聚氨酯硬泡外墙外保温体系.docx

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聚氨酯硬泡外墙外保温体系

聚氨酯硬泡外墙外保温体系

《硬质聚氨酯泡沫塑料》在建筑外墙外保温系统的优势随着国内建筑市场的蓬勃发展，建筑外墙保温正在全国范围内全面展开，在国家节能政策引导下，各地相继出台了建筑节能的地方法规，促进了外墙保温技术在全国的推广应用。

在我国目前外墙外保温系统大体有以下几种较为成熟的形式：

1.聚苯板薄抹灰（EPS保温体系

2.胶粉聚苯颗粒保温体系

3.挤塑聚苯板（XPS）保温体系

4.聚氨酯（PUF）保温体系。

一.硬质聚氨酯泡沫塑料外墙保温系统及特性（PUF-1）聚氨酯是一种性能优良的高分子热固型保温耐热合成材料，为目前市场保温效果最好的保温材料，导热系数低，保温效果好，施工便捷，其在建筑节能应用方面具有以下主要特征：

（一）聚氨酯外墙外保温体系的特征

1、较低的导热系数（0.019〜0.027），在所有有机保温材料中是最低的（20mn厚的聚氨酯硬泡相当于50mn苯板），由于采用现场

喷涂施工，能形成连续保温层，即使节点等复杂部位也不会有冷桥产生。

2、独特的施工方法，液体喷涂于基体，可进入基层孔隙中发泡，堵塞缝隙，起到封闭孔隙的作用，形成连续无接缝保温层，从而很好的避免冷热桥现象。

3、聚氨酯本身是一种胶粘剂，故其具有很好的粘接性，它可以实现与墙体等建筑结构材料形成很好的粘结效果，整体性很强。

即使在最不利的温度和湿度下，承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外力相结合的负载，保温层仍不与基层分离、脱落。

4、聚氨酯硬泡具有良好的防火耐温性能，是一种比较安全的保温材料，通过调整方，可以满足国内及国际上对建筑保温材料较高的防火要求，并且能用于较高的温度环境下做保温材料，因为pu材料可以长期经受从40C〜90C的考验，改性异氰脲酸酯泡沫材料能在120C〜150C的高温条件下长期使用。

虽然聚氨酯硬泡是聚合物，但它是热固性材料，在燃烧中呈惰性，不会产生熔融的燃烧性火焰滴落物，而只形成一个焦化的保护层，它阻止氧气进入体保温层内部，有效抑制了熔融导致火焰蔓延的危险，因而不会引起芯材的直接燃烧，能够保证建筑的完整性。

同EPS、XPS泡沫保温系统相比，由于EPS/XPS泡沫是热塑材料，着火时先软化变型，然后伴随燃烧发生熔化收缩，并会有非常灼热的液体滴落或流下，使火势进一步蔓延，加重火灾的灾情，燃烧到一定程度，整个保温结构系统坍塌。

5、聚氨酯对于异型建筑及建筑物的异型部位，边角、门窗，可以采用现场直喷的施工工艺。

6、聚氨酯材料是闭孔率大于90％的半封闭体系，透气不透水，吸水率小于3％，具有高水蒸气渗透阻性和良好的不透水性，能及时排出墙体里的水汽，而不使墙体产生脱落现象。

7、抗裂性能好。

聚氨酯硬泡具有一定的延伸性，有一定的抵抗外界变形的能力，在外力、温度、湿度等作用下，不易发生裂缝，有效地保证体系的稳定性和防水性，即使主体结构发生变形，也不会产生裂缝，或者剥离，避免了EPS体系中由于EPS收缩引起的保护装饰体系的开裂。

从上述介绍可见，通过喷涂聚氨酯硬泡（pu）在外墙保温防水体系运用实现了屋面保温防水一体化，是一种高效节能保温防水体系，具有广泛的市场前景。

（二）硬质聚氨酯泡沫塑料（PUF）外墙外保温系统。

硬质聚氨酯泡沫外墙外保温系统喷涂聚氨酯硬泡采用气高压喷涂机，现场直接发泡成型的制作工艺，聚氨酯黑白料两组分在>100Kg/m2的高压下充分混合，混合效果极其均匀，从而使产生的聚氨酯硬泡泡孔结构细腻，闭孔率高，导热系数低，吸水率低，由此形成的保温层不仅具有优异的保温效果，而且还兼具防水功能（屋面），实现了保温防水一体化。

（三）硬质聚氨酯泡沫外墙外保温系统的优点

1、保温效果优异：

成型后，聚氨酯硬泡保温层导热系数

<0.024w/m.k，是目前性价比最好的保温材料，并且由于是现场直接热喷涂施工，形成的保温层是连续的，无接缝，整体构造结构基本上消除了热桥影响，进一步提高了保温效果。

2、粘接性能好：

聚氨酯粘接材料与各种基层材料粘接性能相比，被公认是非常优异的，直接喷涂于墙面（屋面）基层上，聚氨酯组合料在喷涂前具有良好的渗透性，化学反应发泡后通过物理与化学双重粘接作用，能与各种基层材料牢固粘接在一起，从而避免发生脱落，分层等粘接不良现象，对体系的防水效果及耐久性能造成不利影响。

3、比强度高：

聚氨酯硬泡抗压强度高一般亘）.15MPa，而其密

度却很轻，因而比强度很高，有效提高屋面的抗荷载能力的同时，大幅度减轻屋面本来的荷载，对改变房屋整体结构，降低房屋造价，意义重大。

4、抗渗透性强：

聚氨酯保温层抗水渗透性强，属憎水性材料，由于施工工艺的影响，其喷涂施工形成的连续不断的保温层面，从根本上杜绝了水分沿缝隙渗入保温层面及其基面的可能性。

5、耐老化性能优异：

聚氨酯材料体系具有的优异耐酸、耐溶剂、耐水、耐腐蚀、耐老化等性能，决定了PU保温层耐老化性能优良，再辅以适当的保护层（外护）后，按国外已用工程实践及科研测试证明，其使用年限可达25-30年以上，通常无需维修。

即使由于其它原因损坏，维修也非常快捷简便，是其它材料无法比拟的，潜在的经济价值非常可观。

6、施工快捷，作业适应性强：

现场采用高压无气喷涂施工，施工效率高，并且能够适应在任何复杂屋面墙体施工，特别对于复杂形状的墙体屋面别墅施工，其优势是不可比拟的。

从上述介绍可见，通过喷涂聚氨酯硬泡（pu）在屋面外墙保温防水体系运用实现了屋面保温防水一体化，是一种高效节能保温防水体系，具有广泛的市场前景。

二．聚氨酯（PUF）外墙外保温体系与其他体系的比较

（一）聚苯乙烯板（EPS）体系与符合建筑密度要求的EPS保温板相比产品成本价1000元左右，EPS板在350元/m3,但EPS板其自身的收缩变形时间长（自然环境条件下42天，或60C蒸汽养护5天才能上墙），养护需要时间、场地和占用生产企业自己，大量工程EPS板养护不到一星期就上墙，可见，符合建筑要求的EPS板实际成本应该远远高于350元/m3,未完成其自身收缩变形的EPS板材上墙后，继续收缩，收缩应力均集中在板缝处，导致该类体系形成比较常见的裂缝现象。

即大量EPS保温系统使用的板材不符合建筑使用要求，实现低成本的同时，一定程度上降低了工程质量，一旦形成裂缝，严重者可能使墙体大面积坍塌。

要达到同样的保温效果，目前公认的聚氨酯硬泡保温材料的厚度比EPS板薄40％，保温层的减薄不仅带来成本的降低，重要的是在一些寒冷地区进行保温施工时，要达到国家规定的50％或65％的建筑基能标准，由于EPS板太厚超过10cm，施工使用安全性可能很难保证。

与EPS板相比，用聚氨酯硬泡做保温材料，其厚度变

薄，房屋上层面积增大了，增加的居住面积使得聚氨酯硬泡材料本身高于EPS材料造价差距进一步缩小。

（二）挤塑聚苯乙烯板（XPS）体系与非再生的挤塑聚苯乙烯XPS成本比较，密度符合建筑要求的非再生，XPS的成本价格在650元/m3左右，单从原料成本看，聚氨酯价格较高，但保温是一个系统工程，保温材料价格只是保温系统成本的一个重要部分，还要考虑施工工程的多少，难易程度、工期等，此外由于两种材料保温效果的差异，XPS的厚度大于聚氨酯保温材料厚度，同样体积下，保温施工面积比聚氨酯少，从而增加了XPS的用量，即提高了XPS保温系统成本。

因此，对于外墙外保温体系的成本而言，聚氨酯硬泡保温体系并不比上述两种体系成本高，只是近几年全球聚氨酯市场发展速度超过产能，导致市场价格波动较大，给人们一个简单的从保温材料价格来比较保温系统成本，得出聚氨酯硬泡成本高的错误认识，再加上聚苯乙烯保温体系在国内形成开展较早，施工标准建立的早，而聚氨酯保温体系在国内刚刚起步，施工工法标准刚刚建立，人们认识不够，尤其是由于信息扩散不力，能够决定市场需求的开发商、业主并不了解建筑节能的相关信息，难以进行投资决策。

但随着购房者对于建筑节能意识的提高，很多开发商已经把节能当成建筑的一种重要品质，进而成为销售时的一个突出卖点，购房者也开始对此有所认同。

上述所有聚氨酯材料及保温体系的优良性能都是其它保温材料无法达到和实现的，是聚氨酯材料所特有的优势。

三）EPS.XPS和PUF保温系统的特点分析比较

三、聚氨酯硬泡（PUF）外墙保温系统市场展望欧美等发达国家的

建筑保温材料中约有49%为聚氨酯材料，中国作为亚洲地区聚氨酯行业最大生产基地和消耗市场，聚氨酯产品的消耗增长率约20%左

右，但聚氨酯泡沫在我国建筑保温材料中应用比例尚不足10%，而

在建筑墙体保温领域的应用才刚刚开始，用聚氨酯硬泡这样具有良好保温绝热性能的材料，一定会在建筑节能中充当重要角色，占有相当的市场份额。

建设部于2007年5月19日发布了《聚氨酯硬泡外墙外保温工程技术导则》，并在上海、天津、厦门等地进行了大型宣贯会，其负责编制的JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》已经将聚氨酯硬泡和EPS、XPS放在一起，编制完成并出版发行。

目前聚氨酯外墙外保温市场已成功启动。

全国已有许多工程在选用聚氨酯硬泡作为保温材料。

外墙保温技术发展多年，随着新技术新材料的不断发展将会有更经济更实用的施工技术新材料涌现。

按照建设节约型社会，改善生态环境，使人与自然和谐发展，为国家民族的长远发展创造良好条件。

时下和谐发展可持续发展节约性社会等词汇，越来越多的出现在人们的意识中，建设部在下发《建设部建筑节能十五计划纲要》的通知中，12月提出：

全面执行《民用建筑节能管理规定》，北方严寒和寒冷地区城市新建采暖居住建筑全面执行节能65％的设计标准，并提出严寒和寒冷地区2003年前，大中城市全面执行，2005年底前小城市普遍执行，2006年各县城均予执行。

随着《民用建筑节能设计标准实施细则》、《公共建筑节能设计标准》等规范的实施，北京、上海、江苏、辽宁、山东把环保节能列为强制性条文，在房屋建筑的全过程强制执行。

经过多年的推广和实践，外墙外保温技术比较成熟，由于采用了聚氨酯现场喷涂外保温体系，使市场对聚氨酯硬泡材料的使用更具信心，应用越来越广泛，聚氨酯在做高效节能保温材料的同时，由于其特殊的闭孔结构及施工工艺，使得其具有保温及防水功能，与常规的外墙外保温防水构造相比，有构造简单，自重轻，防水保温效果优异，施工工艺简洁等优点。

四、影响喷涂发泡质量的主要因素有：

1、墙体基层表面因素。

外墙被涂表面要无灰尘、无油污、无潮气、无凹凸不平物等，必要时应先进行清洗、清理、剔除。

否则对保温层的附着力、保温性、平整度都有较大影响。

2、环境温度与墙体表面温度的影响。

喷涂聚氨酯发泡较合适的温度范围应是10°~35°，特别是墙体表面的温度对施工影响很大。

温度低于10°时，泡沫容易从墙体脱落、起鼓，并且泡沫密度明显增大，浪费原材料；温度高于35°时，发泡剂损耗过大，同样影响发泡效果。

3、水分对喷涂发泡的影响。

由于发泡剂易与水发生化学反应，产生物含量增高，易使聚氨酯泡沫脆性增大，严重时，影响聚氨酯硬泡与墙体表面的粘结性，因此建筑物外墙喷涂聚氨酯硬泡施工前，应先刷一道聚氨酯防潮底漆（当墙面干燥较彻底时，可省）。

4、风的影响。

聚氨酯发泡都在室外进行，当风速超过5m/s时，

发泡过程中的热量损失太大，原料损耗过大，成本增加，并且喷涂时雾化的液滴易随风飞散，对环境造成污染，可用防风帷幕加以解决。

5、喷涂厚度因素。

喷涂聚氨酯硬泡时，一次的喷涂厚度对质量、成本也有很大的影响。

聚氨酯喷涂外墙外保温施工时，由于聚氨酯泡沫的良好保温性，保温层厚度不大，一般为2.0~3.5cm，此时一次喷

涂的厚度要求不要超过1.0cm，以保证喷涂保温层表面的平整度能控制在1.0~1.5cm范围内。

一次喷涂厚度过大，平整度难以控制，一次喷涂厚度过小，保温层密度有可能增大，浪费原材料，增加成本。

6、喷涂距离与角度因素。

一般情况下，喷涂聚氨酯硬泡外墙保温的作业平台为脚手架或吊篮，为获得良好的发泡质量，使喷枪保持一定的角度和喷涂距离也很重要。

通常正确喷枪角度控制在70°~9

0°，喷枪与被喷涂物间的距离保持在0.8~1.5m为宜。

7、聚氨酯硬泡保温层界面处理因素。

喷涂聚氨酯硬泡达到要求的厚度后，约0.5h后就可进行界面处理，即刷聚氨酯界面剂，一般涂刷界面剂的时间不要超过4h（当无日光暴晒时，可省）。

这是因为，发泡0.5h后，聚氨酯硬泡强度基本达到最佳强度的80%以上，尺寸变化率小于5%，聚氨酯硬泡已处于相对稳定状态，适宜尽早将其保护起来。

聚氨酯界面剂涂刷24小时终凝后即可进行找平层抹灰施工。

五、聚氨酯硬泡喷涂施工工艺流程

1、喷涂施工前，应首先吊大墙垂直线，若墙体垂直偏差大于1.

Ocm贝师用1：

3水泥砂浆进行找平，干燥7天后，用滚刷将聚氨酯防潮底漆均匀涂刷，无漏刷透底现象。

墙体垂直偏差小于1.0cm时,

剔除墙面上残留的灰渣等突出物后，对基层墙面应满涂聚氨酯防潮底漆，用滚刷将聚氨酯防潮底漆均匀涂刷，无露底透底现象。

2、吊垂直厚度控制线。

在大阳角、大阴角或窗口处，应先喷涂

至距设计厚度25mm然后对以上部位及预制的聚氨酯角膜同时进行

喷涂，并马上对贴在一起。

窗口、阳台角、小阳角、小阴角等也可用铝合金尺遮挡做出直角。

3、对于墙面宽度＞2m处，需加水平控制线，然后开启聚氨酯喷涂机将无溶剂硬泡聚氨酯均匀的喷涂于墙面之上，当厚度达到约10mm厚时，按50cm间距、梅花状分布插定厚度标杆。

然后继续喷涂无溶剂型硬泡聚氨酯，至标杆头被发泡材料覆盖为止。

也可在预制聚氨酯角膜间按500mm间距用20mm*20m设计厚度的预制聚氨酯模块冲

筋。

施工喷涂宜多遍完成，每次喷涂厚度控制在10mn之内。

4、无溶剂硬泡聚氨酯保温层喷涂20min后用裁纸刀、手锯等工具开始清理、修正门窗洞口等遮挡部位以及超过垂线控制厚度的突出部分。

无溶剂硬泡聚氨酯保温层喷涂4h之内做界面砂浆处理，界面砂浆可用滚字均匀的涂于无溶剂硬泡聚氨酯保温层上。

胶粉聚苯颗粒找平层垂直控制线、套方作口，按设计厚度用胶粉聚苯颗粒保温浆料做标准厚度贴饼、冲筋。

六、胶粉聚苯颗粒保温浆料抹灰工艺的确定

由于聚氨酯硬泡保温层吸水率低，虽经界面处理，但由于界面剂厚度只有1.0~2.0mm左右，改变不了保温层表面吸水率低的性质。

因此胶粉聚苯颗粒保温浆料施工时，虽然只有薄薄的1.5~2.0cm厚，但仍需分两遍施工，头一遍抹灰厚度以0.5~1.0cm为宜，干燥24h后，再进行第二遍抹灰，完后用杠尺刮平，用抹子局部修整平整，30min后，用抹子再赶抹墙面，用托线尺检测后达到验收标准。

头一遍抹灰厚度不宜超过1.0cm，主要是为了避免聚氨酯硬泡及界面剂不吸水造成找平层出现空鼓现象，影响找平层施工质量。

七、抗裂层、饰面层（涂料）做法施工过程

1、找平层干燥固化后（用手掌按不动为宜，一般3~7天）方可进行抗裂层施工。

2、抹抗裂砂浆时，将3~4mn厚抗裂砂浆均匀的抹在保温层表面，立即将裁好的耐碱网格布用铁抹子压入抗裂砂浆内。

相邻网格布之间搭接不应小于50mm并不得使网格布褶皱、空鼓、翘边。

首层应铺贴双层网格布，第一遍网格布为加强型网格布，加强型网格布应对接，然后进行第二层普通网格布铺贴，两层网格布之间抗裂砂浆必须饱

满。

在首层墙面阳角处设2m高的专用金属护角，护角应加在两层网格布之间。

其余楼层阳角处两侧网格布双向绕角相互搭接，各侧搭接宽度不小于200mm门窗洞口四角应增加300mm*400m的附加网格布，铺贴方向45°。

3、涂刷高分子乳液弹性底层涂料。

在抗裂砂浆施工完成2h后即可涂刷高分子乳液弹性底层涂料，在抗裂砂浆表面形成防水层。

4、刮柔性耐水腻子修补。

当饰面为凹凸型涂料时，待基层干燥后，对一些重点部位刮柔性耐水腻子找补，这些部位包括：

平整度不够的墙面、阴角、阳角、色带以及需要做平涂的部位。

饰面为平涂时，墙面满刮柔性耐水腻子。

八：

施工质量验收方法

1、保温层与墙体以及各构造层之间必须粘结牢固，无脱层、空鼓及裂缝，面层无粉化、起皮、爆灰现象。

2、表面平整、洁净，接茬平整、线脚顺直、清晰，毛面纹路均匀一致。

3、墙体所有门窗口、孔洞、槽、盒位置和尺寸准确，表面整齐洁净，管道后面抹灰平整。

4、分隔缝宽度、深度均匀一致，平整光滑，棱角整齐，横平竖直，通顺，滴水线（槽）流水坡向正确，线（槽）顺直。

5、聚氨酯防潮底漆要求均匀涂刷，无漏刷之处。

6、无溶剂硬泡聚氨酯保温层厚度、平整度应满足设计要求，粘结牢固不得有起鼓翘边现象。

7、聚氨酯界面砂浆层要求涂刷均匀不得有露底现象。

8、胶粉聚苯颗粒保温层要求粘结牢固，不得有起鼓现象。

9、水泥抗裂砂浆复合耐碱网格布要求平整无褶皱、翘边，网格布不能有外漏之处。

九、附录：

1、ZL聚氨酯防潮底漆：

现场喷涂聚氨酯硬泡，虽然本身对基层墙体就具有极佳的附着力，但当基层墙面湿度过大时，会对聚氨酯发泡效果产生不良影响，严重的时候甚至会出现起泡、脆化、粉化、分层起鼓等质量问题。

这不仅会影响到聚氨酯硬泡保温层的保温效果，而且会对保温层的持久性、稳定性带来危害。

因而对基层墙体如混凝土、砖、水泥砂浆进行处理是必要的。

聚氨酯防潮底漆具有防潮、封闭水及水汽的作用，特别是在潮湿的雨季、基层新墙体完工后风干不彻底以及基层墙体有流水残痕等情况下，更具效果；另一方面，这种底漆渗透性极佳，附着力牢固，并且与水发生反应，形成致密的防水保护膜，同时能有效的防止基层墙面上残留的浮灰对聚氨酯硬泡附着力的影响。

2、ZL聚氨酯界面剂：

现场喷涂聚氨酯硬泡成型后，表面会形成一薄层致密坚硬的结皮，对提高聚氨酯强度、提高抗冲击性、降低吸水率、维持导热系数稳定等均大有好处。

但另一方面，这样的表面作为下一道工序的基层表面，对于以无机胶凝材料为主要粘结剂的胶粉聚苯颗粒保温浆料进行找平，如何保证其与聚氨酯硬泡的粘结效果是不利的。

因此对聚氨酯硬泡表面进行界面处理是必不可少的，否则，找平材料直接抹在聚氨酯硬泡表面，易出现分层起鼓、脱落、开裂等不良现象。

聚氨酯界面剂可以将聚氨酯保温层与胶粉聚苯颗粒找平层均具有很好的粘结效果，从而将连着牢固的复合在一起。

同时也对聚氨酯硬泡表面起到一定的保护作用，防止聚氨酯硬泡喷涂后表面暴漏在阳光照射中发生黄便、粉化等不良现象。

3、胶粉聚苯颗粒保温浆料对聚氨酯保温层的防老化作用：

胶粉聚苯颗粒保温浆料含有大量的无机材料，其老化性能较聚氨酯硬泡有机材料而言要优越，通过1.5~2.0cm厚的胶粉聚苯颗粒找平层，再加上抗裂层、饰面层材料的耐老化性，可有效的防止紫外线对保温层的损坏；胶粉聚苯颗粒找平层本身具有一定的保温作用，能有效的缓解冬季、夏季冷热对聚氨酯硬泡保温层的作用，使保温层处于相对恒温的环境中，减少冷热对聚氨酯保温层的老化影响；胶粉聚苯颗粒保温层的高憎水性、极佳的透气性能可以改善保温层外表面的湿度环境，使之处于一个相对稳定的环境中，减少水汽对保温层的影响；加强保温效果，降低聚氨酯保温层厚度，可节省工程造价、降低成本；弥补现场喷涂聚氨酯材料在局部如窗口、门口等处的不足，降低施工难度；采取柔性渐变逐层释放应力的抗裂技术路线，可有效地防止防护面层出现裂缝，提高整个保温体系的稳定性和持久性。

外保温施工

2013年10月8日