上海建工集團(tuán)海外事業(yè)部 上海 200031

進(jìn)入21世紀(jì)以來，節(jié)能減排已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流，由于高性能聚氨酯保溫板具有密度小、材料輕、運(yùn)輸安裝方便。且其與其他保溫材料相比較，具有高強(qiáng)度，低吸濕性、氣密性，良好的防火性能，無毒性，無刺激性以及無生物寄生性，加工多樣性，優(yōu)良的建筑性能等諸多優(yōu)點。作為最優(yōu)的保溫材料，高性能聚氨酯保溫板在冷庫建設(shè)方面的應(yīng)用越來越廣泛。

1 工程簡介

背景工程為我國優(yōu)貸援建項目，為東非厄立特里亞新建10 000 t低溫冷庫。該冷庫建成后能很好地解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品和肉、魚類食品的儲藏和保鮮問題，也給該國的農(nóng)產(chǎn)品和肉、魚類出口帶來國際競爭能力，滿足厄立特里亞國內(nèi)國際市場的需求。隨著冷藏食品種類和需求量不斷地增長，我國已開始在境外承建多個低溫或超低溫冷庫，廣泛采用高性能聚氨酯保溫板并取得低耗能、高效保溫和快速施工的效果和令人滿意的經(jīng)濟(jì)效益。

2 環(huán)境氣候

工程項目位于厄立特里亞港口城市馬薩瓦（Massawa）附近。緊臨紅海岸邊，海拔高度5 m左右。屬于海邊熱帶沙漠氣候，是世界上最炎熱地區(qū)，在氣象歷史記載中，曾出現(xiàn)63.0 °C高溫。馬薩瓦港口城市每年在3～9月為高溫季節(jié)，年平均溫度27 °C，最高溫度42.5 °C，（沙漠地面溫度近50 °C），年降水量僅150 mm，是典型的高溫、干燥地區(qū)。

3 冷庫設(shè)計

（a）冷庫儲存量（10 000 t）：蔬菜1 500 t，水果1 500 t，魚類3 500 t，肉類3 500 t；

（b）冷庫運(yùn)輸量：冷庫貨物年運(yùn)輸總量為481 800 t，其中運(yùn)出、入量均為240 900 t。

（c）低溫冷藏間庫溫－20 °C，凍結(jié)間溫度－25 °C。

（d）冷庫制冷設(shè)備設(shè)計均選用高能效機(jī)組，低溫冷藏庫和凍結(jié)間內(nèi)冷風(fēng)機(jī)的融霜，采用水融霜方式，以節(jié)約電耗。冷庫選用氟利昂作為制冷劑。設(shè)計制冷劑選用R404A，

（e）在庫體保溫方面，選用保冷效果好的隔熱材料以減少能耗。庫體保溫材料采用雙面彩鋼板夾聚氨酯保溫板組成的隔熱板。鋼板厚0.6 mm。聚氨酯保溫板厚200 mm，密度為40 kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024 W/（m·K）。

地坪采用擠塑材料保溫，擠塑板基本厚度50 mm，敷設(shè)厚度200 mm。擠塑材料導(dǎo)熱系數(shù)為0.028 W/（m·K）。冷庫門采用鋁板平移冷庫門，附帶貫流式風(fēng)幕。

4 高性能聚氨酯保溫板[1-3]

4.1 聚氨酯保溫板構(gòu)造

（a）聚氨酯保溫板構(gòu)造主要由上層鋼板、下層鋼板（彩鋼夾芯板）和中間填充的聚氨酯發(fā)泡劑以及支撐件、偏心鉤連接件組成（圖1）。

圖1 聚氨酯保溫板構(gòu)造及偏心鉤連接件

（b）本冷庫項目聚氨酯保溫板連接方式采用偏心鉤連接。偏心鉤的鉤子本體和鉤座按設(shè)計要求，均勻、對稱地分別安裝在聚氨酯保溫板的凸槽和凹槽兩側(cè)。在拼接安裝時，首先在聚氨酯保溫板的凸槽和凹槽邊緣注打硅膠，將聚氨酯保溫板軸線校準(zhǔn)拼接在一起，然后采用特制的六角螺栓鎖鑰，對中插入鉤子本體的六角螺栓預(yù)留孔且旋轉(zhuǎn)六角螺栓鎖鑰，使掛鉤有效地鉤在鉤座上且擰緊固定。聚氨酯保溫板完成拼接安裝后，在保溫板兩側(cè)的縫隙中，注打硅膠修補(bǔ)充實縫隙，以確保聚氨酯保溫板拼接密閉性。

（c）偏心鉤連接件工作原理：采用特制的六角螺栓鎖鑰，按順/逆時針方向旋轉(zhuǎn)鉤子，應(yīng)用偏心運(yùn)動的原理將偏心鉤的鉤子和鉤座有效地掛在一起并鎖緊牢固。偏心鉤連接的約束力強(qiáng)于順插拼接方式且易于安裝和拆卸，同時有效地保證了聚氨酯保溫板拼接安裝的堅固性和密閉性。

4.2 聚氨酯保溫板發(fā)泡劑

聚氨酯保溫板充填發(fā)泡劑的主要化學(xué)成分為：多亞甲基多苯基異氰酸酯和組合聚醚或聚酯。

5 聚氨酯保溫板特性

高性能聚氨酯保溫板發(fā)泡劑通過對化學(xué)原料的種類、配比的設(shè)計和混合運(yùn)用，對化工聚合物的形態(tài)和性能有著明顯的改變和提升。從最初的柔軟液態(tài)經(jīng)混合運(yùn)用改變成為硬質(zhì)板材產(chǎn)品。高性能聚氨酯保溫板的發(fā)泡劑，其導(dǎo)熱系數(shù)較之于空氣要低得多，特有的閉孔性和高抗氣體擴(kuò)散性，使聚氨酯保溫板具有優(yōu)越的長期絕緣特性，高效保溫、隔熱性能可持續(xù)使用20～50 年。因此，高性能聚氨酯保溫板的保溫、隔熱、耐高溫性能非常優(yōu)越，被廣泛應(yīng)用于低溫、超低溫冷庫的庫體保溫。

5.1 高效保溫、隔熱性能

（a）高性能聚氨酯保溫板具有導(dǎo)熱系數(shù)低、熱工性能良好的特性。聚氨酯保溫板形態(tài)為硬質(zhì)板材、密度在35～40 kg/m3時，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.018～0.024 W/（m·K），是目前低溫、超低溫冷庫所選用的庫體保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)最低的。

（b）由于聚氨酯保溫板具有優(yōu)良的隔熱和保溫性能，在低溫、超低溫冷庫同樣的保溫要求和設(shè)計冷量情況下，建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體厚度減小，冷庫室內(nèi)實際使用面積和設(shè)計冷量有所增加。

5.2 阻燃、耐高溫、防火性能

（a）在多亞甲基多苯基異氰酸酯、組合聚醚等化學(xué)原料配制設(shè)計中，添加適量的阻燃劑，高性能聚氨酯保溫板具有阻燃、耐高溫和防火之特性。聚氨酯保溫板作為阻燃、耐高溫的自熄、自滅性防火材料，其板材軟化點可達(dá)到250 °C以上，在很高溫度條件下才發(fā)生分解。

（b）高性能聚氨酯硬質(zhì)板材在明火燃燒時，在其硬質(zhì)板材（泡沫板）表面僅形成積炭且不滴淌，離開明火則自行熄滅。積炭層尺寸和外形基本不變，能有效隔斷空氣的進(jìn)入且有助于隔離下面的泡沫板，阻止火勢的蔓延和深度燃燒，防火安全性能良好。而且，高性能聚氨酯硬質(zhì)板材在高溫條件下，不會產(chǎn)生有害氣體。

5.3 耐壓、耐水、耐腐及耐久性能

（a）高性能聚氨酯保溫板具有較高的抗壓和抗變形能力，聚氨酯硬質(zhì)板材抗壓強(qiáng)度在200 kPa以上。聚氨酯保溫板結(jié)合部分結(jié)構(gòu)材料，能共同承受作用力，使得整體結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、跨度大、負(fù)荷高的優(yōu)點

（b）高性能聚氨酯保溫板具有防潮、防水性能。聚氨酯硬質(zhì)板材的閉孔率在90%以上，屬于憎水性材料，不會因吸潮增大導(dǎo)熱系數(shù)，墻面也不會滲水。 聚氨酯硬質(zhì)板材連續(xù)致密的表皮和近于100%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔，具有理想的不透水性。由于防水抗?jié)B性能優(yōu)異，在低溫、超低冷庫工程中廣泛使用。

（c）高性能聚氨酯保溫板具有絕佳的抗腐蝕性能，聚氨酯硬質(zhì)板材的閉孔結(jié)構(gòu)和金屬面板材料，使其具有更優(yōu)越的耐空氣和耐水汽性能。

聚氨酯硬質(zhì)板材孔隙率結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在潮濕、電化腐蝕、真菌、藻類生長等外部因素下，都不會被破壞。

（d）高性能聚氨酯保溫板質(zhì)量穩(wěn)定，在正常使用與維修的條件下，能達(dá)到30 年以上的使用壽命，耐久性能優(yōu)異。聚氨酯硬質(zhì)板材化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無味、無毒、無污染，應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品和肉、魚類食品的儲藏和保鮮的常溫、低溫和超低溫冷庫，對冷藏食品衛(wèi)生安全有著充分保障。

5.4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測結(jié)果

根據(jù)相關(guān)規(guī)定和設(shè)計要求，高性能聚氨酯保溫板在工廠進(jìn)行現(xiàn)場隨機(jī)抽樣檢驗，并送交國家認(rèn)定的專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，本冷庫工程項目高性能聚氨酯保溫板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及隨機(jī)抽樣檢測結(jié)果完全符合要求。

5.5 聚氨酯保溫板安裝施工

（a）高性能聚氨酯保溫板由專業(yè)工廠制造，根據(jù)設(shè)計幾何尺寸和安裝要求進(jìn)行精確加工生產(chǎn)。聚氨酯保溫板安裝施工工藝簡單，安裝施工快捷。

（b）聚氨酯保溫板的拼接，無論是平接、陰/陽轉(zhuǎn)角拼接，還是墻板與頂板連接以及庫板包裹立柱的施工都十分方便簡捷且安裝質(zhì)量可靠穩(wěn)定。

（c）聚氨酯保溫板具有很強(qiáng)的自黏性能和較好的安裝施工氣候適應(yīng)性，聚氨酯保溫板用于屋面板其抗風(fēng)撕揭和抗負(fù)風(fēng)壓性能良好。安裝施工作業(yè)環(huán)境要求低，無需顧及天氣的變化和雨天的影響，尤其適用于冷庫保溫板的安裝施工。

（d）聚氨酯保溫板與建筑結(jié)構(gòu)物的連接固定方式安全可靠且有效克服了庫體保溫的“冷橋”現(xiàn)象發(fā)生。采用隔氣薄膜或整體噴涂施工方式，可基本消除“冷氣”和“冷橋”現(xiàn)象，冷庫的氣密性和密閉性能良好。

6 結(jié)語

聚氨酯保溫板是一種既保溫又防水的一體化新型建材，其綜合性價比高。雖然聚氨酯硬質(zhì)板材的單價比其他傳統(tǒng)保溫材料的單價高，但供暖、制冷和防水費(fèi)用的大幅度減少使得綜合性價的優(yōu)勢顯著提升。聚氨酯保溫板在冷庫正常、合理運(yùn)用和維修的情況下，平均壽命能達(dá)到30年以上，耐久性能良好。同時聚氨酯保溫材料在國內(nèi)建筑節(jié)能領(lǐng)域已被廣應(yīng)用并取得明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。