高大平房倉房保溫系統(tǒng)及防結(jié)構(gòu)設(shè)計

高大平房倉房保溫系統(tǒng)及防結(jié)構(gòu)設(shè)計

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，以及食品圖書館對節(jié)能有效糧食的追求，對存儲性能提出了更高的要求，如呼吸急促、壓縮和食品熱的原國家糧食辦關(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,A料、B料經(jīng)發(fā)泡機加壓、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。1.3倉房的粘結(jié)性能現(xiàn)場發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯對金屬、木材、磚面等附著面的粘結(jié)性能很好,其粘結(jié)強度在0.294MPa以上,且可對倉房墻體裂縫、通風(fēng)口與墻體間縫隙、穿線孔洞等處進行有效填充,提高倉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,不會發(fā)生霉變和腐粒,且無毒、無異味、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,易被點燃產(chǎn)生毒性氣體,但添加阻燃劑后,其防火等級可達到B1等級。2倉房聚吡咯糖改造的背景2.1無法很好地實現(xiàn)整體性高大平房倉倉內(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。墻面貼板最大問題是無法很好地實現(xiàn)整體性:一是長時間的使用后,板塊間必然會存在裂縫,板塊與墻面基層會出現(xiàn)空鼓,影響保溫防潮性能,空倉后擠塑板和泡沫板大面積脫落,影響正常使用;二是無法對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薄膜掛壁雖然造價低、工藝簡單,但材料性能劣勢太大,儲糧期間薄膜表面結(jié)露造成糧食結(jié)塊發(fā)霉、薄膜與墻面之間蟲害無法殺死等問題,也給倉儲工作帶來處理難點和儲糧損失。2.2倉房的氣密性能泉州庫高大平房倉建于2000年,一是受當(dāng)時施工工藝所限,受倉內(nèi)暗埋管線密封不足、墻體砂漿密實度不均勻,1棟2厫形式倉房的中間墻體無法雙面粉刷等因素影響,造成倉房的氣密性能不好。二是在長期散裝的儲糧環(huán)境下,倉房地坪和墻體受糧食重壓和側(cè)壓影響,造成倉房地坪沉降和墻體不同程度的開裂,降低了倉房的氣密保溫性能。2.3常態(tài)化的保糧措施近年來,空調(diào)控溫、充氮氣調(diào)儲糧技術(shù)在長江以南地區(qū)的糧庫得到廣泛推廣,特別是華南地區(qū)(江西、福建、廣東等)高溫高濕的儲糧條件,使控溫氣調(diào)儲糧成為常態(tài)化的保糧措施?？販貧庹{(diào)儲糧對倉房氣密保溫性能的要求較高,國內(nèi)現(xiàn)有大多數(shù)高大平房倉倉儲條件無法滿足控溫氣調(diào)儲糧對氣密保溫要求,倉房的氣密、保溫、防潮等性能也參差不齊,雖經(jīng)過倉房貼擠塑板氣密改造、墻體掛膜、倉房地坪貼防水卷材等多次改造,但“零打碎敲”處理方式無法從根本上改變倉房氣密保溫不佳的難題,造成倉房在使用時控溫氣調(diào)能耗偏高,部分蟲種無法徹底殺除,嚴(yán)重制約了控溫氣調(diào)儲糧技術(shù)的推廣,因此有必要采用聚氨酯材料對倉房再次改造。2.4倉房保溫改造改造的倉房均為高大平房倉,共計26個廒間,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,倉房跨度30m、長度42m～48m,堆糧線高6m,設(shè)計倉容5100t～5500t,改造倉容13.5萬噸。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等措施,提高倉房隔熱保溫性能。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)泡施工在空倉情況下,對倉內(nèi)堆糧線下墻面噴涂5cm厚度聚氨酯,進行現(xiàn)場發(fā)泡施工。為保證聚氨酯附著力,分4道工藝進行:第一道工序清理倉房內(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)合性能對比根據(jù)倉房輪換進度,及時對空倉的堆糧線下墻面進行聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡施工,改造結(jié)束后,將聚氨酯改造倉、擠塑板改造倉和未改造倉房進行同等條件下的各性能對比。4.1保障表層墻的一般情況倉房隔熱保溫性能直接影響糧堆“冷心”維持時間,對于高溫高濕條件下的儲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大而引起的結(jié)露發(fā)霉問題,二是增加了空調(diào)控溫的能耗。在經(jīng)過冬季通風(fēng)蓄冷后,通過對同品種、同等基礎(chǔ)條件的聚氨酯改造倉房、擠塑板改造倉房、未改造倉房的3月～10月四周糧溫變化進行分析對比(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,結(jié)合空調(diào)控溫儲糧的應(yīng)用,內(nèi)墻面聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡改造勢在必行。4.2倉房氣密性后期改造由于我國平房倉在早期建倉時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,因此對倉房氣密性的后期改造甚是關(guān)鍵。隨著充氮氣調(diào)儲糧的逐步推廣,氣密性成為氣調(diào)儲糧成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響氣調(diào)能耗和殺蟲效果。從倉房墻面用聚氨酯改造前后的氣密性(糧面覆膜測負壓-200Pa升至-100Pa的半衰期)變化(表2)可看出,倉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,所以要求倉房墻面防潮層的隔潮防水性能優(yōu)良。泉州庫倉房墻面經(jīng)過聚氨酯現(xiàn)場發(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,其連接處達到了較高的防潮要求。聚氨酯改造后,在儲存期間倉房墻體四周糧食結(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,糧食出倉期間也無“掛壁”現(xiàn)象,倉房整體的防潮防水性能得到大幅提升,有效保障了儲糧安全。4.4成本分析泉州庫聚氨酯改造費用為95元/m5現(xiàn)代倉房基礎(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,但在儲糧倉房的應(yīng)用水平遠遠落后其他