【行业知识】聚氨酯材料——实现绿色节能建筑的理想选择

据统计，我国建筑围护结构保温性能普遍较低，外墙和窗户的热导率系数为同等发达国家的3~4倍，因此采取保温隔热材料对建筑外围护进行保温是降低建筑物能耗最经济、最有效的手段。建筑围护结构主要包括屋面、墙面、窗户和地面，聚氨酯材料作为性能优越的绿色建筑材料，在上述围护结构中都有实际应用。实践表明，聚氨酯硬泡材料是目前满足安全、环保、节能要求的理想绿色建筑保温隔热材料。其主要优点有：

（1）保温性能优越  聚氨酯硬泡保温材料的导热系数可达到0.017~0.024 w/m.k，是目前适宜大规模工业化生产、导热系数最低的保温材料。在达到同样隔热效果条件下，其使用的保温层厚度最小。计算表明，在达到同样隔热效果条件下，50毫米厚的聚氨酯硬泡（PUR），相当于80毫米厚的模塑聚苯乙烯（EPS），90毫米厚的岩棉和760毫米厚的混凝土结构。可见其节能效果明显优于其它保温材料。

（2）耐火性能优异  聚氨酯硬泡属于热固性保温材料，燃烧性能B2级以上的聚氨酯硬泡保温材料遇火燃烧时，其表面会炭化结焦，不会形成熔融滴落物，可以有效地防止火焰传播。

（3）力学性能优良  硬泡聚氨酯具有优异的抗风压、抗冲击、抗剪切能力，能充分保证墙体保温系统的稳定性和安全性。尤其是喷涂聚氨酯硬泡与基层墙体表面粘结牢固，具有优良的自粘结强度，能在较宽温度范围和较高湿度条件下抵御承受风力、自重及撞击等各种负载，确保保温层与基层不产生起鼓分离、不产生开裂。喷涂聚氨酯硬泡外保温系统是唯一可以实现与基层墙体满粘、并且保温材料没有任何接缝的系统，其系统稳定性具有明显优势。

（4）防水性能优良  聚氨酯硬泡呈闭孔结构，闭孔率高达95%以上，具有优良的防水、隔湿性能，能有效阻隔水及水蒸汽渗透，不会吸水发霉，使墙体保持一个良好的稳定隔热状态；高密度的聚氨酯硬泡更是可以实现屋面保温防水一体化。

（5）耐低温和高温性能优良  聚氨酯硬泡可以在-50℃~150℃环境下长期使用，聚氨酯硬泡保温材料无论经受高温还是严寒，都不会使外保温体系产生不可逆的损害和变形，从而确保其安全性。

（6）产品形式多样  聚氨酯硬泡保温材料形式多样，可以采取现场喷涂、浇注、工厂预制板材等多种形式。聚氨酯硬泡可以在工厂与硅钙板、金属面板、水泥、石材等材料直接复合，实现复合板材的连续化生产。其产品形式的多样性和便于加工性也是目前其他保温材料无法与之相比的。

实现节能防火双目标

保温材料的防火安全性能是实现建筑节能的必要前提，也是确保人民生命财产安全的重要条件。我们要做的不是去一味地否定一切有机保温材料，唯无机保温材料论，而是要研究如何采取安全措施，物尽其用。国内外的科学研究和大量的实验证明：有机保温材料只要进行了必要的阻燃处理，采取有效的安全防护措施，完全能实现建筑节能和防火安全双丰收。我们不能因为汽柴油、天然气等燃料易燃易爆，风险高，就在汽车和家庭生活中禁用，反而大力发展用块状煤做燃料。我们应该考虑如何采取可靠的安全设施和措施，保障汽柴油和天然气的安全使用。建筑保温行业应和全社会共同努力，把好保温材料和保温工程的质量关，实现我国建筑节能和防火安全的双目标。

燃烧性能为B3级的聚氨酯硬泡是绝对不能用于建筑墙体保温领域的。现实案例中经常出现的B3级易燃聚氨酯硬泡保温材料导致的火灾事故正是佐证了B3级的聚氨酯硬泡不能应用于建筑领域。

GB/T29416-2012《建筑外墙外保温系统的防火性能实验方法》是对建筑墙体保温系统在使用过程中的防火安全性的判定方法。经过实验验证，B2级的聚氨酯硬泡保温材料采取一定的防火构造措施后，其系统的防火安全性是可靠的。从理论上，保温材料燃烧性能等级在B2级以上并且保温系统能通过模型火实验，完全可以保证外墙外保温施工过程和使用过程中的防火安全。但考虑我国的一些实际情况，如高层建筑多、密度大、消防意思薄弱、消防和救援力量不足、工地管理不规范、建筑施工人员素质较低等，根据建筑的类型，可以适当提高材料的燃烧性能等级要求，同时也可以设定一个上限，对于超过一定高度的建筑和特殊建筑，必须采用A级材料。但是这个限定不应过严，不能完全通过提高技术要求去解决所有的管理问题，否则很多高性能的高效保温材料会因为过高的防火要求失去发展的动力。

2014年8月27日，住建部发布了《建筑设计防火规范》，并于2015年5月1日开始执行。至此，困扰了建筑外墙保温企业6年之久的防火标准之争终于尘埃落地。在这6年的研究过程中，虽然经历了几番反复，但终究部分回归了科学和理性，不再唯燃烧性能A级是论。尽管目前的规范还存在一些不公平、不合理的条文，但毕竟将建筑保温防火安全和建筑节能统筹进行了一定程度的综合考虑，为如何发展有机保温材料和防范火灾风险指明了方向。

目前部分消费者对聚氨酯硬泡抱有一种误解，认为聚氨酯硬泡燃烧后必定产生大量毒性气体，由此提出此种材料不能作为建筑的内保温和外保温材料，这种见解带有明显的片面性。

首先，聚氨酯材料本身是无毒的，用来存放食物的的冰箱冰柜、冷库，其保温材料都是聚氨酯泡沫；聚氨酯弹性体还可以做人造血管和心脏瓣膜，聚氨酯弹性纤维（氨纶）也广泛用于内衣。

其次，聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氢、氧和不到10%的氮。实验证明：聚氨酯燃烧过程中产生的有毒气体并不比我们生活中常见的含氮元素的物质多，如羊毛、腈纶，合成木材等。

另外，聚氨酯泡沫燃烧产物气体的成分不是不能改变的，更不是必然的，这主要取决于聚氨酯泡沫的结构，以及采取何种阻燃剂和抑烟剂，通过研究完全可以研制燃烧产物烟密度小、毒性低的聚氨酯泡沫产品。

多措施严把质量关 

随着国家建筑节能75%标准的逐步实施以及防火要求的提高，聚氨酯材料作为性能优异的理想保温材料必将得到大量的应用。在应用过程中，聚氨酯行业应该严把质量关和施工关，加强工地管理和行业自律，加快技术进步、调整产品结构、提高产品综合性能、降低成本，走可持续发展之路，为我国的建筑节能事业助力。

用于建筑的聚氨酯材料需要保证进场材料的性能符合建筑行业相关标准规范的要求，包括密度、导热系数、抗拉强度、抗压强度，特别是要保证材料燃烧性能不得低于B2等级，鼓励以制品、复合材料的形式进入工地。尤其要强调的是，聚氨酯材料的制备过程是典型的化学过程，其中影响因素众多，工艺技术要求较高，不能简单的唯价格论，并不是所有的聚氨酯材料都适合在建筑中使用。

建筑保温施工需要根据国家相关建筑外墙保温、屋面保温防水技术标准规程实施，按照规范进行进场材料的堆放和检验。俗话说：“三分材料，七分施工”，再好的建筑保温材料，遇到野蛮作业，其效果也会大打折扣。

要按照标准要求进行逐步施工，在保温层还未施工完成时，不得进行焊接、切割等动火作业。必须进行动火作业时，需办理动火许可证，焊接等动火人员需要持证工作，必须有监火人员在场，并采取防火毯等措施阻止火灾发生。交叉作业时，需由项目总承包商协调牵头，各单位共同监督动火作业。