巖棉填充與聚氨酯發(fā)泡是預制艙常用的兩種保溫施工方案,而聚氨酯發(fā)泡保溫工藝具有更好的保 溫性和更高的填充率更受客戶歡迎,我公司產(chǎn)品上述兩種保溫工藝都可選擇,并滿足客戶要求。我公司經(jīng)過多次執(zhí)行兩種保溫工藝的項目經(jīng)驗,和技術(shù)部門對兩種保溫工藝的綜合對比與考量,出于為客戶的長期利益考慮,所有執(zhí)行的項目均默認采用巖棉填充保溫。特將相關(guān)說明詳細列舉如下,供客戶考量。
表 1 預制艙巖棉與聚氨酯保溫材料綜合對比
附 1: “24 墻”同等保溫能力所需材料厚度
查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》表 4.2-15 得內(nèi)外雙面抹灰的“24 墻”熱阻為 0.492(㎡.k/w) 有δ=λ*R0* aλ δ:維護結(jié)構(gòu)各層材料厚度(m); λ:維護結(jié)構(gòu)各層材料導熱系數(shù)[W/(m·℃)]; aλ:材料導熱系數(shù)修正系數(shù) 則巖棉達到“24 墻”保溫能力所需的材料厚度為 δ巖棉=R0*λ巖棉=0.492*0.041*1.2=0.024m,即 24mm δ聚氨酯=R0*λ聚氨酯=0.492*0.024*1.2=0.014m,即 14mm 建筑結(jié)構(gòu)保溫性不光取決于保溫材料的導熱系數(shù)還取決于保溫層厚度,我公司的保溫體系除了在 框架中填充的 50mm 保溫層外,還有 50mm 的壓實巖棉夾心壁板也能起到保溫作用,同同行廠家相 比,我們通過保溫層厚度的增加達到了同聚氨酯保溫一樣的保溫性能。
附 2:聚氨酯保溫材料存在的隱患
預制艙墻壁保溫夾層通常為非封閉墻體在內(nèi)部填充物起火時極易產(chǎn)生“煙囪效應”,且聚氨酯材 料燃點較低,使得火勢極易擴大,且難以滅火。阻燃聚氨酯材料通常情況下可做到“離火自熄”,即 在外部火源熄滅后可自動停止燃燒,但在“煙囪效應”發(fā)生時,由于夾層內(nèi)空氣對流大大加強,從外 部吸入大量氧氣,導致聚氨酯材料火焰無法熄滅。
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014(2018 版)中有多條內(nèi)容對 B 級阻燃材料作為保溫層附加了 額外要求,內(nèi)容摘抄如下:
6.7.1 條:“建筑的內(nèi)、外保溫系統(tǒng),宜采用燃燒性能為 A 級的保溫材料,不宜采用 B2 級保溫材 料,嚴禁采用 B3 級保溫材料;”
6.7.3 條:“建筑外墻采用保溫材料與兩側(cè)墻體構(gòu)成無空腔復合保溫結(jié)構(gòu)體時,該結(jié)構(gòu)體的耐火極 限應符合本規(guī)范的有關(guān)規(guī)定;當保溫材料的燃燒性能為 B1、B2 級時,保溫材料兩側(cè)的墻體應采用不 燃材料且厚度均不應小于 50mm。”
6.7.10 條:“建筑的屋面外保溫系統(tǒng),當屋面板的耐火極限不低于 1.00h 時,保溫材料的燃燒性 能不應低于 B2 級;當屋面板的耐火極限低于 1.00h 時,不應低于 B1 級。采用 B1、B2 級保溫材料的 外保溫系統(tǒng)應采用不燃材料作防護層,防護層的厚度不應小于 10mm。”當建筑的屋面和外墻外保溫 系統(tǒng)均采用 B1、B2 級保溫材料時,屋面與外墻之間應采用寬度不小于 500mm 的不燃材料設(shè)置防火 隔離帶進行分隔。
6.7.11 條:“電氣線路不應穿越或敷設(shè)在燃燒性能為 B1 或 B2 級的保溫材料中;確需穿越或敷設(shè) 時,應采取穿金屬管并在金屬管周圍采用不燃隔熱材料進行防火隔離等防火保護措施。設(shè)置開關(guān)、插 座等電器配件的部位周圍應采取不燃隔熱材料進行防火隔離等防火保護措施。”
在耐火性方面,巖棉為 A 級耐火材料,基本可視為不燃,而聚氨酯最高能達到 B1 級阻燃,大部 分為 B2 級阻燃。且大部分預制艙廠家的耐火試驗報告均為巖棉填充下的型式試驗,聚氨酯發(fā)泡保溫 工藝下的預制艙體實際不滿足耐火極限要求,由于現(xiàn)場動火作業(yè)或切割高溫導致預制艙保溫層起火在 我們行業(yè)中已有過多次先例。
附 3:發(fā)泡聚氨酯的質(zhì)量穩(wěn)定性說明
巖棉板是以玄武巖、白云石等為主要原材料,經(jīng)高溫熔融高速離心成纖維并加入一定量粘結(jié)劑、 防塵油、憎水劑后加工切割而成的無機纖維板。具有質(zhì)量輕、導熱系數(shù)小、不燃的特點,符合《建筑 絕熱材料的應用類型和基本要求》的規(guī)定。巖棉防火等級為最高的防火等級 A1 級,能有效防止火勢 蔓延。其尺寸非常穩(wěn)定,在火災中不會伸長、收縮或變形。同時巖棉耐高溫,熔點高于 1000℃,在火 災中不產(chǎn)生煙霧或者燃燒液滴/碎片,在火災中不會釋放有害環(huán)境的物質(zhì)和氣體。因此巖棉也常被作 為防火材料使用。
聚氨酯發(fā)泡保溫現(xiàn)場施工應采用帶自加熱、恒溫的聚氨酯專用噴涂設(shè)備,首次噴涂前應少量試噴, 以檢查計量泵配比與組分混合度。當需要完成的保溫層厚度較大時,需分層多次噴涂,每層發(fā)泡厚度 25mm 左右。在噴涂過程中,設(shè)備需一直開啟加熱保溫功能,且壓縮空氣不能中斷,否則組分混合不 均勻,需要對小范圍返工重噴。其他注意事項如下:
1、 聚氨酯發(fā)泡施工的最佳溫度為 18-25 攝氏度,環(huán)境溫度是保溫層施工特別重要的因素。當 環(huán)境溫度較低時發(fā)泡過程較緩慢導致材料密度過高,保溫層填充率與厚度不合格影響其保 溫性。當環(huán)境溫度過高時發(fā)泡會更加強烈導致材料密度過低,影響其阻燃性與壽命。當環(huán) 境溫度低于 5℃時組分難以發(fā)泡,導致保溫層無法附著且沾染墻壁與地面難以清理。
2、 聚氨酯發(fā)泡施工前需先將阻燃劑等組分混合到一起并充分攪拌,因組分有一定黏度采用人 工攪拌難以保證組分混合均勻。若阻燃劑混合不均勻會導致保溫層阻燃性能不達標。
3、 聚氨酯發(fā)泡材料噴涂到物體表面后可以立即反應并固化,易于吸附在各種形狀的表面從而 提高填充率是其極大的優(yōu)點,但操作過程中極易沾染在人體和衣物表面,且極難清理。并 且對結(jié)構(gòu)進行聚氨酯發(fā)泡噴涂過程中易于產(chǎn)生物質(zhì)散布,氣凝膠和有害物質(zhì)擴散,容易引 起吸入和環(huán)境污染。
4、 黑料與白料均需保存在陰涼通風的室內(nèi),不得受紫外線照射。黑料的保存溫度為 15-35℃, 白料保存溫度為 15-30℃,黑白料均不得保存在 5℃以下環(huán)境。
由于施工作業(yè)不規(guī)范,原材料保存不規(guī)范,施工時環(huán)境溫度過低等多種因素,預制艙聚氨酯 發(fā)泡保溫層質(zhì)量極不穩(wěn)定,許多預制艙廠家的保溫層都出現(xiàn)厚度不均,阻燃性不合格,保溫層大 面積脫落的問題。而由于聚氨酯發(fā)泡保溫返工難度很大,很廠家均選擇掩蓋問題直接發(fā)貨,將安 全隱患留給了未來。
附 4:發(fā)泡聚氨酯的使用壽命說明
聚氨酯材料的老化現(xiàn)象受紫外線和溫度的影響較大,故對于直接裸露在外的部位很容易產(chǎn)生脆裂 問題。
1、 聚氨酯材料受到光照射(自然光、紫外光等)所引起的老化降解稱為光老化降解,因此聚氨 酯適用于封閉夾層內(nèi)使用而不宜作為外覆蓋保溫材料。發(fā)泡聚氨酯保溫材料發(fā)生光老化降 解后會發(fā)黃粉化,而損失一定的物理性能,如果聚氨酯發(fā)泡完成后長時間受陽光直射,其 使用壽命也將受到影響。
2、 聚氨酯材料受溫度影響而發(fā)生的降解稱為熱老化降解,因此聚氨酯更適用于冷藏庫等場景 低溫環(huán)境。發(fā)泡聚氨酯保溫材料在-20℃~80℃的溫度范圍內(nèi)均保持良好的彈性和粘結(jié)力, 熱老化降解過程在 80℃開始,超過 100℃時反應加速進行,在 130℃以上溫度短時間內(nèi)材 料即會失效,需要更換。
聚氨酯發(fā)泡材料的使用壽命通常為 15-20 年,而巖棉的使用壽命為 30 年以上。因現(xiàn)在預制艙通 常要求使用壽命為 30-40 年,理論上來說在使用聚氨酯保溫的預制艙,全壽命周期內(nèi)需要更換一次保 溫材料。