高大平房仓的隔热和密闭

1、高大平房仓的隔热和密闭权1-|储奠一 高大平房仓的隔热和密闭 唐为民 (国家粮食局成都粮食储藏科学研究所) 摘要:针对新建高大平房仓的安全储粮问题,笔者结合多个高大平房仓安全储粮的经从隔 热和气密性两方面进行分析和总结. 关键词:高大平房仓;隔热性;气密性;环流熏蒸 中图分类号:$379.2文献标识码:B文章编号:10073582(2004)03-0009-05 自1998年以来,我国政府分三批在全国各地新 建和扩建粮库400多个,新建粮仓仓容约500亿k 其中高大平房仓约占70%,浅圆仓,钢筋混凝立筒 库,楼房仓合占3%.这些新仓为改善我国仓储设备 落后状况,缓解粮食购销企业仓容紧张局面,功

2、不可 没. 由于占新建仓70%的高大平房仓系我国首次 选用的仓型.安全储粮问题尚无完整的实践经验.也 无成形的可借鉴的储粮技术规范.粮仓设计人员在 设计时从土建角度考虑较多.对粮仓的储粮功能考 虑较少.对新仓拟采用的新储粮技术考虑更少.因此 新建高大平房仓普遍出现仓顶隔热性差.仓顶,仓 墙,门窗气密性差的问题.为了改善仓房的隔热性和 气密性.使四项新储粮技术能顺利地在新仓中推广 应用,各库不得不对新仓进行隔热和气密性改造,经 过3a多的努力,相当数量的高大平房仓已改造完 毕,想出了不少好的办法和好的措施.为此笔者较为 系统地收集一些资料进行分析和总结.综述成此文. 供参考 1高大平房仓的隔热

3、1.1高大平房仓仓顶结构与隔热性的关系 仓房的外围结构.特别是房式仓的屋面是外界 热量传人仓内的主要途径.据有关文献报道,仓顶传 人的热量比墙身大16倍,370mm厚仓墙传人的热 量为9.84I<J/h?in,平房仓仓顶(瓦)传人的热量为 159.7I<J/h?in.而且仓项的表面积一般要比仓墙大 1.4倍左右.高大平房仓中有一部分为彩板钢顶.这 种屋顶的导热性更强,向仓内辐射的热量也会更多, 因此国家粮食储备局仓储司曾明确规定,对彩板钢 顶的高大平房仓在未加隔热层前,不宜作为长期储 备的粮仓. 1-2仓房的隔热性与低温储粮技术的实施密切相关 众所周知低温储粮无论是对保持储粮品质还

4、是 有效控制有害生物对粮食的危害都是行之有效的措 施.在当前推广的绿色储粮丁程中低温储粮技术为 首选的方法.高大平房仓中采用低温储粮技术,首先 要对仓房进行隔热处理.因为机械制冷低温储备时 所需的制冷费.有80%35%左右是围护结构耗冷量 所需.如果仓房围护结构的隔热性差,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 及开机次数.使粮食的保管费用上升.因此只要加强 粮仓的隔热性,就可明显降低机械制冷低温储粮时 的费用. 1.3隔热材料与隔热效果的关系 通常把导热系数<0.23W/m?度.容重<lO00kg/ m,的建筑材料称为隔热材料或保温材料.一般低温 库中使用的隔

5、热材料其导热系数应在0.024 0.14W/m?度之间.容重小的材料内部孔隙多.人值 小.隔热性能好.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300kg/m 时.人为0.12W/m?度,而容重为90kg/m时,人为 0.o45W/m?度.隔热材料好的材料多为孔隙多,密度 小的轻质材料. 隔热材料还应不易燃烧或可自燃,聚苯乙烯泡 沫塑料具有较好的耐火性,安全性.因此在低温粮库 的隔热材料中较多使用此材料.另外粮仓隔热材料. 尤其是仓顶隔热材料应具有较强的机械强度和一定 3,一2004粮食流通技术9 一粮食储冀唐为民:高大平房仓的隔热和密闭 Grain1)istrih#

6、i秘b辨l 的憎水性,且不易霉烂,无毒安全,价格便宜易购,施 工方便. 目前我国粮库常用的低温隔热材料主要有消毒 砻糠,膨胀珍珠岩,膨胀蛭石,聚苯乙烯泡沫塑料,硬 质聚氨酯泡沫塑料,铝箔波纹纸板.其中消毒砻糠, 膨胀珍珠岩,聚苯乙烯泡沫塑料,铝箔波纹纸板价格 比较低,为更多粮库采用. 1.4屋顶隔热结构 低温粮库的屋顶隔热结构最常见的有直贴式和 阁楼式. 直贴式:在原有仓顶的基础上直接将防潮层和 隔热层粘贴或连接固定上去,因通常仓库屋顶均具 备防潮层,所以一般只将隔热材料固定在仓顶内表 面即可,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. 阁楼式:利用阁楼使屋顶与仓房隔

7、开,并且两者 之间留有空气隔热层.这样进一步降低了由于仓外 温度影响和太阳辐射进入仓内的热量,提高了隔热 效果.阁楼式是目前仓房隔热改造常采用的形式, 且隔热效果优于直贴式. 1.5仓顶隔热改造的实例 北京中谷润粮技术开发有限责任公司与国家粮 食局天津武清直属库共同对高大平房仓仓顶进行隔 热处理,采用低温储粮效果良好. 供试仓长42m,宽36m,檐高9.8m,背高12m,装 粮高度7.5m,仓顶为岩棉夹芯金属彩色复合板,卷边 扣压,用螺钉坚固.将仓顶表面尘土擦去,对锈斑进 行去锈,再涂刷热反射涂料.涂刷厚度0.12ram,涂刷 要均匀,涂刷2次 对于热反射涂料的热反射作用,外温越高,太阳 光越

8、强时,其反射的作用越明显.当对照仓仓顶的 表面温度达到70左右时,试验仓仓顶表面温度只 有45,比对照仓低了25,同时仓温也比对照仓 低了将近3,减少了太阳对仓房的热传递. 四川达川直属库和内江陵家直属库采用双顶隔 热法,外顶为拱型顶,内顶为平顶,两顶之间最高相 隔近lm,屋顶还采用新型防水材料APP,隔热效果 良好,在外温达3738,仓内粮温仅28. 中央储备粮新津直属库曾对两种高大平房仓屋 顶进行隔热效果试验,试验结果:彩钢板平房仓屋顶 极易吸热,有必要用反光隔热涂料或作刷白处理. 在拱板平房仓中应该采用聚胺酯泡沫等隔热效果好 的材料作隔热层,并且以覆盖整个屋顶为佳. 中央储备粮嘉兴直属库

9、对高大平房仓仓顶改 103/2004辕食滚通技术 造.采用在仓顶拱板之间喷涂4era厚的聚氨酯泡 沫.并在拱板下面放置3em厚的珍珠岩板,隔热效 果明显提高.中央储备粮宿迁直属库为了使新建仓 隔热密闭性能增强,在仓顶板上铺压3040era厚的 消毒砻糠或膨胀珍珠岩,隔热效果良好. 安徽合肥机械化粮库为加强仓顶密闭和保温隔 热效果,采用喷涂聚氨酯3era在彩钢板上,另加泡 沫板作保温层,并发现如单独使用聚氨酯,厚度应在 在5cm以上,效果才好.仓顶隔热,可用发泡聚氨酯 涂布,厚度4era效果良好,对屋面与墙体的连接缝, 如缝隙剔成”V”型,并清理缝隙中的松散混凝土,碎 屑粉尘,然后用腻子将环氧胶

10、泥用力压实,当固化干 燥后进行涂料粘贴无纱布.对仓顶隔热还可采取双 仓顶隔热法,外顶为拱型仓板的仓,可增设内顶,两 顶之间最低点相隔为lm,这样当外温达到3738 时,仓内粮温可保持在28左右. 房式仓屋面增设隔热层:邹盛亚等对采用通常 的架空隔热板方法提出看法,认为该方法增加荷载 较大,所以结构安全上存在问题.采用膨胀珍珠岩 粉隔热层,虽然增加荷载较小,但造价偏高,如大面 积采用珍珠岩板作保护层又易产生裂缝,亦易被水 侵蚀,既不经济,隔热效果也不能持久.如采用石棉 瓦架空隔热层,其增加的荷载不大,造价也明显低于 珍珠岩板f石棉板22元/m,珍珠岩板28元/m2)取 材容易,维修方便,既能隔热

11、,又利防水,在结构受力 允许情况下,宜优先采用. 石棉瓦架空隔热层的使用方法:先对仓房架空 高度变化,构造处理及结构安全措施等进行研究,在 施工前,对组合屋架质量,特别是下弦焊接质量进行 认真的检查和加固补强,在施工中,为尽量减少组合 屋架上弦部位增设的120mm厚砖砌体体积,采用了 檐口处高220mm,屋背处高450mm的变化高度,使 隔热层中产生”抽风”效果,加快隔热层中的空气流 通.既减少砖砌体体积,减少了屋架上增加的荷载, 又满足了隔热要求,同时,还增大了石棉瓦屋面的坡 度,有利于排水,避免屋面渗漏. 经改顶后的仓房,在8月份,改顶仓仓温35 36,未改顶仓的仓温4849.改顶仓的粮温

12、3l 32,未改顶仓的粮温3839.改顶后仓温低l2 左右,上层粮温低7.经3a使用观察,由于屋面增 设隔热层,原屋面防水层得到保护,屋面部分渗漏基 本消除,延长了防水层的使用寿命. 泡沫板吊顶隔热效果:湖南省冷水滩虎岩国家 粮食储备库,曾用泡沫板吊顶及封窗,隔断了热量从 1-|一 屋面及窗户传人.经处理的3个仓18月份仓温仅 上升1819.而未吊顶的对照仓仓温上升26 28,8月份吊顶仓仓温平均为27,而未吊项的仓 温为33,吊顶仓粮温分别上升13_3,而未吊顶 的粮温平均上升18.3,吊顶仓储藏稻谷1a后发芽 率为80%,而未吊顶稻谷发芽率为69.5%,吊顶仓稻 谷发芽率比未吊顶仓高出1O

13、.5%. 气调仓隔热措施:中央储备粮绵阳直属库对气 调仓屋面及墙体增加隔热措施,要求屋面K值 0.5W/m21K,墙体K值1.27W/mK,在屋面增加 硬质隔热层,采用50mm厚现场发泡聚氨酯作保温 材料,并再在其面上作一层保护层,以增强仓房的 隔热性能,防水性,并延长其使用寿命,墙身采用 620mm厚空心砖墙. 江西省抚州地区粮食局万拯群介绍:对现有仓 房的隔热可采取”双顶”,即在屋顶下面再吊装一层 钢板网顶棚,形成屋面隔热层.其结构工序自上而 下为:吊装木骨架一钉牢钢板网一抹匀混合砂一粉 刷纸筋灰.此种顶棚牢固耐用,抗负压性强,具有较 好的防渗漏,气密,隔热等性能.注意屋顶与吊棚之 间的间

14、距于60em,若条件允许,最好在吊棚上面 铺40cm厚的消毒稻壳等隔热材料,则隔热效果更 佳.如顶棚为水平形或马鞍形,最好还应在顶两头 山墙尖角部位安装排气扇,或通风百叶窗,有利于 冷气转换,降低仓温,经江西宜黄和山东潍坊等地 实践,”双顶仓”粮温1tP双顶仓低46,同时对屋 面尽可能用白水泥灰浆刷白,以利反射降温. 双门和双窗:即在仓门和挡粮板之间安装活动 框架塑料门,并在挡粮板上嵌入塑料薄膜,形成双 门四道隔热层.双窗即适当加宽窗户,增设外向窗, 并将排风扇安装在内外窗之间,在内窗四沿推行凹 槽嵌膜,使之形成双窗三道隔热层. 2高大平房仓的气密性 2.1新建平房仓气密性差.影响新储粮技术推

15、广 我国有关规程规定新建高大平房仓压力从 500Pa降到250Pa时半衰期应>40s,这标准远低于 发达国家的标准.实践证明,该标准不能满足科学 储粮对仓房的要求.然而即使如此我国新建高大平 房仓中有相当数量的仓房气密性仍不达标. 辽宁省粮科所曾对该省14个粮库的73个新 建高大平房仓(共计105个厥间)的气密性进行了测 试并进行分析,测试结果是当对门窗不用塑料布密 封处理时大部分仓房达不到磷化氢环流熏蒸技术 规程中规定的”仓内压力由500Pa下降到250Pa的 半衰期,平房仓不低于40s”的要求,甚至有的仓房 仓内压力不能升高到500Pa,原因是压力使仓房门 窗产生一定缝隙,造成仓内气

16、体大量外泄所致,因此 在门窗内部设有塑料槽并用塑料布密封,对仓房气 密性尤为重要. 有的粮库仓房的梁,柱与屋向板缝连接处漏气, 导致仓房气密性达不到要求;有的仓房是机械通风 密封不好,原因是盲板被螺栓紧固变形,胶垫厚度不 足(不是整体胶垫).将盲板加厚或加固,将胶垫加厚 并制作成整体垫片后.即可解决机械通风口漏气问 题;各种管道和孑L洞漏气,如磷化氢检测管,检温电 缆管,照明电缆管和大气温度检测电缆管等.原因是 这些设施施工单位各不相同,施工时容易忽略仓房 密封问题. 中央储备粮武汉管理分公司熊鹤鸣等报道,通 过对新建仓装粮的储藏实践观察,发现仓房存在气 密性较低,保温性不强等问题,气密性低则

17、势必影响 熏蒸效果,药物浓度不能持久,补药次数增加;而保 温性不强则造成机械通风,谷物冷却机降温的不利, 根据谷物冷却机降温储粮的各项数据表明:冷却机 强大的降温功能可将仓库温度下降到准低温水平, 但停机若干小时后,温度会出现反弹,迅速回升,造 成降温成本大,效果差等问题.其原因主要是仓库屋 顶的隔热层设置及门窗密闭达不到储粮技术要求, 因此,改进门窗,屋顶施工设计,改善仓房的密闭,保 温性,保证储粮技术的有效和低成本运作是当前必 须解决的问题. 2-2仓房气密性是气调储粮及环流熏蒸的关键 气调储粮技术为不少国家所采用,我国近年来 也逐步推广,因为此技术可避免应用化学药剂,减少 储粮的污染.气

18、调储粮技术主要是改变空气中CO, N,0:浓度来控制储粮害虫和真菌的繁殖直至达到 杀虫抑菌的效果.据专家们介绍粮堆氧气浓度降到 2%左右或二氧化碳增加到40%fl,储粮中的真菌就 能得到有效抑制,储粮害虫也会很快死亡,并能较好 地保持储粮品质 对虫粮的熏蒸,仓房的气密性尤为重要.气密性 差的仓房,熏蒸剂在未达到要求的密闭时间前就大 量泄露,导致害虫未致死而产生抗药性,仓房周围因 毒气泄漏,而造成因环境污染对人类健康构成危协, 因此仓房密闭事关重大. 2.3仓房密闭性能指标 仓房密闭处理质量应达到坚固,耐久,不漏气, 3/2004粮食流通技术11 粮食储冀唐为民:高大平房仓的隔热和密闭 ;Pai

19、u1)瓤;心jlO 不开裂,外观光洁,平整,无裂纹,无皱,无脱皮,密 闭所在部位与原平房仓各部位于粮面应协调统一, 尽可能不出现明显痕迹. 密闭处理材料以固邦中性粘胶,密封胶,塑料 布,无纺布,丙酮. 门窗通风口等的处理: 门:在挡粮板与门之间采用塑料薄膜密封.注 意塑料薄膜应保持适度松弛,在充气时塑料薄膜与 门贴紧,使压力传于门上,保证塑料薄膜不会因受 力而破裂如果塑料薄膜绷得过紧,在测试压力条 件下.塑料薄膜常常发生破裂泄压现象,因此需要 特别注意. 窗:利用原设计密封槽用塑料薄膜进行密闭处 理.塑料薄膜保持适度松弛,在充气过程中,使塑料 薄膜贴紧防雀网.使压力传于防雀网上,保证塑料 薄膜

20、不受损坏. 机械通风口,管道口:将钢板与机械通风口用 螺栓连接,中间加密封垫.所有接缝处用密封胶嵌 缝.其中留一个1:3做测压检测孔;机械通风1:3装有 密封门的.保证密封门周围不漏气. 轴流风机口:采用临时密封措施处理.风机口 四周装有密封槽.然后用塑料薄膜压入密封槽进行 气密性处理. 墙角与地面连接处,屋面板与墙体连接处:用 丙酮,固邦中性粘胶,无纺布等材料,采用二布三涂 气密性处理. 屋面板板缝处:板缝嵌5ram密封胶,然后用丙 酮,固邦中性粘胶,无纺布等材料,采用二布三涂气 密性处理. 地墙裂缝,其他部位如灯口,电缆进线口等薄 弱部位,用密封胶嵌缝,做气密性处理. 2.4国外采用的密封

21、系统 通常国外粮仓外墙为丙烯酸树脂充填剂作为 底漆,上面喷涂一层白色,热反射的丙烯酸乳胶.如 澳大利亚克罗米林化学公司生产的赛路佛莱克 (silofex)用于面层喷涂,是具有屈伸适应性及持久性 的仓顶,外墙,简仓壁密封剂,易于喷涂,极易收缩, 具良好的气密与防水性;仓内密封层,天花板使用 弹性聚合物水泥,接缝处使用丙烯酸胶浆水泥.体 积比例为l:2:l的水泥,砂,丙烯酸树脂分散剂组成 的糊状胶浆,墙壁使用沥青橡胶作底层.加一 层氯丁橡胶涂膜,这类密封剂在喷涂完毕,胶液固 化,即可应用.具有密封,防水,防潮,防漏气的性 能,与粮食直接接触.无不良影响. 123/2004食滚通技术 2.5仓房密封

22、剂的喷涂料 密封层:仓墙,地墙采用石灰,水泥,砂浆作基底 后.再粘贴0.14ram聚乙烯薄膜一层,或采用石灰 浆,油毛毡,粘贴纱纸,再涂刷酚醛清漆或”701”胶. 很大程度上改进了仓库的气密性. 仓房门,窗及通风道密封可采用硅酮橡胶,聚氯 乙烯带及聚氨酯泡沫加以复盖和嵌缝,或用聚氯乙 烯与丙烯酸结合起来密封仓门及管道,阻止仓房气 体的泄漏. 2.6密封仓房泄漏检测方法 烟雾试验:适用于15t以下的小型粮仓. 追踪气体系列:用气体测试管检测. 音频检测:用音频放大器检测. 温度记录器:在200Pa的压力变化范围内检测 漏洞.气体流失以周围及内部的温度及压力为变量 的函数来描述. 荧光粉检测:在一

23、定压力下荧光粉粉末在泄漏 处可见发光. 皂洙检测:用2%浓度的洗涤剂喷射不密封的 表面.稍加压力(200Pa),漏气处将出现抱洙,能检测 出涂层的缺陷. 以上几种方法中以皂沫检测法应用最有成效且 使用简便 2.7气调仓气密性措施实例 中央储备粮绵阳直属库气调仓为2栋24m跨 度.96m长的双厥间钢筋混凝土拱板屋架平房仓,仓 高7.8m设计仓容0.18亿kg;围护结构为620ram厚 空心砖墙. 仓房内墙面涂刷(喷涂)气密涂料,采用聚酰胺 环氧树脂涂料作气密涂料,施工前将涂料充分搅拌 均匀.涂布方法为涂刷2遍,第一层宜用较稀释涂 料涂刷,便于墙体吸附,第二层可用较厚稠涂料涂 刷,以增加密封层厚度

24、,加强其气密性.每层涂料厚 薄均匀,用量达到I>0.5kg/m.厚度0.5ram.玻纤布 层I>0.8ram涂刷中要求每次涂刷时间间隔以漆面 干燥不粘手为宜.涂刷后应仔细检查涂刷面. 要求涂料均匀粘附在仓壁上.无气泡,干燥成膜后无 裂痕.无孔眼. 仓壁与仓顶,地坪和墙身及其连接处的密封处 理:仓壁与仓顶连接处采用聚氨酯涂料与聚酯纤维无 纺布或玻纤布进行密封处理.在密封涂布前先用聚氨 酯泡沫或嵌缝胶等将较宽缝隙填充.再将各交接处做 成R150mm弧形.采用二布三涂进行密封处理.并对 裂缝,气泡,砂眼进行修补处理,达到密封要求. 鞭1-|一一 采用专业厂家生产的特别气密保温门窗及气 密

25、保温通风筒,安装时框架采用预埋形式,并与墙 体的连接处密封严实. 增加气密接缝胶:由于现有的拱板做法是拱板 之间留有约lcm宽,18cm深的缝隙.并会随着钢筋 混凝土的正常变形而变化,这是影响仓房气密性的 重要因素之一,因此需对此进行密封处理.具体做 法为:在每品拱板下弦的缝隙中灌人符合要求的含 膨胀水泥的水浆,再用PHT弹性环氧树酯接缝胶 和嵌缝油膏从缝隙顶部浇灌.以起到密封效果和防 止由于房屋变形而引起的漏气:在每品拱板下弦的 底部,即仓顶,采用二布三层填实缝隙.为提高抗拉 延展率和卫生要求.施工中采用无纺布或玻纤布作 加劲层,按仓内墙做法涂刷气密胶. 增加气密密封胶:在粮仓粮食进出口,通

26、风管 道口,轴流风机口,检修口CO,工艺供气孔,粮情检 测电源管线,供电管线及各工艺电源管线等通道口 处,采用高耐候气密胶进行密封. 2.8采用环流熏蒸的高大平仓密封实例 四川沪州国家粮食储备库高大平房仓仓门密 封处理是在门框中紧贴挡粮板外侧增设薄膜密封 内框,可用40mmx40mm的木枋钉在门框上,再钉上 槽管和转角(槽口面向仓外便于操作),木枋与门框 之间的缝和槽管与木枋之间的缝用牛胶石膏等材 料密封,待干后压人薄膜密封. 窗的处理,可在内墙框沿上增设槽管密封框. 用”反压法”将薄膜压人模管中,可多次重复使用: 在外墙一侧安装不锈钢防鼠网的铝合金玻璃推拉 窗:在窗子的中间设置活动的隔热泡沫

27、塑料板. “rainDistributionIechnology 对于散装粮仓,仅靠密封门窗要想获得很好的 环流熏蒸效果是较难的,一般要配合粮堆薄膜密闭, 采用塑料薄膜密封粮面的”膜下环流熏蒸系统”,熏 蒸效果将大大提高. 参考文献: 1唐为民.中央直属粮库(南方)储粮技术现状调研报告J. f内部资料)2002(5). 2唐为民:中央粮库储粮技术现状及对策研究J.粮食流通 技术2oo3(1)P47. 3刘银来.粮食流通技术1996(2). 4邹盛亚等.房式仓屋面增设隔热层初探J.粮油仓储通讯 1997(4】. 5唐波等.苏式仓泡沫吊顶隔热储粮初探J.粮食储藏 1995V240.1. 6刘长生等.高大平房仓气密性测试总结报告.中国粮油学 会储藏专业分会第5次学术交流会论文集C.2002(6). 7熊鹤鸣等.建设优质工程,服务科学储粮J.粮油仓储科 技通讯2oo1(6). 8王蓉等.粮食仓房气密性及气密性检测J.