低温库的建筑要求及改造

1、-. z.低温库的建筑要求与改造低温粮仓无论是采取自然冷却还是人工冷却，当仓外气温较高、湿度较大时，如仓库无一定的改造措施，粮温、仓温及粮食水分，常因受太阳辐射和大气温湿度的影响，使粮温上升，仓湿增加。因此在低温储粮过程中，为了减少和削弱外界高温和潮湿的影响，必须对普通的粮仓进展围护构造的改造，以满足低温储藏对仓房的建筑要求。一、低温库的建筑要求 一隔热保冷 这是低温库能否到达预期效果的一个关键。根据计算，机械制冷低温储藏时所需的制冷量，有30%-35%左右是通过围护构造的耗冷量，如果仓房围护构造的隔热性较差，为了维持粮温仓温的低温及稳定性，将会延长制冷机组的运行时间及开机次数，使粮食的保管费

2、用上升。一般粮库的隔热保冷措施是采用由多层材料组成的隔热围护构造，以减少外界向低温库的传热量。良好的隔热构造，能保持仓温、粮温的稳定，波动小，并减少制冷机或空调机的开启次数缩短运行时间，降低运行费用，节约粮食保管费。 二防潮隔汽 主要是防止外湿，包括雨水及水蒸气通过围护构造进入库内，引起仓内湿度增加，由于低温仓内外温差较大，必然引起仓内外水蒸气压差的增加，这就造成了对低温仓围护构造防潮层的严格要求。同时当大气中的水蒸气通过围护构造的隔热层并在其中滞留时，将会降低隔热构造的隔热性能，破坏其隔热保冷效果。因此在对普通仓房进展隔热改造的同时，还应对房顶、墙壁、地坪均进展防潮处理，增设防潮层或对原防潮

3、层进展修补完善，且注意三面防潮层的连接，使它们连成一体，不留缝隙，常用的防潮材料为沥青和油毡，也可选用一些新型防潮材料，一般地区对围护构造进展二油一毡处理即可，对于潮湿地区可进展三油两毡处理。 三构造巩固 低温库的围护构造多是由多层材料组成的，要注意各层材料间在构造上应有巩固的拉结，施工时对承重构造尤其应注意，要防止在低温库使用期间，由于仓内外温差大而产生构造变形，影响了仓库寿命甚至出现危险。 四经济合理 在低温储藏技术中，仓库在仓房改造、购置设备的投资较大，低温库使用中的运行费也较高，因此在低温库的设计中，对所用材料、机组及工质的选择均应因地制宜、就地取材、充分考虑建库的经济性，以提上下温储

4、藏的经济效益。二、隔热材料 通常把导热系数小于0.23瓦/米.度，容重小于1000千克/米3的建筑材料称为隔热材料或保温材料。 一选择原则 在选择隔热材料时应考虑以下原则： 1、导热系数小 在选择隔热材料应首先考虑的。一般低温库中使用的隔热材料其导热系数应在0.024-0.14瓦/米.度之间，以保证其隔热性能。 2、容重小 隔热材料之所以具有较小的导热系数和它的多孔性构造是分不开的。而多孔性材料其容重就小。在隔热材料的微孔中充满了空气，而空气质轻，导热系数小=0.024-0.08瓦/米.度，因此容重小的材料内部孔隙多，值小，隔热性能好。但是须要注意的是隔热材料中的孔隙应足够的小，如果孔隙较大甚

5、至连成大洞，则会产生较强的对流传热，使隔热材料的隔热性大大下降，所以隔热材料的容重也可在一定程度上说明其隔热性。如膨胀珍珠岩容重为300千克/米3时，为0.12瓦/米.度，而容重为90千克/米3时，为0.045瓦/米.度，由此可见良好的隔热材料多为孔隙多，密度小的轻质材料。 3、材料本身不易燃烧或可自熄 隔热材料最好具有较好的耐火性、平安性，在发生火灾时，不致沿隔热材料蔓延至它处和产生有毒气体。如目前常用的聚苯乙烯泡沫塑料有两种，一种是可发性聚苯乙烯泡沫塑料，另一种是可熄性聚苯乙烯泡沫塑料，后者离开火焰后，在2秒钟内可自行熄灭，比拟平安，但其价格比前者约高25%左右，所以在低温粮库中使用较多的

6、还是可发性聚苯乙烯泡沫塑料。 4、机械强度高 这主要是对预制板材的要求，板材具有一定的机械强度可以防止在使用一定时斯后出现的变形、凸起、挠曲、沉陷和剥落等现象。另外，选择机械强度高的隔热材料，还可以简化施工中的支撑构造，减少“冷桥，降低施工费用。 5、其它性能 要求隔热材料应具备一定的增水性，不易吸水；不易霉烂、虫蛀、鼠食；无毒平安；价廉易购；施工方便。 以上几方面是在选择隔热材料时的一些原则，就目前所使用的隔热材料来讲，难以完全满足所有要求，因此在选择材料时要因地制宜，尽量就地取材，考虑材料的主要特性，尽可能做到经济合理。 二常用隔热料简介 1、稻壳 稻壳又称砻糠，因其价格低廉，取材容易，被

7、广泛应用于低温库的隔热构造中，特别在外墙中应用较多，尤其在粮食部门稻壳来源极为丰富，所以是较早在低温粮库中使用的隔热材料之一。 稻壳的干容重为150千克/米3，其导热系数随含水量不同而变化。约在0.093-0.16瓦/米.度之间，这种材料的主要缺点是憎水性差，吸湿性强，易生虫、霉烂、鼠咬，在使用期间还易产生密实性下沉，因此在使用之前应将稻壳充分晒干，灌注时力求密实，在使用中要定期检查，发现沉陷应及时填充密实，防止构造中出现冷桥，另外为了保证其隔热性能，使用假设干年后应将稻壳进展更新或取出翻晒枯燥后再填充到构造中。 2、膨胀珍珠岩 膨胀珍珠岩是目前国内低温库、民用住宅及工业建筑中常用的散粒状隔热

8、材料，它是以珍珠岩、黑曜岩或松脂岩为原料，经破碎、预热、焙烧1180-1250，使内部所含结晶水及挥发性成分急剧汽化，体积迅速膨胀并冷却成白色松散颗粒的膨胀珍珠岩，膨膨胀后的珍珠岩的体积为原体积的7-30倍，因此其具有容重小和隔热性好的特点。作为隔热材料，膨胀珍珠岩具有导热系数小、容重小、无毒、无味、无刺激，并能防止虫蛀、霉烂、鼠咬，且不燃烧，来源丰富，价格低廉，常用于低温库外墙及仓顶的隔热，其缺点是吸水率较高，吸水量可达本身重量的2-9倍，容重越小其吸水率越高，吸水后其强度及隔热性能下降，因此在使用中应保持其枯燥，我国很多地区都有丰富的珍珠岩矿，如*、*及*等。根据珍珠岩的性能不同，一般将产

9、品分为三类，如表9-2所示。表9-2 膨胀珍珠岩性能指标单位产品分类容重千克/米32.5mm的不超过5%；粒径 0.15mm的不大于8%粒径 0.15mm的不大于8%粒径 0.15mm的大于8%导热系数瓦/米.度0.052含水率重量百分比20%20%2%使用温度800800800 3、膨胀蛭石 膨胀蛭石是以蛭石为原料，经烘干、破碎、焙烧900-1000，在短时间内体积急剧增大而膨胀约20倍成为由许多薄片组成的、层状构造的松散颗粒。它具有与膨胀珍珠岩一样的特征，也是一种很好的保温材料。其容重为80-120千克/米3导热系数为0.05-0.07瓦/米.度，使用温度可高达1000-1100，耐碱不耐

10、酸，吸水性较大。我国的蛭石资源也很丰富，如*、*等地都有。蛭石按其焙烧后的体积膨胀倍数分为四级：一级的膨胀倍数大于8倍；第二级为6-8倍；三级为3-5倍；四级小于3倍。蛭石的吸水性与容重成反比，容重越小吸水率越高。每当吸水率提高1%时，它的导热系数平均增加2%左右。 4、聚苯乙烯泡沫塑料 泡沫塑料是以各种树脂为原料，参加一定量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料，经加热发泡膨胀而制成的一种新型轻质隔热材料。其种类很多，均以所用树脂材料名称而得名。用作隔热保温的泡沫塑料可分为硬质和软质两种，在围护构造中使用的泡沫塑料均属硬质泡沫塑料，且常为预制板材。目前应用较普遍的是聚苯乙烯硬质泡沫塑料，也称作可

11、发性聚苯乙烯泡沫塑料，它又可分为自熄性和非自熄性两种。在隔热构造中以使用自熄性为宜。它是以石油的副产品苯与乙烯合成为苯乙烯，再经过聚合成颗粒状的聚苯乙烯，然后参加戊烷作为发泡剂，假设参加溴化物则可生产自熄性聚苯乙烯泡沫塑料。这种材料加工方便，可根据需要做成不同厚度，不同大小的板材，也可作成管壳，灵活性好。这种材料的优点是隔热保温性好，导热系数常在0.034瓦/米.度左右，容重小，有一定的憎水性，抗压强度高，不易腐烂变质，施工方便，不生虫、霉，防鼠咬。 在聚苯乙烯的使用中须要特别注意的是板块间的连接，施工时一定做到连接严密，不留缝隙，消灭冷桥，板块间的连接可分为粘接、搭接或两种同时使用，单纯的粘

12、接一定要选择有效的粘接剂，可在市场上直接购置专用胶水，也可自行配制粘结剂，以汽油和沥青按3：7的比例配制加热至70即可使用。还可用树脂胶水与水泥标号不低于400号按1：1.5-2配好搅匀使用，搭接是在板四周开出槽将板搭接起来，或用铝合金槽，木槽等将板接在一起。如果能在槽内先涂一层粘结剂再搭接板则效果更好。 聚苯乙烯泡沫塑料的冷收缩现象较明显，其重量吸水率亦较大，且使用温度最高不得超过75，另外在使用和存放时应防止长期受阳光的照射，以防止老化延长使用寿命。 5、硬质聚氨酯泡沫塑料 硬质聚氨酯泡沫容重为20-50千克/米3，导热系数0.02-0.036千卡/米.时.，抗压强度为1.5-2千克/厘米

13、2。由于其气泡构造几乎全部是不相连通的。所以，防水隔热性能都很好。可以预制，也可以现场发泡，可以喷涂，也可灌注成型，还可以根据不同的使用要求配制不同密度、强度、耐热的泡沫体，适于快速施工。由于粘结结实，包裹密实，内外无接缝，又能保证隔热效果，既减少了隔热层厚度，又减少了施工工序，是一种很有前途的隔热材料，只是目前价格比拟高，经济性差。使用温度为70-160。 6、铝箔波纹纸板在低温库建造中为了不减少仓容可使用反射性隔热材料，如铝箔波纹纸板。这种材料是以高强度的波形纸与工业牛皮纸做成的三层或五层波纹瓦楞板在其上面贴一层厚0.008-0.014mm厚的铝箔而形成。这种材料的隔热性能是由于波纹纸板间

14、的空气薄层与能反射热射线的铝箔发亮外表的共同作用形成的。假设将空气层包括在内，其导热系数约为0.04瓦/米.度这种材料具有重量轻、隔热保温防潮效果好，有一定刚度、造价低廉、构造简单、取材容易施工方便等特点，其主要物理性能如表9-3所示。表9-3 铝箔波纹纸板的物理性能容重kg/m3)235导热系数(w/m.k)0.063比热(kj/kg.k)1.465导温系数(m2/h)0.7*10-348小时吸湿率%3反光系数%83太阳辐射热吸收率%17 由此可见铝箔波纹板具有良好的反射热辐射性能，因而在外围护构造中常将铝箔放置在仓房的吊顶上面，这是因为在外围护构造各传热方式中，假设具有了空气间层，能使辐射

15、传热方式起主导作用，再覆上铝箔空气层后，就能到达优良的隔热效果。 铝箔波纹板可以固定于钢筋混凝土屋面板下或木屋架下，作为保温隔热顶棚使用。三、隔热构造 低温库的隔热构造是保证库内外温差的根底，是限制和减少由围护构造而传入热量的关键，尤其在夏季，隔热构造的好坏，直接影响着粮食温度的波动情况及制冷设备的操作运行屋顶、墙体及地坪来隔热保冷。 1、墙体 目前国内低温粮库的隔热墙构造多为夹心墙，在这种隔热墙构造中，除了隔热层，还必须设防潮层。因为在隔热层的内外侧由于温差的存在而造成了一个蒸气分压力差值，使得大气中的水蒸气同空气一起进入隔热层，并向低温、水气压更低的地方渗透。另外，隔热材料的孔隙不是完全封

16、闭的，水蒸气可以逐渐通过隔热层进入库内，这样既破坏了隔热材料的隔热性能，又增加了库内湿度，所以隔热保冷构造中应设置防潮层，并且防潮层应设置在隔热层的高温侧，如图9-6所示。 目前国内常用的防潮材料有两种：一种是沥青加油毡组成的防潮材料，如两油一毡，三油两毡等，这类防潮材料在低温粮库中，应用的较广泛，其防潮效果也不错，其缺点是施工较麻烦。另一类是塑料薄膜，其特点是施工方便，价格低廉，但易于老化，易脱焊脱胶。塑料薄膜一般在墙体中的应用较少。 2、屋顶 低温库的屋顶隔热构造最常见的有两种形式，一种称直贴式，另一种称阁楼式。 1)直贴式。在原有仓顶的根底上直接将防潮层和隔热层粘贴或连接固定上去，因通常

17、仓库屋顶均具备防潮层，所以一般只将隔热材料固定在仓顶内外表即可，工程量较小，如果选用板型隔热材料如聚苯乙烯泡沫塑料，则施工更方便，但原有仓库屋顶必须平滑整洁，无横梁阻挡，其构造如图9-7所示。 2阁楼式。利用阁楼层使屋顶与库房隔开，并且两者之间留有空气隔热层。这样进一步降低了由于室外温度影响和太阳辐射进入库内的热量，提高了隔热效果，是目前低温库普遍采用的一种隔热屋顶构造。且隔热效果优于直贴式，并适用于原仓顶内外表不平滑或有梁阻挡等情况。但这种构造施工量较大，并需新建一个顶棚，新顶棚的料可以就地取材如南方可采用竹笆，北方可用荆笆，价格均较低，假设投资资金较为充足，还可选用一些装饰材料来建新顶棚，

18、如纤维板、胶合板、压缩板再配合一些板槽或铝合金槽，不仅构造巩固，而且美观干净。在这种构造中防潮材料常用塑料薄膜，它既可以防潮，又可防止颗粒状隔热材料的飞溅流失，其构造如图9-8所示。 3、地坪 冷库地坪大致可分为两种：一种称作高温库地坪指库温在0以上，另一种则称作低温库地坪指库温在0以下。通常的低温粮库库温在15左右，因此其地坪应属于高温库地坪，此类地坪无须设隔热层，而是以防潮为主。防潮层主要是防止水分因毛细管和气压差作用而渗透到地坪和冷库内，一般以二油一毡作为防潮层即可，并且此防潮层应与墙体防潮层连接，不可留有缝隙。有时为了提高地坪的隔热性也可采用炉渣作为隔热层，炉渣厚度为500mm粒径为d

19、=10-40mm。在北方地区的低温粮库地坪也可不必全部采用隔热层只须沿外墙的周边填以深为500mm，宽为0.5m宽的隔热保温带，以防止“冷桥的作用。 4、门、窗 低温库以密闭为主，多余的门窗应封死，库内侧用适当的隔热材料堵塞，仅留一个门供进出粮使用，此门应采用双层隔热仓门。门是可以活动、启闭的隔热围护构造，要求轻巧、启闭灵活、密封性好，所以应选用强度高、质轻、耐低温、隔热性能好和不易变形的材料制作，并且隔热层应有足够的厚度，在门边缘还应装有密封条，利用其弹性，使门缝密闭。另外，当门的尺寸较大时，应在右下方开一个小门，供平时操作、检验人员出入，而大门尽量少开，防止过多的热从门进入库内。一般选用铝

20、合金或白铁皮按门的尺寸大小做好一个具有一定厚度的壳子，中间填充以隔热材料如超细玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料，硬质聚胺酯泡沫塑料、膨胀珍珠岩等。另外为防止进出粮时过多的热量进入低温库，最好在门的上部装设气幕装置。 在静态隔热构造的施工中还应注意隔热层及防潮层的连续性及隔热层固定在围护构造上的结实性。所谓连续性主要指四周墙的隔热层、防潮层与仓顶、地坪层应连成一体，不留间隙，否则通过间隙会导致冷量损失及仓内温度的增加，另外还应注意隔热层应结实地固定在围护构造上，以免使用期间产生脱落、沉陷，破坏其隔热性。 二动态隔热 动态隔热是目前国外新设计的一种粮仓中所安装的隔热构造。特别是一些筒库常带有动态隔热层，以

21、到达平安、大量、长期储藏粮食的目的。这种动态隔热构造是：使仓库四壁、仓顶、地坪完全封闭在循环空气的夹层中，而夹层中的循环空气则通过一定手段保持低温，这样便可保证库内的温度准确、稳定，构造如图9-9所示。 动态隔热构造除了可保证库温的准确稳定外，还有一个突出的优点，可以防止粮面结露，因为在这种构造中，从空调间送出的低温高速空气并未直接送入仓间与粮食接触，而是在夹层中循环流动，因此不会产生粮面结露。四，围护构造的传热系数 低温库围护构造一个重要的性能是其隔热性，只有围护构造的隔热性符合要求，才能到达预期的低温储藏效果。则如何评价一个围护构造的隔热性呢？通常我们采用一个K值来进展评价。K是表示围护构

22、造传递热量能力的系数，称作围护构造的总传热系数，其单位是瓦/米2.K，其物理意义是当围护构造两侧的空气温度相差1K时，1平方米围护构造的外表积在1小时内所通过的热量瓦数。 围护构造K值是低温库建筑的重要技术、经济指标之一。它的大小标志着围护构造隔热性能的好与差，当然，在确定K值时不能只从隔热性方面考虑，应根据隔热材料的价格、制冷本钱、库内外温差等因素进展综合分析，选择出一个最经济合理的K值。既考虑初投资，又注意运行费用。 1、K值的计算 首先分析一下热量经围护构造时的传热情况：热量首先是由外界热流体如热空气传给围护构造外外表，进而以导热方式通过围护构造，最后热量由围护构造的内外表传给库内的冷流体。由此可见，热量从库外经围护构造传入库内的过程为复合传热过程，其中有导热也有对流换热，根据平壁传热公式，传过围护构造的总热量单位：瓦为： Q=KFt 式中：F-传热面积米2)；t-库内外温差K)；K-传热系数瓦/米2.K 传热系数K与传热过程的热阻R成倒数关系，即：K=1/R 由于围护构造的传热属于复合传热，所以总热阻R