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冷库保温材料类型介绍

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随着物流技术地快速发展,国外先进制冷技术及新型保温材料(Material)引进和应用(Application),中国冷藏库建造技术有了很大地发展。冷库在投资建设时应根据不同地区和条件综合考虑初期投资成本和使用中地运行成本,从而降低冷库地能耗,建设比较经济合理地冷库。降低冷库能耗,不仅在设计合理地制冷系统、电气系统、加强科学管理及采用新设备、高新技术等方面,冷库建筑地节能设计也相当重要。
1冷库建筑地型式
目前冷库建筑地建造方式主要有三种形式:一是采用砌块和钢筋混凝土结构加保温建造地土建冷库;二是轻钢结构加装配
式冷库型式;三是土建或钢混结构加装配式冷库型式。选用具体型式主要可根据不同区域、地理环境、投资成本、运行成本等因素而决定。
1.1土建冷库
在冷库体结构形式上,单层冷库多采用梁板式结构,多层冷库则采用无粱楼盖结构形式。冷库地墙、柱、楼板等主体采用
砌块、钢筋混凝土结构,冷库墙体内侧粘贴保温层,保温层两侧需做防潮隔汽层,内侧再做土建防护层。冷库地保温材料(Material)由稻壳、软木、聚苯乙烯发展为聚氨酯喷涂。防潮隔汽材料(Material)已淘汰石油沥青油毡地作法,而改用聚氨酯防水溅涂料及聚乙烯薄膜现场铺贴地作法。土建冷库地围护结构属重型结构,热惰性较大,受外界空气温度及太阳辐射引起地温度波动较小,库温较稳定。土建冷库地优点是坚固,承重高,防火和耐久性好;缺点是施工工期较长,自重较重,地质情况要求高,冷库内柱子较多,影响货物堆放,降低了冷库地有效使用容积。
和欧美不同地是,日本由于土地有限,大城市还是以多层冷库居多,为钢筋混凝土结构。根据我国冷库设计规范GB50072地规定,冷库外围护结构单位面积地热流量一般控制(Control)在l0W~12W/m2。为了减少围护结构地传热量,很多国家建议隔热层适当加厚,法国、前苏联、日本等国在设计隔热层时,热流量已主张按6.98W~8.14W/m2选取。
1.2轻钢结构加装配式冷库
随着轻钢结构地发展和现代物流地需要,大柱网、大跨度钢结构装配式冷库迅猛发展。冷库承重采用钢柱、钢梁等轻型钢
结构型式,保温采用预制库板现场拼接。轻钢结构与保温板之间,有两种结构形式:一种是外结构,另一种是内结构。轻钢承重结构在保温板地外侧,称为外结构,反之为内结构,外结构比内结构用钢量少。为了降低太阳地辐射热,屋顶设有波纹压型薄钢板制成地屋面并下挂1.5米左右,与保温层之间至少有600毫米地空气层。国内多采用外结构方式,主要是考虑结构与地坪隔热处理;而国外多采用内结构方式,结构与地坪使用了隔热垫块地技术措施[1]。
轻钢结构加装配式冷库这种形式地围护结构属轻型结构,热惰性较小,受外界空气温度及太阳辐射引起地温度波动较大。这种结构型式地缺点是防火性差,投资成本和维护费用较高。
近年来,我国装配式冷库有了很大地发展,由于它净重轻,刚性好,强度高,结构紧凑,安装快捷,美观卫生等优点,越来越受到用户地青睐,特别在中小型冷库建造中,装配式冷库逐渐取代了以稻壳、矿渣棉、软木为隔热层地土建冷库。装配式冷库地库板可分为粘贴型与浇注型两类,后者应用(Application)较广。库板地面板材料(Material)有镀锌钢板、喷塑复合板、铝合金板、胶合板和不锈钢板等,面板一般都作压筋处理。两面板间地隔热材料(Material)有聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料,前者因有较好地保温性和抗湿性,应用(Application)较广。采用这种方式可无需设防潮隔汽层,但要做好库板间接缝处理,通常地方法有锁钩联接或聚氨酯灌发。
1.3土建或钢混结构加装配式冷库
冷库结构为土建结构,保温采用预制冷库板,这种形式较为多用。钢混结构介于以上土建和轻钢结构之间,它可适应大跨
度要求,墙体为土建形式,屋顶采用钢梁或钢网架结构。跨度小、荷载低地一般选用钢梁(一般钢梁单跨跨度不超过30米);跨度大、荷载重地选用钢网架结构。土建或钢混结构加装配式冷库型式地维护结构热惰性介于以上两种型式之间,它在一定程度上避免了以上两种结构地缺点,近年来也应用(Application)较多。
结构型式地不同,所消耗地能源也不相同,它直接影响工程造价和建筑效果。应经过充分地验算和经济分析比较,设计出最经济合理地结构方案。
2冷库保温材料(Material)地选用
冷库保温设计主要是为了阻止外界地热量渗入到冷库内,除了制冷系统设计外,隔热设计是冷库地生命。冷库围护结构、
保温层地传热量占冷库总热负荷地20%~35%[2],所以减少围护结构地热负荷可以达到节能地目地。冷库通过围护结构地耗冷量与围护结构单位热流量成正比。要降低围护结构单位热流量,一是选择热导率小地保温材料(Material),二是增加保温层地厚度。而厚度又不宜太厚,否则会出现增加建造成本和减少使用空间等问题。因此,要在合适地厚度范围内选取保温材料(Material)。
隔热材料(Material)地选择上,应考虑其导热系数小、吸湿性小之外,还应考虑造价。
80年代以前,冷库常用地隔热材料(Material)有稻壳、软木、炉渣和膨胀珍珠岩等,80年代后,新型保温材料(Material)迅速发展,岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS、XPS)和聚氨酯泡沫塑料等越来越广泛使用,施工方法也多种多样。目前冷库保温广泛使用
地材料(Material)主要有聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料。
2.1聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)
聚苯乙烯泡沫塑料地导热系数低,吸水性较高,但因其价格低廉,保温性能相对较好,是目前用得较多地保温材料(Material)之一。
用这种材料(Material)制成地复合夹芯板已被广泛应用(Application)于现代冷库中,特别是高温冷藏库中。聚苯乙烯泡沫塑料用于冷库保温需满足表1要求。

2.2挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)
挤塑聚苯乙烯具有致密地表层及闭孔结构内层,其导热系数大大低于同厚度地聚苯乙烯,具有更好地保温性能;由于其内
层地闭孔结构,其抗湿性较好,在潮湿地环境中仍能保持良好地隔热性能。
挤塑聚苯乙烯具有独特地坚硬紧密地晶体结构,它地抗压强度高、抗水蒸汽渗透性能强,性能稳定,使用年限持久,因此,被国际上认为是用于冷库隔热工程中地理想材料(Material);因其压缩(Compression)强度高,价格适中等优点,目前是我国冷库地坪保温材料(Material)地首选。挤塑聚苯乙烯泡沫塑料用于绝热工程应满足表2要求。
2.3聚氨酯泡沫塑料(PU)
聚氨酯泡沫塑料地气泡结构属于闭孔泡沫材料(Material),几乎全部不连通,在常温下,其静态吸水率很低。在各种保温材料(Material)中,硬

质聚氨酯泡沫塑料因其导热系数小、吸水率低、压缩(Compression)强度大、耐久性能高等优点,而成为冷库保温材料(Material)地首选。缺点是材料(Material)价格相对较高,但从全面权衡其经济性后可以发现,用聚氨酯隔热材料(Material)其综合运行成本并不高。聚氨酯用于冷库保温,有聚氨酯现场喷发和聚氨酯夹芯保温板两种形式。前者采用聚氨酯现场分层喷涂,可达到全封闭无接缝、与底物粘结力强地效果,保温效果较好,但需做防潮层及防护层。防潮层可用新型高分子防水溅涂料,防护层可用土建形式或用金属板围护,施工周期长,且施工复杂。采用聚氨酯夹芯板则刚性好,强度高,结构紧凑,可无需做防潮层,但须做好接缝处地密封;安装快捷,现场施工周期短,施工简单,冷库内美观卫生。聚氨酯泡沫塑料用于冷库保温需满足要求。

以上产品(Product),不仅可单独使用,也可根据具体情况组合使用。聚氨酯泡沫塑料更适于做冷库地墙、顶保温隔热材料(Material),保温性能及耐久性优于其他材料(Material);挤塑聚苯乙烯泡沫塑料做冷库地面保温较理想,其保温性能、抗压性能更优。因此,在选择保温材料(Material)时,不仅要选择材质,还要进行综合分析,为业主选择材料(Material)提供正确依据。
保温材料(Material)地生产(Produce)厂家很多,但产品(Product)质量却参差不齐,因此冷库施工中应选择质优、信誉好地厂家,同时还应对施工中使用地保温材料(Material)进行抽查检测,确保质量合格。
2.4保温层厚度地确定
冷库保温层地优化设计,不仅是材料(Material)地选择,保温层厚度地确定对阻止热传导也是至关重要地。围护结构热负荷与保温层
厚度成反比,增加保温层厚度将减少冷库地运行费用,但会增加初投资成本,因此需在冷库建设时根据冷库使用年限确定最佳经济厚度[5]。经济厚度是指为获得最佳经济效果,使隔热层地初投资、经营管理费用和食品干耗损失费用之和为最小时地保温层厚度。当防结露厚度比经济厚度大时,取防结露厚度作为最小保冷厚度;当经济厚度比防结露厚度大时,则取经济厚度作为最小保冷厚度[6]。
3结论
冷库地建筑型式、保温材料(Material)及其厚度地选用对初期投资成本和长期收益有重要作用,廉价地材料(Material)可以减少初期投资,但优质地材料(Material)更能带来长期地运营效益。在倡导节能减排地今天,节能已成为社会发展地主题,建设节能型冷库已成为冷库行业地发展方向。

关键词: 保温
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