喷涂硬泡聚氨酯在建筑节能中的应用

喷涂硬泡聚氨酯在建筑节能中的应用随着人们生活水平的提高，在寒冷的冬日享受温暖、在酷热的盛夏享受清凉逐渐成为人们的基本需要。为房子穿上绿色的外衣，可以节约能源，减少能耗。传统的工艺是将EPS、XPS，岩棉，无机保温砂浆等作为隔热保温材料，以减少热量损失，最大限度地节约能源。喷涂硬泡聚氨酯工艺的出现为建筑物隔热保温提供了新的解决方案。喷涂硬泡聚氨酯的无缝喷涂施工工艺具有100%自粘结，防水保温一体化，无冷热桥，防霉防潮，使用寿命长等特点。同时，作为目前已知的保温效果最好的常规保温材料，达到同样的保温隔热效果，聚氨酯的厚度比XPS系统减少30%，比EPS减少50%，提高了空间利用率。

一、喷涂硬泡聚氨酯简介

硬泡聚氨酯保温材料作为目前保温效果最好的外墙保温材料之一，只需2到6厘米的使用厚度就可以在中国大部分地区达到节能65%的要求。喷涂硬泡聚氨酯保温材料是以异氰酸酯(俗称黑料)和混合发泡剂、催化剂、改性剂、阻燃剂、抗老化剂等多种助剂的多元醇(俗称白料)，通过专门设备按照特定比例均匀混合、高压喷涂、现场无氟发泡形成的高分子聚合物新型防水保温材料。它拥有连续致密的表层及闭孔率高达95%以上的互联壁高强度蜂窝结构，是防水、保温、隔热、隔气、防腐等多种功能于一体的新型节能材料。硬泡聚氨酯保温材料在欧美发达国家已经使用了30多年，应用相当普及，已经显示出较聚苯乙烯板、胶粉聚苯颗粒砂浆等其他保温体系更为巨大的优势和更广泛的适用性。

二、喷涂硬泡聚氨酯物理特性和适用范围

根据《GB50404-2007硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》，喷涂硬泡聚氨酯可分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种，其中Ⅰ型应用于外墙和屋面的保温系统，Ⅱ型、Ⅲ型应用于屋面的保温防水复合系统。GB50404-2007中规定屋面用喷涂硬泡聚氨酯的物理特性请见表1。亨斯迈聚氨酯保宏系统可用于不同气候区、不同建筑节能标准的外墙和屋面保温系统，基层可为混凝土、各种砌体材料。适合于节能标准和防火等级较高的建筑使用。

三、喷涂硬泡聚氨酯特点

聚氨酯保温材料与传统保温材料的性能对比具有如下的优点：

1.卓越的保温隔热性能

硬泡聚氨酯保温材料是一种高性能的高分子热固性保温材料。硬泡聚氨酯保温材料是目前最优异的建筑保温隔热材料，其导热系数低于0.024w/m.k，远低于其他传统的保温材料。由于采用现场直接喷涂施工，能形成连续的保温层，即使节点等复杂部位也不会有冷热桥现象。

2.优异的防水性能

喷涂硬泡聚氨酯保温材料连续自结的表皮和能达到95%以上的高

四、硬泡聚氨酯的使用寿命

喷涂硬泡聚氨酯优异的化学兼容性，尺寸稳定性，高闭孔率，低吸水率等决定了其使用寿命可高达30年以上。

硬泡聚氨酯是由多元醇和异氰酸酯两组成分混合反应生成的结构稳定、闭孔率高的塑料泡沫。硬泡聚氨酯，性质稳定，和绝大部分化学材料兼容，耐化学腐蚀。

硬泡聚氨酯尺寸稳定性好，可以长期在-200℃(液化天然气储罐和管道)至130℃(高压蒸汽热力管道)温度下使用，尺寸改变在1%以下。

高闭孔率决定其低密度硬泡吸水率≤3，高密度硬泡吸水率≤1，且具有较低的水蒸汽透过率，寒冷气候下不会因吸水导致冻融老化问题的产生。

硬泡聚氨酯具有较高的抗压强度，不易受外力破坏导致聚氨酯保温层的穿孔、变薄等问题。

聚氨酯本身导热系数稳定，随使用时间的增加，其导热系数值改变很小，实际使用十五年，导热系数值从0.024W/(m·K)略微增加至0.026W/(m·K)。系统保温性能不受明显影响。

综上，聚氨酯本身的材料特性决定其理论上可以使用30年以上。而在北美加拿大，一些房屋使用硬泡聚氨酯作为保温材料的时间已经超过了30年，房屋的聚氨酯保温系统仍在发挥着节能的巨大作用。

五、聚氨酯泡沫无毒无害

硬泡聚氨酯成品性质稳定，化学兼容性好，与大多数化学品都不会产生反应。使用过程中无挥发性有机物VOC产生，无有毒有害气体产生。

聚氨酯产品安全稳定，日常生活中被广泛应用于冰箱冷柜的门和侧板保温隔热，慢回弹记忆枕头和床垫，汽车内饰等。工业上也被广泛应用为冷库、冷藏车的保温隔热。

聚氨酯泡沫是安全稳定，无毒无害，保温效果极佳的材料。

六、喷涂硬泡聚氨酯经济效益分析与应用前景展望

喷涂硬泡聚氨酯保温材料单价比其他防水保温材料高，但因兼备防水、保温、隔热、隔气、防腐等多重功能，从而综合造价较低。同时，达到相同的保温效果，喷涂硬泡聚氨酯保温层的厚度比EPS减少二分之一，比XPS减少三分之一。以10米×10米的建筑物为例，采用40毫米后的喷涂硬泡聚氨酯比采用80毫米的EPS做保温材料可最少增加使用面积1.6平方米,节约了土地使用成本。亨斯迈喷涂硬泡聚氨酯-保宏TM系统犹如给建筑外墙穿了一套“棉衣”，这套“棉衣”可以有效地减少外墙对热量的传递，即冬天可以减少室内热量的损失，夏天可以阻止室外热量迅速地向室内侵入，既保证建筑室内冬暖夏凉，提高室内人体舒适度，又有效地降低了空调开启的时间，节约能源。

我们对上海市拟建的某7层高居民住宅楼用中国建筑科学研究院的夏热冬冷地区居住建筑能耗分析软件DOE-2进行分析计算，在保持门、窗、楼面等围护结构传热系数不变的情况下，不对该建筑的做保温隔热处理，则全年单位建筑面积采暖、制冷耗电量总和为57.66KWh/m2，不能满足上海市全年单位建筑面积采暖、制冷耗电量总和限值55.10KWh/m2的要求，即不能满足《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)节能50%的要求。当屋面和外墙采用20毫米厚的亨斯迈喷涂硬泡聚氨酯-保宏TM系统后，全年单位建筑面积采暖、制冷耗电量总和为40.49KWh/m2，满足了55.10KWh/m2限值的要求。并且，与未采用亨斯迈-保宏TM相比，每年每平方米可以节能17.17KWh，节能率29.8%。按现在上海市的昼夜平均电价0.53元/m2计算，则每年每平方米可节约9.10元。假定当使用了亨斯迈-保宏TM后每平方米外墙和屋面的造价增加了130元，即相当于单位建筑面积增加造价64.0元(假设外墙面积占建筑面积的35%)建筑，则只需用七年的时间就可以收回投资，以后每年每平方米可以节能17.17kWh。当然，实际应