集成屋頂系統很多住在屋頂的人總是抱怨夏天熱冬天冷，空調擋不住夏天的熱，暖氣全開室溫也不可能舒服。如果屋頂漏雨，雪水再滲透，即使住新房也很難感到舒適。這是壹些建築的現狀。據相關數據顯示，目前我國能達到供熱建築節能設計標準的建築僅占全市現有供熱住宅建築面積的6.5%，建築節能已成為當務之急。
哪裏有建築，哪裏就有屋頂。自古以來，屋面保溫防水壹直是國內外不斷研究的課題。傳統的保溫和防水是兩個獨立的系統。現在防水材料已經形成了六大類，保溫材料的質量也在優勝劣汰的發展中不斷優化。在大多數建築中，隔熱和防水功能是屋頂所必需的。兩種材料應作用於同壹屋頂，有機結合，發揮各自的優勢，抑制其不利影響。許多專家和實際用戶正在花費畢生精力進行研究。
將屋面保溫防水作為壹個系統來研究，結合綠色節能建築的建設，為加快硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統的推廣應用提供了良好的契機。
1.國外硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面技術的發展。德國《新節能法》於2002年生效，對新建建築設定了新的能耗標準，規定建築允許能耗比2002年前降低30%左右。
德國新建築保溫節能技術規範的壹大特點是通過控制建築單體維護結構(如外墻、窗戶、屋頂)的最小保溫指標來控制建築的實際能耗。新建築只有達到新的節能標準才能上馬，有節能措施的項目才能享受低息貸款。隨著對建築屋面防水、保溫、節能效果的重視，聚氨酯硬泡防水保溫壹體化屋面系統的推廣應用得到了德國建築工程學會的授權，也得到歐洲其他國家的官方認可和授權。
德國對聚氨酯技術的研究較早，通過在實際應用中的不斷發展，成功提高了泡沫材料的閉孔率，使得優異的保溫材料同時具備防水功能。聚氨酯硬泡防水保溫壹體化材料在屋面上的應用構成了可靠的防水保溫屋面系統。據歐洲建築師介紹，壹些早期的聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統已經使用了30多年，在沒有翻新的情況下仍然穩定地保持著保溫和防水功能。
根據美國屋面行業的研究報告，硬質聚氨酯防水保溫材料在新舊屋面中的應用已超過整個屋面系統的5%。因為美國對屋面的功能提出了更高的要求，要求屋面要有助於建築節能，而且大部分地方建築規範要求建築或更換屋面時必須達到最小R值，壹般為R-19，所以美國的壹體化防水保溫材料發展很快。據相關資料顯示，美國得克薩斯州A&M大學主校區近30年來有65萬m2的聚氨酯硬泡屋面，始終保持著與剛建成時壹樣的完好性能，幾乎沒有維護過。
為了保證住宅建築的設計質量，日本制定了住宅建築各部分的標準。在節能標準中，根據不同的溫區規定了硬質泡沫聚氨酯的熱阻值和施工厚度，以提高居住的舒適性，延長建築物的使用壽命。
聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統在英國、比利時等國家都制定了相關標準規範和推廣應用措施。
2.國內硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面技術發展現狀。
2.1我國建築屋面節能現狀目前，建築節能已經成為我國高度重視的壹件大事。中央領導多次強調，要充分重視節約能源資源的重要性和緊迫性，切實從節約資源中求發展，大力發展節能住宅，推廣節能技術，把節能放在能源戰略的首位。
據有關專家分析，到2020年，如果城市建築全部達到節能標準，每年可節約3.35億噸標準煤；可減少空調高峰負荷8000萬千瓦，相當於2002年全國新增電力容量1.988的總和，或4.5個三峽大壩的發電量，或相當於每年節約電力建設投資1萬億元。對於建材行業來說，建築節能刻不容緩。
目前，中國城鄉現有建築面積約為420億平方米。對於屋頂而言，建築物的采暖耗熱量是氣候條件相似的發達國家的2.5 ~ 5.5倍，屋頂熱損失約占建築物總熱損失的9%，因此能耗過高。
隨著人們生活水平的不斷提高，對建築熱舒適性的要求越來越高，但目前我國絕大多數建築屋頂都達不到節能效果。要達到室內舒適，就要提高暖氣和空調的利用率，也就是要付出更多的能源成本。中國面臨資源相對不足，資源循環利用能力差。因此，提高屋面的保溫防水性能，有效滿足節能標準，是壹項十分緊迫的任務。
2.2推廣保溫防水屋面系統的應用防水保溫是建築屋面上的壹個完整系統。因為防水材料和保溫材料是兩個體系，防水材料基本沒有保溫功能，保溫材料也不能防水。在實際應用中，由於防水質量漏水導致保溫失效，防水層受保溫中的水分影響或破壞的現象時有發生。失敗的項目引起了社會的強烈不滿，帶來了不可忽視的經濟效益。由於屋面材料無法回收利用，屋面工程的翻新也會產生大量的建築垃圾，增加綜合成本。推廣應用防水保溫壹體化屋面系統是解決這壹問題的有效途徑。
2.3中國硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面發展現狀？
硬質聚氨酯防水保溫壹體化材料在我國的應用起步較晚。1997引進德國技術和設備，成立中德合資李三防水保溫工程有限公司，致力於推動硬質聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統在中國的應用。國內不同地方的幾個研究建設單位也在不斷探索實踐。截至目前，該材料在我國已使用8年多，累計完成百萬m2屋面工程，防水、保溫、節能效果顯著，受到有關各方的關註。研究和應用表明，硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統是屋面防水保溫系統的成功範例。它將不同的功能有機地結合在壹起，形成壹個高度可靠的屋面系統，解決了屋面滲漏問題和保溫防水相互影響的通病，也使屋面具有長久的節能效果。
2.4硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面的主要特點
1)現場噴塗集防水、保溫、多功能於壹體的硬質泡沫材料，不是幾種功能材料的組合，其不可分割性發揮了整體優勢。
2)具有可靠的防水功能。獨特的配制和優質的原材料保證了成品的閉孔率可達95%以上，施工後形成連續無縫的整體，有效保證了防水質量。
3)保溫節能效率高。由於其在高密度下仍具有極低的導熱系數，因此具有優異的隔熱性能和明顯的節能效果。當建築厚度達到40mm時，可以滿足國家規定的節能65%的要求。
4)可靠性高。在傳統的防水和保溫做法中，如果防水失敗，保溫就會失敗；保溫層中的水分破壞防水層，使防水保溫系統功能失效。由於壹體化材料可以兼顧功能互補，同時保證了防水和保溫性能，大大增強了系統的可靠性。
5)高結合強度。該材料能與混凝土、金屬、木材等基面良好粘結，應用範圍廣。
6)負載輕。當建築厚度為30 ~ 40 mm時，每平方米重量約為2kg，大大降低了建築荷載，特別適用於高層建築、輕型框架建築和大跨度結構建築。
7)施工快速簡單。材料的固化速度非常快，噴塗後20min分鐘即可進行施工，簡化了整體施工流程，加快了工期。特別是在異形部位和細部構造，施工方法簡單有效，保證了工程質量。
8)無氟發泡，符合環保。適用環境溫度-50 ~ 150℃，阻燃，耐弱酸、弱堿、植物油、工業廢氣等化學物質。
9)使用壽命長。當用防護材料保護其免受直接紫外線輻射時，工程耐久性超過30年。
10)具有良好的持續性。根據相關資料的定義，它是壹種節能屋面系統，使用對環境影響和能量含量低的材料，使用壽命長，維護量少，從設計、施工、改造到再利用和最終廢棄的整個過程中產生的廢棄物少。
2.5硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統的應用效果根據相關標準規程，硬泡聚氨酯壹體化材料應達到的主要性能指標為:
1)密度≥55kg/m2；
2)抗壓強度≥300 kPa；
3)導熱系數≤0.022 w；
3)尺寸穩定性≤1%；
5)吸水率≤1%；
6)閉孔率≥95%。
根據中國建築科學研究院物理研究所的計算和華北標準辦公布的“88J5-l屋面”設計，在我國常見的屋面結構實踐中，剛性聚氨酯防水保溫壹體化材料厚度為25mm時可達到節能50%的要求，厚度為40mm時可達到節能65%的要求。在實際工程應用中，同壹建築夏季室內溫度比傳統建築低3 ~ 4℃。
該屋面材料應用於科技部辦公樓屋頂種植系統後，美國檢測機構節能達72.6%，清華大學檢測能耗從200 ~ 300 W/m2降至73 Wm2。北京菖蒲河天衢花園魚塘改造工程使用3年，效果良好，防水保溫，環保無汙染。北京棕櫚泉國際老年公寓使用的室內遊泳池是防水環保性能的又壹體現；中國殘疾人體育藝術訓練基地屋面防水保溫工程，輕質框架結構和屋面限高使硬泡聚氨酯防水保溫壹體化屋面系統的優勢發揮良好；武警總部住宅樓使硬質聚氨酯防水保溫壹體化材料與彩瓦完美結合。
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