据RSI杂志近斯报道,美国的单层屋面材料有了惊人的增长,已发展成为主导屋面材料,值得我们关注,现综合予以介绍,供我国防水材料工业界同仁参考。
1.单层屋面实现了惊人的增长
众所周知,20世纪60年代以前的100年内,屋面技术的变化很小,世界各国均以热粘沥青铺设3至4层沥青卷材作为屋面的防水层,叫做叠层屋面(BUR),美国也不例外。
随着化学工业的进步,橡胶和塑料工业取得了重大的技术进步,为单层屋面的发展提供了物质基础。1962年,美国卡莱尔公司在芝加哥国际机场屋顶上铺设了EPDM(三元乙丙)屋面卷材,开创了单层屋面的先河。从此以橡胶和塑料为基的单层屋面在低坡度屋面领域登场。但是,初期单层屋面的发展缓慢,人们仍习惯性地热衷于比较可靠的叠层屋面。
70年代世界资源形势为单层屋面的发展带来了机遇。首先,1973年的阿拉伯石油禁运,导致石油价格猛涨,优质屋面沥青供应短缺。同时,较高的能源价格增加了对较高热阻值屋面系统的需求。这使得单层屋面更加吸引人们的目光,因为它可以直接铺在聚异氰脲酸酯和膨胀聚苯乙烯这样的先进保温板上。当时叠层屋面也发生了一些功能问题,如双层铺设失败和在聚氨酯保温板上起泡等。虽然如此,那时屋面承包商对单层的使用仍持谨慎态度,1997年在低坡度屋面市场中仅占10%以内。
之后,单层屋面的材料质量不断提高,施工技术相应改进和完善,单层屋面得到迅速、持续的增长,1984年增加到25%,1987年上升到48%,而2006年已超过半数,占到市场的54%,成为主导屋面材料。
另据统计,2005年美国单层屋面协会会员公司提供了2.787亿平方米屋面卷材,是1984年供货量的两倍以上,可见到产量之巨大。
2.单层屋面在解决问题和提高质量中前进
像很多新技术那样,单层屋面经历过增长中的痛苦。在1987年的调研中屋面承包商在单层屋面遇到的问题最多。当单层屋面市场份额超过50%时,一些承包商反映单层产品的破坏和召回返修最多,高达75%。
EPDM屋面卷材本身问题很少,但铺设技术欠佳,特别是接缝的事故时有发生。EPDM卷材的耐候性极其优越,但现场接缝和安装技术需要有较大的改进。美国一些有实力的企业通过提供完整的配套材料和技术创新,很好地解决了以接缝为主的一系列技术问题,保证了EPDM屋面卷材成为首屈一指的屋面材料,其技术水平远远高于世界其他发达国家。
PVC屋面卷材的发展也不是一帆风顺的,初期均质型PVC卷材曾普遍出现开裂问题,导致生产厂家大大减少,产量下降;之后改为增强型产品,并采用不迁移的增塑剂,从而大大延长了材料的使用寿命,保证PVC卷材在单层屋面中占有一席之地。
TPO屋面卷材是单层屋面的后起之秀,考虑了其他单层屋面的经验教训,一开始就以采用增强型产品为主,屋面质量比较令人满意。TPO卷材在过去几年有着两位数以上的增长。据2006年的调研,71%的承包商对TPO卷材的功能表示满意。在不满意者中,66%归咎于接缝问题和冷气候下施工困难。
从20世纪90年代开始,单层屋面问题持续下降,而市场份额却显著增加。20世纪80年代单层屋面市场份额比当今小得多,但报告单层屋面返修最多的承包商接近70%,而2006年只有58%的承包商报告单层屋面返修最多。实际上多年返修率连续下降,但单层屋面的市场份额却有了明显的增长,这应当归功于材料质量的提高和施工技术的改进。
3.单层屋面的新进展
市场份额
在单层屋面中主要使用EPDM、TPO和PVC这三种屋面卷材,在2006年的新建屋面中,EPDM占22%,TPO占19%,PVC占9%;在重铺屋面中,EPDM占21%,TPO占16,PVC占10%。目前EPDM高居首位,TPO呈最快增长之势,而PVC则稳定在9%左右。
EPDM美国的EPDM屋面系统堪称世界第一,卷材质量优越,标准中热稳定性要求远远高于欧州,配套材料齐全,铺装技术先进。产品品种有均质型、增强型和背衬型以及自粘型。宽度从1.37到15.24米。厂家提供包括卷材、泛水、胶粘剂、密封胶、固定件、保温材料、管座等整套屋面材料和产品,特别是近年来推出了接缝和覆盖用的各种优质自粘带,彻底解决了EPDM难以粘接的难题,结果维护费不断降低,1993年仅占1%,现在已可以忽略不计。EPDM屋面的使用寿命不断延长,典型的屋面保证期为10年,近期又先后推出了20年和30年的保证期。
PVCPVC屋面卷材的最大优点是接缝可焊接,但均质型卷材易开裂。为了解决初期使用出现的问题,改用纤维和织物增强型产品,卷材用改性PVC树脂,采用高分子量增塑剂和高效光稳定性,据称DuPont公司的Elvaloy树脂型增塑剂,不挥发,可提供永久的柔性。这些改进措施收到了明显的成效,PVC的平均屋面寿命大于30年,最长的23年后仍能焊接。