糧食平房倉設(shè)計的保溫隔熱淺析

從實際項目工程出發(fā)，從糧食倉庫建筑的結(jié)構(gòu)選型、機(jī)械通風(fēng)設(shè)計、建筑構(gòu)造設(shè)計等幾個方面，對糧食平房倉的保溫隔熱做法歸納總結(jié)，為之后類似的項目提供參考數(shù)據(jù)。

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

TU761.1+2A

建筑論壇與建筑設(shè)計建筑論壇與建筑設(shè)計

［定稿日期］2023-03-07

［作者簡介］楊媛喬（1985—），女，碩士，高級工程師，從事建筑設(shè)計工作。

0" 引言

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

糧食倉儲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方式。目前試運(yùn)行的高標(biāo)準(zhǔn)糧倉建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)中提出，聚焦儲備倉型，以提升糧食儲備倉房隔熱氣密等性能、強(qiáng)化綠色儲糧技術(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)綠色智能儲糧倉房。本文通過實際接觸的工程闡述，從平房倉類型的結(jié)構(gòu)選型、機(jī)械通風(fēng)、構(gòu)造做法等方面分析倉房保溫隔熱的方法（圖1）。

1" 背景工程

本項目位于云南省孟連縣，儲糧期較短，存儲以稻谷為主。建筑面積為2 281.63 m2，建筑高度為10.440 m，倉型規(guī)格為122.4 m×18 m，12廒間，裝糧高度均為7.5 m，單廒間的倉容均為981 t（局部廒間因分縫需要，倉容均為952 t），單倉倉容均為1.165萬t。共新建2棟糧倉，總倉容為2.33萬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，最高達(dá)6至7級。屬于儲糧生態(tài)區(qū)第七區(qū)，是我國最“濕熱”地區(qū)，蟲害問題嚴(yán)重，儲糧難度最大（圖2）。

2" 保溫隔熱設(shè)計

倉房的隔熱最關(guān)鍵的條件是低溫儲糧，本項目主要以機(jī)械通風(fēng)物理降溫和選取合理的保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計兩個方面來達(dá)到該效果。

2.1" 結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)糧倉設(shè)計相關(guān)規(guī)范要求，儲藏散裝糧食、油料的糧倉，倉廒間隔墻應(yīng)為承重墻，在本工程設(shè)計中，結(jié)構(gòu)選型為砌體，墻體承重，墻體厚為490 mm，采用頁巖實心磚砌塊。

屋面是受熱面最直接的區(qū)域，糧堆的熱量最大來自于屋面，為實現(xiàn)常年低溫儲糧，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

本項目平房倉運(yùn)用的儲糧通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計包括降溫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和排除糧層上部空間積熱的通風(fēng)設(shè)計。

2.2.1" 整倉降溫通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)以單廒間為一個通風(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)道連接一臺移動式離心風(fēng)機(jī)接口（圖3）。

移動式離心風(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)室外溫度及糧情測溫系統(tǒng)采集的參數(shù)，確定是否開啟倉上雙向防爆軸流風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)排除積熱通風(fēng)。當(dāng)滿足通風(fēng)條件時，開啟的順序為：先打開軸流風(fēng)機(jī)外側(cè)的窗戶，再開啟軸流風(fēng)機(jī)；運(yùn)行時，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，關(guān)閉的順序為，先關(guān)閉軸流風(fēng)機(jī)，再關(guān)閉窗戶。

每個廒間兩側(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)的冷空氣通過倉內(nèi)風(fēng)道、移動風(fēng)機(jī)接口、環(huán)流均溫管道送至倉頂糧面以上空間，用于降低糧面以上空間空氣溫度，同時倉上的空氣均勻向下運(yùn)行，達(dá)到糧食均溫目的，確保儲糧安全。

2.3" 建筑構(gòu)造設(shè)計

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)場發(fā)泡、噴涂其表面是一個整體，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)場噴涂施工簡便快捷，省工省時。

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；外墻用防水柔性膩子一道；5 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）；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)計楊媛喬： 糧食平房倉設(shè)計的保溫隔熱淺析

太陽輻射吸收系數(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)場噴涂80 mm厚，經(jīng)過計算，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，可以使平房倉隔熱達(dá)到較好的效果。

3" 結(jié)語

糧倉的隔熱控溫方式主要取決于儲糧生態(tài)區(qū)的劃分和儲糧特性，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。本文以實際工程中糧食平房倉為主要研究對象，對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. 糧食平房倉設(shè)計規(guī)范：GB50320-2014［S］. 國家糧食局， 2015.

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

［3］" 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部. 糧食倉庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)： JB172-2016［S］. 國家糧食局， 2016.