单层屋面技术唤醒高分子防水卷材市场
□ 中国建筑防水协会 牛光全
单层屋面是单层铺设的屋面系统,与传统使用纸胎沥青油毡进行三层或四层铺设的叠层屋面相比,具有节省
材料和能源、施工效率高、寿命长等优点,是未来屋面防水材料及技术的发展方向。
单层屋面技术蓬勃发展
在单层屋面塑料选择中,比较适合的有改性沥青防水卷材和高分子防水卷材两类。改性沥青防水卷材多以SBS
和APP改性,由沥青叠层脱胎换骨而来,但使用效果欠佳,用量愈来愈少,乃至绝迹;高分子防水卷材中有三元
乙丙橡胶(EPDM)、丁基橡胶(IIR)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚烯烃(TPO)、聚磺化聚乙烯(CPE)、乙烯共聚物
沥青(ECB)、聚异丁烯(PIB)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等多种,但在屋面使用效果
甚佳的是EPDM、PVC、TPO三种。
在美国,EPDM屋面使用比例近年一直位居榜首,其根本原因在于卷材本身综合性能优良、标准要求高、配套
材料齐全、铺装技术先进。此外,美国的TPO技术也居于领先地位,具有不含增塑剂、施工接缝少、阻燃和抗紫
外线性好等优势。
经过几十年的改进、创新、开发,国外的PVC产品质量已达到相当高的水平,初期出现的增塑剂迁移等问题
已被解决,呈现出蓬勃向上的态势。在瑞士,PVC已发展成为主导屋面材料,有公司在美国开展该业务。美国也
从多方面改进和提高PVC屋面卷材的性能,如PVC树脂改性、采用高分子量增塑剂和新型光稳定剂、以纤维和织
物增强、采用PVC合金等。
欧美发展经验借鉴
(1)美国 美国单层屋面的发展,位于世界领先地位。2008年美国的单层屋面在新建屋面中上升到60.59%,
在修建屋面中增至54.28%,雄居统治地位;沥青基叠层屋面在新建屋面中骤降到12.45%,在修建屋面中也下降
到17.98%。
EPDM具有最佳的耐老化和耐候功能,加之美国彻底解决了橡胶难以粘结的难题,因而虽有后起的TPO与之争
雄,但其使用比例却没有多大变化,一直在29%(新建屋面)和25%~27%(修建屋面)水平上,稳居榜首。
TPO兼备橡胶耐老化和塑料可焊接的功能,发展呈扶摇直上之势,使用比例已从2000年的5.5%(新建)和
5.32%(修建)增长到2008年的22.33%(新建)和19.38%(修建),紧跟EPDM,这是欧、日无可比拟的。
美国的PVC防水卷材从欧洲引进,经过一系列改进和完善,产品质量大大提高,应用呈现小幅上升趋势,所
占比例提升到2008年的8.66%(新建)和7.8%(修建)。
(2)欧洲 2007年欧洲平屋面的铺设面积约为3.336亿m2,同比增长1.1%,其中沥基屋面2.38亿m2,仅
增0.3%;高分子卷材0.784亿m2,同比增长3.4%,高分子卷材屋面增速明显快于沥青屋面。
2007年欧洲单层屋面总面积为7842万m2,其中PVC卷材的屋面面积为5095万 m2,占65% (占绝对优势),
同比增长3.7%;TPO 783万m2,同比增长2.9%;EPDM 908万m2,同比增长3.8%;ECB和EVA有一定应用,其余
用量很少。
(3)日本 日本防水材料联合会公布的所属5个工业会2009年的各工法防水施工面积共计5339万m2,其
中平层防水占28.6%,聚氨酯防水占27.8%,沥青防水占24.8%,FRP防水(纤维增强聚酯防水涂料)占9.6
%,沥青喷灯工法占9.2%。值得指出,单层防水连续5年位居首位。
近10年来,日本的单层(片材)防水中PVC获得持续的增长,1996年其产量仅为680万m2,占单层防水的
29%,2009年猛增到1082万m2(含少量EVA),所占比例增至65%,而原占首位的硫化橡胶片材由于原材料涨
价产量大大减少,屈居第二位。
国内尚处起步阶段
近年来我国充分认识到发展单层屋面的必要性,已采取措施和出台政策推动单层屋面的发展,住建部发布公
告明确EPDM和PVC防水卷材为推广材料,我国的单层屋面技术也取得一些进步和发展:
(1)EPDM 我国已拥有EPDM防水卷材生产设备制造能力,经过改造目前产能已达到100万m2/a以上。接
缝粘接这一关键技术取得明显进步,部分厂家研制出的胶黏剂质量上乘,近几年推出的自粘膜胶带既便于施工,
又可保证施工质量。卷材幅宽也有所提高,我国已能接幅生产出6m宽的卷材,为大型屋面工程的施工提供了便
利。但是EPDM的平均施工单价为58.61元/m2,而乙烯丙纶双面复合卷材仅为26.19元/m2,高档产品尚难以与
之竞争。而且国内EPDM只有均质型的非增强型产品,配套材料也已有待丰富和充实。
(2)PVC PVC卷材现有质量有了明显提高。几年前国内生产线仅限于生产1m宽的产品,新上的生产线多
数为2m宽,与国外相同。2m宽自粘PVC产品已经问世,便于施工。更为可喜的是,我国企业还开发出双层内增
强PVC防水卷材,产品质量达到国外先进水平,据测试符合美国ASTM标准,在新建和修理屋面上使用均受到好
评。
(3)TPO TPO防水卷材在一些重点工程上得到应用,一些厂家已经建成TPO生产线,甚至有厂家参照美国
经验建成了3m宽的生产线。可以预期,TPO在我国也会得到愈来愈多的应用。
大力推广高品质产品
根据国外的使用经验,只有EPDM、PVC和TPO防水卷材具备单层屋面的功能,我国应当集中精力发展和推广
这三种防水卷材。而且单层屋面厚度比沥青基卷材小得多,1mm以上厚即可构成有效防水层,因此产业发展必须
以质量为本,不可贪图小利、盲目生产和销售其他低劣高分子卷材,共同推动单层屋面行业的快速发展。
屋面防水也应向低碳化的方向发展,如推广白色反射PVC、TPO、EPDM屋面,加涂白色丙烯酸反射涂料,石
材压顶铺EPDM层面,以实现长寿命;以PVC、EPDM、TPO作防水层的种植屋面、单层防水卷材与太阳光伏薄膜相
复合等,都是积极有效的低碳发展形式。
目前,国内EPDM防水卷材的用量较少,品种仅局限于均质型,因此应大力开发增强型和背衬型品种以及更
完善的配套产品,无论从节能或造价及推广力度上看,石料或块材压顶的松铺系统都应列入开发议程。
我国PVC防水卷材的发展比较顺利,应当趁势加大推广力度,促其更快的增长。PVC防水卷材属塑料类产品,
稳定性差,应当改造现有生产设备,实现以增强型产品为主的产品结构。产品质量要向国外标准看齐,彻底解决
增塑剂迁移问题。
TPO刚进入我国市场,也有待大力推广。国外TPO卷材的铺设方法有全粘法、松铺压顶法、机械固定法,可
根据需要选择,而我国至今多限于全粘法。此外,产品类型也较低端,应以增强型材料发展为主,我国可参照美
国的成功经验实现较快的发展,避免欧洲遇到的接缝焊接不均和细部处理等问题。