硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（ Pur）是目前除真空絕熱外效果最好的保溫材料。在航天工程中用于液氫、液氧火箭推進(jìn)劑儲箱的隔熱。這兩種低溫液體的沸點分別低達(dá)-253℃和-183℃，蒸發(fā)潛熱非常低，少量漏熱即可引起猛烈蒸發(fā)，對隔熱的要求極其苛刻。民用上廣泛用作冰箱冰柜的隔熱。Pur作為性能最好的保溫材料，用于外墻外保溫有極強(qiáng)的優(yōu)勢，能輕易達(dá)到節(jié)能65%的目標(biāo)。Pur用于外墻外保溫主要有現(xiàn)場噴涂、現(xiàn)場澆注和保溫裝飾復(fù)合板三種方式。保溫裝飾復(fù)合板是由裝飾面材—Pur保 溫芯材—底面材組合而成的夾芯結(jié)構(gòu)，是近年來開發(fā)的一種新產(chǎn)品。底面材可以采用纖維增強(qiáng)的水泥薄板，裝飾面材可以選用石材、瓷磚、金屬板、鋁塑板、纖維水 泥板等，由于復(fù)合板的生產(chǎn)過程在工廠完成，質(zhì)量嚴(yán)格可控，不象現(xiàn)場噴涂和澆注完全是現(xiàn)場濕作業(yè)，容易受施工條件的影響，而且裸露時間長，著火隱患大，因而 最受歡迎。 為了解決pur燃燒性能達(dá)不到A級,按照46號文不能用于高層建筑的問題，廊坊華宇新開發(fā)了一項技術(shù)，就是復(fù)合板生產(chǎn)中，在pur的四個側(cè)邊加設(shè)A級保溫材料防護(hù)層，使pur不僅僅兩個面被不燃的面材完全覆蓋，而且四個側(cè)邊也被A級保溫材料防護(hù)層完全覆蓋。復(fù)合板整體的燃燒性能可以提升到A級。經(jīng)過不懈努力，廊坊華宇已經(jīng)成為國內(nèi)唯一擁有兩條意大利引進(jìn)pur復(fù)合板連續(xù)生產(chǎn)線的企業(yè)，年生產(chǎn)能力達(dá)到600萬平米，為國內(nèi)之冠。限于時間，以下我們只能簡單介紹一下我們的產(chǎn)品，感興趣的話，歡迎到企業(yè)考察。
一、 最優(yōu)異的保溫性能
pur是目前所有保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)最低的。達(dá)到同樣的保溫效果，pur保溫層的厚度最薄，只要2cm厚pur就可達(dá)到86cm厚磚墻的保溫效果。保溫層厚度小導(dǎo)致整個建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)變薄，節(jié)省土地；厚度小也減小了復(fù)合板的自重力矩，提高了安全性；表1給出不同保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和具有相同保溫效果的材料厚度對比。
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材料 |
導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K |
保溫層厚度CM |
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pur |
0.021 |
2 |
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xps |
0.032 |
3 |
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eps |
0.044 |
4 |
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礦物棉 |
0.075 |
7.1 |
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木材 |
0.10 |
10 |
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混凝土 |
0.45 |
43 |
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粘土磚 |
0.86 |
86 |
表1導(dǎo)熱系數(shù)和保溫層厚度對比
二、最長的使用壽命
通常保溫材料的性能都隨使用時間而退化，出現(xiàn)使用壽命與建筑不匹配的問題。退化分結(jié)構(gòu)性退化和功能性退化，即強(qiáng)度退化和保溫性能退化。Pur的結(jié)構(gòu)性退化只有在紫外線直接輻照下才會發(fā)生，在復(fù)合板的情況下接觸不到紫外線，不可能發(fā)生結(jié)構(gòu)性退化，不去討論它。關(guān)于Pur保溫性能的退化，為了確定推進(jìn)劑儲箱的保質(zhì)期，我們在航天部門時曾專門立項做過深入的試驗研究。pur為閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料，（導(dǎo)熱模型）該 類材料保溫性能的退化主要是由于閉孔內(nèi)低熱導(dǎo)率的發(fā)泡劑氣體向外滲透，外面高熱導(dǎo)率的空氣向內(nèi)滲透，孔內(nèi)高熱導(dǎo)率氣體比例越來越高引起的。退化的速度取決 于發(fā)泡劑氣體的滲透速率，根據(jù)試驗結(jié)果，滲透速率取決于發(fā)泡劑、孔壁樹脂、溫度、濃度差等因素，由于發(fā)泡劑和樹脂的差異，pur 中發(fā)泡劑的滲透速率遠(yuǎn)低于其他泡沫塑料，因此其保溫性能退化最慢，使用壽命是最長的。雖然作為新材料國內(nèi)建筑方面還沒有很長時間的案例，但這一結(jié)論已經(jīng)被大量國外實踐所證實。據(jù)美國聚氨酯協(xié)會對采用pur保溫的1600套房屋中的160套進(jìn)行的調(diào)查，在美國6種氣候條件下，這些建筑時間最長達(dá)26年，至今有93%的工程未超過10%的退化。歐洲的實踐表明，pur在城市集中供暖管道中使用30年后，其保溫性能的退化不超過20%。由于pur保溫性能的退化隨溫度升高而加劇，因此用在外墻保溫時，退化程度還會低一些。在采用適當(dāng)保險系數(shù)的情況下，完全可以做到在建筑物的使用年限內(nèi)，pur保溫裝飾復(fù)合板的保溫性能始終滿足節(jié)能指標(biāo)，達(dá)到與建筑同壽命的水平。我國建筑物的設(shè)計使用年限一般為50年，除每隔10~15年需要對用來密封板與板縫隙的耐候膠進(jìn)行檢查保養(yǎng)外，不必?fù)?dān)心復(fù)合板本體的性能退化。
三、最高的消防安全性
為了解決性能最好的保溫材料pur燃燒性能達(dá)不到A級,按照46號文不能用于高層建筑的問題，廊坊華宇新開發(fā)了一項技術(shù)，就是復(fù)合板生產(chǎn)中，在pur的四個側(cè)邊加設(shè)A級保溫材料防護(hù)層，使pur不僅僅兩個面被不燃的面材完全覆蓋，而且四個側(cè)邊也被A級保溫材料防護(hù)層完全覆蓋。復(fù)合板整體的燃燒性能可以提升到A級。不僅在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上大大提升了安全性，而且安裝時不用龍骨，不用電焊更是達(dá)到了最高的安全性。用于舊房改造時完全可以邊住人，邊改造。見視頻
最近由于上海大火，對pur發(fā)生一些誤解，利用這個機(jī)會多說些話澄清一下：
1、聚氨酯是易燃材料
聚氨酯燃燒性能按工藝配方分三個檔次，其中B3級為易燃材料，B2級為可燃材料，B1級為難燃材料。達(dá)到B2級以上的聚氨酯（含B2級）本身是不會被電焊火花引燃的，也不具備火災(zāi)蔓延風(fēng)險。按照我國規(guī)范要求，建筑外墻保溫的聚氨酯不得低于B2級。 所有的火災(zāi)事故發(fā)生都是違規(guī)作業(yè)造成的。根據(jù)上海市消防局局長的介紹，這次火災(zāi)是違規(guī)焊接引燃了尼龍網(wǎng)，又引燃了腳手架上的竹片踏腳板，同時現(xiàn)場風(fēng)較大， 導(dǎo)致火勢順著尼龍網(wǎng)和腳踏板快速蔓延，最終引燃了泡沫材料和建筑物室內(nèi)的家具和裝修物資等，特別是室內(nèi)的電線、煤氣管道等在大火下造成了火焰在室內(nèi)的傳 播，最終導(dǎo)致了嚴(yán)重的損失。
按照上海市消防局初步調(diào)查的結(jié)果，火災(zāi)是發(fā)生在10層左右的，從火災(zāi)被撲滅后的照片看，失火大樓10層以下的聚氨酯硬泡已經(jīng)進(jìn)行了砂漿找平覆蓋，聚氨酯硬泡基本完好，并沒有參與燃燒，沒有助長火勢蔓延。而12層以上的部位，并沒有聚氨酯泡沫存在，因此也不存在聚氨酯硬泡導(dǎo)致火勢蔓延的問題。
2、聚氨酯燃燒毒性極大，吸入一口即可致命
聚氨酯本身是無毒的， 聚氨酯泡沫中僅含有少量的氮（不到10%）。因此在其燃燒氣體中只有低濃度的氰化氫。實驗證明：聚氨酯燃燒過程中產(chǎn)生的有毒氣體并不比我們常見的含N物質(zhì)多，如羊毛、晴綸，木材等。其中這方面的測試最常用的是德國標(biāo)準(zhǔn)DIN53436。結(jié)果表明，相同體積的聚氨酯硬泡與木材燃燒時產(chǎn)生的危害物質(zhì)強(qiáng)度相當(dāng)，而比同等燃燒條件下毛氈和皮革產(chǎn)生的危害物強(qiáng)度低。
3、該禁止使用聚氨酯泡沫
不能因為企業(yè)違規(guī)操作釀成火災(zāi)和一些不合適的流言就否定一種材料。如果真的禁用，那么汽車，火車，輪船，飛機(jī)的座椅，扶手，儀表板，方向盤，以及保溫隔音材料也都要禁用，同樣影院，會議室、賓館酒店中的座椅、沙發(fā)，床墊也都要禁用，因為這些100%都是用的聚氨酯泡沫材料。
聚氨酯是一種性能優(yōu)異的保溫節(jié)能材料，發(fā)達(dá)國家大量應(yīng)用在建筑節(jié)能領(lǐng)域。某種意義上甚至可以說，正是由于將50%以上的聚氨酯用于節(jié)能建筑，才使得發(fā)達(dá)國家的單位面積建筑能耗僅為我國的1/3。我們應(yīng)該通過保證材料燃燒性能達(dá)標(biāo)、強(qiáng)化安全施工管理、杜絕違章違法行為來確保安全，而不是草率地禁用。
四、最簡單的施工工藝和最高的性價比
華 宇公司外墻保溫裝飾復(fù)合板體系由復(fù)合板、配套的水泥砂漿和金屬鉚固件組成，施工非常簡單快捷，由于復(fù)合板底面材采用水泥基背襯，是水泥基材料，因此與墻體 間可以直接采用水泥砂漿來連接。實現(xiàn)水泥粘結(jié)水泥，最簡單、最廉價、也最可靠。因為同種材料界面相容性最好，粘結(jié)處的強(qiáng)度與水泥砂漿固化物本體強(qiáng)度最接 近，而水泥砂漿固化物強(qiáng)度是可以高達(dá)數(shù)十Mpa的。為了在水泥砂漿固化前承受載荷，也為了進(jìn)一步提升外墻保溫體系的安全可靠性，我們還增加了金屬鉚固件作為輔助手段。圖金 屬鉚固件一端以膨脹螺栓方式植入墻體，另一端與裝飾面材鉚固。通過以上方式，大大簡化了傳統(tǒng)外墻保溫體系復(fù)雜的施工工藝，避免了由于大量現(xiàn)場濕作業(yè)，施工 質(zhì)量過于依賴現(xiàn)場環(huán)境、氣候、人員素質(zhì)等因素的弊病。實現(xiàn)了最大程度的廠內(nèi)機(jī)械化制作，施工現(xiàn)場幾乎沒有建筑垃圾、建筑粉塵和大的噪音，并可縮短50~60%的施工周期，做到擾民的程度最輕，擾民的時間最短，加上安全性有保障，用于舊房改造時可以邊住人邊改造?？s短工期的另一優(yōu)勢是在勞動力成本日益高漲的情況下，大幅度降低施工費用，致使在pur原材料價格大大高于傳統(tǒng)保溫材料的情況下，pur保溫裝飾復(fù)合板體系的造價不高于甚至低于傳統(tǒng)保溫裝飾工程的造價。以下以工程實例來說明這一點：
豪華型外墻外保溫系統(tǒng)的比較
豪華型外墻外保溫系統(tǒng)是指以天然石材為裝飾面材，達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)方式包括以下工序：
1,將7cm厚的XPS板用粘結(jié)砂漿黏貼到墻體上
2,在XPS表面抹第一層抹面砂漿
3,鋪設(shè)玻纖網(wǎng)格布,抹第二層抹面砂漿,壓入第二層網(wǎng)格布
4，架設(shè)龍骨
5，在龍骨上安裝石質(zhì)裝飾面材
6，用保溫條和耐候膠處理面材間的縫隙
華宇復(fù)合板系統(tǒng)簡化為以下工序：
1,將保溫芯材為5cm厚PUR的復(fù)合板用粘結(jié)砂漿黏貼到墻體上
2,安裝金屬錨固件
3,用保溫條和耐候膠處理面材間的縫隙
兩者間施工周期和造價的比較列于表2。豪華型華宇復(fù)合板系統(tǒng)不但每平米可降低220元造價，而且可縮短60%的施工周期。
普及型外墻外保溫系統(tǒng)的比較
普及型外墻外保溫系統(tǒng)是指在水泥面材上噴涂真石漆為裝飾層，達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)方式包括以下工序：
1,將7cm厚的XPS板用粘結(jié)砂漿黏貼到墻體上
2,在XPS表面抹第一層抹面砂漿
3,鋪設(shè)玻纖網(wǎng)格布,抹第二層抹面砂漿,壓入第二層網(wǎng)格布
4，縫處理
5，噴涂真石漆，完成外飾面（空中作業(yè)）
普及型華宇復(fù)合板系統(tǒng)的施工工序與豪華型完全相同，只是在生產(chǎn)復(fù)合板時將裝飾面材換成纖維增強(qiáng)水泥板，再在車間內(nèi)噴好漆就可以了。
五、最可靠的結(jié)構(gòu)安全性
結(jié)構(gòu)安全性關(guān)系到在使用中是否發(fā)生脫落、開裂等事故。當(dāng)采用華宇Pur保溫裝飾復(fù)合板時，這方面的安全性也是最有保障的。
5.1 具有良好的抗凍融能力
在 我國北方地區(qū)，外墻飾面瓷磚脫落現(xiàn)象司空見慣，重要原因之一就是外墻保溫系統(tǒng)不具備抗凍融能力。當(dāng)有水滲入外墻，或即使不漏，冬季室內(nèi)溫度高于室外，造成 室內(nèi)水蒸氣濃度高于室外，在濃度差作用下，水蒸氣透過墻體向室外滲透擴(kuò)散。當(dāng)水蒸氣到達(dá)瓷磚、石材等高滲透阻面材時，就會聚集凝結(jié)在界面，當(dāng)界面溫度低于0℃時，就會結(jié)冰。水結(jié)冰時體積變大，產(chǎn)生很大的膨脹力，當(dāng)與高滲透阻面材直接相貼的是剛性材料如混凝土、砌塊、砂漿時，這種膨脹力就發(fā)生很大的破壞作用。但是，在華宇公司的保溫裝飾復(fù)合板里，與高滲透阻裝飾面材直接相貼的是Pur，Pur是彈性材料，具有良好的彈性形變能力。即使反復(fù)凍融循環(huán)也不會造成界面破壞。
退一萬步說，即使發(fā)生凍融破壞，我們的系統(tǒng)里還有金屬錨固件，其一端以膨脹螺栓方式植入墻體，另一端與裝飾面材鉚固。實測結(jié)果每個華宇錨固件的承載能力為210~270kg，每平米復(fù)合板安裝的錨固件一般為4個，而復(fù)合板的最大重量僅為40kg/m2。
5.2具有優(yōu)良的抗飾面開裂能力
裝 飾面開裂是外墻保溫裝飾系統(tǒng)的另一大問題。不但影響外觀，更重要的是當(dāng)降水漏入裂縫后，會產(chǎn)生極大破壞作用。通常外裝飾面開裂主要有內(nèi)外兩個原因，外部原 因是溫度變化，外飾面熱脹冷縮產(chǎn)生了熱應(yīng)力。由于華宇保溫裝飾復(fù)合板的尺度并不很大，板與板之間的縫隙又采用了彈性密封材料，能有效地釋放應(yīng)力，因此不會 產(chǎn)生開裂；內(nèi)部原因是建筑主體結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂傳遞到外裝飾面。此時由于保溫層采用了彈性材料Pur，也能有效地阻斷裂縫的傳遞。總之在這兩種情況下，華宇公司的外墻保溫裝飾系統(tǒng)都不會發(fā)生飾面開裂，具有優(yōu)良的抗飾面開裂能力。
5、3不會發(fā)生曲翹形變
熟化不充分的硬質(zhì)保溫材料安裝后繼續(xù)反應(yīng)，也是造成外墻保溫裝飾體系曲翹形變、出現(xiàn)脫落、開裂等質(zhì)量問題的原因之一。Pur只需要3天就可以完成熟化，容易滿足熟化后用于墻體的要求。而xps、eps需要42天才能完成熟化，經(jīng)常發(fā)生未經(jīng)充分熟化就使用，然后出現(xiàn)問題的情況。
5、4極具裕量的強(qiáng)度
外墻保溫系統(tǒng)承受的載荷主要有自身重力和風(fēng)載荷。自重造成剪切載荷、正面風(fēng)造成壓縮載荷、側(cè)面風(fēng)引起的負(fù)壓造成拉伸載荷。華宇外墻保溫裝飾體系強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)主要是保溫材料Pur、Pur與兩個面材的界面、以及復(fù)合板與墻體的界面。只有這些薄弱環(huán)節(jié)的最低強(qiáng)度與載荷的最大值相比有較大裕量時，系統(tǒng)的強(qiáng)度安全性才是有保障的。大量的試驗證明，Pur本體的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度以及Pur與兩個面材之間粘結(jié)強(qiáng)度的最低值，都超過0.10Mpa。所謂最低值是指反復(fù)經(jīng)歷凍融試驗和水浸等惡劣條件后的測定值。至于復(fù)合板與墻體的粘結(jié)強(qiáng)度，前面已提過，由于板的水泥質(zhì)底面材是直接通過水泥砂漿與墻體粘結(jié)的，其粘結(jié)強(qiáng)度無論拉伸還是剪切的最低值都在1Mpa以上。
華宇保溫裝飾復(fù)合板自重造成的剪切載荷隨裝飾面材而變，但即使采用最重的石材飾面時（規(guī)格為40kg/m2），對應(yīng)的剪切載荷僅為0.0004Mpa,與最低強(qiáng)度值0.1Mpa相比有250倍的巨額裕量；以12級颶風(fēng)的極端風(fēng)載荷0.005Mpa計算，保溫裝飾系統(tǒng)的最低強(qiáng)度比風(fēng)的載荷也有數(shù)十倍的裕量。因此，通常在設(shè)計時可以完全不考慮自重和壓縮載荷，只驗算一下保溫裝飾系統(tǒng)抗拉強(qiáng)度的最低值與當(dāng)?shù)貥O端風(fēng)速拉伸載荷相比的安全裕量即可。由于保險系數(shù)通常取10~20就足夠了，鑒于復(fù)合板與墻體間的水泥砂漿粘結(jié)層強(qiáng)度裕量太大，為了節(jié)省材料和施工時間，除施工條件特別惡劣外，可以采用部分粘結(jié)的施工工藝，粘結(jié)點大致均布，粘結(jié)區(qū)的總面積達(dá)到板材面積的40~50%就足夠可靠了。
以上的分析計算完全忽略了金屬錨固件提供的強(qiáng)度。實際的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全性比以上的結(jié)果還要可靠。
六、復(fù)合板的生產(chǎn)工藝最簡單
保溫裝飾復(fù)合板的生產(chǎn)，本質(zhì)上就是將保溫材料與兩個面材或者還有四個側(cè)邊保護(hù)層粘結(jié)成一體，并滿足粘結(jié)強(qiáng)度要求。在保溫材料中，只有Pur具有在發(fā)泡過程中產(chǎn)生很強(qiáng)的粘結(jié)性，能自動與接觸物牢固地粘結(jié)成一體的特性（自粘接性）。因此也只有Pur保溫裝飾板可以利用自粘結(jié)性實現(xiàn)在生產(chǎn)線上一次成型。生產(chǎn)效率高，節(jié)省加工成本，而且自粘結(jié)性屬于反應(yīng)性粘結(jié)，強(qiáng)度往往高于添加膠黏劑的粘結(jié)方式。其他保溫材料都必須外加膠黏劑，復(fù)合板經(jīng)二次甚至多次加工方能成型。
七、最適合于邊住人邊改造
通過以上論述可以看出，在前提下，華宇保溫裝飾復(fù)合板體系工程安全性確有保障，擾民程度最輕，擾民時間最短。比較起來最適合邊施工邊住人。對于已有建筑的改造非常有利。雖然pur材料價格比較高，但是采用pur時復(fù)合板加工成本低、體系的施工成本低、維護(hù)更新成本低（安全性高，使用壽命長）、節(jié)能效果和安全保障又明顯優(yōu)于其他保溫體系，綜合優(yōu)勢顯著，是節(jié)能建筑的最佳選擇。與其他企業(yè)相比，因為華宇自身具有生產(chǎn)單體聚醚和組合聚醚的能力，自供原料降低了pur材料成本，加之擁有兩條意大利引進(jìn)復(fù)合板連續(xù)生產(chǎn)線，更進(jìn)一步強(qiáng)化了這種優(yōu)勢。
