高大平房倉(cāng)房保溫系統(tǒng)及防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高大平房倉(cāng)房保溫系統(tǒng)及防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著綠色糧食交換技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如充氮、空調(diào)加熱和加熱食品，以及食品圖書館對(duì)節(jié)能有效糧食的追求，對(duì)存儲(chǔ)性能提出了更高的要求，如呼吸急促、壓縮和食品熱的原國(guó)家糧食辦關(guān)于空調(diào)器溫度和糧食的相關(guān)規(guī)定應(yīng)大于0.7wk。平均地區(qū)的氣密性應(yīng)滿足500c降至250pa的壓力半衰期60s。1特點(diǎn)1.1泡沫塑料的性能聚氨酯(PU)制品分為泡沫制品和非泡沫制品兩大類。泡沫制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是聚氨酯制品在建筑保溫領(lǐng)域較廣泛的一種墻體保溫材料。它主要包括A、B兩種化工原料,A料為有機(jī)異氰酸酯,B料為多元醇(聚醚多元醇),再加發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等。施工時(shí),A料、B料經(jīng)發(fā)泡機(jī)加壓、加溫,經(jīng)保溫管道送到噴槍混合室內(nèi)混合,用壓縮空氣噴涂于需保溫的表面瞬間發(fā)泡形成硬質(zhì)泡沫體。1.2發(fā)泡劑蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)硬質(zhì)聚氨酯泡沫是結(jié)構(gòu)細(xì)密的微孔狀泡沫體。氣孔內(nèi)填充著導(dǎo)熱系數(shù)極低的發(fā)泡劑蒸汽,發(fā)泡劑蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)為0.007W/(m·K),比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0.024W/(m·K)低30%;從表1也可看出,在糧倉(cāng)常用的建筑材料中,硬質(zhì)聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)最低、所需保溫層厚度也最小,充分體現(xiàn)出聚氨酯泡沫輕質(zhì)、保溫的特點(diǎn)。1.3倉(cāng)房的粘結(jié)性能現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯對(duì)金屬、木材、磚面等附著面的粘結(jié)性能很好,其粘結(jié)強(qiáng)度在0.294MPa以上,且可對(duì)倉(cāng)房墻體裂縫、通風(fēng)口與墻體間縫隙、穿線孔洞等處進(jìn)行有效填充,提高倉(cāng)房整體的保溫氣密性能。1.4自結(jié)皮性能好硬質(zhì)聚氨酯泡沫閉孔率達(dá)92%以上,能在泡沫體外表形成一層致密光滑的膜,自結(jié)皮性能具有很高的不透水性,可有效避免墻面滲水、結(jié)露而導(dǎo)致的糧食吸濕結(jié)塊發(fā)霉現(xiàn)象。1.5結(jié)構(gòu)老化硬質(zhì)聚氨酯泡沫具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,不會(huì)發(fā)生霉變和腐粒,且無(wú)毒、無(wú)異味、絕緣,不易老化。與其他大多數(shù)高分子材料一樣,聚氨酯不耐熱,易被點(diǎn)燃產(chǎn)生毒性氣體,但添加阻燃劑后,其防火等級(jí)可達(dá)到B1等級(jí)。2倉(cāng)房聚吡咯糖改造的背景2.1無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)整體性高大平房倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)常用的防潮保溫措施:墻面采用粘貼XPS擠塑板、EPS聚苯板或者PE薄膜掛壁,四周地坪搭配APP防水卷材或者SBS改性瀝青卷材。墻面貼板最大問(wèn)題是無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)整體性:一是長(zhǎng)時(shí)間的使用后,板塊間必然會(huì)存在裂縫,板塊與墻面基層會(huì)出現(xiàn)空鼓,影響保溫防潮性能,空倉(cāng)后擠塑板和泡沫板大面積脫落,影響正常使用;二是無(wú)法對(duì)墻面裂縫和洞孔以及墻面與地坪、地上籠分配箱、擋糧門等部位的銜接處進(jìn)行填充,這些部位往往是糧食滲水吸濕、蟲害孳生的易發(fā)區(qū)。PE薄膜掛壁雖然造價(jià)低、工藝簡(jiǎn)單,但材料性能劣勢(shì)太大,儲(chǔ)糧期間薄膜表面結(jié)露造成糧食結(jié)塊發(fā)霉、薄膜與墻面之間蟲害無(wú)法殺死等問(wèn)題,也給倉(cāng)儲(chǔ)工作帶來(lái)處理難點(diǎn)和儲(chǔ)糧損失。2.2倉(cāng)房的氣密性能泉州庫(kù)高大平房倉(cāng)建于2000年,一是受當(dāng)時(shí)施工工藝所限,受倉(cāng)內(nèi)暗埋管線密封不足、墻體砂漿密實(shí)度不均勻,1棟2厫形式倉(cāng)房的中間墻體無(wú)法雙面粉刷等因素影響,造成倉(cāng)房的氣密性能不好。二是在長(zhǎng)期散裝的儲(chǔ)糧環(huán)境下,倉(cāng)房地坪和墻體受糧食重壓和側(cè)壓影響,造成倉(cāng)房地坪沉降和墻體不同程度的開裂,降低了倉(cāng)房的氣密保溫性能。2.3常態(tài)化的保糧措施近年來(lái),空調(diào)控溫、充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)在長(zhǎng)江以南地區(qū)的糧庫(kù)得到廣泛推廣,特別是華南地區(qū)(江西、福建、廣東等)高溫高濕的儲(chǔ)糧條件,使控溫氣調(diào)儲(chǔ)糧成為常態(tài)化的保糧措施?？販貧庹{(diào)儲(chǔ)糧對(duì)倉(cāng)房氣密保溫性能的要求較高,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大多數(shù)高大平房倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)條件無(wú)法滿足控溫氣調(diào)儲(chǔ)糧對(duì)氣密保溫要求,倉(cāng)房的氣密、保溫、防潮等性能也參差不齊,雖經(jīng)過(guò)倉(cāng)房貼擠塑板氣密改造、墻體掛膜、倉(cāng)房地坪貼防水卷材等多次改造,但“零打碎敲”處理方式無(wú)法從根本上改變倉(cāng)房氣密保溫不佳的難題,造成倉(cāng)房在使用時(shí)控溫氣調(diào)能耗偏高,部分蟲種無(wú)法徹底殺除,嚴(yán)重制約了控溫氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)的推廣,因此有必要采用聚氨酯材料對(duì)倉(cāng)房再次改造。2.4倉(cāng)房保溫改造改造的倉(cāng)房均為高大平房倉(cāng),共計(jì)26個(gè)廒間,為磚混結(jié)構(gòu),屋架采用預(yù)應(yīng)力折線結(jié)構(gòu),墻體厚度37cm,倉(cāng)房跨度30m、長(zhǎng)度42m～48m,堆糧線高6m,設(shè)計(jì)倉(cāng)容5100t～5500t,改造倉(cāng)容13.5萬(wàn)噸。屋頂采用膨脹珍珠巖施工,屋面和外墻面采用白色涂料粉刷,倉(cāng)內(nèi)用硅酸鈣板吊頂,通風(fēng)口、門窗中部夾層用保溫材料填充密實(shí)等措施,提高倉(cāng)房隔熱保溫性能。通風(fēng)口外沿采用氣密膠條粘接,大門采用雙槽管加雙層薄膜密閉,門窗等采用氣密門和氣密窗等措施,保證倉(cāng)房具有良好的氣密性能。屋面采用雙層APP卷材施工,地坪采用水泥砼底板加防水卷材施工,其他工藝孔洞采用發(fā)泡膠和玻璃膠密封,保證倉(cāng)房具有良好的防潮性能。3聚氨酯的化學(xué)發(fā)泡施工在空倉(cāng)情況下,對(duì)倉(cāng)內(nèi)堆糧線下墻面噴涂5cm厚度聚氨酯,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工。為保證聚氨酯附著力,分4道工藝進(jìn)行:第一道工序清理倉(cāng)房?jī)?nèi)墻面,去除空鼓、剝落的粉刷層;第二道工序在清理后墻面上噴涂2cm聚氨酯;第三道工序掛鐵絲網(wǎng);第四道工序在鐵絲網(wǎng)上再噴涂3cm聚氨酯。4復(fù)合性能對(duì)比根據(jù)倉(cāng)房輪換進(jìn)度,及時(shí)對(duì)空倉(cāng)的堆糧線下墻面進(jìn)行聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工,改造結(jié)束后,將聚氨酯改造倉(cāng)、擠塑板改造倉(cāng)和未改造倉(cāng)房進(jìn)行同等條件下的各性能對(duì)比。4.1保障表層墻的一般情況倉(cāng)房隔熱保溫性能直接影響糧堆“冷心”維持時(shí)間,對(duì)于高溫高濕條件下的儲(chǔ)糧安全度夏極為重要,而目前廣泛應(yīng)用的空調(diào)控溫技術(shù),僅控制了表層糧溫,若無(wú)法有效保障四周墻面的隔熱保溫性能,一是極易因局部糧堆溫差過(guò)大而引起的結(jié)露發(fā)霉問(wèn)題,二是增加了空調(diào)控溫的能耗。在經(jīng)過(guò)冬季通風(fēng)蓄冷后,通過(guò)對(duì)同品種、同等基礎(chǔ)條件的聚氨酯改造倉(cāng)房、擠塑板改造倉(cāng)房、未改造倉(cāng)房的3月～10月四周糧溫變化進(jìn)行分析對(duì)比(見圖1),可以直觀反映出聚氨酯材料在保溫隔熱性能方面存在的巨大優(yōu)勢(shì),結(jié)合空調(diào)控溫儲(chǔ)糧的應(yīng)用,內(nèi)墻面聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡改造勢(shì)在必行。4.2倉(cāng)房氣密性后期改造由于我國(guó)平房倉(cāng)在早期建倉(cāng)時(shí)沒有考慮到氣密性的要求,極大地影響了通風(fēng)、熏蒸的應(yīng)用效果,因此對(duì)倉(cāng)房氣密性的后期改造甚是關(guān)鍵。隨著充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧的逐步推廣,氣密性成為氣調(diào)儲(chǔ)糧成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響氣調(diào)能耗和殺蟲效果。從倉(cāng)房墻面用聚氨酯改造前后的氣密性(糧面覆膜測(cè)負(fù)壓-200Pa升至-100Pa的半衰期)變化(表2)可看出,倉(cāng)房氣密性均得到了顯著的提升。4.3聚氨酯層的粘連能力散裝糧與墻面是直接接觸的,所以要求倉(cāng)房墻面防潮層的隔潮防水性能優(yōu)良。泉州庫(kù)倉(cāng)房墻面經(jīng)過(guò)聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡改造后,聚氨酯層與基層展現(xiàn)出很好的粘接能力,未出現(xiàn)聚氨酯層裂縫、脫落、起鼓的現(xiàn)象,同時(shí)與地坪防潮層、地上籠分配箱、擋糧門之間形成了較好的相容性,其連接處達(dá)到了較高的防潮要求。聚氨酯改造后,在儲(chǔ)存期間倉(cāng)房墻體四周糧食結(jié)塊發(fā)霉現(xiàn)象(尤其是玉米)基本杜絕,控溫氣調(diào)覆膜期間四周薄膜內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象大為改善,糧食出倉(cāng)期間也無(wú)“掛壁”現(xiàn)象,倉(cāng)房整體的防潮防水性能得到大幅提升,有效保障了儲(chǔ)糧安全。4.4成本分析泉州庫(kù)聚氨酯改造費(fèi)用為95元/m5現(xiàn)代倉(cāng)房基礎(chǔ)條件的重要性目前,聚氨酯材料已被認(rèn)定為性能最好的保溫材料,但在儲(chǔ)糧倉(cāng)房的應(yīng)用水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后其他