糧食平房倉(cāng)設(shè)計(jì)的保溫隔熱淺析

從實(shí)際項(xiàng)目工程出發(fā)，從糧食倉(cāng)庫(kù)建筑的結(jié)構(gòu)選型、機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面，對(duì)糧食平房倉(cāng)的保溫隔熱做法歸納總結(jié)，為之后類似的項(xiàng)目提供參考數(shù)據(jù)。

保溫隔熱； 雙層拱板屋架體系； 地上籠風(fēng)道； 現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡聚氨酯

TU761.1+2A

建筑論壇與建筑設(shè)計(jì)建筑論壇與建筑設(shè)計(jì)

［定稿日期］2023-03-07

［作者簡(jiǎn)介］楊媛喬（1985—），女，碩士，高級(jí)工程師，從事建筑設(shè)計(jì)工作。

0" 引言

糧倉(cāng)是用于儲(chǔ)藏糧食與油料，且能滿足安全儲(chǔ)糧基本功能要求的建筑物。主要建筑形式有：房式倉(cāng)、筒式倉(cāng)、地下倉(cāng)、簡(jiǎn)易倉(cāng)。其中房式倉(cāng)包括平房倉(cāng)、高大平房倉(cāng)、樓房倉(cāng)；筒式倉(cāng)包括淺圓倉(cāng)、立筒倉(cāng)；地下倉(cāng)有巖體地下糧倉(cāng)（平洞倉(cāng)、立洞倉(cāng)）、土體地下糧倉(cāng)（窯洞倉(cāng)、喇叭倉(cāng)）；簡(jiǎn)易倉(cāng)有簡(jiǎn)易房式倉(cāng)、土堤倉(cāng)等，簡(jiǎn)易倉(cāng)不能滿足長(zhǎng)期安全儲(chǔ)糧要求。

糧食倉(cāng)儲(chǔ)選型主要取決于存糧要求，工藝作業(yè)方式，本著節(jié)約環(huán)保，節(jié)約用地的原則選擇存儲(chǔ)方式。目前試運(yùn)行的高標(biāo)準(zhǔn)糧倉(cāng)建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)中提出，聚焦儲(chǔ)備倉(cāng)型，以提升糧食儲(chǔ)備倉(cāng)房隔熱氣密等性能、強(qiáng)化綠色儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用和提高設(shè)施及裝備信息化，以智能控溫、智能通風(fēng)、智能氣調(diào)等為技術(shù)途徑，建設(shè)綠色智能儲(chǔ)糧倉(cāng)房。本文通過實(shí)際接觸的工程闡述，從平房倉(cāng)類型的結(jié)構(gòu)選型、機(jī)械通風(fēng)、構(gòu)造做法等方面分析倉(cāng)房保溫隔熱的方法（圖1）。

1" 背景工程

本項(xiàng)目位于云南省孟連縣，儲(chǔ)糧期較短，存儲(chǔ)以稻谷為主。建筑面積為2 281.63 m2，建筑高度為10.440 m，倉(cāng)型規(guī)格為122.4 m×18 m，12廒間，裝糧高度均為7.5 m，單廒間的倉(cāng)容均為981 t（局部廒間因分縫需要，倉(cāng)容均為952 t），單倉(cāng)倉(cāng)容均為1.165萬(wàn)t。共新建2棟糧倉(cāng)，總倉(cāng)容為2.33萬(wàn)t。

孟連縣氣候垂直變化明顯，屬于南亞熱帶氣候類型。年平均氣溫為19.6 ℃，最高氣溫達(dá)36 ℃，每年僅有1月、2月較冷，平均氣溫13 ℃左右。年平均降雨量1 373 mm，雨季為5～10月，雨量占年降雨量的87.7%，年雨日達(dá)170天左右。糧食以稻谷、玉米為主，年平均日照2 048.6 h。風(fēng)速一般為3級(jí)，最高達(dá)6至7級(jí)。屬于儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)第七區(qū)，是我國(guó)最“濕熱”地區(qū)，蟲害問題嚴(yán)重，儲(chǔ)糧難度最大（圖2）。

2" 保溫隔熱設(shè)計(jì)

倉(cāng)房的隔熱最關(guān)鍵的條件是低溫儲(chǔ)糧，本項(xiàng)目主要以機(jī)械通風(fēng)物理降溫和選取合理的保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來(lái)達(dá)到該效果。

2.1" 結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)糧倉(cāng)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求，儲(chǔ)藏散裝糧食、油料的糧倉(cāng)，倉(cāng)廒間隔墻應(yīng)為承重墻，在本工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)選型為砌體，墻體承重，墻體厚為490 mm，采用頁(yè)巖實(shí)心磚砌塊。

屋面是受熱面最直接的區(qū)域，糧堆的熱量最大來(lái)自于屋面，為實(shí)現(xiàn)常年低溫儲(chǔ)糧，屋面的選型極為重要，選用雙層拱板屋架體系，利用兩層拱板及中間的空氣層形成頂部的隔熱構(gòu)造，達(dá)到物理降溫的效果。

2.2" 機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目平房倉(cāng)運(yùn)用的儲(chǔ)糧通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括降溫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和排除糧層上部空間積熱的通風(fēng)設(shè)計(jì)。

2.2.1" 整倉(cāng)降溫通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)以單廒間為一個(gè)通風(fēng)單元，風(fēng)道形式為地上籠通風(fēng)道，風(fēng)道布置成一機(jī)一道形式，壓入式通風(fēng)。單位通風(fēng)強(qiáng)度6～8 m3/（h·t），10.2 m×21 m廒間風(fēng)道間距3.425 m，通風(fēng)途徑比為1∶1.23。16.5 m×21 m廒間風(fēng)道間距3.355 m，通風(fēng)途徑比為1∶1.22。 10.2 m×18 m廒間風(fēng)道間距3.425 m，通風(fēng)途徑比為1∶1.23。地上籠風(fēng)道直徑為D500 mm，主風(fēng)道開孔率不小于30%。10.2 m×21 m廒間、10.2 m×18 m廒間設(shè)5條風(fēng)道，每條風(fēng)道連接一臺(tái)移動(dòng)式離心風(fēng)機(jī)接口（圖3）。

移動(dòng)式離心風(fēng)機(jī)選用4-72NO.6C，風(fēng)量Q=14000 m3/h；全壓H=1300 Pa；功率N=7.5 kW；轉(zhuǎn)速n=1600 r/min。

2.2.2" 糧面以上排積熱通風(fēng)

排除倉(cāng)上積熱的通風(fēng)系統(tǒng)由廒間上層雙向防爆軸流風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)外側(cè)的窗戶組成。根據(jù)室外溫度及糧情測(cè)溫系統(tǒng)采集的參數(shù)，確定是否開啟倉(cāng)上雙向防爆軸流風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)排除積熱通風(fēng)。當(dāng)滿足通風(fēng)條件時(shí)，開啟的順序?yàn)椋合却蜷_軸流風(fēng)機(jī)外側(cè)的窗戶，再開啟軸流風(fēng)機(jī)；運(yùn)行時(shí)，一端軸流風(fēng)機(jī)送風(fēng)，另一端排風(fēng)，也可反向運(yùn)行。當(dāng)通風(fēng)結(jié)束時(shí)，關(guān)閉的順序?yàn)?，先關(guān)閉軸流風(fēng)機(jī)，再關(guān)閉窗戶。

每個(gè)廒間兩側(cè)檐墻上部各設(shè)置相應(yīng)數(shù)量防爆雙向軸流排風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)型號(hào)采用BT35-11NO.5.6型，風(fēng)量Q=8579～17426 m3/h；全壓H=178.3～260.7 Pa；功率N=1.1 kW。 在高溫季節(jié)，利用環(huán)流均溫風(fēng)機(jī)將糧層內(nèi)的冷空氣通過倉(cāng)內(nèi)風(fēng)道、移動(dòng)風(fēng)機(jī)接口、環(huán)流均溫管道送至倉(cāng)頂糧面以上空間，用于降低糧面以上空間空氣溫度，同時(shí)倉(cāng)上的空氣均勻向下運(yùn)行，達(dá)到糧食均溫目的，確保儲(chǔ)糧安全。

2.3" 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)

拱板上弦結(jié)構(gòu)板上方主要作好防水處理，拱板下弦板則需要做保溫隔熱處理，拱板下弦上部現(xiàn)場(chǎng)噴涂80 mm厚發(fā)泡聚氨酯硬泡體保溫層，在墻面也采用保溫層，選用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡聚氨酯硬泡體，聚氨酯硬質(zhì)泡沫是一種理想的有機(jī)質(zhì)低溫隔熱材料，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡、噴涂其表面是一個(gè)整體，沒有接縫，閉孔率達(dá)90%以上，密閉性好，冷損失少，隨主體結(jié)構(gòu)的形狀噴涂，這一優(yōu)點(diǎn)恰恰可以與拱板屋頂相契合，可邊施工邊行人，現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工簡(jiǎn)便快捷，省工省時(shí)。

外墻為丙烯酸涂料外墻。丙烯酸外墻涂料二道，外墻分格縫寬20 mm，深7 mm，橫向分格縫中心標(biāo)高4.8 m，縱向分格縫間距7.2 m，內(nèi)刷灰白色涂料；外墻用防水柔性膩?zhàn)右坏溃? mm厚抹面用抗裂砂漿中間壓入耐堿玻纖網(wǎng)格布找平；15 mm厚聚合物砂漿打底找平；均勻噴涂40 mm厚硬泡聚氨酯保溫層（密度不小于45 kg/m3，B1級(jí)）；涂刷兩遍聚氨酯界面劑；20 mm厚1∶3的水泥砂漿進(jìn)行打底，掃毛或劃出紋道。經(jīng)過計(jì)算，外墻傳熱系數(shù)為0.48 W/（m2·K），在0.46 W/（m2·K）≤0.48 W/（m2·K）≤52 W/（m2·K），滿足要求。

建筑論壇與建筑設(shè)計(jì)楊媛喬： 糧食平房倉(cāng)設(shè)計(jì)的保溫隔熱淺析

太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)ρ=0.75，外墻傳熱系數(shù) Kp=1/Ro= 0.48/［W/（m2·K）］

硬泡聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)為0.024 W/（m·K），拱板下弦的上部由專業(yè)施工人員使用專業(yè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)噴涂80 mm厚，經(jīng)過計(jì)算，可得出屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為0.26 W/（m2·K），0.26≤0.35 W/（m2·K），滿足要求。

太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)ρ=0.75，傳熱系數(shù) K=1/（0.16+∑R）=0.26W/（m2·K）

通過整倉(cāng)通風(fēng)降溫和糧面以上排積熱通風(fēng)，再加上墻面和雙面拱板屋面聚氨酯保溫隔熱層的構(gòu)造做法，可以使平房倉(cāng)隔熱達(dá)到較好的效果。

3" 結(jié)語(yǔ)

糧倉(cāng)的隔熱控溫方式主要取決于儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)的劃分和儲(chǔ)糧特性，一般采用機(jī)械通風(fēng)、密閉與空氣調(diào)節(jié)、構(gòu)造隔熱等技術(shù)組合。本文以實(shí)際工程中糧食平房倉(cāng)為主要研究對(duì)象，對(duì)其保溫隔熱的建筑構(gòu)造技術(shù)措施進(jìn)行分析并總結(jié)，可以將其應(yīng)用到以后的類似的項(xiàng)目工程中。

參考文獻(xiàn)

［1］" 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部. 糧食平房倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50320-2014［S］. 國(guó)家糧食局， 2015.

［2］" 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部. 糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范：GB/T29890-2013［S］. 國(guó)家糧食局、國(guó)家兩書儲(chǔ)備局成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所， 2014.

［3］" 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部. 糧食倉(cāng)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)： JB172-2016［S］. 國(guó)家糧食局， 2016.