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2008-12-12 10:36 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘 要:介紹了國內(nèi)外硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的應(yīng)用情況;分析了該屋面系統(tǒng)的優(yōu)勢及推廣中存在的問題;指出目前我國大力發(fā)展節(jié)能型住宅、推廣普及節(jié)能技術(shù),必將使防水保溫屋面系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;硬泡聚氨酯;防水保溫
一體化屋面系統(tǒng)許多住在樓頂?shù)娜藗兛偸窃诒г,室?nèi)夏天熱、冬天冷,空調(diào)不停仍擋不住夏日炎炎,暖氣開足也無法使室溫達(dá)到舒適,如再碰上屋頂漏雨、雪水滲透,即使住上新房也難以心情舒暢。這就是一些建筑的現(xiàn)狀。據(jù)有關(guān)資料表明,目前我國能夠達(dá)到采暖建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的建筑僅占城市既有采暖居住建筑面積的6.5%,建筑的節(jié)能已成為緊迫的任務(wù)。
有房屋建筑就有屋頂,自古至今,無論中外,屋面保溫和防水一直是不斷研究的課題。傳統(tǒng)的保溫和防水是兩個獨(dú)立體系,現(xiàn)在防水材料已形成六大門類,保溫材料在優(yōu)勝劣汰的發(fā)展中,品質(zhì)也在不斷優(yōu)化。大多數(shù)的建筑物,保溫和防水功能是屋頂必備的,兩種材料要作用在同一屋面,有機(jī)地結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,抑制相互間的不利影響,許多專家和實(shí)際應(yīng)用者都在用畢生的精力進(jìn)行研究。
當(dāng)屋面保溫和防水作為系統(tǒng)來研究的時候,結(jié)合建造綠色環(huán)保節(jié)能建筑,為加快推廣應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)提供了大好時機(jī)。
1、國外硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面技術(shù)發(fā)展情況德國《新能源節(jié)約法》于2002年生效,制定了新建建筑的能耗新標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定建筑允許能耗比2002年前下降30%左右。
德國建筑保溫節(jié)能技術(shù)新規(guī)范的一大特點(diǎn),是從控制單項建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo),轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑只有滿足新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)才能上馬,有節(jié)能措施的項目可享受低息貸款。隨著對建筑屋面防水保溫和節(jié)能效果的重視,推廣應(yīng)用聚氨酯硬泡體防水保溫一體化屋面系統(tǒng)得到德國建筑工程院的授權(quán),同時也得到其它歐洲國家的官方認(rèn)定和應(yīng)用授權(quán)。
德國是較早研究聚氨酯技術(shù)的,經(jīng)過在實(shí)際應(yīng)用中的不斷發(fā)展,成功地提高了發(fā)泡材料的閉孔率,使極好的保溫材料同時具備了防水功能。聚氨酯硬泡體防水保溫一體化材料在屋面上的使用,構(gòu)成了可靠的防水保溫屋面系統(tǒng)。據(jù)歐洲建筑師介紹,一些早期的聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)工程至今已使用30年以上,不需要翻修,仍然穩(wěn)定地保持保溫和防水功能。
美國屋面工業(yè)調(diào)研報告介紹,硬泡聚氨酯防水保溫材料在新、舊屋面中的應(yīng)用已超過屋面系統(tǒng)總量的5%。由于美國對屋面的功能提出更高要求,要求屋面要有助于建筑物的節(jié)能,大多數(shù)地方建筑法規(guī)要求新建屋面或更換屋面必須達(dá)到最小R值,一般為R-19,所以美國的防水保溫一體化材料發(fā)展很快。據(jù)有關(guān)資料介紹,美國德克薩斯A&M大學(xué)主校區(qū)在過去30年有650000m2的聚氨酯硬泡體屋面,一直保持與剛施工后一樣完好的性能,且?guī)缀鯖]有維修過。
日本為了保證住宅建筑設(shè)計質(zhì)量,對住宅各個部分都制定了標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中按不同的溫度區(qū)域,規(guī)定了熱抵抗值和硬泡聚氨酯的施工厚度,提高居住的舒適度,延長建筑物的使用壽命。
聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)在英國、比利時等國家都制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和推廣應(yīng)用措施。
2、國內(nèi)硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 我國建筑屋面節(jié)能現(xiàn)狀目前建筑節(jié)能已成為我國十分重視的大事,中央領(lǐng)導(dǎo)多次強(qiáng)調(diào):要充分重視節(jié)約能源資源的重要性和迫切性,切實(shí)做到從節(jié)約資源中求發(fā)展,大力發(fā)展節(jié)能型住宅,推廣普及節(jié)能技術(shù),把節(jié)能放在能源戰(zhàn)略的首要地位。
據(jù)有關(guān)專家分析,到2020年,如果城鎮(zhèn)建筑全部達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),每年可節(jié)省3.35億t標(biāo)準(zhǔn)煤;空調(diào)高峰負(fù)荷可減少8000萬kW,相當(dāng)于我國從1988年到2002年5年新增電力容量的總和,或4.5個三峽大壩的發(fā)電量,或相當(dāng)于每年國家可以節(jié)省電力建設(shè)投資1萬億元。對于建筑建材行業(yè),建筑節(jié)能刻不容緩。
現(xiàn)在我國城鄉(xiāng)既有建筑面積約420億m2,對于屋頂,建筑采暖耗熱量為氣候條件接近的發(fā)達(dá)國家2.5~5.5倍,屋面熱損失在建筑物全部熱損失中約占9%,能耗過高。
隨著人民生活水平的不斷提高,對建筑熱舒適度的要求也越來越高,但目前我國建筑屋面絕大多數(shù)達(dá)不到節(jié)能效果,要達(dá)到室內(nèi)的舒適度,就必須加大采暖和空調(diào)的使用率,即要付出更多的能源代價。我國面臨的是資源相對不足、資源循環(huán)利用差,因此提高屋面保溫隔熱及防水性能,切實(shí)達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),是非常迫切的任務(wù)。
2.2 推廣應(yīng)用保溫防水屋面系統(tǒng)防水保溫在建筑屋面上是一個完整的系統(tǒng),由于防水材料和保溫材料是兩個體系,防水材料基本沒有保溫功能,保溫材料不能夠防水。在實(shí)際應(yīng)用中,因防水質(zhì)量漏水導(dǎo)致保溫失效,保溫含水影響或破壞防水層的現(xiàn)象屢有發(fā)生,失敗的工程引起了社會的強(qiáng)烈不滿,帶來不可忽視的經(jīng)濟(jì)效益損失。由于屋面材料均不可循環(huán)利用,屋面工程的翻修還會產(chǎn)生大量的建筑垃圾,增加綜合費(fèi)用。推廣應(yīng)用防水保溫一體化屋面系統(tǒng)是解決這一難題的有效途徑。
2.3 我國硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面發(fā)展現(xiàn)狀?
我國應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料起步較晚,1997年引進(jìn)德國技術(shù)和設(shè)備,成立了中德合資三利防水保溫工程有限公司,在國內(nèi)專門致力于推廣應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)。國內(nèi)不同地區(qū)的幾個研究、施工單位也在不斷地探索和實(shí)踐,至今該材料在國內(nèi)已有8年以上的應(yīng)用歷史,完成上百萬m2屋面工程,防水保溫和節(jié)能效果顯著,受到各有關(guān)方面關(guān)注。研究應(yīng)用表明,硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)是屋面防水保溫系統(tǒng)的成功典范,它將不同功能有機(jī)結(jié)合為一體,組成可靠性很強(qiáng)的屋面系統(tǒng),解決了屋面的滲漏難題和保溫與防水相互影響的通病,也使屋面具有長期的節(jié)能效果。
2.4 硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面的主要特點(diǎn)
1)集防水、保溫隔熱多功能為一體的現(xiàn)場噴涂硬泡體材料,而不是幾種功能性材料的復(fù)合,其密不可分性充分發(fā)揮出整體的優(yōu)勢。
2)具有可靠的防水功能。獨(dú)特的配制和高品質(zhì)的原材料,保證了成品閉孔率可達(dá)到95%以上,施工后形成連續(xù)的無接縫整體,有效地保證了防水質(zhì)量。
3)保溫節(jié)能效率高。由于在高密度下仍具備極低的導(dǎo)熱系數(shù),保溫隔熱性能甚佳,節(jié)能效果明顯。當(dāng)施工厚度達(dá)40mm時,可達(dá)到國家規(guī)定的節(jié)能65%的要求。
4)可靠性高。在傳統(tǒng)防水、保溫作法中,防水失敗了保溫就會失效;保溫含水使防水層損壞,從而防水保溫系統(tǒng)功能失效。一體化材料由于功能可以兼顧互補(bǔ),防水和保溫性能同時得到保證,大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
5)粘結(jié)強(qiáng)度高。材料與混凝土、金屬、木質(zhì)等基面均能良好地粘結(jié),適用范圍廣。
6)荷重輕。施工厚度30~40mm時,每m2重量約2kg,大大降低了建筑荷載,特別適用于高層建筑、輕型框架建筑和大跨度結(jié)構(gòu)建筑。
7)施工快捷簡便。材料固化速度很快,噴涂后20min后可上人,簡化了整體的施工工序,加快了施工周期。特別在異型部位和細(xì)部構(gòu)造,施工作法簡易,有效保證工程質(zhì)量。
8)無氟發(fā)泡,符合環(huán)保。適應(yīng)環(huán)境溫度為-50~150℃,阻燃,耐弱酸、弱堿、植物油及工業(yè)廢氣等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。
9)使用壽命長。當(dāng)具有防護(hù)材料保護(hù)不直接受紫外線照射時,工程耐用年限30年以上。
10)可持續(xù)性好。據(jù)有關(guān)資料定義:它是一種節(jié)能的,采用對環(huán)境影響和包含能小的材料,使用壽命長,維護(hù)少,并且從設(shè)計、施工、翻修到再利用和最終廢棄的整個期間產(chǎn)生廢料少的一種屋面系統(tǒng)。
2.5 應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的效果按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程,硬泡聚氨酯一體化材料應(yīng)達(dá)到的主要性能指標(biāo)為:
1)密度≥55 kg/m2;
2)抗壓強(qiáng)度≥300kPa;
3)導(dǎo)熱系數(shù)≤0.022 w;(m.Κ);
3)尺寸穩(wěn)定性≤1%;
5)吸水率≤1%;
6)閉孔率≥95%。
按照中國建筑科學(xué)研究院物理所的計算和華北標(biāo)辦《88J5-l屋面》圖籍設(shè)計,在我國通用屋面結(jié)構(gòu)作法中,硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料厚度25mm時,可達(dá)到節(jié)能50%要求,厚度40mm時可達(dá)到節(jié)能65%要求。在實(shí)際工程應(yīng)用中,相同的建筑,夏天硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)比傳統(tǒng)作法的室內(nèi)溫度低3~4℃。
該屋面材料在科技部辦公樓屋面種植系統(tǒng)應(yīng)用后,美國檢測機(jī)構(gòu)測試節(jié)能達(dá)到72.6%,清華大學(xué)檢測,耗能由一般辦公樓的200~300 W/m2下降到73 Wm2;北京菖莆河天趣園魚池改造工程3年來使用完好,有效防水保溫,環(huán)保無污染;應(yīng)用在北京棕櫚泉國際高級公寓的室內(nèi)游泳池是防水環(huán)保性能的又一體現(xiàn);上海中國殘疾人體育藝術(shù)培訓(xùn)基地屋面防水保溫工程,輕型框架結(jié)構(gòu)和屋面限高,使硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的優(yōu)勢得到很好發(fā)揮;武警總部住宅樓讓硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料和彩瓦結(jié)合得十分完美。
2.6 制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程規(guī)范推廣應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)必須科學(xué)規(guī)范,1999年參照德國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),我國制定了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JCJ14-1999《聚氨酯硬泡體防水保溫工程技術(shù)規(guī)程》,對工程應(yīng)用起到指導(dǎo)和控制作用,被建設(shè)部評為全國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)。在國內(nèi)不斷研究探討過程中,山東、上海等地先后制定了地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程,推動了一體化屋面系統(tǒng)的發(fā)展。2004年建設(shè)部正式下達(dá)了編制硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范的任務(wù),目的是確保科學(xué)正確地應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫材料,為完善新型屋面系統(tǒng)、應(yīng)用新技術(shù)和施工工藝提供依據(jù)。
2.7 積極推動硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)發(fā)展國家建設(shè)部、科技部多方面抓節(jié)能建筑項目,對節(jié)能效果好的硬泡聚氨酯相關(guān)研究給予大力支持。中國建筑防水材料工業(yè)協(xié)會做了大量推動工作,從行業(yè)發(fā)展角度,努力為推廣硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)制定規(guī)劃、設(shè)立課題、開拓市場。其他相關(guān)行業(yè)協(xié)會、組織也給予了不同程度的關(guān)注。
3、國內(nèi)推廣應(yīng)用中存在的問題及對策
3.1 盡早將硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料國產(chǎn)化,降低成本,達(dá)到國外先進(jìn)技術(shù)水平,這也是能否加快推廣硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的關(guān)鍵。
3.2 頒布實(shí)施國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)國家正在組織編寫的硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范,應(yīng)立足于我國實(shí)際和一體化屋面的特點(diǎn),參照國際先進(jìn)水平,為推廣硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。
3.3 制定屋面節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和評價體系,跟上我國節(jié)能的總體規(guī)劃要求,建造節(jié)能綠色環(huán)保建筑。應(yīng)制定可行的高水平的屋面節(jié)能指標(biāo)體系,屋面整體的節(jié)能評價體系,要有可鑒的節(jié)能效果數(shù)據(jù)。
3.4 進(jìn)一步完善硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的理論、設(shè)計、施工及檢測,有機(jī)地將不同學(xué)科和材料統(tǒng)一到系統(tǒng)上,突出可持續(xù)性。
3.5 隨著國家對建筑市場管理的加強(qiáng),對節(jié)能建筑要求的提高,硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)將受到關(guān)注并得到更多的應(yīng)用,同時也會受到偽劣和假冒材料的沖擊,后果將讓人們看到許多失敗的工程實(shí)例,阻礙或斷送系統(tǒng)的發(fā)展。因此要加強(qiáng)市場的監(jiān)管力度。
據(jù)不完全統(tǒng)計,我國年防水工程量約6億m2,絕大多數(shù)工程屋面節(jié)能不達(dá)標(biāo),國家有關(guān)方面提出,到2010年,全國城鎮(zhèn)建筑總能耗要基本實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%,一些大城市目標(biāo)要達(dá)到節(jié)能65%。特別是對原有建筑的節(jié)能改造,需要較簡易的工序、最少的建筑垃圾產(chǎn)生量、較長的使用壽命和較佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,這些都為硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)的推廣提供了契機(jī),預(yù)計硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統(tǒng)會得到快速發(fā)展。
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