来源:建筑钢结构网 作者:宋新利 赵锋 胡文悌 薛泽辉 李法成 贾新玲 杨莉 梁韩菊 时间:2012-02-14
关键词:聚氨酯夹芯板 节能 围护
摘要：聚氨酯节能夹芯板作为一种新型建筑材料,在节能、美观、色彩、平整性、耐用以及造型上都达到了一个新的水平,同时又具有加工制作方便、施工速度快等特点,越来越受到建筑界的青睐，本文结合具体工业厂房为例，详细介绍聚氨酯节能夹心板的产品特点、适用范围、设计选用和施工安装
摘要：聚氨酯节能夹芯板作为一种新型建筑材料,在节能、美观、色彩、平整性、耐用以及造型上都达到了一个新的水平,同时又具有加工制作方便、施工速度快等特点,越来越受到建筑界的青睐，本文结合具体工业厂房为例，详细介绍聚氨酯节能夹心板的产品特点、适用范围、设计选用和施工安装
1 概述
工业建筑能耗在社会总能耗中占据较大比例，我国在有关工业建筑节能设计等方面的规范、标准还不健全，随着国家节能减排工作的深入，工业建筑的节能工作也日益受到重视。聚氨酯节能夹芯板作为一种目前国际上公认的最佳节能建筑材料，以其高效的保温、隔热、隔音、耐火的诸多优势迅速被国内外建筑市场所认可，市场前景良好。
聚氨酯节能夹芯板是采用彩色涂层钢板做面材，经辊压成型后中间注入保温阻燃型聚氨酯泡沫液体，经过高温、发泡、固化等特定工艺加工后芯材与面板强力粘结复合而成，具有良好的保温、防火、节能、环保等特点。目前被广泛用于大型超市、办公楼、体育场馆、候机楼、大型工业厂房的围护系统，作为建筑板材，聚氨脂夹芯板是节能环保、绿色环保、艺术建筑的结合体。
2、聚氨酯节能夹芯板产品特性及分类。
2.1、聚氨酯材料特性；
2.1.1高效保温、环保；
保温、隔热性好，导热系数可达到0.017-0.022W/m·k，经过测试，每20mm厚度聚氨酯保温板相当于50mm厚EPS聚苯乙烯保温板、175mm厚的木材、1075厚的砖墙的保温效果。与其他材料相比，聚氨酯的保温性能最好，所需的板材厚度也最薄,因而可以大大增加建筑实际使用面积。另外，聚氨酯节能夹芯板发泡剂采用的是先进的HCFC-141b 和戊烷发泡技术，对大气臭氧损耗潜能值为零。
2.1.2整体密封、防水性能好；
整体密封、无空腔无缝粘结，适应各种形状基面，闭孔率大于97%以上，自结皮闭孔率100%，能很好的防止雨水和结露水的渗入。
2.1.3稳定性好；
聚氨酯自身在±30℃温度变化情况下，尺寸稳定性小于1%，伸延率大于5%，不会开裂，具有较强的韧性。
2.1.4 阻燃性好；
聚氨酯是热固型材料，离火3s自熄碳化，它不熔也不形成燃烧熔融滴落物，避免建筑物应用中，产生连续引燃物体。硬质聚氨酯泡沫材料的燃烧等级可以达到GB8624-2006中的B级标准，能满足一般建筑的防火要求。
2.2、聚氨酯节能夹芯板产品分类及应用；
根据建筑中的使用位置，聚氨酯节能夹芯板分为屋面板系列（图2-1）和墙面板系列（图2-2）。另外，根据建筑立面装饰需要，聚氨酯节能夹芯板又分为建筑保温装饰板、建筑高档金属幕墙板、建筑外墙外保温装饰板、建筑特色功能型装饰板等。
2.2.1、建筑保温装饰板；
根据外层钢板的颜色、图案、成型等变化，聚氨酯节能夹芯板又分为波纹板（图2-3）、镜面板（图2-3）、压花板（图2-4）、印刷板（图2-5）、喷涂板（图2-6）等。此类装饰板特点是：构造简洁大方、安装简单方便；保温、隔热以及密封性好；另外表面平整度好，有很强的平面刚度,整体抗风能力较强；
2.2.2、建筑高档金属幕墙板；
建筑高档金属幕墙板(图2-7)是外层面板用高档钢板、氟碳铝板或钛锌板，内部芯材采用不含氟氯碳化物的聚氨酯PU、聚异氰脲酸酯酸酯PIR等保温材料复合而成。它采用了独特的隐藏插入式结构，使安装快捷，表面平整光滑；采用了独特的侧面折边工艺可使板的平整度达到优雅无瑕疵的效果；另外它的双重密封防水设计系统能使建筑外墙达到更优异的气密、水密效果。
2.2.4、建筑特色功能型装饰板；
建筑特色功能型装饰板主要产品有澳绒内饰板(图2-9)，它的面板是以热镀锌、铝卷材等作基板，涂上特殊粘结剂，然后将尼龙等短纤维进行连续静电植绒（也称植绒钢板），中间芯材采用聚氨酯硬质发泡。该产品具有更优良的耐腐蚀性，具有防止结露（澳绒面的吸水性>400g/?）、阻燃、吸光、吸音、保温、装饰、易成型等特性，在日本广泛应用于建筑的屋顶、墙体、通风管道等领域。
3、聚氨酯节能夹芯板的应用实例
3.1、工程概况
某工业厂房位于河南新乡市，属夏热冬冷地区，建筑面积8682m2；因设备及工艺要求，厂房内部常年温度不低于18℃，对厂房的保温、隔热有严格的要求，另外从建筑空间的节能考虑，屋面坡度取3%。
3.2、聚氨酯夹芯板热工性能分析；
3.2.1、 热工性能的基本参数 材料导热系数 λ ：表示物质的热传播的能力。 λ越小，物体的热绝缘性越好。这个标准是在实验室里，根据ISO 8301的标准，在100℃的条件下测定的，单位是 w/m · k 。λ值小于0.065w/m · k，这个物体是热的绝缘体。传热阻值 R：表示一个物体在传播热量时从一侧传播到另一侧受到的阻碍大小。同物体的厚度和导热系数有关 R=d(厚度）/ λ（导热系数），单位:?·k/w R值越高，表示物体绝热性能越好。传热系数 K：是表示热量传播能力的系数。K=1/R，它的单位是w /? · K K值越低，表示物体绝热性能越好。
3.2.2、 聚氨酯节能夹芯板的热工性能
计算条件：50mm厚聚氨酯节能夹芯板，室内不砌其他墙体。
总传热阻值R：
冬季 RJ0=0.11+0.05/0.02+0.04=2.65 ?·k / W
夏季 RJ0=0.11+0.05/0.02+0.05=2.66 ?·k / W
总传热系数K：
冬季 K=1/2.65=0.377 W/(?·K) <0.4 W/(?·K)
夏季 K=1/2.66=0.376W/(?·K) <0.4 W/(?·K)
结论：50mm厚的聚氨酯节能板系统具有良好的保温性能，能满足一般厂房的工艺要求。
3.4、聚氨酯夹芯板倒置TPO卷材防水屋面
3.4.1、 TPO卷材防水特性
l 不含增塑剂，卷材不会因增塑剂迁移而变脆
l 无氯成分，热焊接过程中无氯释放，不污染环境
l 高断裂强度、高撕裂强度和耐穿刺性能
l 阳光反射率高，节能，减少城市热岛效应，表面光滑，耐污染
l 水蒸汽渗透率低；耐热老化，尺寸稳定，116 ℃下680h收缩<0.5%
l 现场热焊接，接缝剥离强度高，冬季易于施工
l 耐候性优越，颜色稳定，耐污染、耐褪色、耐粉化
l 多种可选择的颜色：白色、棕黄色和灰色等
l 材料可回收利用，符合环保要求
l 最高20年防水系统质保
3.4.2、卷材防水屋面具体做法
本厂房屋面坡度3%，加上因工艺要求屋面开洞多，屋面防水处理难。另外厂房随着使用年限的延长伴随而来的金属屋面/彩钢瓦屋面弹性变形产生位移、开缝、腐蚀、结构胶的老化脱落、固定螺栓的松动等因素引起屋面渗漏。考虑采用倒置聚氨酯夹芯板TPO卷材防水组合屋面（图3-4），即倒置屋面板热塑性聚烯烃（TPO）卷材防水与聚氨酯屋面板相结合，既可以有效的解决屋面的漏水问题，也可以解决聚氨酯屋面板波峰较低对屋面坡度的限制，图3-5为卷材屋面出屋面洞口局部处理效果。
4.2、聚氨酯节能夹芯板防冷桥的做法。
聚氨酯节能夹芯板具有极高的保温效果，但在与之配套的连接处如果不考虑防冷桥做法，聚氨酯节能板的保温效果将大打折扣。建筑中容易产生冷桥的地方有：窗户、采光板、天沟、墙板拼缝等处。在板与板搭接部位可采用密封胶条固定（图4-3），在天沟室内一侧部位，可粘贴保温棉或其他保温隔热材料。
4.3、关于聚氨酯节能夹芯板连接固定的一些问题。
由于聚氨酯夹芯板平面内刚度较大，在温度影响热胀冷缩时会产生较大的温度应力，可能将其固定螺钉剪断，从而造成安全隐患。为解决受温度影响而产生的伸缩问题，建议在聚氨酯夹芯板固定钉孔位置采用椭圆孔设计。同时，在施工过程中板与板搭接处加设滞水带、密封胶条，彻底杜绝漏水现象的发生。
5、结语
聚氨酯节能夹芯板作为一种新型建筑材料，以其多变的颜色，轻质节能环保的特性，通过巧妙的搭配组合，能够赋予建筑外观的立体质感和自然景象，是民用建筑、现代厂房围护墙体的最佳选择。
参考文献
[1] JGJ 26-1995 民用建筑节能设计标准；
[2] GBT 23932-2009建筑用金属面绝热夹芯板；
