建筑聚氨酯保溫材料一體化板材的發(fā)展

趙樹棟

（山東林李建筑設(shè)計有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

科技水平的提升，在建筑外墻保溫材料發(fā)展過程中已經(jīng)向著高強(qiáng)度、輕質(zhì)量、環(huán)保節(jié)能、安全并且裝飾效果好的方向發(fā)展。其中聚氨酯保溫裝飾一體化復(fù)合板便將各種優(yōu)勢集于一身，例如：有抗凍融性、防火性、防雨水滲透性、隔音性、立面裝飾效果突出等，與建筑行業(yè)的節(jié)能綠色發(fā)展相符。

1 外墻保溫存在的問題分析

材料以及施工工藝，會使建筑物出現(xiàn)一定的質(zhì)量隱患，常見的問題包括：裂縫、脫落，開裂以及火災(zāi)，這些都是對外墻保溫產(chǎn)生困擾的關(guān)鍵性問題。有些外墻飾面使用的是涂料，在對其使用時會有一定程度的裂紋產(chǎn)生，在一定時長之后，這種情況會加劇，只需要幾年的時間，外墻便會產(chǎn)生裂縫或者嚴(yán)重的脫落和開裂問題。特別是在北方區(qū)域，會比較嚴(yán)重，因?yàn)閮鋈诂F(xiàn)象會使其產(chǎn)生的程度更加突出。此外，保溫材料出現(xiàn)火災(zāi)的情況也是需要進(jìn)一步探究的問題。

2 問題產(chǎn)生原因分析

2.1 裂紋脫落以及開裂問題原因分析

2.1.1 材料存在的相容性問題

在建筑當(dāng)中，一般使用的外墻保溫板包括：XPS 以及EPS。這些材料在分子結(jié)構(gòu)方面更加偏向于中性材料，并且分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的對稱性是其突出的特征。但是在外墻結(jié)構(gòu)構(gòu)建過程中，對于水泥等無機(jī)材料的使用屬于強(qiáng)極性材料，所以彼此之間的結(jié)合并不理想，即使應(yīng)用了有機(jī)樹脂以及界面處理劑，產(chǎn)生結(jié)合效果也不理想。因此，材料相容性問題的解決有一定的困難[1]。

2.1.2 施工工藝非常繁雜

外墻保溫系統(tǒng)通常要有6 道以上的工序，從現(xiàn)場施工角度進(jìn)行分析，各工序的開展都會產(chǎn)生一些質(zhì)量隱患，例如：材料與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)是否相符，或者施工人員的施工水平以及施工工藝是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)等。因?yàn)楦黜?xiàng)因素的原因，產(chǎn)生的外墻保溫效果有時與設(shè)計的效果并不相符。

2.2 火災(zāi)問題發(fā)生因素

2.2.1 材料

導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵因素便是材料具備的燃燒性。在節(jié)能建筑當(dāng)中，對于高效保溫材料的應(yīng)用，都屬于有機(jī)高分子材料，皆可被點(diǎn)燃。盡管針對材料做出了很多的改進(jìn)，例如將阻燃劑進(jìn)行添加，但這并不是對問題解決的根本方法。如果可以將阻燃基團(tuán)在分子設(shè)計中引入，產(chǎn)生的效果會更加理想[2]。

2.2.2 施工過程

很多火災(zāi)會在施工階段產(chǎn)生，特別是裸露保溫材料階段，時間越久，產(chǎn)生的危害便越大，此外交叉施工也是導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)的一項(xiàng)因素。

3 問題改進(jìn)措施

根據(jù)這些存在的問題，需要將外墻保溫材料以及工藝改進(jìn)，其中要盡可能減少在現(xiàn)場進(jìn)行施工的步驟。其中，應(yīng)用聚氨酯保溫裝飾一體化板材，是將問題進(jìn)行改進(jìn)的有效措施之一，也是目前外墻保溫發(fā)展的重要方向。因?yàn)檫@一材料可以在工廠當(dāng)中，將大部分工序完成，在施工現(xiàn)場只需要對其進(jìn)行相應(yīng)的安裝，便可以完成建筑外墻保溫系統(tǒng)的構(gòu)建。因此，在很大程度上對傳統(tǒng)外墻保溫系統(tǒng)存在的問題給予了解決。

4 聚氨酯保溫裝飾材料一體化板材的優(yōu)勢

該項(xiàng)材料具體來說，是將聚氨酯保溫材料和外裝飾面進(jìn)行結(jié)合的一種復(fù)合材料。與其他的產(chǎn)品相比較，因?yàn)橐酝牟牧吓c外墻裝飾都需要通過粘接劑連接，但聚氨酯可以通過自己的發(fā)泡特征與裝飾材料直接粘合，并不需要借助任何粘接劑。

物理、化學(xué)以及施工性能優(yōu)勢包括：

（1）該項(xiàng)材料只有很小的導(dǎo)熱系數(shù)（λ≤0.024W/mK）。

（2）該材料有著非常強(qiáng)的分子結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來的極性非常強(qiáng)，施工當(dāng)中使用的鋼筋、水泥以及玻璃等都屬于強(qiáng)極性材料，因此解決了以往材料不相容的問題。此外，在現(xiàn)場結(jié)合噴涂聚氨酯的情況進(jìn)行分析，該材料與水泥之間產(chǎn)生的連接性非常牢固[3]。

（3）施工方式比較特殊，與很多泡沫塑料施工方式有很大的差異性。聚氨酯的變化過程，可以由液體實(shí)現(xiàn)泡沫的變化，因此不需要對密度非常低的泡沫產(chǎn)品運(yùn)送，只需要運(yùn)送液體即可。

（4）自粘接性理想。該材料在發(fā)泡成型期間，可以直接連接機(jī)體材料，并不需要開展二次粘結(jié)作業(yè)，但連接的機(jī)體需要是強(qiáng)極性材料。

（5）應(yīng)用壽命長。在自然環(huán)境下，該項(xiàng)材料很難被降解，所以在外墻當(dāng)中會有非常長的使用壽命。

（6）熱固性塑料。針對耐熱以及產(chǎn)生的阻燃性，有著非常理想的表現(xiàn)，例如以往使用的XPS 以及EPS 材料軟化溫度為70℃，但聚氨酯可以在120℃當(dāng)中使用，即使超過了120℃，也不會有軟化以及滴落的情況出現(xiàn)。

5 聚氨酯保溫裝飾一體化板材的應(yīng)用發(fā)展

5.1 應(yīng)用于新建筑節(jié)能

該材料在新建的公用建筑以及民用建筑當(dāng)中，如學(xué)校、辦公大樓、醫(yī)院。當(dāng)墻體結(jié)構(gòu)基本完成之后，便可以對其進(jìn)行組裝。對于墻體的要求并不高，非常便捷且安全。

5.2 在建筑節(jié)能改造中應(yīng)用

聚氨酯材料應(yīng)用在建筑改造項(xiàng)目，發(fā)揮出來的優(yōu)勢特征也非常突出：①對于外墻不需要做更多的處理，例如：不需要將舊墻面鏟除；②在施工過程中，不會對日常工作和學(xué)習(xí)、辦公等產(chǎn)生影響；③并不會因?yàn)樗嗟葷褡鳂I(yè)，使得現(xiàn)場環(huán)境出現(xiàn)臟亂的問題，并且對場地占用的面積也不大；④施工時間不長，并且施工效率非常高；⑤由于該材料的質(zhì)量非常輕，所以建筑不會出現(xiàn)不堪重負(fù)的問題，并且在建筑外墻對外掛空調(diào)或者電纜的施工非常方便。

6 節(jié)能效果實(shí)例分析

例如：某辦公樓比較老舊，共6 層，建筑面積為3500m2。因?yàn)槟昃檬蓿鈮Τ霈F(xiàn)了瓷磚脫落以及滲漏水的情況，并且外窗密封性也有所下降。針對這一建筑結(jié)構(gòu)，對其外墻進(jìn)行了節(jié)能改造，其中應(yīng)用聚氨酯建筑保溫裝飾一體化板材，使得墻體的k 值明顯下降，將保溫性能進(jìn)行了提升，進(jìn)而節(jié)省了用電量，對節(jié)能保溫提出的目標(biāo)給予了滿足。工程完工之后，不僅房屋煥然一新，其應(yīng)用的舒適度也有了很大的提升，減少了能源資源的消耗。

7 結(jié)束語

總之，在節(jié)能環(huán)保理念的推動下，對于外墻保溫系統(tǒng)的構(gòu)建，需要對材料以及施工工藝進(jìn)行改變，其中要結(jié)合以往存在的外墻保溫常規(guī)問題，對新材料以及新工藝進(jìn)行針對性的探究?，F(xiàn)在，應(yīng)用聚氨酯板保溫裝飾一體化板材，對以往存在的外墻保溫問題給予了進(jìn)一步解決，所以在未來的建筑外墻保溫發(fā)展當(dāng)中，會成為重要的主導(dǎo)產(chǎn)品，但還需要對應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格制定。