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白银时代!未来防水行业Z具发展潜力之高分子防水卷材

发布日期:2021-12-02 作者: 点击:

发达国家已成主流,国内有望看齐海外


高分子材料在发达国家有近 40 年的发展时间,目前已成为防水市场的主流产品。从全世界范围内来看,高分子卷材并不是一个新事物,Z早在上世纪 80 年代欧美及日本等发达国家就已经开始大规模量产,美国和日本主要使用的是以三元乙丙橡胶防水卷材为代表的合成橡胶类(EPDM)材料,而欧洲国家则偏爱树脂类(PVC)卷材。通过长期的实践应用,到目前为止在发达国家高分子卷材已经是主流的防水材料,其中美国防水市场中高分子卷材(包括 EPDM、PVC、TPO 等)占比达到 72%,日本市场中高分子卷材占比也达到 30%。


预铺反粘高分子卷材发源于美国,引入中国已超过十年。高密度聚乙烯(HDPE)防水卷材以及预铺反粘施工技术则Z早由美国格雷斯公司于上世纪 90 年代发明,1991 年美国昆西火险公司(Quincy Mutual Fire Insurance Co.)项目第一次使用此项技术并获得了成功。经过二十多年的工程实践后技术不断完善,2004 年格雷斯公司将该项技术引入中国,Z开始主要应用于地铁及大型市政项目上,防水效果得到了业主的广泛好评。2009 年格雷斯开发出适用于中国的预铺防水卷材产品 PV100 并大量投放中国市场,直至今日仍是国内认可度Z好的高分子卷材产品之一。


TPO防水卷材

光伏屋面防水需求爆发,整县推进千亿防水需求


作为国家着力进行能源结构转型的体现,光伏分布式发电成为发展新方向。据机构预测,到2060年,澳门网站大全国非化石能源占能源结构的比例将会达到70%,从碳中和的实现路径来看,电力行业中“光伏+储能”将成为探索的主线。


政策层面也在加速推动。今年9月,国家能源局公布了整县(市、区)推进分布式光伏名单,包含全国676个县市,提出2023年底前,试点地区各类屋顶安装光伏发电的比例均达到通知要求的,列为开发示范县。


据相关机构报道称,光伏预计能够带来万亿级的市场容量。在2020年澳门网站大全国光伏年度装机量为48.2GW,其中集中式装机32.7GW,分布式装机15.5GW。2021年Q1和Q2澳门网站大全国光伏装机量分别为5.33GW和7.68GW,分别同比增长56%和14%。


其中,分布式光伏中屋顶分布式光伏是应用Z高广泛的形式,主要应用在工业厂房、公共建筑物、农村等场景,金属屋面、混凝土平屋面、瓦片坡屋面等三类均可应用。


这些光伏屋顶又是防水行业的潜在应用市场。比如在既有工业建筑改造领域,目前国内既有工业屋面以金属屋面为主,原来大部分未做过防水层,钢结构的使用寿命与光伏组件25年的使用寿命并不匹配,既有建筑光伏改造过程中是不涉及与防水层的衔接。


据不完全测算,光伏整县推进带来600亿元左右存量翻新防水需求和20亿左右年新增防水需求。如果按照单TPO高分子防水材料40元~50元/平方米进行计算,则整县推进的存量屋面改造可以带来540.8亿元~676亿元的防水材料市场。


未来提标将扩大市场空间,高分子应用有望增加


若防水标准修订稿落地并假设质保期延长至 25 年,有望拉动行业空间未来 2 年 CAGR+14%。提标后将加速非标产品淘汰,龙头集中度进一步提升。高分子材料作为国内防水行业的后进入者,其应用领域不断拓展,代表未来发展方向。目前高分子卷材主要应用于建筑物底板,后续有望扩展至地下室顶板/屋面。高分子在海外已是主流产品,但由于单价相对较贵,国内高分子市占率预计仅 12%左右,但质保期延长后需要更优的防水性能,高分子应用有望增加。


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良币驱逐劣币,对高质量的认可度提升有望驱动行业格局继续改善


防水属于隐蔽工程,一旦出问题以后维修难度较大,近几年频繁发生的渗漏事件也给地产商提供了大量的教训,因此对房屋质量的重视程度明显提升;此外,根据行业协会的调查,防水工程在房屋整体造价中占比仅有 2.8%左右,地产商的价格敏感度较低,因此为了保证质量地产商在采购中会逐步淘汰掉以往低价中标的劣质非标产品,良币驱逐劣币将成为趋势。因此澳门网站大全认为,在行业结构优化的指导框架下,伴随非标产品逐渐清退、以及工程质量重要性提升推动,未来行业竞争格局有望继续改善。


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质保期有望延长,防水用量和质量提升带动市场需求增加。2000 年发布的《建设工程质量管理条例的规定》中规定了防水的质保期为 5 年且该质保制度一直延续至今,但对比发达国家如美国的保证期在 15 年以上,且保证期制度下供应商不仅要负责漏水维修,还需要支付大额的赔偿,从而促使供应商更注重事前质量控制,相比之下中国现行的防水质保制度是落后的。2019 年住建部发布《建筑和市政工程防水通用规范–征求意见稿》标志着现行防水质保期 5 年的规定或成为过去式,其中提出了未来屋面/外墙/室内工程防水设计工作年限不应低于 25/25/30 年。根据中国建筑防水协会,澳门网站大全国的防水造价仅占建筑工程建安成本的 2.8%,而发达国家高达 7%-8%,质保期较短、工程定额少是其中的重要原因,提标后对防水材料的用量和质量要求更高,因此未来防水材料在建安成本中的占比有望进一步提升,带动行业整体需求扩容。



高分子卷材采用预铺反粘施工,降低了传统施工下因地面沉降等导致的渗漏风险。


目前大部分高分子卷材用于建筑物底板位置,而底板也是建筑物防水工程的重中之重,传统的沥青基卷材在底板施工中是粘接在垫层之上,一旦地基发生沉降(特别是不均匀沉降)垫层会发生变形,防水层也随之扭曲撕裂,一旦防水卷材破损,地下水会在防水层和结构混凝土之间流动,从混凝土裂纹进入建筑物内部。而高分子卷材在施工中是空铺在垫层上,胶黏面朝上然后直接在卷材上绑扎钢筋、浇筑混凝土,待混凝土固化后卷材是直接与结构混凝土粘结,防水层不和垫层粘结在一起就不会受到地基沉降的影响,这种施工方式被称作“预铺反粘法”。


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此外,HDPE 高分子卷材还具备以下优势:


1)高分子卷材可解决传统材料不能在雨天施工的问题,在南方雨季环境下适用性强。对于传统的防水卷材,不论是热熔还是自粘材料的施工规范中都是严禁在雨天施工的,主要原因在于传统材料要保证粘结面绝对干燥,而雨水会使基层潮湿,使胶粘剂与基层脱离、卷材粘结不牢。高分子卷材由于与结构的粘结是随着混凝土浇筑的同时完成的,而在此之前的预铺、绑扎钢筋等施工工序受到雨水的影响相对较小,因此高分子卷材的大部分施工均可以在雨天进行,特别是在南方地区的梅雨季节期间传统的防水卷材一般都是停工的,但高分子卷材如果需要赶进度的话在雨季也可以正常施工。

2)与传统材料相比,高分子卷材的施工工序更加简化。高分子卷材的施工工序一般为①基层处理;②空铺卷材;③铺设钢筋;④浇筑混凝土。与传统沥青基卷材相比,高分子卷材由于不和基底粘结因此不需要进行底油处理,同时卷材上直接绑扎钢筋,也不需要铺设保护层。施工工序的简化可以有效缩短施工周期,根据格雷斯公司的研究,采用高分子卷材后整个防水工程的工期可节约 1/3 以上。


高分子卷材的强度更高、耐久性更好。高分子卷材施工时,工人需直接站在其上进行绑扎钢筋等施工作业,缺少了混凝土保护层,卷材被钢筋破坏的几率大幅度增加,因此材料一定要具备足够的抗拉及抗穿刺强度,《预铺/湿铺防水卷材》中规定高分子自粘胶膜防水卷材的抗拉强度应大于500 N/50mm,而聚酯胎 SBS 改性沥青卷材的Z低抗拉强度标准为 450 N/50mm。由于强度较高,高分子卷材破损渗漏的概率更低,使用寿命更长,一般均在 10 年以上。


常见的高分子防水材料有:三元乙丙橡胶(EPDM)防水材料、聚氯乙烯(PVC)防水材料、氯化 聚乙烯(CPE)防水材料、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)防水材料、乙烯醋酸乙烯改性沥青共混(ECB) 防水材料、高密度聚乙烯(HDPE)防水材料、热塑性聚烯烃类(TPO)防水材料等。



1)三元乙丙橡胶(EPDM)防水材料


EPDM 防水材料主要以 EPDM 和丁基橡胶为主要原料,加入适量的软化剂、补强剂、硫化剂等, 经过混炼、精炼、压延、硫化等程序制成。EPDM 防水材料是所有高分子防水材料中耐腐蚀性Z强、 抗老化性Z强的材料,所以使用寿命较长,一般可使用 30 年左右,适用于工业和民用建筑物的屋 面及地下防水工程、蓄水池、市政、地铁、隧道等工程防水, 尤其适用于耐久性、耐腐蚀性要求高 和易变形的重点防水工程。但 EDPM 的Z大弊端在于其在搭接缝位置都采用粘结(热熔粘结、自 粘粘结、胶粘粘结)的方式来处理,搭接缝施工质量难以得到保障,许多工程隐患由此产生。


2)聚氯乙烯(PVC)防水材料


PVC 防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料, 掺入适量的改性剂、填充剂、增塑剂等, 经捏合、塑化、挤出压延等工序加工制成的防水材料。PVC 防水材料具有以下优点:

1、原料来源丰富, 价格 适中;

2、为极性高分子材料, 与其他极性材料互溶性好;

3、采用热风焊接搭接缝,解决了卷材搭接的问题;

4、具有阻燃性能, 可生产出阻燃级的防水卷材。适合为工业与民用大型屋面板、空心板 做防水层, 同时适用于污水处理系统、人防工程、地下室或地下工程的防水及污水处理池的防渗。

但 PVC 防水材料同时存在一些不足:

1、耐光老化性能较差,因此不宜用于光照较强的区域;

2、 柔韧性主要依赖增塑剂,长期使用存在着增塑剂迁移老化的问题,会导致卷材性能迅速降低;

3、 PVC 卷材含有氯元素、重金属,存在污染风险。


3)热塑性聚烯烃类(TPO)防水材料

TPO防水卷材是 PVC 卷材的升级产品,可一定程度上弥补 PVC 卷材的不足之处。TPO卷材是采用先 进的聚合技术将乙丙橡胶与聚丙烯结合在一起的热塑性聚烯烃(TPO)合成树脂为基料,加入抗氧剂、 防老剂、软化剂制成的新型防水材料,兼具了橡胶材料的耐侯性和树脂材料的可焊接性,综合性能优异。其他优点包括:

1、其配料中不含增塑剂,不会产生因增塑剂迁移而变脆的现象,因此具有 高柔韧性,且能够保持长期的防水功能;

2、具有较强的抗酸碱化学腐蚀能力,在室外暴露、紫外线强烈照射的情况下理论使用寿命可达到 50 年以上,对施工条件无要求,可以在各种复杂地下环 境中使用;

3、具有节能效果且耐污染,成分中不含氯化聚合物或氯气,在铺设和使用中无氯气释 放,对环境和人体无害;

4、抵抗紫外线,具有出色太阳光反射作用,可适当降低室内温度,达到 物理降温的作用;

5、对植物根系有很好的抗穿刺性, 同时对植物根系不会造成有害影响,因此适 用于“绿色屋顶”建造。


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关键词:TPO防水卷材

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