摘 要：介紹了國內外硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的應用情況；分析了該屋面系統的優(yōu)勢及推廣中存在的問(wèn)題；指出目前我國大力發(fā)展節能型住宅、推廣普及節能技術(shù)，必將使防水保溫屋面系統得到迅速發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：建筑節能；硬泡聚氨酯；防水保溫

　　一體化屋面系統許多住在樓頂的人們總是在抱怨，室內夏天熱、冬天冷，空調不停仍擋不住夏日炎炎，暖氣開(kāi)足也無(wú)法使室溫達到舒適，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狀。據有關(guān)資料表明，目前我國能夠達到采暖建筑節能設計標準的建筑僅占城市既有采暖居住建筑面積的6.5％，建筑的節能已成為緊迫的任務(wù)。

　　有房屋建筑就有屋頂，自古至今，無(wú)論中外，屋面保溫和防水一直是不斷研究的課題。傳統的保溫和防水是兩個(gè)獨立體系，現在防水材料已形成六大門(mén)類(lèi)，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，有機地結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，抑制相互間的不利影響，許多專(zhuān)家和實(shí)際應用者都在用畢生的精力進(jìn)行研究。

　　當屋面保溫和防水作為系統來(lái)研究的時(shí)候，結合建造綠色環(huán)保節能建筑，為加快推廣應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統提供了大好時(shí)機。

　　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《新能源節約法》于2002年生效，制定了新建建筑的能耗新標準，規定建筑允許能耗比2002年前下降30％左右。

　　德國建筑保溫節能技術(shù)新規范的一大特點(diǎn)，是從控制單項建筑維護結構（如外墻、外窗和屋頂）的最低保溫隔熱指標，轉化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑只有滿(mǎn)足新的節能標準才能上馬，有節能措施的項目可享受低息貸款。隨著(zhù)對建筑屋面防水保溫和節能效果的重視，推廣應用聚氨酯硬泡體防水保溫一體化屋面系統得到德國建筑工程院的授權，同時(shí)也得到其它歐洲國家的官方認定和應用授權。

　　德國是較早研究聚氨酯技術(shù)的，經(jīng)過(guò)在實(shí)際應用中的不斷發(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(shí)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，構成了可靠的防水保溫屋面系統。據歐洲建筑師介紹，一些早期的聚氨酯防水保溫一體化屋面系統工程至今已使用30年以上，不需要翻修，仍然穩定地保持保溫和防水功能。

　　美國屋面工業(yè)調研報告介紹，硬泡聚氨酯防水保溫材料在新、舊屋面中的應用已超過(guò)屋面系統總量的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能，大多數地方建筑法規要求新建屋面或更換屋面必須達到最小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。據有關(guān)資料介紹，美國德克薩斯A＆M大學(xué)主校區在過(guò)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，且幾乎沒(méi)有維修過(guò)。

　　日本為了保證住宅建筑設計質(zhì)量，對住宅各個(gè)部分都制定了標準，節能標準中按不同的溫度區域，規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(cháng)建筑物的使用壽命。

　　聚氨酯防水保溫一體化屋面系統在英國、比利時(shí)等國家都制定了相關(guān)的標準規范和推廣應用措施。

　　2、國內硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面技術(shù)發(fā)展現狀

　　2.1 我國建筑屋面節能現狀目前建筑節能已成為我國十分重視的大事，中央領(lǐng)導多次強調：要充分重視節約能源資源的重要性和迫切性，切實(shí)做到從節約資源中求發(fā)展，大力發(fā)展節能型住宅，推廣普及節能技術(shù)，把節能放在能源戰略的首要地位。

　　據有關(guān)專(zhuān)家分析，到2020年，如果城鎮建筑全部達到節能標準，每年可節省3.35億t標準煤；空調高峰負荷可減少8000萬(wàn)kW，相當于我國從1988年到2002年5年新增電力容量的總和，或4.5個(gè)三峽大壩的發(fā)電量，或相當于每年國家可以節省電力建設投資1萬(wàn)億元。對于建筑建材行業(yè)，建筑節能刻不容緩。

　　現在我國城鄉既有建筑面積約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(guò)高。

　　隨著(zhù)人民生活水平的不斷提高，對建筑熱舒適度的要求也越來(lái)越高，但目前我國建筑屋面絕大多數達不到節能效果，要達到室內的舒適度，就必須加大采暖和空調的使用率，即要付出更多的能源代價(jià)。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)達到節能標準，是非常迫切的任務(wù)。

　　2.2 推廣應用保溫防水屋面系統防水保溫在建筑屋面上是一個(gè)完整的系統，由于防水材料和保溫材料是兩個(gè)體系，防水材料基本沒(méi)有保溫功能，保溫材料不能夠防水。在實(shí)際應用中，因防水質(zhì)量漏水導致保溫失效，保溫含水影響或破壞防水層的現象屢有發(fā)生，失敗的工程引起了社會(huì )的強烈不滿(mǎn)，帶來(lái)不可忽視的經(jīng)濟效益損失。由于屋面材料均不可循環(huán)利用，屋面工程的翻修還會(huì )產(chǎn)生大量的建筑垃圾，增加綜合費用。推廣應用防水保溫一體化屋面系統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)展現狀？

　　我國應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)和設備，成立了中德合資三利防水保溫工程有限公司，在國內專(zhuān)門(mén)致力于推廣應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統。國內不同地區的幾個(gè)研究、施工單位也在不斷地探索和實(shí)踐，至今該材料在國內已有8年以上的應用歷史，完成上百萬(wàn)m²屋面工程，防水保溫和節能效果顯著(zhù)，受到各有關(guān)方面關(guān)注。研究應用表明，硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統是屋面防水保溫系統的成功典范，它將不同功能有機結合為一體，組成可靠性很強的屋面系統，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(cháng)期的節能效果。

　　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場(chǎng)噴涂硬泡體材料，而不是幾種功能性材料的復合，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。獨特的配制和高品質(zhì)的原材料，保證了成品閉孔率可達到95％以上，施工后形成連續的無(wú)接縫整體，有效地保證了防水質(zhì)量。

　　3）保溫節能效率高。由于在高密度下仍具備極低的導熱系數，保溫隔熱性能甚佳，節能效果明顯。當施工厚度達40mm時(shí)，可達到國家規定的節能65％的要求。

　　4）可靠性高。在傳統防水、保溫作法中，防水失敗了保溫就會(huì )失效；保溫含水使防水層損壞，從而防水保溫系統功能失效。一體化材料由于功能可以兼顧互補，防水和保溫性能同時(shí)得到保證，大大增強了系統的可靠性。

　　5）粘結強度高。材料與混凝土、金屬、木質(zhì)等基面均能良好地粘結，適用范圍廣。

　　6）荷重輕。施工厚度30～40mm時(shí)，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構建筑。

　　7）施工快捷簡(jiǎn)便。材料固化速度很快，噴涂后20min后可上人，簡(jiǎn)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部構造，施工作法簡(jiǎn)易，有效保證工程質(zhì)量。

　　8）無(wú)氟發(fā)泡，符合環(huán)保。適應環(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(cháng)。當具有防護材料保護不直接受紫外線(xiàn)照射時(shí)，工程耐用年限30年以上。

　　10）可持續性好。據有關(guān)資料定義：它是一種節能的，采用對環(huán)境影響和包含能小的材料，使用壽命長(cháng)，維護少，并且從設計、施工、翻修到再利用和最終廢棄的整個(gè)期間產(chǎn)生廢料少的一種屋面系統。

　　2.5 應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的效果按照有關(guān)標準規程，硬泡聚氨酯一體化材料應達到的主要性能指標為：

　　1）密度≥55 kg／m²；

　　2）抗壓強度≥300kPa；

　　3）導熱系數≤0.022 w；（m.Κ）；

　　3）尺寸穩定性≤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辦《88J5－l屋面》圖籍設計，在我國通用屋面結構作法中，硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料厚度25mm時(shí)，可達到節能50％要求，厚度40mm時(shí)可達到節能65％要求。在實(shí)際工程應用中，相同的建筑，夏天硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統比傳統作法的室內溫度低3～4℃。

　　該屋面材料在科技部辦公樓屋面種植系統應用后，美國檢測機構測試節能達到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(yú)池改造工程3年來(lái)使用完好，有效防水保溫，環(huán)保無(wú)污染；應用在北京棕櫚泉國際高級公寓的室內游泳池是防水環(huán)保性能的又一體現；上海中國殘疾人體育藝術(shù)培訓基地屋面防水保溫工程，輕型框架結構和屋面限高，使硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的優(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合得十分完美。

　　2.6 制定技術(shù)標準和工程規范推廣應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統必須科學(xué)規范，1999年參照德國有關(guān)標準，我國制定了國家行業(yè)標準JCJ14－1999《聚氨酯硬泡體防水保溫工程技術(shù)規程》，對工程應用起到指導和控制作用，被建設部評為全國工程建設標準定額優(yōu)秀標準。在國內不斷研究探討過(guò)程中，山東、上海等地先后制定了地方標準規程，推動(dòng)了一體化屋面系統的發(fā)展。2004年建設部正式下達了編制硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規范的任務(wù)，目的是確�？茖W(xué)正確地應用硬泡聚氨酯防水保溫材料，為完善新型屋面系統、應用新技術(shù)和施工工藝提供依據。

　　2.7 積極推動(dòng)硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統發(fā)展國家建設部、科技部多方面抓節能建筑項目，對節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(huì )做了大量推動(dòng)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制定規劃、設立課題、開(kāi)拓市場(chǎng)。其他相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì )、組織也給予了不同程度的關(guān)注。

　　3、國內推廣應用中存在的問(wèn)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的關(guān)鍵。

　　3.2 頒布實(shí)施國家規范標準，現國家正在組織編寫(xiě)的硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規范，應立足于我國實(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提供科學(xué)依據。

　　3.3 制定屋面節能的標準和評價(jià)體系，跟上我國節能的總體規劃要求，建造節能綠色環(huán)保建筑。應制定可行的高水平的屋面節能指標體系，屋面整體的節能評價(jià)體系，要有可鑒的節能效果數據。

　　3.4 進(jìn)一步完善硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的理論、設計、施工及檢測，有機地將不同學(xué)科和材料統一到系統上，突出可持續性。

　　3.5 隨著(zhù)國家對建筑市場(chǎng)管理的加強，對節能建筑要求的提高，硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統將受到關(guān)注并得到更多的應用，同時(shí)也會(huì )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，阻礙或斷送系統的發(fā)展。因此要加強市場(chǎng)的監管力度。

　　據不完全統計，我國年防水工程量約6億m²，絕大多數工程屋面節能不達標，國家有關(guān)方面提出，到2010年，全國城鎮建筑總能耗要基本實(shí)現節能50％，一些大城市目標要達到節能65％。特別是對原有建筑的節能改造，需要較簡(jiǎn)易的工序、最少的建筑垃圾產(chǎn)生量、較長(cháng)的使用壽命和較佳的技術(shù)經(jīng)濟效果，這些都為硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的推廣提供了契機，預計硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統會(huì )得到快速發(fā)展。