硬泡保温材料PU在建筑节能应用中的研究

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摘要：建筑节能的提出更多意义上应该表达为“在建筑中保持能源”，意思是减少建筑中能量的散失；近年来又提出“提高建筑中的能源利用效率”来表达建筑节能的定义。我国建筑耗能高，主要采用的节能技术包括墙体节能、门窗节能等。其中墙体节能作为建筑节能的重要组成部分，采用硬泡保温材料pu同时具备了保温、防水、隔音、吸振等功能，本文着重介绍硬泡保温材料PU的优势以及应用。

关键字：保温材料，PU，建筑节能；

中图分类号：TE08 文献标识码： A

1. 国内外研究现状

20世纪90年代初，外墙保温技术开始在我国推广使用并表现出良好的保温和节能效果。其主要方法是在建筑物基层墙体的外侧设置保温层（一般为厚度为60mm的PU硬泡板），在保温层外面做装饰层。基层墙体和PU硬泡板之间用专用粘接剂连接，PU硬泡板用尼龙锚栓固定，然后在保温层外抹聚合物水泥砂浆保护层，并压入耐碱涂塑玻纤网格布，最外层用抗裂腻子和涂料找平和装饰。

2.硬泡保温材料PU的优势

根据对外墙保温技术实际使用效果进行测试，该技术具有以下优点：

2.1节能效果明显。由于保温层的敷设具有连续性，可以避免传统墙体结构所产生的热桥现象，而且PU硬泡板的热导系数较小，只有0.017～0.025W/（m・K），是目前有机和无机保温材料导热系数较低的一种材料。能够有效地减少室内的热损失和冷损失。在达到同样隔热效果条件下，50mm厚的PU硬泡，相当于80mm厚的EPS/XPS以及90mm厚的矿物棉和760mm厚的混凝土结构，其与目前常用的几种保温材料相比，其保温性能最优，如表1。

表1 几种保温材料的热导率指标

2.2可以减薄墙体厚度和减轻墙体的重量，从而增大房屋的使用面积。采用外墙保温技术后，在满足节能要求的前提下，可以使普通砖墙的厚度从490mm减薄为320mm，从而增加使用面积2%～4%，同时也节约了土地等资源的消耗。

2.3能够增加室内环境的舒适度，并能延长建筑物的使用寿命。由于采取了外保温技术，使得墙体的蓄热可以缓冲室内温度的变化，使人感到相对舒适；而且由于基层墙体的温度变化变得比较平缓，产生的热应力也大大减小，使得基层墙体产生裂缝和变形的可能性降低，因此能够延长建筑物的使用寿命。

2.4施工工艺简单，使用范围广泛。该技术既适用于多层建筑，又适用于高层建筑；既能满足新建筑物的节能要求，也能满足旧建筑的墙体改造；通过采取一定的技术措施和工艺，还能满足建筑立面设计的装饰要求。

2.5 防水性能良好。PU硬泡主要呈闭孔结构，闭孔率能够达到95%以上，具有很好的防水、隔汽性能。能够起到隔水以及防止水蒸气渗透的作用，使墙体能够保持一个较好的稳定的绝热状态，目前其他的保温材料较难实现这一点。

3.PU在建筑节能中的应用

我国目前是世界上最大的建筑耗材市场，其中既有建筑面积达到400亿m?，每年新增建筑量约20亿m?，在我国目前新建的建筑中90%以上仍是高耗能建筑，已经达到了全社会能耗的1/3，由此看来，我国建筑节能的潜能很大。有相关专家经过统计计算，按照我国建筑市场每年新增建筑面积20亿m?，按65%的节能标准计算，其中每年需要PU的保温材料为100万t/a。如果对我国既有建筑也以每年20亿m?节能改造计算，每年也需要100万t/a的材料。据有关资料报道，欧美等发达国家的建筑保温材料中约有49%采用PU材料，并且在建筑节能上应用非常成功，这充分说明了PU硬泡保温材料具有优越的保温性能、良好的力学性能、防水性能等，在节能技术上是可行的，也是可靠的。PU硬泡作为外墙保温材料，不仅要做到节能，保温，还必须做到防火安全，即PU的防火安全性能技术要能够达标。通过不断的实验研究，目前已研制成氧指数高、火焰传播性小、烟雾小、毒性小、耐燃性好、抗火焰贯穿力强的难燃PU硬泡。其中核心技术主要是发明了经化学结构改性的无卤阻燃聚醚多元醇，即在易燃的氨基甲酸分子结构中，引入了耐高温、难燃、低发烟、低毒性的环状结构化合物，并选用了先进的无卤、膨胀性阻燃技术。研制成功的板材氧指数为32.7，烟密度等级SDR为61，达到了B1难燃等级。其他的PU硬泡阻燃技术也得到了空前发展，为我国建筑节能奠定了良好的应用前景。

结束语

建筑节能通过建筑规划、设计、新建、改建和使用过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺等提高建筑围护结构和保温隔热性能，以减少供热采暖、照明等的供应。由于硬泡保温材料PU技术性能可靠、质量可靠、施工简便等优势，已成为我国建筑上重点推广的新技术之一，目前在我国建筑节能应用中的保温防水领域得到了广泛的应用，也为我国建筑领域重点发展的建筑节能实现了一项行之有效的技术应用。

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基金项目：2013年度广西科技大学鹿山学院科学基金项目（2013LSZK07）

作者简介：陈玲玲（1980-），副教授，硕士，研究方向：建筑设计，建筑节能，城市更新。