2011年美国防水技术考察记
提要：2011年2月，应美国屋面工程协会和多家美国公司的邀请，以朱冬青理事长为团长的中国防水协会代表团一行23人，对美国进行了为期15天的访问。 应中国建筑防水协会的邀请，美国屋面工程协会主席团5位主席将于今年8月访问中国，并出席8月4日开幕的2011年中国国际屋面和防水展览会系列活动。
　　 来源：中国建材报

　　 2011年2月，应美国屋面工程协会和多家美国公司的邀请，以朱冬青理事长为团长的中国防水协会代表团一行23人，对美国进行了为期15天的访问。访问期间代表团参加了美国屋面工程协会第124届年会以及美国国际屋面博览会，考察了美国的相关企业，进行了技术交流。
　　 参观第124届美国国际屋面博览会
　　 2011年美国国际屋面博览会和NRCA124届年会于2月16~18日在拉斯维加斯举行。美国国际屋面博览会是世界上*大的屋面专业展会，中国建筑防水协会每年都会组织行业企业前来参观。
　　 2011年的国际屋面博览会受美国金融危机的影响，大展位和精装展位在减少，有个别大企业也没有参展，但参展商总数与2010年相比增加了30%，约有380个厂商参展，参观者也比2010年有所增加，彰显了美国经济开始复苏的迹象。
　　 由于联邦政府和各州政府近几年鼓励节能，本次展会的主题是建筑节能。绿色屋面是其中的一部分，主要包括种植屋面、反射屋面和太阳能屋面。其中有更多的企业展示了太阳能屋面系统，从使用uni-solar的太阳能薄膜电池的卷材或屋面，到使用TPO等材料的聚光太阳能屋面，还有采用CIGS的真正BIPV柔性薄膜太阳能电池的屋面材料，与沥青瓦和混凝土配套的瓦状太阳能电池组件系统。
　　 本次展会展出了各种类型尺寸的屋面产品、服务、*新技术、创意和发明。包括五金件和配件、沥青基产品、冷/热施工BUR产品、涂料、密封胶、胶粘剂、固定件、泛水、绿色和环境友好产品、冰和雪防护产品、给排水产品、大型施工机械、暖通产品、保温材料、梯子和脚手架、制造装备、金属屋面、改性沥青、金属加工、步道材料、安全产品、沥青瓦、单层屋面、采光顶、石板、太阳能、聚氨酯喷涂、合成材料、粘土和混凝土瓦、工具、垫层、隔汽层、通风装置、百叶窗等。展览会还进行了现场技术演示和几十场技术讲座。
　　 展会上有一些公司展出了各种屋面系统的解决方案，引起了大家的关注。JM公司展示了各种屋面系统和节能技术；GAF和3M等公司提供的绿色建筑屋面解决方案的核心是在沥青瓦上采用具有热反射功能的彩砂，在美国，平屋面具有70%的反射率、坡屋面具有20%的反射率，虽然联邦政府给予减税扶持建筑节能技术，但是使彩砂的反射率达到20%以上确实不容易，而3M和GAF的彩砂反射率可以达到20%~40%；索普瑞玛公司展示了可以在屋面进行施工的小型全自动热熔沥青卷材施工车；还有其它公司展出的保温、防水、阻燃屋面系统。国外一般的屋面系统，都是由屋面底板、保温层、石膏板以及防水卷材所组成，如果由于外火引起防水卷材燃烧，石膏板能起到非常好的延时功能，为救火赢得时间。我国近几年的几场建筑物大火，大多都是为了节约工程造价和不合理屋面体系所造成，比如央视大楼大火，一是没有采用原设计的聚异氰脲酸酯板，而改用了廉价低质的保温材料，二是没有增加石膏板这一构造。
　　 在展会期间，中国建筑防水协会领导拜访了美国屋面工程协会主席团，双方互相介绍了本国的屋面工业情况，并就进一步合作进行了友好会谈。2008年~2009年金融危机开始时，美国的屋面工业发展较差，2010年开始有所好转，增长7%~8%，估计2011年比2010年更好一些，增长可能会超过10%。翻新屋面增长较快，新屋面的数量在增加（包括正在设计中的屋面），在未来的半年内还会有较大的增长。
　　 协会领导还就有关中国企业欲将防水产品推入北美和南美市场销售的问题，听取了美国屋面工程协会领导的意见：进入美国的沥青瓦等防水产品，要通过联邦政府的节能评价，并要慎重考虑产品的销售半径。
　　 应中国建筑防水协会的邀请，美国屋面工程协会主席团5位主席将于今年8月访问中国，并出席8月4日开幕的2011年中国国际屋面和防水展览会系列活动。
　　 展会期间，朱冬青理事长还出席了美国屋面工程协会国际委员会会议，介绍了中国屋面和建筑防水发展以及国际合作情况，并与各国代表探讨了合作的可能性。
　　 访问FM认证公司，学习屋面防火技术
　　 2月11日，代表团访问了位于罗德岛的FM认证公司实验室。FM总经理Paris介绍了FM概况，FM通过改进屋面系统，减少建筑的损失，在2005年卡特琳娜飓风袭击新奥尔良时，FM认证的项目每100美元的损失是0.37美元，非FM认证项目损失则是2.3美元。FM通过认证和安装规范以减少损失，目前FM有超过50个的检测标准服务于认证。FM认证的部门有：消防部门（消防器材）、建材部门（屋面系统、材料、线缆、防火堵料）、电气部门（报警、喷淋阀门）。FM认证的主要用户地区是，北美61%，其它39%。FM认证的客户6%是FM全球保户，94%是厂商。
　　 访问过程中FM对大家都非常关注的建筑防火问题进行了介绍，FM屋面系统的防火有按照ASTME108进行的屋面系统外部火试验，按照FM建筑材料量热仪试验程序的屋面系统内火试验，还有建筑材料的角落火试验。代表团还参观了FM的抗风揭实验室，12英尺×24英尺的抗风揭试验装置，该装置具有正压和负压的测定功能，负压主要用于混凝土屋面板系统的测试，采用ANSIFM4474的方法。沥青瓦抗风揭试验装置，用于沥青瓦坡屋面系统的风揭试验，试验方法是ASTMD3161的试验方法。FM的墙体抗风揭试验，也是采用正压法进行的。除此还有屋面抗冰雹试验装置，该装置采用不同尺寸的人造冰球，通过不同的气压，射到屋面上对屋面材料进行抗冰雹试验。
　　 FM为代表团现场进行了屋面系统内火试验，按照FM建筑材料量热仪试验程序，屋面系统由钢板、表面有保护板的PIR泡沫板、TPO卷材组成。试件放置在一个内部有气体喷枪的燃烧装置上面，周围用水泥砂浆密封，实验装置的后部有热量收集测量装置和烟道。喷火燃烧30分钟后，测量释放的热量和产品的变化。试验过后，保温材料基本烧蚀，卷材有焦化，根据释放热量判定是否合格，有时试验过程中，屋面会完全烧穿。现场还进行了按ASTME108进行的屋面系统外火试验，系统由木板和PIR泡沫板、石膏防火板和TPO防水卷材组成，试件尺寸1米×2.44米。模拟屋面的角度倾斜放置，在下端处持续喷火10分钟，观察火焰蔓延的长度、宽度、深度。
　　 FM为代表团介绍了*新的FM4478刚性光伏组件的认证标准，ANSI/FM4435ES-1低坡屋面系统边缘系统的风荷载设计。ANSIRP-14种植屋面系统的风荷载设计，该方法与FM4477相近，抗风揭满足FM4470要求，包括种植土和植物的系统满足内外火试验。ANSIIA-1基层满粘保温材料的机械拉拔性能现场试验程序，类似于FM1-52的试验。
　　 防水代表团还出席了FM认证为苏州金属屋面抗风揭实验室颁发授权证书的仪式。FM认证公司通过了与苏州防水研究院金属屋面抗风揭实验室的金属屋面抗风揭对比试验，授权苏州防水研究院的金属屋面抗风揭实验室为FM认证检测认可实验室，FM认证总经理Paris向苏州防水研究院羡永彪院长颁发了授权证书。
FM认证总裁助理GeorgeSmith与代表团的标准专家在拉斯维加斯展会期间专门就屋面防损和防火进行了深入的交流。FM建筑防损包括了墙体和屋面的认证要求，相互紧密相关。FM根据各种火灾中得到的经验，开展了墙体、顶棚、屋面的燃烧试验，并不断改进测试方法，降低测试和认证成本。FM屋面系统认证现在包括：内部和外部燃烧性、抗风揭、抗风载碎片冲击、抗冰雹、防渗漏、抗踩踏、抗腐蚀，抗风载碎片冲击在低风载地区不考虑，FM屋面系统认证包含了所有这些方面。1953年的密歇根通用汽车生产车间的大火开始了FM关于屋面系统的新的内火试验方法的研究，从最早的6米×30米×3米高的实体屋面模型试验开始，要求30分钟内火灾的蔓延不能超过70英尺，该系统测试时间长，测试费用昂贵高达13万~15万美元，为此FM在80年代末开发了建筑材料量热仪测试方法，也就是代表团现在看到的内火试验方法，该方法大幅度降低了试验费用。对于建筑材料的角落火试验采用1：1的比例，燃烧10分钟，测量火的蔓延、产烟量、热量、产烟毒性等，测试成本要10多万美元，与欧标的SBI单体燃烧试验不完全相同。为此FM开发了新的测试装置进行材料的水平和垂直燃烧（附加辐射源）小型试验，测定燃烧产生的重量变化、燃烧产烟量、毒性、热量、烟雾成分分析等，大幅度降低了试验成本，该方法也被ASTM、ANSI、FPA（美国消防协会）采用。
　　 参观化工王国———陶氏化学总部
　　 2月9日，代表团参观了位于密歇根米德兰市的陶氏化学公司总部和技术中心。公司全球副总裁CarolS.Eicher介绍了陶氏的概况，2010年公司全球销售540亿美元，分布160个国家，214个工厂，包括高新材料、健康农业、功能产品、基础化学品等行业。陶氏建筑产品属于高新材料范畴，在全世界有20个工厂，包括建筑解决方案和建筑化学品，主要有：保温材料（XPS、喷涂聚氨酯泡沫）、工业无纺布、弹性屋面涂料、外墙外保温系统、密封胶、胶结化合物、水泥基胶粘剂等。
　　 建筑研发总监WilliamE.Jackson博士介绍了陶氏的研发情况。陶氏拥有7000人的研发团队，投入研发费用17亿美元，超过500个研发项目正在研制中。其中包括基础研究、应用开发、客户技术支持服务三个方面。开发的新产品包括：高级太阳能瓦片、光反射屋面涂料、清洁能源领导项目不含HCFC的XPS挤塑板、无甲醛的高性能环保胶粘剂、高性能混凝土添加剂。其外墙外保温系统达到结构性能、防水防潮、保温三合一特色，减少了建筑工程成本。喷涂聚氨酯硬泡屋面系统符合GB50404要求，采用聚合物砂浆为保护面层，达到了长期防水保温性能。
　　 代表团参观了陶氏的太阳能光伏瓦片展示厅，其采用CIGS薄膜太阳能电池，通过系统配套，与沥青瓦或水泥瓦屋面形成光伏建筑一体化屋面系统。该系统安装简单，房屋整体性能好，不影响房屋的使用性能。
　　 陶氏还介绍了公司对建筑防火的研究，开发了采用溴化烃（HBCD）为阻燃剂的XPS板，达到B1级，产品计量精确质量稳定。外墙外保温系统具有防火、水密和气密性，屋面系统满足ASTME108的防火要求。
　　 陶氏化学今年一月宣布已暂停了北美地区的TPO、PVC屋面防水卷材及部分配件在北美的销售，这是公司扬长避短的战略调整，但是TPO、PVC的屋面防水系统研发还在继续，中国市场的销售也还在进行。
　　 考察Uni-solar柔性太阳能屋面技术
　　 2月10日，代表团拜会了位于底特律附近奥本希尔斯的Uni-solar公司。该公司发明了镍氢电池，开发了氢能源电池，还生产非晶硅太阳能薄膜电池，是采用不锈钢为基板的柔性电池。公司年销售额8亿美元。公司的太阳能产品在商业、民用领域有不同的应用，可以直接粘结在金属屋面、卷材或瓦片上，也可用于垃圾填埋场的覆盖发电，2010年增长13.1兆瓦，2011增长16兆瓦，达到30.5兆瓦。其市场所占比例主要是法国33%、意大利25%、美国32%、其它10%。公司不断改进技术，提高产品的太阳能转换率，降低每瓦单位成本，原来转换率为8%，每瓦成本为1.5美元，今年开始生产的转换率为10%，每瓦成本降为1.15美元，该公司预计2012年将采用纳米晶体技术，转换率可达到12%，每瓦成本可降为0.95美元，2015年转换率将达到14%，每瓦成本仅有0.65美元。通过提高转换率，降低材料成本，提高成品率来降低单位成本，产品使用25年仍能保证达到80%以上的发电能力。拜会期间代表团参观了该公司的生产车间，了解了薄膜电池及其组件生产的全过程。
　　 Uni-solar柔性太阳能电池组件与屋面防水卷材、瓦材和金属屋面结合，可以形成真正的BIPV太阳能光伏建筑一体化屋面系统。该公司已在中国天津设立工厂，组装非晶硅太阳能薄膜电池组件以供应中国市场。
　　 拜访R&D公司
　　 暴雪后的芝加哥灿烂阳光，在这里代表团拜访了**的防水材料生产设备制造企业———R&D公司总部。中国防水界的老朋友、公司董事长马斯热情接待了代表团，并介绍了公司的概况。R&D公司是沥青瓦生产设备和改性沥青防水卷材生产设备的主要制造商，中国已先后引进了十多条R&D公司的生产线。该公司在沥青瓦在线叠合生产方面拥有*先技术，公司还可以根据客户的需求开发特殊的卷材生产设备，比如宽幅卷材设备等。代表团应邀参观了总装车间，有意为引进设备的企业家们询问了感兴趣的问题：公司的生产线交付期一般为10个月，改性沥青卷材生产线的最快线速度为80米/分钟（以生产3毫米厚的卷材计）。
　　 结束语
　　 来去匆匆，走马观花，但是代表团成员均有不同的收获和感想，许多东西还需要慢慢消化吸收。通过参观访问，我们感觉到中国的建筑防水越来越紧地跟随着世界的潮流，终将有傲视全球的时刻，让我们为此努力吧，中国防水人！