糧食平房倉建筑設計保溫隔熱研究

楊 淦 邢毅彤

(1.中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056； 2.中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西 西安 710043)

糧食平房倉建筑設計保溫隔熱研究

楊 淦1邢毅彤2

(1.中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056； 2.中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西 西安 710043)

通過分析糧食平房倉建筑設計保溫隔熱性的重要性，對提高平房倉保溫隔熱性的方法進行了研究，結合平房倉屋面保溫設計的基本要求，闡述了折線形屋架平房倉、彩鋼板屋架平房倉、糧食平房倉“雙層表皮”的節(jié)能構造特點及保溫隔熱設計做法，以供參考。

糧倉，建筑設計，保溫隔熱，節(jié)能

1 概述

通過對我國各個地區(qū)已建糧倉進行了一定程度上的調(diào)研和總結，得出結論：糧倉在建設和使用過程中，都表現(xiàn)了其共性問題。大部分糧倉都具有夏季倉溫偏高，導致糧堆表層的溫度也隨之增高的不良現(xiàn)象；在糧倉內(nèi)，四周角落處的糧食溫度會相對偏高；向陽面的靠墻位置糧食溫度稍高。糧倉內(nèi)的熱量大部分是通過糧倉的屋頂、門窗、外墻等外圍護結構傳導進入的，而這其中經(jīng)過屋面?zhèn)魅氲臒彷椛淞孔疃?，其所傳入的比例約占糧倉傳入總熱量的70%。

據(jù)目前已建設的糧倉中統(tǒng)計出平房倉的倉容量約占全國建倉總倉容量的80%以上。在糧庫建設的很長一段時間，對比各類倉型，平房倉因自身的經(jīng)濟性、適應性以及施工方便，施工難度低的特點，到如今仍然被全國各地廣泛地采用。故需進行平房倉建筑設計的保溫隔熱研究。

2 平房倉建筑設計保溫隔熱性的重要性

糧倉內(nèi)設置溫度越低,所儲糧的品質(zhì)越能夠得到保持。雖然糧倉存儲過程中糧食所進行的安全綠色儲糧與很多因素有關，包括自然條件、倉房自身的保溫、隔熱、氣密等構造措施，但溫度始終是影響糧倉安全儲糧的重要因素。為了能不斷提高和保持糧食優(yōu)良品質(zhì)，需要在進行糧倉建筑設計時考慮到糧倉的保溫隔熱，從而能更大程度上提高糧食倉房自身的外圍護體系性能。

根據(jù)21世紀初編寫執(zhí)行的《中國儲備糧庫倉型建筑設計標準》，設計者對倉房的屋面和墻身等主要圍護結構做了保溫隔熱設計，平房倉屋面節(jié)能還具有相當大的提升空間。

3 提高平房倉保溫隔熱性的方法

因屋面長時間直接受到太陽光照射，所以糧堆熱量主要來自傳熱最多的屋頂，屋頂所吸收的熱量約占整個建筑熱量交換的70%。因為平房倉的屋面投影面積等于倉體建筑的下底面積大小，從而會對整個糧倉建筑的熱交換系數(shù)影響很大，因此提高屋面的節(jié)能技術手段，對平房倉能否實現(xiàn)其低溫儲糧有著關鍵作用。

通常對于一般建筑而言屋面可以采用的節(jié)能辦法有多種，譬如對建筑屋面做架空通風以降溫設計，屋面的隔熱保溫設計，建筑屋面蓄水，在建筑物的屋頂做綠化，又或者屋面采用淺色涂料等。據(jù)歐洲其他國家研究的數(shù)據(jù)表明，顏色深暗的屋面會吸收大量的熱輻射，自身反射的熱輻射不足30%；而采用淺色系的屋面能夠反射的熱輻射量大大提高，可達70%之多。為達到屋面節(jié)能的目的，一般建筑屋面普遍都已采用淺色材料，而且這種做法也被越發(fā)重視和得到推廣。

4 糧食平房倉保溫隔熱技術措施

隨著新的儲糧技術的發(fā)展，糧食低溫儲藏技術已在糧庫被大力地推廣，伴隨而來并日益突出的矛盾是倉房屋面是外界熱輻射傳入倉內(nèi)的最主要途徑，但其倉頂?shù)谋馗魺嵝阅苋赃_不到理想的目標。當今，怎樣在考慮保溫隔熱性能的前提下做好平房倉的建筑設計，是建筑設計人員關心的問題。以下重點對平房倉的屋面保溫隔熱做了總結。

4.1 平房倉屋面保溫設計基本要求

1)散體材料的填鋪高度難以保證，會影響倉頂?shù)谋馗魺嵝阅埽虼似椒總}屋面保溫層需要減少使用松散狀的材料，轉(zhuǎn)而替代使用擠塑聚苯板[1]。

2)當平房倉采用比較大坡度的坡屋面時，屋面上所鋪設的保溫層應適當采取防滑設計措施。

3)平房倉屋面需要避免使用水拌和的材料做保溫層。當無法避免時必須設置上下聯(lián)通的排氣道和排氣孔。

4)倉體內(nèi)易存在結露現(xiàn)象，為了預防糧倉內(nèi)結露必須做保溫層的鋪設，平房倉屋面的保溫層應延伸到外墻皮。

4.2 折線形屋架平房倉

折線形屋架平房倉見圖1。

1)因為在進出糧過程中由于屋架裸露，日積月累所積的塵土灰塵落于屋架，極其不容易打掃清除干凈，因此在可以選擇于折線形屋架之下弦設計具備吊頂功能的通風屋蓋。設置通風屋蓋不僅僅能有效地隔絕糧倉內(nèi)粉塵上揚并帶走糧層上表面所積大量濕熱；需要保證屋架與吊頂之間產(chǎn)出的積熱能盡快排出，不僅需所吊吊頂具備氣密、保溫和隔熱性能，同時也應當具備通風功能。

2)堆糧面以上空間過大，即倉內(nèi)屋頂蓄熱空間大。舉例24 m和30 m折線形屋架，其所占的屋頂空間就達到1.6 m～3 m左右，再加上屋架下弦距離倉內(nèi)糧面一般為2 m左右，那么糧面上空間就高達3.6 m～5 m，積熱極不易排除，因此設置軸流風機及時將積熱排除。

4.3 彩鋼板屋架平房倉

彩鋼板屋架平房倉見圖2。

彩色鋼板屋面高大平房倉的特點：1)因糧倉的檐墻結構限制而沒有辦法達到裝糧線的糧倉，為了實現(xiàn)其的熏蒸氣密要求，不可以把它的密閉線移動到6.0 m之下；2)隔熱性能差(倉溫比外溫高8.3 ℃),不利于儲糧安全；3)氣密性采用膜下密閉糧面、門窗方式，工作量大；4)不均勻的地上籠間距離，不準確的電纜布設，因而導致測得糧溫數(shù)據(jù)不精確；5)糧食存在集中入庫的速度較快，但是出離庫的速度太慢，效率低下。

4.4 糧食平房倉“雙層表皮”節(jié)能構造

從20世紀90年代末開始建造了一批嚴格實施“六雙”工程的低溫房式倉，即“雙層表皮”設計原理，以實現(xiàn)常年低溫或準低溫綠色儲糧[5]。

利用兩層屋面和中部的空氣層形成的頂部隔熱構造，如拱板倉，或折線形屋架加吊頂或再加一層彩板頂棚等。屋頂下又吊頂?shù)霓k法，即在屋架平梁下，選用水平面的鋼板網(wǎng)再出掛吊裝一個天棚，雙頂?shù)慕Y構工序自下而上為：紙筋石灰粉平→水泥砂漿抹底→釘牢鋼板網(wǎng)→裝釘木板條→吊裝木骨架。

5 結語

通過對我國各個地區(qū)已建糧倉進行了一定程度上的調(diào)研和總結，得出結論：糧倉在建設和使用過程中，都表現(xiàn)了其共性問題。此篇論文以糧食平房倉為主要研究對象，對比國內(nèi)現(xiàn)有平房倉保溫隔熱等各項建筑技術措施的特點，可指導下一步適合糧食低溫保鮮儲存特點的低能耗建筑設計技術。

[1] 唐為民.國外的糧食儲備及無公害儲糧技術[J].西部糧油科技，2003(5):44-48.

[2] Yin Liu, Guanghui Zhou, Jing Ma. Feasibility Analysis for a Large Scale Solar Energy Heating in Central Region of China[C].5th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. Taichung,2010:874-877.

[3] Yin Liu, Jing Ma. Analysis of Refrigeration System for Quasi-Low Temperature Warehouse[C].2011 International Conference on Energy and Environment.Shenzhen,China,2011.

[4] 張振鎔.糧食倉庫建設回顧與倉型選擇[J].糧食儲藏，2002(10):37-42.

[5] Yin Liu, Guanghui Zhou, Jing Ma. Experimental Study of a Solar Assisted Air Source Heat Pump in Heating Condition[J].Advanced Materials Research,2011(7)：243-249，4909-4912.

Study on thermal insulation design of grain storehouse

Yang Gan1Xing Yitong2

(1.ChinaCommunication2ndHighwaySurvey&DesignAcademyCo.,Ltd,Wuhan430056,China;2.ChinaRailway1stSurvey&DesignAcademyGroupCo.,Ltd,Xi’an710043,China)

Through analyzing the importance of thermal insulation design of grain storehouse, the paper studies the methods of improving thermal insulation performance of grain warehouse, combines with basic thermal insulation design demands of grain warehouse, describes energy-saving structure characteristics and thermal insulation design methods of linear roof warehouse, color steel board roof warehouse, grain warehouse “double-surface” structure and so on, with a view to provide some guidance.

granary, architectural design, thermal insulation, energy-saving

1009-6825(2015)28-0184-03

2015-07-22

楊 淦(1988- )，男，助理工程師； 邢毅彤(1988- )，男，助理工程師

TU201.5

A