PUR外墙保温装饰一体化复合板系统可行性研究报告Word格式.docx

PUR外墙保温装饰一体化复合板系统可行性研究报告Word格式.docx

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廊坊XX公司充分发挥自身既是PUR原料行业的知名企业，拥有一批PUR专家，同时又拥有进口PUR夹芯板连续生产线的双重优势（尽管该生产线原设计并不能生产石材、瓷砖等板块状面材的夹芯板），在消化吸收基础上，通过对引进设备的多次改造，同时反复改进PUR的配方体系使之与设备匹配，终于成功地实现了PUR保温装饰一体化复合板的连续生产。

大大提高了生产效率。

降低了生产成本。

XXPUR外墙保温装饰一体化系统由复合板、配套的水泥砂浆和金属锚固件组成，施工非常简单快捷。

由于复合板底面材采用水泥基背衬，是水泥基材料，因此与墙体间可以直接采用水泥砂浆来连接。

实现水泥粘结水泥，最简单、最廉价、也最可靠。

因为同种材料界面相容性最好，粘结处的强度与水泥砂浆固化物本体强度最接近。

为了在水泥砂浆固化前承受载荷，也为了进一步提升外保温系统的安全可靠性，XX还增加了金属锚固件作为辅助手段。

金属锚固件一端以膨胀螺栓方式植入墙体，另一端与装饰面材锚固（详见图集）。

通过以上方式，大大简化了传统外墙保温系统复杂的施工工艺，避免了由于大量现场湿作业，施工质量过于依赖现场环境、气候、人员素质等因素的弊病。

实现了最大程度的厂内机械化制作，大大减少施工现场的建筑垃圾。

并可至少缩短35~50%的施工周期。

在劳动力成本日益高涨的情况下，大幅度降低施工费用，致使在性能大大优于其他方式的情况下，PUR保温装饰一体化系统的综合造价不高于甚至低于传统保温装饰工程的造价。

以下通过与其他外保温系统的综合比较，论述XXPUR保温装饰一体化系统的技术可行性。

（一）、复合板燃烧性能达到A级，消防安全性高

目前性能最好的保温材料是有机发泡类材料，该类材料都是可燃的，近几年发生的几场大火都与有机发泡类保温材料有关。

但如果禁止使用该类材料，又很难完成节能减排的指标。

迫切需要解决使用该类材料同时确保安全性的相关技术。

为了解决这一问题，我们从材料和复合板结构入手开发了以下技术：

一、材料上我们采用热固性的PUR，与热塑性的EPS和XPS遇火引燃后产生融滴，滴下燃烧的火球，很容易引燃其他材料，形成更多的着火点不同，热固性的PUR不但不会产生熔融滴落，而且在燃烧过程中表面会形成炭化结焦层，覆盖在表面，某种程度上阻隔了空气，抑制火势蔓延。

同时改进配方和工艺，使PUR的燃烧性能达到B1级。

二、结构上我们在保温材料的背面加设一层水泥基背衬（用玻纤网格布增强的水泥薄板），同时在B1（或B2）级聚氨酯保温芯材的四个侧边加设不燃的A级保温材料边框，使复合板成为装饰面材+保温芯材+水泥基背衬+不燃边框的夹心结构。

不仅仅两个面被不燃的装饰面材和水泥基背衬完全覆盖，而且四个侧边也被不燃的A级保温材料边框完全覆盖。

根据国家建筑材料测试中心的检测结果，采用以上技术的PUR保温装饰一体化复合板的燃烧性能达到了A级。

产品运输、储存、施工和使用过程都是安全的。

该技术的专利申请已被受理（201020643544.7）。

（二）、保温性能好

PUR是目前所有保温材料中导热系数最低的。

达到同样的保温效果，PUR保温层的厚度最薄，只要2cm厚PUR就可达到86cm厚砖墙的保温效果。

保温层厚度小导致整个建筑的外围护结构变薄，相对增加了建筑的实际使用面积，节省了宝贵的土地资源；

厚度小也减小了复合板的自重力矩，提高了安全性；

同时厚度小也有利于降低整个建筑的重量，从而在确保安全等级的前提下降低建筑基础的造价。

表1给出不同保温材料的导热系数和具有相同保温效果的墙体材料厚度对比。

材料

导热系数W/M.K

墙体厚度CM

PUR

0.021

2

XPS

0.032

3

EPS

0.044

4

矿物棉

0.075

7.1

木材

0.10

10

混凝土

0.45

43

粘土砖

0.86

86

表1

（三）、使用寿命最长

通常保温材料的保温性能都随使用时间而退化，犹如日常生活中的棉衣、棉被。

其中矿物棉的退化最显著，尤其是大量吸水霉变后，非常短的时间内保温性能就严重退化；

EPS、XPS的抗老化性能远优于矿物棉，但其使用寿命也只有25年。

而PUR则不同，实践证明，按标准正规生产的PUR在城市集中供暖管道中使用30年后，其保温性能的退化不超过20%。

由于PUR保温性能的退化随温度升高而加剧，因此用在外墙保温时，退化程度还会低一些。

在采用适当保险系数的情况下，完全可以做到在建筑物的使用年限内，PUR保温装饰复合板的保温性能始终满足节能指标，达到与建筑同寿命的水平。

我国建筑物的设计使用年限一般为50年，除每隔10~15年需要对板缝隙间的密封胶进行检查保养外，不必担心复合板本体的老化问题。

EPS、XPS、PUR同为闭孔型硬质泡沫塑料，该类材料保温性能的退化主要是由于闭孔内低热导率的发泡剂气体向外渗透，外面高热导率的空气向内渗透，闭孔内高热导率气体比例越来越高引起的。

退化的速度和程度取决于发泡剂气体的渗透速率和气体导热占据泡沫总体导热的比例，由于发泡剂和树脂的差异，PUR中发泡剂的渗透速率远低于EPS和XPS，因此其使用寿命长于EPS和XPS。

（四）、施工简单快捷，降低造价且质量有保障

XX保温装饰一体化复合板是工厂预制成型的建材产品，将传统通过现场湿作业完成的保温和装饰两大工序中绝大部分工作量在工厂由自动化的生产线一次完成。

大幅度提高工效，也大大简化了施工工艺，避免了由于大量现场湿作业，施工质量过于依赖现场环境、气候、人员素质等因素的弊病。

达到缩短35~50%施工工期、提高施工质量、并且大幅度降低施工费用的效果。

由于实现了最大程度的厂内机械化制作，施工现场几乎没有建筑垃圾、建筑粉尘和大的噪音，做到扰民的程度最轻，扰民的时间最短，加上安全性有保障，用于旧房改造时可以边住人边改造。

（五）、结构强度安全性有保障

外墙保温装饰复合板的结构强度安全性关系到在使用中是否发生脱落、开裂等事故。

当采用XXPUR保温装饰一体化复合板时，这方面的安全性也是最有保障的。

5、1具有良好的抗冻融能力

在我国北方地区，外墙饰面瓷砖脱落现象司空见惯，重要原因之一是外墙保温系统不具备抗冻融能力。

冬季室内温度高于室外，造成室内水蒸气浓度高于室外，在浓度差作用下，水蒸气透过墙体向室外渗透扩散。

当水蒸气到达瓷砖等高渗透阻面材时，就会聚集凝结在界面，当界面温度低于0℃时，就会结冰。

水结冰时体积变大，产生很大的膨胀力，当与高渗透阻装饰面材直接相贴的是混凝土、砌块等刚性材料时，这种膨胀力就发生很大的破坏作用。

但是，在XX的复合板里，与高渗透阻装饰面材直接相贴的是PUR，PUR是弹性材料，具有良好的弹性形变能力。

即使反复冻融循环也不会造成界面破坏（详见国家建筑工程质量监督检验中心出具的耐候性检验报告）。

5、2具有优良的抗饰面开裂能力

装饰面开裂是外墙保温装饰系统的另一大问题。

不但影响外观，更重要的是当降水漏入裂缝后，会产生极大破坏作用。

通常外饰面开裂主要有两个外部原因和一个内部原因：

外部原因之一是温度变化，外饰面热胀冷缩产生了热应力。

由于XX保温装饰一体化复合板的尺度并不很大，板与板之间的缝隙又采用了弹性密封材料，能有效地释放应力，因此不会产生开裂；

外部原因之二是建筑主体结构发生开裂传递到外装饰面。

此时由于保温层采用了弹性材料PUR，也能有效地阻断裂缝的传递；

内部原因是硬质保温材料熟化不充分，自身发生形变、收缩。

PUR只需要3天就可以完成熟化，容易满足熟化后用于墙体的要求。

而XPS、EPS需要42天才能完成熟化，经常发生未经充分熟化就使用，然后出现问题的情况。

总之在各种情况下，XX公司的外墙保温装饰系统都不会发生饰面开裂，具有优良的抗饰面开裂能力。

5、3极具裕量的强度

外墙保温系统承受的载荷主要有自身重力和风载荷。

自重造成剪切载荷、正面风造成压缩载荷、侧面风引起的负压造成拉伸载荷。

XX外墙保温装饰一体化系统的薄弱环节主要是保温材料PUR本体、PUR与两个面材的界面、以及复合板与墙体的界面。

只有这些薄弱环节的最低强度与载荷的最大值相比有较大裕量时，系统的强度安全性才是有保障的。

表2给出PUR本体强度和其与面材粘结强度的最低值，表3给出了我国相关建筑标准对PUR与两个面材之间粘结强度的要求值。

至于复合板与墙体的粘结强度，前面已提过（本报告p3~p4），由于复合板的水泥基背衬是直接通过水泥砂浆与墙体粘结的，其粘结强度无论拉伸还是剪切的最低值都远在表3值以上。

表2PUR的强度

项目

抗拉强度Mpa（本体）

抗压强度Mpa（本体）

抗剪强度Mpa（本体）

抗剪强度Mpa（粘结面）

指标

≧0.15

≧0.11

≧0.10

表3PUR与面材的粘结强度

抗拉强度Mpa

PUR与装饰面材

PUR与水泥基背衬

XX保温装饰复合板自重造成的剪切载荷随装饰面材而变，但即使采用最重的石材饰面时（规格为40kg/m2），对应的剪切载荷仅为0.0004Mpa,与最低强度值0.1Mpa相比有250倍的巨额裕量；

以风压的极端值计算，保温装饰系统的最低强度比风的压缩载荷和拉伸载荷也分别有百倍以上和数十倍的裕量。

因此，通常在设计时可以完全不考虑自重和压缩载荷，只验算一下保温装饰板系统抗拉强度的最低值与当地极端风速拉伸载荷相比的安全裕量即可。

由于保险系数通常取10~20就足够了，而复合板与墙体间的水泥砂浆粘结层强度裕量太大，为了节省材料和施工时间，除施工条件特别恶劣外，可以采用部分粘结的施工工艺，粘结点大致均布，粘结区的总面积达到板材面积的40~50%就足够可靠了。

以上的分析计算完全忽略了金属连接件提供的强度。

实际的结构强度安全性比以上的结果还要可靠。

（六）、PUR保温装饰复合板最有利于环境保护和劳动保护

保温材料中岩棉可致癌，发达国家已禁止使用；

玻璃棉的微小断丝象粉尘一样到处漂浮，防不胜防，不但吸入体内严重危害健康，接触皮肤也刺痒难当，对板材制作和施工人员均有危害；

EPS和XPS的发泡剂均为温室气体，对环境十分不利。

相比之下，XXPUR保温装饰一体化复合板不但对劳动保护有利，而且部分使用了可再生的植物油作为上游原料，对环境保护也是有利的。

建设部门2010年起已把保温装饰一体化系统作为建筑保温材料的首选进行推广，中国建筑标准设计研究院已经为保温装饰一体化复合板系统制定了专项图集，有资质的设计院和施工单位都能依据图集完成设计和施工。

通过以上综合论述可以看出，无论从材料特性、国内政策和XX的生产实践各方面考量，XXPUR保温装饰一体化复合板系统在技术上是完全可行的。

目前已经是切入该领域的最佳时机。

3、经济可行性

3、1市场巨大

几十年的实践证明，外保温是一门发展中的学科，经历着不断完善、不断发展的过程，产品也随之升级换代。

虽然目前国内市场绝大部分被eps、xps板薄抹灰和胶粉聚苯颗粒浆料等系统占据，但从外保温技术发展和工程应用的六大发展趋势看，XX保温装饰一体化复合板系统必将在升级换代的过程中占领巨大的市场份额。

外保温系统的六大发展趋势是：

1、高防火性能的外保温系统应用比例将大幅度提高

2、外保温系统和饰面系统将一体化供应

3、完善外保温系统细部节点，延长外保温系统寿命

4、既有建筑节能改造和外保温翻修工程比例逐年提高

5、充分利用固体废弃物和不与化石能源争资源将成为重要课题

6、经济型新农村建设外保温工程将成为新的增长点

在本报告技术可行性部分已经可以看到，XX保温装饰一体化系统与前5个发展趋势都已经是吻合的，目前XX正在研发新的低成本产品以适合经济型新农村建设需要，也就是顺应第6个发展趋势。

一个与完全顺应发展趋势的产品必将能够替代其他产品占领市场。

以下通过XX复合板系统与传统外墙外保温系统综合造价的比较和产品利润率进一步论述项目的经济可行性：

3.2与传统外墙外保温系统的综合造价比较

根据装饰面材的不同，外墙外保温系统可大致分为豪华型和普及型两种，各选一北方寒冷地区实例进行比较。

3.2.1豪华型外墙外保温系统的比较

豪华型外墙外保温系统是指以天然石材为装饰面材，达到65%节能标准的系统。

传统方式包括以下工序：

1,将7cm厚的XPS板用粘结砂浆黏贴到墙体上

2,在XPS表面抹第一层抹面砂浆

3,铺设玻纤网格布,抹第二层抹面砂浆,压入第二层网格布

4，架设龙骨

5，在龙骨上安装石质装饰面材

6，用保温条和耐候胶处理面材间的缝隙

XX复合板系统简化为以下工序：

1,将保温芯材为5cm厚PUR的复合板用粘结砂浆黏贴到墙体上

2,安装金属锚固件

3,用保温条和耐候胶处理面材间的缝隙

两者间施工周期和造价的比较列于表4。

豪华型XX复合板系统不但每平米可降低220元造价，而且可缩短50%的施工周期。

3.1.2普及型外墙外保温系统的比较

普及型外墙外保温系统是指在水泥面材上喷涂真石漆为装饰层，达到65%节能标准的系统。

4，缝处理

5，喷涂真石漆，完成外饰面（空中作业）

普及型XX复合板系统的施工工序与豪华型完全相同，只是在生产复合板时将装饰面材换成纤维增强水泥板，再在车间内喷好漆就可以了。

与传统方式的的比较也列于表4。

表4综合造价比较（元/m2）

豪华型

普及型

项目费用

传统方式

XX方式

粘结砂浆

6

8

保温材料

60

龙骨

130

金属锚固件

7

抹面砂浆、网格布

保温层人工费

20

装饰层材料费

70

23

保温条、耐候胶

5

装饰层施工费

复合板施工费

150

25

复合板单价

190

110

单位造价

458

238315

146

148

单位施工周期

1

0.4

0.8

由表4可以看出：

普及型XX复合板系统在大幅度提升各方面性能的情况下，造价没有提升，还缩短了50%施工周期。

3、3产品利润率

产品利润率指复合板和与之配套销售的粘结砂浆、金属锚固件的总体利润率。

由于目前该产品还在初创期，建立营销网络、完善生产条件、办理各种认证等正常生产阶段不发生的费用支出较大，同时已承诺的增值税减半的政策也还没有申请办理，所以准确净利润的计算比较困难，在此只给出毛利润率：

普及型XX保温装饰复合板系统的毛利率随产品型号略有不同，平均达到45~50%；

豪华型产品在要求客户自行采购装饰面材（石材）的情况下也能达到同一水平。

作为大批量生产的工业化产品，上述利润率是相当高了。

廊坊XX创新科技有限公司产品简介：

1、燃烧性能为A级的保温装饰一体化复合板。

是由装饰面材+保温芯材+水泥基背衬复合而成的夹心结构。

产品分HYAA和HYAB两类，HYAA采用燃烧性能A级的保温芯材，复合后板材的燃烧性能为A级，适用于气候比较温和地区。

与传统产品相比，XX复合板的最大优点是很好地解决了岩棉等A级保温材料严重下垂失效的问题；

HYAB的保温芯材以B1级的高效保温材料为主体，通过一定的工艺复合后，板材的燃烧性能也达到了A级，适用于严寒酷暑地区。

可供选择的装饰面材有石材、瓷砖、表面施有质感涂料的纤维增强水泥板、金属板、以及铝塑板等。

除燃烧性能外，复合板的其他性能也都符合国家相关标准的要求。

产品工厂化制作，兼具保温和装饰作用，施工简单快捷，能够以最低代价完成65%的节能指标。

2、XX外墙防火隔离带。

是由上面材+特制岩棉+水泥基背衬复合而成的夹心结构，因为水泥基背衬和墙体同为水泥基材料，用水泥砂浆就可以非常简便而牢固地将隔离带黏贴到墙体上。

产品分HYF1和HYF2两类，HYF1的上面材采用各种装饰板，适用于保温装饰一体化的外墙围护系统，用户可根据围护系统的装饰面材选用匹配的产品；

HYF2的上面材也是水泥基背衬，适用于各种保温材料+薄抹灰和保温材料+幕墙系统。

可以在水泥基的上面材之上按同样工艺进行薄抹灰或幕墙施工。

XX防火隔离带垂直于板面方向的拉伸强度超过了0.1Mpa，可以确保其作为外墙围护系统组成部分的安全性。