北京嘉寓门窗幕墙股份有限公司 李征

 

有技术难度的工程，才叫工程。这是天津公司团队对工程的理解和定义。

嘉寓股份成立以来，跟紧时代步伐，不断发展壮大。嘉寓股份天津分公司在总经理韩魁的带领下，一直坚持“技术先行”的发展方向。在长期的技术工作中，我们坚信“细节决定成败”，并带着责任心投入每个工程的设计中。

近年来，门窗幕墙领域的各种规范标准相应提高，天津建筑装饰协会出台了新标准：外门窗K值限制为2.7（比北京标准高出一个等级），另外需要在钢副框内填充聚酯保温材料，由于技术难度较大，这项规定一直困扰着天津建筑装饰企业乃至整个行业。

迎难而上。天津分公司技术人员依托碧海常住项目、保利项目、天狮项目等项目的实际工程实践，团队攻关，成功解决了这一行业技术难题，经过施工后对比实验，取得了良好的效果。成功完成“高压喷涂液态双组分发泡胶（聚氨酯泡沫填缝剂）浇注门窗钢副框以隔热的门窗工程施工工法”，填补了中国建筑装饰行业在该领域的空白。并成功研发“建筑门窗施工专用小型双组分发泡胶注胶机及配套气压泵”，为该施工工法的实施提供了保障。

本文将对“高压喷涂液态双组分发泡胶（聚氨酯泡沫填缝剂）浇注门窗钢副框以隔热的门窗工程施工工法”做详细阐述。

钢副框，处于主体结构和铝（塑等）门窗之间，即是受力载体又是规范洞口的规尺。下面我们先从他本身的材质说起。

钢材是热的良导体，因而在此位置形成一个冷桥，加速了窗局部热交换的速度，因而使得窗户局部过冷，容易产生冷凝结露现象，并加速了热量的散失。另外，热的传递有三种方式：传导、对流、辐射。由于钢副框是一个整体，其腔体内填充发泡胶后，会在一定成度上削弱传导速度。聚酯发泡胶是热的不良导体，白天温度高的时候所吸收的热量在夜晚会慢慢释放出来，所以说它在一定程度上削弱了传导的速度。其实最主要的是对另外两种热损失的阻止，传导本身要靠固体介质传递，对流和辐射却只需要有空气作为媒质就足够了，我们只要想办法截断传递所需要的媒质——空气，就可以避免对流和辐射的发生。所以钢副框内填充发泡胶后，就很好的解决了这个难题，上面我从材料本身及热传递的物理原理上详细的进行了剖析。

虽然对问题本身有了比较深入的理解，但成功的解决这一难题，也经过了一个比较曲折的过程。首先在选材上我们也经历了多次摸索和试验。

开始，由于钢副框内腔狭小（37X17mm），我们想到了固体材料。第一次选择了泡沫棒，因为尺寸比较理想，无需加工，可是实际操作起来，难度较大。因为泡沫棒本身太过柔软，填充难度大。经过试验，我们放弃了泡沫棒；接着我们又选择了聚苯板，它本身具有一定的强度，但另一个问题又暴露出来：不易切割，并且由于聚苯板本身脆性较大，在填充过程中容易断裂，同时这两种固体材料又必须在钢副框焊接之前填入，否则在焊接过程中，高温会把焊口附近的材料引燃。

通过上面的实验我们总结出固态材料存在以下缺点：第一、不易填充，费工费时，不利于工程流水作业的管理，大大增加工程人工成本费；第二、填充不紧密，残留大量的空气，不能从根本上解决热传递问题，第三、在焊接过程中，引起的高温，对材料损伤很大，综上所述，问题似乎回到了原点，材料的选择，只能锁定在液态物质发泡胶。并且它可以在钢副框焊接成型后，进行浇注。避免高温烧灼。

现在材料已经确定了，我们开始在填充方式上想办法。

最初，我们采用最常规的做法，用发泡胶枪直接浇注，但是在做破坏实验后发现，发现大部分发泡胶都聚结在注胶口处，内部根本不能填充饱满。

经向专家咨询，单组分发泡胶在发泡反应时可产生可燃性气体，它的存在增大了腔体内部的气压，导致发泡胶无法充满。反应后的产物既是可燃性气体，开始我们采用明火燃烧的方案，经实验发泡胶可以注满钢副框腔体，但经过破坏性试验，发现注入的胶还呈现液态，根本没能发泡。原来单组份湿固化型聚氨酯胶这类胶是利用PU预聚体中的NCO基与空气中或基材表面微量水分或活泼氢反应交联产生粘接强度；潜固型PU胶则是在单组湿固胶中引入潜固剂，如噁唑烷类或被封闭了的多元胺等，在遇到湿汽或水份时这些潜固剂先与水反应生成活性氢化合物，再与NCO基反应，有利于提高初粘性和防止气泡。分析这个结论，发现这种可燃气体，是发生气泡反应的主要原材料，那么只要有足够的水分或空气，它就可以充发泡了。我们又对方案进行了改进，选择在浇注前注水，终于显现出成效。但是操作起来难度比较大，发泡率不理想，且造价较高，总体效果仍未达到我们的预设目标。

随后，我们仔细地研究了发泡胶的性能及原理，试图找到更理想的方案。我们对单组分和双组分的发泡胶的性能进行了详细的研究。

现在市场上的发泡胶，从组成成分上可分为两种：单组分和双组分。聚氨酯泡沫填缝剂是一种单组分、湿气固化、多用途的聚氨酯发泡填充弹性密封材料。它将聚氨酯预聚物、催化剂及气体抛射剂灌装于耐压的铁制气雾罐中，施工时通过配套施胶枪或手动喷管将气雾状胶体喷射至待施工部位，短期完成成型、发泡、粘结和密封过程。

一般按喷涂设备压力分为低压喷涂和高压喷涂。经过论证，高压喷涂发泡效果明显优于低压喷涂发泡。

关于喷涂发泡的环境条件，有几点应注意。（1）喷涂发泡环境温度与待喷物体的表面温度较合适的温度范围是15～ 35℃。有的施工单位把5～8℃作为最低温度界限。（2）异氰酸酯很容易和水反应生成含脲键结构。这种结构含量增高，则泡沫塑料较脆。且影响与物体表面的粘接性。（3）在室外进行喷涂发泡作业，当风速超过5 m/s 时， 因反应产生的热量被风吹失，热量不易积累，妨碍泡沫塑料进一步快速发泡反应，不易得到优质泡沫塑料。另外，风速过大，原料损耗也大。（4）应注意安全卫生问题，加强劳动保护。

由此可见，最为理想的材料应为双组分发泡胶，并在足够的风压作用下，既能使腔体内的发泡胶填充饱满，又能发泡充分，同时又可避免反应过程产生的不良反应。于是，我们决定和国内小型该类机械制造厂家联合开发研制，专门用在建筑门窗上的小型双组分发泡胶注胶机。经过努力和试验，现在我们终于开发研制出满意的发泡胶注胶机及配套气压泵。在碧海常住项目、保利项目、天狮项目等工程上充分利用该机器，并取得了很好的效果，首先在人工和时间上节约了60%左右，在成本上与胶枪浇注相比节约50%以上，并且发泡效果理想，填充饱满。

现在，我们仍然不断的积累相关经验，以期进一步的改进它的使用功能，使它更加理想。节能门窗在建筑中大面积应用，门窗节能效果的优劣直接影响到建筑节能效率的高低。在技术工作中，我们的团队关注细节，将精品意识融入到没件产品、每个工程。