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摘要：冷藏库的设计要满足制冷设备及制冷工艺的要求，还必须做好外围护结构的隔热，防潮设计。随着制冷技术的不断革新，冷库建筑设计也必然应进行相应的改进，可以说这是冷库设计成败的关键。
关键词：隔热设计；防潮隔湿设计；地坪防冻；冷桥处理
引言
目前，全国冷库的总容量为700多万立方米，随着我国经济的发展，人们的生活质量要求越来越高，由于反季节消费，食品、饮品等生产企业仓贮等需要冷藏过渡贮存的食物、货物越来越多，为冷藏业发展带来了契机，市场容量会逐渐扩大，前景看好。
1 库址的选择
冷库的总体设计直接影响着冷库建设的投资大小，因此在冷库的设计过程中，产品成本的高低是一项基础内容。对库址的选择是冷库建设前期的一项重要的工作。在库址选择时，除必须考虑到冷库的性质、用途、建设投资、发展规划等条件外，还要考虑一次投资与经常费用的最佳关系。一般所选择的库址应具备下列几个基本要求：①库址一般建设在夏季最小频率风向的上风向：②库址周围卫生状况良好；③库址拥有便利的交通；④库址的地质条件好，通常在地势高，地下水位低的地方。
2 冷藏间的基本形状、柱网尺寸及层高
冷藏间是用来长期贮存冻结食品的库房，冷藏问的平面形式宜为矩形，但是长边和短边最好设成接近的，最好设计成正方形，这样就可以使得库房内的走廊最短，节省了交通的距离：这时的墙体的围护结构面积也是最小的，能够减少成本。由于冷藏库楼板的荷载较大，库存物堆放较高，故多采用钢筋混凝土无梁楼盖，其柱网的经济尺寸皆为6.0mx6.Om。每一冻结物冷藏问的大小，一般以400t的库容量较好，因为一列车20节冷藏车的总容量为400t，使之每一列车的来去，只要开一问低温库即可装满。冻结物冷藏问的库门最好对着低温川堂，使之经过冻结间加工的货物直接通过低温川堂运进来，这样可以减少库内的耗冷量。冷藏间的层高主要取决于库内的堆货高度，用人工堆货，它的高度只能在3.1m左右，用码垛机堆货，堆放高度可高些。冷库建筑层高为：①多层冷库层高不小于4.8m，净高取4.6m；②单层冷库净高不小于5m：③高温库(0～20C)净高不小于4m(地下室高温库当条件限制时允许不低于3m)。冷库一层建筑标高主要依据铁路轨项标高，铁路站台标高比轨项标高要高出1.100m，库内标高要高出站台标高0.050m。
3 冷库的隔热设计
冷库建筑的特点，也就是它和别的工业性或者民用建筑房屋的不同是对隔热防潮的要求很高。所以，建设冷库时必须做好隔热防潮措施，这也是冷库建筑设计的最关键问题。首先要保证隔热层的连续性，不能有一点裂缝，否则会导致出现冷桥，使室内的冷气散到室外。在实际设计中隔热层往往被柱子、梁、隔栅、门框等所隔断，因此在构造上应使隔热层通过去，连续不断；二是选择隔热层的材料，确定隔热层的厚度。选择隔热材料时，应考虑下列几个因素：①热导率小。工程设计中所采用的隔热材料，其热导率一般应小于0.06W／℃。日前，冷库工程中常用的隔热材料有软木，聚苯乙烯泡沫塑料，聚胺酯泡沫塑料等；②不散发有毒或异味等有污染的物质；③难燃烧或不燃烧且不易变质；④地面、楼面采用的隔热材料，其抗压强度不应小于0.25Mpa。选定了隔热材料之后，就要确定隔热层的厚度。隔热层厚度是一个技术经济指标。设计中采用的厚度小，围护结构总热阻就小，通过围护结构的热流量增加，运行耗能大。当围护结构总热阻过小时，会导致外表面结露(甚至结冰霜)。设计中采用的隔热层厚度过大，冷问温度稳定，运行中节约能量消耗，但一次性工程造价增加。所以隔热层厚度应通过技术经济比较确定。工程设计中，一般以围护结构通过的热流量q=8～10W／m2，来确定围护结构总热阻，并由!比确定隔热层的厚度。(该热流量值系数十年前针对国家当时情况确定的参考值)。为了节约能源，近年来，随着国家综合国力的提高和节能的要求，隔热层的厚度有增加的趋势。
4 冷库建筑设计中“冷桥”的处理
当建筑构件和管道等物体穿越隔热屡时，由于它们的导热系数比隔热材料的导热系数大得多，热量容易通过这些物体进行传递，习惯上将这些穿越隔热层的物件称为“冷桥”。在冷库建筑中的下列部位容易形成冷桥：①穿越隔热层的承重结构，例如柱子、楼板、梁；②门洞周围：管道穿墙、穿楼板处的四周部位：③门洞外侧局部地面和楼面：④库房外墙与库内承重结构之间的锚系梁。冷桥在构造上破坏隔热层和隔汽层的完整性与严密性，容易造成隔热材料受潮失效。所以，在冷桥部位均应采取增铺隔热层和防潮隔汽等构造措施，减少热量的传递，避免冷桥部位结露或结霜。对穿越隔热层的柱子，一般均在柱子四周距楼(地)面1.2～1.5m高度范围内铺设100～150厚的块状隔热材料(如软木)，并在高温一侧设隔汽层，在隔热层外侧采取防撞措施(阁楼层柱子除外)。冷库内楼板、梁不得穿越外墙隔热层。对于冷库内穿越隔热层的楼板(梁)，应在高温侧的板(梁)底用块状隔热材料铺设宽度为1.2～1.5m的隔热带，厚度100～150mm。在门洞外侧的局部楼(地)面，应设置100～150厚软木隔热层，宽度宜为0.500m以上。隔热层上面的整筑层应与楼(地)面平齐。对于连接库房外墙与库内承重结构的锚系梁，应在全长范围内敷设100～150mm厚块状隔热材料，并在外侧设隔汽层。
5 冷间地坪．地基土防冻及门窗洞口设计
底层冷间没计温度低于O℃时，地面应采取防止冻胀的措施(地面下为岩层或沙砾层且地下水位较低时除外)。具体方法应根据库房布置，冷库规模等情况确定。大中型冷库地坪防冻一般采用架空层，小型冷库一般采用自然通风管。采用架空层时，净高不宜小于1.Om(條件允许时，可将架空层设计为高温冷库)。架空层的进出风口底面高出室外地坪不应小于150mm，并应在进出口处设格栅。在严寒地区，进出口应增设保温的启闭装置。采用自然通风管时，直管段总长度不应大于30m。其穿越冷问地面下的总长度不应大于24m，通风管宜采用内径250～300mm的混凝土管，管中心距不宜大干1.2m，管口处管底应为通风管的最低点，并且宜高出室外地面150mm。管口处应设置网栅。通风管的轴线应与当地的夏季最大频率风向平行或者不小于600的夹角。为了减少库房内外温度和湿度的变化，库房一般不开窗,门洞也尽量少开，因此要求工艺，水，电等设备管道尽量集中，减少开洞个数。门是冷库库房进出的必要通道，但也是库内外空气热量交换最显着的地方，由于热湿交换使门的周围产生冷结水，遇冷结成霜或者冰，多次频繁的进出，冻融的交替作用，使门附近的建筑结构材料受破坏，故在门的周围必须采取措施，如加设风幕,电热丝,门套和门帘等。
6 冷间的隔汽与防潮
冷间的隔汽设计，一是防止空气渗透(防漏风)，二是防止空气中水蒸气的渗透。前者的主要措施是使围护结构及其相接处严密，后者的主要措施是设置隔汽层。当围护结构两侧的设计温差大于等于5℃时，在隔热层温度较高的一侧设置隔汽层(严寒地区、寒冷地区可以考虑在隔热层双侧设置隔汽层)，防潮隔汽层的材料一般采用二毡二油或聚乙烯(PE)薄膜，或聚苯乙烯薄膜。防潮隔汽层的设置应符合下列要求：①防潮隔汽层的基层应为水泥砂浆面层；②外墙的隔汽层应与地面隔热层上下的隔汽层或防潮层搭接，其搭接长度≥80mm：③设有隔热层的内墙，其隔热层的两侧均宜设置防潮隔汽层；④隔墙隔热层底部应设防潮层；⑤楼面、地面的隔热层上、下、四周应做防潮层或隔汽层。
7 冷库的结构设计
大中型冷库宜采用钢筋混凝土结构或钢结构，小型冷库可采用砖混结构，但应采取措施，防止因冻融循环而损害结构。多层库房宜采用钢筋混凝土无梁楼盖结构形式，一般认为采用6mx6m的柱网尺寸比较经济合理。采用无梁楼盖结构时，其四周的边柱宜设置悬挑结构，悬挑的跨度一般为2～3m。这样设计，可以抵消无梁楼盖跨中正弯矩，使结构受力合理。另一方面，由于四周设有悬挑楼板，围护结构的内侧没有边柱，便于安装制冷设备利管道。由于冷库是在常温下建造、低温下运行。在结构没计时，制冷专业的工程技术人员，应提醒结构工程师：结构计算时应考虑温度变化作用而产生的变形及内力影响，并采取相应措施减少温度变化作用对结构引起的破坏。冷问承重墙、柱的基础埋置深度应满足所在地区冬季地基土冻胀和融陷影响对基础埋置深度的要求，且不少于1.5m。冷间用的混凝土强度等级不得低于C30，混凝土抗冻标号不得低于D5。以上是土建冷库在进行建筑没计时应于建筑师，结构工程师沟通的几个主要问题，在设计中处理好上述问题，冷库的建造质量和使用年限能得到保证。
8 总结
随着改革开放后三十年的市场经济的长足发展，我国食品冷藏链与物流已经初具规模。食品冷藏链是指易腐食品再生产、贮藏、运输、销售、到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量、减少食品损耗的一项系统工程。他是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来，是以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段，在低温条件下的物流现象。冷库是冷藏业发展的基础，是冷藏链的重要组成部分。
关键词：隔热设计；防潮隔湿设计；地坪防冻；冷桥处理
引言
目前，全国冷库的总容量为700多万立方米，随着我国经济的发展，人们的生活质量要求越来越高，由于反季节消费，食品、饮品等生产企业仓贮等需要冷藏过渡贮存的食物、货物越来越多，为冷藏业发展带来了契机，市场容量会逐渐扩大，前景看好。
1 库址的选择
冷库的总体设计直接影响着冷库建设的投资大小，因此在冷库的设计过程中，产品成本的高低是一项基础内容。对库址的选择是冷库建设前期的一项重要的工作。在库址选择时，除必须考虑到冷库的性质、用途、建设投资、发展规划等条件外，还要考虑一次投资与经常费用的最佳关系。一般所选择的库址应具备下列几个基本要求：①库址一般建设在夏季最小频率风向的上风向：②库址周围卫生状况良好；③库址拥有便利的交通；④库址的地质条件好，通常在地势高，地下水位低的地方。
2 冷藏间的基本形状、柱网尺寸及层高
冷藏间是用来长期贮存冻结食品的库房，冷藏问的平面形式宜为矩形，但是长边和短边最好设成接近的，最好设计成正方形，这样就可以使得库房内的走廊最短，节省了交通的距离：这时的墙体的围护结构面积也是最小的，能够减少成本。由于冷藏库楼板的荷载较大，库存物堆放较高，故多采用钢筋混凝土无梁楼盖，其柱网的经济尺寸皆为6.0mx6.Om。每一冻结物冷藏问的大小，一般以400t的库容量较好，因为一列车20节冷藏车的总容量为400t，使之每一列车的来去，只要开一问低温库即可装满。冻结物冷藏问的库门最好对着低温川堂，使之经过冻结间加工的货物直接通过低温川堂运进来，这样可以减少库内的耗冷量。冷藏间的层高主要取决于库内的堆货高度，用人工堆货，它的高度只能在3.1m左右，用码垛机堆货，堆放高度可高些。冷库建筑层高为：①多层冷库层高不小于4.8m，净高取4.6m；②单层冷库净高不小于5m：③高温库(0～20C)净高不小于4m(地下室高温库当条件限制时允许不低于3m)。冷库一层建筑标高主要依据铁路轨项标高，铁路站台标高比轨项标高要高出1.100m，库内标高要高出站台标高0.050m。
3 冷库的隔热设计
冷库建筑的特点，也就是它和别的工业性或者民用建筑房屋的不同是对隔热防潮的要求很高。所以，建设冷库时必须做好隔热防潮措施，这也是冷库建筑设计的最关键问题。首先要保证隔热层的连续性，不能有一点裂缝，否则会导致出现冷桥，使室内的冷气散到室外。在实际设计中隔热层往往被柱子、梁、隔栅、门框等所隔断，因此在构造上应使隔热层通过去，连续不断；二是选择隔热层的材料，确定隔热层的厚度。选择隔热材料时，应考虑下列几个因素：①热导率小。工程设计中所采用的隔热材料，其热导率一般应小于0.06W／℃。日前，冷库工程中常用的隔热材料有软木，聚苯乙烯泡沫塑料，聚胺酯泡沫塑料等；②不散发有毒或异味等有污染的物质；③难燃烧或不燃烧且不易变质；④地面、楼面采用的隔热材料，其抗压强度不应小于0.25Mpa。选定了隔热材料之后，就要确定隔热层的厚度。隔热层厚度是一个技术经济指标。设计中采用的厚度小，围护结构总热阻就小，通过围护结构的热流量增加，运行耗能大。当围护结构总热阻过小时，会导致外表面结露(甚至结冰霜)。设计中采用的隔热层厚度过大，冷问温度稳定，运行中节约能量消耗，但一次性工程造价增加。所以隔热层厚度应通过技术经济比较确定。工程设计中，一般以围护结构通过的热流量q=8～10W／m2，来确定围护结构总热阻，并由!比确定隔热层的厚度。(该热流量值系数十年前针对国家当时情况确定的参考值)。为了节约能源，近年来，随着国家综合国力的提高和节能的要求，隔热层的厚度有增加的趋势。
4 冷库建筑设计中“冷桥”的处理
当建筑构件和管道等物体穿越隔热屡时，由于它们的导热系数比隔热材料的导热系数大得多，热量容易通过这些物体进行传递，习惯上将这些穿越隔热层的物件称为“冷桥”。在冷库建筑中的下列部位容易形成冷桥：①穿越隔热层的承重结构，例如柱子、楼板、梁；②门洞周围：管道穿墙、穿楼板处的四周部位：③门洞外侧局部地面和楼面：④库房外墙与库内承重结构之间的锚系梁。冷桥在构造上破坏隔热层和隔汽层的完整性与严密性，容易造成隔热材料受潮失效。所以，在冷桥部位均应采取增铺隔热层和防潮隔汽等构造措施，减少热量的传递，避免冷桥部位结露或结霜。对穿越隔热层的柱子，一般均在柱子四周距楼(地)面1.2～1.5m高度范围内铺设100～150厚的块状隔热材料(如软木)，并在高温一侧设隔汽层，在隔热层外侧采取防撞措施(阁楼层柱子除外)。冷库内楼板、梁不得穿越外墙隔热层。对于冷库内穿越隔热层的楼板(梁)，应在高温侧的板(梁)底用块状隔热材料铺设宽度为1.2～1.5m的隔热带，厚度100～150mm。在门洞外侧的局部楼(地)面，应设置100～150厚软木隔热层，宽度宜为0.500m以上。隔热层上面的整筑层应与楼(地)面平齐。对于连接库房外墙与库内承重结构的锚系梁，应在全长范围内敷设100～150mm厚块状隔热材料，并在外侧设隔汽层。
5 冷间地坪．地基土防冻及门窗洞口设计
底层冷间没计温度低于O℃时，地面应采取防止冻胀的措施(地面下为岩层或沙砾层且地下水位较低时除外)。具体方法应根据库房布置，冷库规模等情况确定。大中型冷库地坪防冻一般采用架空层，小型冷库一般采用自然通风管。采用架空层时，净高不宜小于1.Om(條件允许时，可将架空层设计为高温冷库)。架空层的进出风口底面高出室外地坪不应小于150mm，并应在进出口处设格栅。在严寒地区，进出口应增设保温的启闭装置。采用自然通风管时，直管段总长度不应大于30m。其穿越冷问地面下的总长度不应大于24m，通风管宜采用内径250～300mm的混凝土管，管中心距不宜大干1.2m，管口处管底应为通风管的最低点，并且宜高出室外地面150mm。管口处应设置网栅。通风管的轴线应与当地的夏季最大频率风向平行或者不小于600的夹角。为了减少库房内外温度和湿度的变化，库房一般不开窗,门洞也尽量少开，因此要求工艺，水，电等设备管道尽量集中，减少开洞个数。门是冷库库房进出的必要通道，但也是库内外空气热量交换最显着的地方，由于热湿交换使门的周围产生冷结水，遇冷结成霜或者冰，多次频繁的进出，冻融的交替作用，使门附近的建筑结构材料受破坏，故在门的周围必须采取措施，如加设风幕,电热丝,门套和门帘等。
6 冷间的隔汽与防潮
冷间的隔汽设计，一是防止空气渗透(防漏风)，二是防止空气中水蒸气的渗透。前者的主要措施是使围护结构及其相接处严密，后者的主要措施是设置隔汽层。当围护结构两侧的设计温差大于等于5℃时，在隔热层温度较高的一侧设置隔汽层(严寒地区、寒冷地区可以考虑在隔热层双侧设置隔汽层)，防潮隔汽层的材料一般采用二毡二油或聚乙烯(PE)薄膜，或聚苯乙烯薄膜。防潮隔汽层的设置应符合下列要求：①防潮隔汽层的基层应为水泥砂浆面层；②外墙的隔汽层应与地面隔热层上下的隔汽层或防潮层搭接，其搭接长度≥80mm：③设有隔热层的内墙，其隔热层的两侧均宜设置防潮隔汽层；④隔墙隔热层底部应设防潮层；⑤楼面、地面的隔热层上、下、四周应做防潮层或隔汽层。
7 冷库的结构设计
大中型冷库宜采用钢筋混凝土结构或钢结构，小型冷库可采用砖混结构，但应采取措施，防止因冻融循环而损害结构。多层库房宜采用钢筋混凝土无梁楼盖结构形式，一般认为采用6mx6m的柱网尺寸比较经济合理。采用无梁楼盖结构时，其四周的边柱宜设置悬挑结构，悬挑的跨度一般为2～3m。这样设计，可以抵消无梁楼盖跨中正弯矩，使结构受力合理。另一方面，由于四周设有悬挑楼板，围护结构的内侧没有边柱，便于安装制冷设备利管道。由于冷库是在常温下建造、低温下运行。在结构没计时，制冷专业的工程技术人员，应提醒结构工程师：结构计算时应考虑温度变化作用而产生的变形及内力影响，并采取相应措施减少温度变化作用对结构引起的破坏。冷问承重墙、柱的基础埋置深度应满足所在地区冬季地基土冻胀和融陷影响对基础埋置深度的要求，且不少于1.5m。冷间用的混凝土强度等级不得低于C30，混凝土抗冻标号不得低于D5。以上是土建冷库在进行建筑没计时应于建筑师，结构工程师沟通的几个主要问题，在设计中处理好上述问题，冷库的建造质量和使用年限能得到保证。
8 总结
随着改革开放后三十年的市场经济的长足发展，我国食品冷藏链与物流已经初具规模。食品冷藏链是指易腐食品再生产、贮藏、运输、销售、到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量、减少食品损耗的一项系统工程。他是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来，是以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段，在低温条件下的物流现象。冷库是冷藏业发展的基础，是冷藏链的重要组成部分。