架空菱鎂板保溫隔熱技術在低溫儲糧技術中的應用

◎ 張京津，牛亞麗

（鄭州中糧科研設計院有限公司，河南 鄭州 450053）

我國是世界上的糧食生產大國，糧食安全與社會的和諧、政治的穩定、經濟的持續發展息息相關。古往今來，糧食安全都是治國安邦的首要之務。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央始終把糧食安全作為治國理政的頭等大事。黨的十九大報告更是旗幟鮮明地指出，確保國家糧食安全，把中國人的飯碗牢牢端在自己手中。實施食品安全戰略，讓人民吃得放心。現階段，最大程度地解決人民群眾日益增長的食品安全需要與食品安全風險突顯及食品安全事件頻發之間的矛盾，是當前與未來一個時期食品安全風險治理領域的緊迫而又重要的任務。而在糧食儲存過程中，通過使用無公害防治方法來防治儲糧害蟲，是安全儲糧的重中之重。所以在新的時期，綠色儲糧是科學保糧的必然要求。

綠色儲糧是指采用有效的生態手段，避免化學藥劑的污染，延緩糧食陳化，確保糧食安全衛生的綜合性防治方法。糧食在儲藏過程中常受蟲、霉、鼠等有害生物侵害，造成質量的損失以外，還受到熏蒸藥劑的影響，使糧食或多或少帶有一定的藥劑殘留，造成化學污染。隨著社會的進步和物質生活水平的不斷提高，人們對減少糧食及其產品中有害殘留的要求也越來越高。因此，實施綠色儲糧具有極其重要的意義，它不僅是社會發展的需要，也是糧食儲藏發展和人們生活水平提高的需要，是確保儲糧安全、衛生、環保的必然選擇。

1 低溫儲糧技術現狀

目前，采用的綠色儲糧技術主要有低溫儲糧、氣調儲糧、機械通風儲糧、非化學藥劑防蟲治蟲等技術。

低溫儲糧是指使糧堆平均溫度長期保持在15 ℃以下，使得蟲霉不能正常發育、糧食呼吸作用強度減弱、糧食的新鮮度得到保持、抑制蟲霉成長發育和減少害蟲危害的一種儲藏方式。經過長期的實踐與研究證明，15 ℃是理想的糧食低溫儲藏溫度，低溫儲糧技術的應用，使得在儲糧過程中不使用或減少使用化學藥劑，不僅減少了糧食的化學殘留，還降低了糧食倉庫周圍的環境污染，改善了糧食保管的工作環境，節約了費用和能源，提高了糧食企業的設計和經濟效益。

低溫儲糧技術是一項公認的綠色儲糧技術。目前國內盛行的低溫儲糧技術主要有自然低溫儲糧、機械通風儲糧和壓縮式谷物冷卻機機械制冷儲糧3種，自然低溫儲糧必須要有充足的冷源，受地域限制，而后兩者需要消耗一定量的能源，不利于節能減排。架空凌美板保溫隔熱技術的應用是通過加強平房倉外圍護結構的保溫隔熱性能，達到低溫儲糧目的的一種手段，通過阻隔倉頂傳入倉內的熱量，降低倉溫、糧溫，實現低溫綠色儲糧，盡管在建設過程中增加了一次性投資，但是滿足綠色、環保、可持續發展的要求。

2 菱鎂板的特征

菱鎂復合板、發泡板系列產品主要由氧化鎂、氯化鎂和水組成，依靠玻璃絲布作增強材料，聚苯乙烯泡沫顆粒作保溫材料，經化學反應一次性滾壓制成，具有強度高、抗沖擊、防潮、防水、隔熱降溫、隔音、綠色環保和無毒無味等特點。

架空菱鎂板由30厚凌美發泡板、內燃支墩、60#輕鋼龍骨及金屬鋁箔自粘防水卷材組成260 mm高架空層，并在屋脊處開設通風口，形成架空空間，使隔層氣流流動暢通，如圖1所示。通過與外界氣流循環將屋面隨時產生的熱流層排出，達到降溫效果。

圖1 架空菱鎂板空氣間層圖

凌美復合板隔絕倉頂可吸收70%～80%的太陽輻射熱量，有效降低室內溫度。其導熱系數為0.050 W/m·K，經平房倉實踐使用后表明：高溫季節可降低6～12 ℃的倉內溫度；倉內平均糧溫可控制在20 ℃以下，最高表層糧溫控制在24 ℃以下。

菱鎂板為工廠批量化生產，施工現場采用裝配整體式安裝，重量輕、屋面負載小，架空菱鎂板的使用僅僅增加20 kg/m2的屋面負載。同時，菱鎂板還具有防火隔音、防潮耐水、抗凍性能強的特點，菱鎂發泡板800 ℃時不燃燒，不燃性達GB 8624-2012 A1級，吸水率18%。菱鎂板還具有一定的防水功能，發泡板上的金屬鋁箔自粘防水卷材可以起到很好的防水效果，且在改造項目中可使原倉頂的防水層免于風吹日曬，延緩老化，延長了原改造屋面防水材料的使用壽命。

3 架空菱鎂板的保溫隔熱原理

屋頂是長期直接接受太陽輻射的部位，在整個建筑的熱交換中有著重要的影響，平房倉的屋頂投影面積與建筑面積相同，因此，屋面部分的保溫隔熱措施對保證平房倉是否可能達到低溫儲糧效果起著至關重要的作用。

屋頂的保溫隔熱方法一般有屋頂加設保溫層、架空通風降溫、蓄水屋面、屋頂綠化、倉頂面涂刷反射涂層及淺色屋面等。由于糧食平房倉防水、防蟲、密閉等要求，蓄水屋面、屋頂綠化還無法在平房倉中使用；屋頂加設保溫層是目前新建平房倉普遍采用的隔熱手段，雖然可使倉房的隔熱效果有所改進，但仍然達不到理想的效果；而架空菱鎂板屋面就是通過形成架空隔熱層、倉頂面涂刷反射涂層及采用淺色材料三合一的手段達到低溫儲糧的目的。

3.1 形成架空隔熱層

架空菱鎂板通過內燃支墩和輕鋼龍骨，在屋面形成260 mm高的架空層。一方面，可利用架空層外層的菱鎂板遮擋陽光，避免太陽輻射熱直接作用在倉頂；另一方面，可以利用架空菱鎂板隔熱層和屋頂之間的風壓和熱壓作用，形成自然通風效果使空氣不斷流動，從而將熱量帶走，大大減少室外熱作用對內表面的影響，降低下層屋面的溫度，使得下層屋面傳給糧倉內的熱量減少，達到隔熱降溫的目的，如圖2所示。因此在設置架空層時，應盡量使通風口基本朝向夏季主導風向，以便利用壓差來增加架空隔熱層與倉頂空氣夾層的氣流速度。由于倉房跨度一般較大，架空菱鎂板還在屋脊處開孔架高，形成中部通氣孔，更好地形成空氣對流效益。

架空菱鎂板屋面和目前采用的雙層通風屋面，均能起到很好的保溫隔熱性能、通風散熱性能和防排水性能，而架空菱鎂板保溫屋面在新建和改造倉中均可采用，且施工難度低、結構安全可靠，尤其在倉房改造項目中取得了很好的經濟效益和社會效益，達到了低承載、低造價、高隔熱的效果。

圖2 架空層隔熱原理圖

3.2 倉頂采用淺色反射材料

材料表面吸收或反射太陽輻射能力，取決于材料的表面顏色、化學成分以及表面的光滑狀況，而材料的表面顏色又是影響反射率的主要因素，顏色越淺，對太陽輻射的熱的反射能力就越強。例如，表面為白色的材料的太陽輻射熱反射率為0.8，而表面為黑色的材料的太陽熱反射率僅為0.1。美國環境保護署和佛羅里達太陽能中心研究表明：使用聚乙烯膜和其他單層材料制成的反光屋面，約能減少50%的空調能耗，在夏季高溫酷暑季節能減少10%～15%的能源消耗。因此，對于糧食平房倉來說，屋面采用淺色材料也是一種較好的提高屋面保溫隔熱性能的方法。

因此，在倉頂面采用一層白色太陽熱反射材料，可提高屋面面層的熱反射效率減少熱量由倉頂向倉內的滲入，且這種處理手段在改造項目中幾乎不會增加額外的荷載，對原屋面的承載能力影響較小。采用反光隔熱材料，外溫越高、太陽光越強，反光隔熱材料的反射作用越明顯，尤其在高溫地區可大大降低涂層以下屋面對太陽輻射熱的吸收，延緩糧溫的上升速度，達到低溫儲糧的要求，確保糧食安全。

菱鎂板上層采用金屬鋁箔自粘防水卷材，光滑色淺，不僅可起到防水效果，而且其日照吸收率（太陽輻射吸收系數）極低（為0.07），具有卓越的保溫隔熱性能，可以反射掉93%以上的太陽輻射熱，能很好地提高屋面熱反射的效率，提高倉頂保溫隔熱性能，減少室外溫度對糧溫的影響，達到低溫儲糧的目的。

4 結語

架空菱鎂板屋面保溫隔熱技術的使用，不僅達到了綠色低溫儲糧的目的，而且也是一種采用保溫材料和建筑設計手段達到被動式節約能源的目的，通過采用非機械電氣設備干預手段，對建筑節能進行干預，具有綠色、環保、可持續發展的特點，在目前全球能源不斷減少、能源危機日益嚴峻的形勢下，意義重大。通過架空菱鎂屋面隔熱技術的采用，不但有限控制了糧食害蟲的發生，減少了化學藥劑的使用，降低了保管費用，提高了企業的經濟和社會效益，如果在采用架空菱鎂板保溫隔熱技術的同時配合糧面壓蓋進行隔熱保冷措施，及采取一定的機械通風，其保溫隔熱效果會更加的明顯。

參考文獻：

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