有利于环境保护和劳动保护
挤塑板(XPS)和聚苯板(EPS)的发泡剂均为温室气体,对环境十分不利。相比之下,聚氨酯(PUR)对环境保护是最有利的。
传统外墙保温在进行保温和装饰施工时都会有大量的保温材料、装饰材料以及砂浆和其它辅料大量浪费,现场也会出现大量由此产生的建筑垃圾,施工现场尘土飞扬,经常需要组织清理、运输及填埋,施工管理成本巨大,同时也是对环境的破坏和劳动者健康的威胁。
华宇聚氨酯保温装饰一体化复合板安装时因为板材在工厂根据图纸分隔进行加工,到工地现场基本不需加工,也不会出现辅料的浪费和清运,对劳动者和环境都是很好的保护。
重轻,防火等级可达A级等特点,受到客户的积极关注和热情采购。