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(jì)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(gè)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(shí)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(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)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(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(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(bào)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(jì)質(zhì)量，對住宅各個(gè)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(shí)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(gè)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(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(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(gè)完整的系統(tǒng)，由于防水材料和保溫材料是兩個(gè)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(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(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(shí)，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(shí)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(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(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(shí)，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(jì)、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(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(jì)算和華北標(biāo)辦《88J5－l屋面》圖籍設(shè)計(jì)，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(shí)，可達(dá)到節(jié)能50％要求，厚度40mm時(shí)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(xiàng)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(jià)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(jià)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(jì)、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(shí)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(jì)，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(jì)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。