摘要：中國科學(xué)院西苑醫(yī)院改擴(kuò)建工程(一期)屋面為掛小青瓦坡屋面，需要在屋面結(jié)構(gòu)板上預(yù)埋Φ10鋼筋頭，鋼筋頭中距900mm，雙向設(shè)置，造成屋面防水、保溫施工操作不方便，如何確保防水保溫效果是難點(diǎn)，采用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料，現(xiàn)場噴涂施工成功解決了鋼筋頭部位的防水、保溫問題。

關(guān)鍵詞：坡屋面;鋼筋頭;硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料

傳統(tǒng)的屋面保溫材料多采用擠塑聚苯板，屋面防水材料多采用卷材防水，但遇到預(yù)埋外露鋼筋頭的坡屋面，上述兩種做法均有很大弊端，屋面結(jié)構(gòu)板預(yù)留外露的鋼筋頭會(huì)導(dǎo)致保溫板和防水卷材損壞，且損壞處因?yàn)殇摻铑^突出不易修補(bǔ)，且每個(gè)補(bǔ)丁都是防水和保溫的薄弱環(huán)節(jié);擠塑聚苯板在鋪貼過程中也會(huì)被突出的鋼筋頭損壞，造成一個(gè)個(gè)的窟窿，泡沫亂飄造成環(huán)境污染，聚苯板之間的縫隙也會(huì)成為冷橋，影響保溫效果。

作為防水保溫一體化材料，現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯克服了傳統(tǒng)材料防水的不保溫、保溫的不防水、防水層一旦滲漏保溫層失效等弊病。與其他單一防水或保溫材料相比硬泡聚氨酯具有明顯的優(yōu)勢：硬泡聚氨酯具有一材多用的功能，同時(shí)具備防水、保溫、隔音等諸多功能，保溫性能優(yōu)良，是國內(nèi)建材中導(dǎo)熱系數(shù)最小、熱阻值最高的保溫材料之一，具有理想的不透水性。采用現(xiàn)場噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫，防水抗?jié)B性能優(yōu)異。

結(jié)合我們在實(shí)際工程中的應(yīng)用，現(xiàn)介紹一下硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料在坡屋面防水保溫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況。

1 工程概況

中國科學(xué)院西苑醫(yī)院改擴(kuò)建一期工程為醫(yī)院綜合樓，工程位于北京市海淀區(qū)西苑操場1號(hào)西苑醫(yī)院院內(nèi)，綜合樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層，地上3層，檐口高度14m，建筑面積28866m2。因?yàn)榫o鄰圓明園和頤和園，要求設(shè)計(jì)仿古屋面，坡屋面上預(yù)埋Φ10鋼筋頭用來掛小青瓦和琉璃瓦，具體做法參照圖集08BJ1-1，10-PU，直接在屋面板結(jié)構(gòu)上噴涂硬泡聚氨酯，再鋪掛琉璃瓦。屋面防水等級Ⅰ級，設(shè)計(jì)使用年限25年，坡屋面防水、保溫設(shè)計(jì)噴涂55mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料，無其它防水層(根據(jù)圖集08BJ1-1，P404第3行，采用保溫防水一體化硬泡聚氨酯可不另加防水層)。

2 硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料介紹

2.1 硬泡聚氨酯的發(fā)展歷史

建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體保溫材料是聚氨酯工業(yè)的一個(gè)重要分支，其特點(diǎn)是一材多用，同時(shí)具備保溫、防水等功能。該類產(chǎn)品自20世紀(jì)60年代在歐洲建筑業(yè)應(yīng)用以來已有40年歷史，生產(chǎn)工藝比較成熟，耐用年限長達(dá)30年。一些國家還通過立法把聚氨酯作為建筑業(yè)指定的保溫防水用材。近年來，隨著我國建筑節(jié)能市場的迅速發(fā)展，硬泡聚氨酯體保溫產(chǎn)品在建筑保溫防水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已成為主導(dǎo)市場的保溫節(jié)能產(chǎn)品之一。

目前硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料在國內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用尚處于初始階段。可喜的是，為加快建筑保溫材料的革新，促進(jìn)硬泡聚氨酯在建筑節(jié)能領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，建設(shè)部科學(xué)司專門成立了“聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣工作組”,以推進(jìn)硬泡聚氨酯保溫防水材料在國內(nèi)建筑節(jié)能行業(yè)的應(yīng)用。

2.2 硬泡聚氨酯的保溫、防火性能好

硬泡聚氨酯(簡稱PU硬泡)是由聚醚多元醇(簡稱A料)和異氰酸酯(簡稱B料)中加入適量發(fā)泡體和固化劑等添加劑，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生閉孔率不低于95%的聚氨酯硬泡體聚合物，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.224W/(m·K)，僅為EPS發(fā)泡聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)的一半，節(jié)能效果非常好。噴涂厚度40mm就能達(dá)到國家規(guī)定節(jié)能65%的要求。材料密度≥55Kg/m3,壓縮性能≥300kPa，尺寸穩(wěn)定性(70℃，48h)≤1%，吸水率≤1%，不透水。摻加一定比例阻燃劑后硬泡聚氨酯材料的防火性能良好，自身燃燒性能可達(dá)到B1級，屬于熱固性保溫材料，遇火不熔化，表面形成致密碳化層，無燃燒滴落物，具有較好的阻火性能。硬泡聚氨酯表面抹20mm厚砂漿保護(hù)層后形成的復(fù)合聚氨酯板，送國家建筑材料檢測中心做試驗(yàn)，根據(jù)GB8624-2006建筑材料燃燒性能分級方法，燃燒性能級別可達(dá)到A2級(非勻質(zhì)制品)。

2.3 硬泡聚氨酯的防水性能優(yōu)良

聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和95%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔，具有理想的不透水性。采用現(xiàn)場噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫，形成無縫屋蓋保溫殼體，防水抗?jié)B性能優(yōu)異。根據(jù)《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50404-2007附錄A 硬泡聚氨酯不透水性試驗(yàn)方法，0.2MPa,30min不透水。硬泡聚氨酯在低溫-50℃情況下不脆裂，在高溫+150℃情況下不流淌，不粘接，可正常使用，抗老化強(qiáng)度的溫度范圍大，優(yōu)于一般卷材防水。根據(jù)圖集08BJ1-1，P366第11行，噴涂厚度不小于40mm可以作為兩道防水層�，F(xiàn)場噴涂施工可以很好克服鋼筋頭等突出屋面構(gòu)件造成的影響。

2.4 硬泡聚氨酯的自粘結(jié)強(qiáng)度高

粘結(jié)傳統(tǒng)保溫板施工中常見有開裂、空鼓和容易脫落等通病，但硬泡聚氨酯是把A料和B料經(jīng)過現(xiàn)場噴涂設(shè)備在槍口撞擊產(chǎn)生霧化狀噴至干燥、平整的砼基層表面，霧化狀的液體落到基層面后3～5s內(nèi)起發(fā)成泡沫狀;由于液體物料具有流動(dòng)性、滲透性，可進(jìn)入到屋面基層空隙中發(fā)泡，聚氨酯硬泡粘結(jié)強(qiáng)度≥100KPa，有優(yōu)良的自粘性能，現(xiàn)場高壓噴涂發(fā)泡時(shí)能滲入主體結(jié)構(gòu)縫隙并與基層基面粘成一體，并起到密封空隙的作用。抵抗風(fēng)揭能力強(qiáng)，其粘結(jié)強(qiáng)度超過硬泡聚氨酯本身的撕裂強(qiáng)度，其抗裂性能良好，不易發(fā)生脫層，同時(shí)避免了屋面水沿層面縫隙滲透。

2.5 環(huán)保性能好

采用無氟發(fā)泡技術(shù)，無毒、無污染、無刺激性、無霉變、無生物寄生，環(huán)保性能好。另外，使用壽命長，維護(hù)少，并且從設(shè)計(jì)、施工、翻修到再利用和最終廢棄的整個(gè)期間產(chǎn)生的廢料最少，從全壽命周期內(nèi)比較是最環(huán)保的防水保溫材料。

2.6 施工速度快

硬泡聚氨酯是現(xiàn)場噴涂發(fā)泡成型，工藝設(shè)備簡單，操作方便，能夠在任何復(fù)雜的屋面施工作業(yè)，同時(shí)完成防水保溫施工。而傳統(tǒng)做法是兩道工序分開，需要先施工防水及保護(hù)層再鋪貼保溫層或者先施工保溫及保護(hù)層再施工防水層，工序間存在技術(shù)間歇導(dǎo)致施工工期變長;防水卷材熱熔法施工3人一組，每天能施工200m2左右。硬泡聚氨酯噴涂施工一般由3人一組操作一套設(shè)備，在晴朗天氣每組每天可噴涂1000m2左右，比鋪設(shè)傳統(tǒng)防水和保溫材料(考慮工序間技術(shù)間歇)工效提高十倍以上。

3 施工準(zhǔn)備及施工要點(diǎn)

3.1 施工環(huán)境條件

施工現(xiàn)場的大氣溫度不宜低于10°，空氣相對溫度不宜小于85%，否則會(huì)影響工程質(zhì)量，降低施工效率和固化時(shí)間;風(fēng)力應(yīng)小于3級，否則聚氨酯硬泡體泡沫在風(fēng)力作用下會(huì)四處飛揚(yáng)，無法保證聚氨酯硬泡體噴涂層表面呈現(xiàn)連續(xù)的均勻的噴涂波紋。嚴(yán)禁在雨天、雪天施工。

3.2 主要機(jī)械及人員準(zhǔn)備

坡屋面面積6000m2,3d內(nèi)完成噴涂，需要準(zhǔn)備2臺(tái)DF-Ⅲ型聚氨酯發(fā)泡機(jī)，供料泵4支，噴槍2把及配套軟管。按照3人操作一套設(shè)備考慮，需分包隊(duì)伍項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、材料員、質(zhì)檢員和安全員各1名，需工人6名。

3.3 基層清理

基層表面應(yīng)平整、牢固、干燥(含水率<8%)，無油污。施工前必須將基層上的塵土、砂粒、碎石、雜物、油污和砂漿突起物等清除干凈。

3.4 局部細(xì)節(jié)處理

坡屋面只有外露的鋼筋頭需要單獨(dú)處理，因鋼筋頭容易生銹，且在掛瓦過程中容易被擾動(dòng)，需要在鋼筋頭上及根部四周涂刷一層聚氨酯涂料，這樣可以完全解決此部位的滲水問題。

3.5 噴涂聚氨酯

1) 試噴涂：聚氨酯噴涂前對專用設(shè)備進(jìn)行檢查、調(diào)試，嚴(yán)格控制A料、B料及添加劑的配合比，并進(jìn)行試噴，確認(rèn)無問題后噴涂三塊500mm×500mm×55mm的試塊，對材料的性能進(jìn)行檢測，合格后展開施工。

2) 第一層噴涂：噴涂應(yīng)從屋面結(jié)構(gòu)邊開始，由遠(yuǎn)到近，噴涂傾斜角應(yīng)保持在450～600左右，噴槍距作業(yè)面的距離≤500mm，噴槍移動(dòng)速度均勻。第一層施工厚度宜控制在10mm左右，噴涂作業(yè)后的20min內(nèi)，嚴(yán)禁上人行走或受壓，充分保證聚氨酯的發(fā)泡、穩(wěn)定及固化。

3) 第二層噴涂：第二層施工應(yīng)在第一層硬泡聚氨酯固化后進(jìn)行，噴涂施工與第一層相互垂直，同時(shí)填補(bǔ)第一層硬泡聚氨酯的施工缺陷。

4) 第3、4、5層施工方法同上，直到達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

5) 施工厚度控制：大面積施工前先噴涂同配比的硬泡聚氨酯，做成55mm厚圓餅作為施工厚度參照物，控制最終的施工厚度，圓餅可以與后噴涂硬泡聚氨酯完全融合在一起。圓餅參照物按照間距3m梅花形布置，可以有效控制施工厚度。

3.6 清洗發(fā)泡設(shè)備

噴涂作業(yè)完畢，應(yīng)先關(guān)閉供料泵，停止送料，用壓縮空氣清理干凈殘留在設(shè)備中的物料，再清理噴槍。

3.7 保護(hù)層施工

硬泡聚氨酯驗(yàn)收合格后，施工20mm厚聚合物水泥砂漿保護(hù)層。

4 質(zhì)量驗(yàn)收

4.1 檢驗(yàn)批劃分

根據(jù)《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50404-2007，每500～1000m2劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批，不足500 m2也應(yīng)劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批;每個(gè)檢驗(yàn)批每100 m2應(yīng)抽查一處，每處不得小于10 m2。細(xì)部構(gòu)造應(yīng)全數(shù)檢查。

4.2 主控項(xiàng)目驗(yàn)收

1) 硬泡聚氨酯及其配套輔助材料必須符合設(shè)計(jì)要求。檢查方法：檢查出廠合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和現(xiàn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告。

2) 不得有滲漏水和積水現(xiàn)象。檢查方法：淋水試驗(yàn)。

3) 硬泡聚氨酯厚度必須符合設(shè)計(jì)要求。檢查方法：鋼針插入和檢測檢查。

4.3 一般項(xiàng)目驗(yàn)收

1) 硬泡聚氨酯應(yīng)與基層粘結(jié)牢固，表面不得有破損、脫層、起鼓、孔洞及裂縫。檢查方法：觀察檢查。

2) 抗裂聚合物水泥砂漿應(yīng)與硬泡聚氨酯粘結(jié)牢固，不得有空鼓、裂紋、起砂等現(xiàn)象。檢查方法：觀察檢查。

3) 硬泡聚氨酯表面平整度，允許偏差為5mm。檢查方法：用1m直尺和楔形塞尺檢查。

5 安全文明施工及成品保護(hù)措施

1) 坡屋面四周先做好1200mm高的鋼管圍擋防護(hù)，防止人員高處墜落。

2) 操作人員應(yīng)按規(guī)定配戴安全帽及必要的防護(hù)工具。

3) 禁止高空拋擲物體，嚴(yán)防高空墜落物體打擊。高空上下料時(shí)要捆綁牢固，下邊設(shè)專人看護(hù)。

4) 施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。

5) 嚴(yán)禁施工人員穿拖鞋、釘鞋，應(yīng)穿平底防滑鞋。

6) 認(rèn)真做到“工完料凈場清”，及時(shí)清理現(xiàn)場，保護(hù)工地整潔。廢棄物要集中起來，統(tǒng)一處理。

7) 硬泡聚氨酯施工完畢后，嚴(yán)禁在屋面上鑿孔打洞，增設(shè)構(gòu)筑物。

6 結(jié)語

我國應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料起步較晚，1997年才從德國引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，開始推廣應(yīng)用。但經(jīng)過近幾年國家加大對硬泡聚氨酯的研究和推廣應(yīng)用，修訂《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》，扶持此領(lǐng)域企業(yè)發(fā)展等措施，硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，并達(dá)到了國外先進(jìn)技術(shù)水平，降低了成本。技術(shù)的提高和成本的降低為國內(nèi)大面積推廣應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料奠定了基礎(chǔ)。

硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料不僅施工成本低，施工速度快，其應(yīng)用帶來的節(jié)能等社會(huì)效益巨大。據(jù)有關(guān)專家分析，到2020年，如果城鎮(zhèn)建筑全部達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，每年可節(jié)省3.35億t標(biāo)準(zhǔn)煤;空調(diào)高峰負(fù)荷可減少8000萬kW，相當(dāng)于我國從1988年到2002年5年新增電力容量的總和，或4.5個(gè)三峽大壩的發(fā)電量，或相當(dāng)于每年國家可以節(jié)省電力建設(shè)投資1萬億元。

硬泡聚氨酯也可以應(yīng)用于平屋面，但平屋面Ⅰ級防水需要再增加一道防水，并需要處理好女兒墻、管根等節(jié)點(diǎn)做法。在坡屋面上處理外露鋼筋頭部位的防水和保溫，硬泡聚氨酯的應(yīng)用更有優(yōu)勢，其效果是其它材料所不能達(dá)到的。

綜合樓投入使用一年多了，屋面防水保溫效果良好，硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料有大面積推廣價(jià)值。希望大家能更多地了解硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料，以后有越來越多的工程采用這種先進(jìn)的防水保溫材料。

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