◎ 郭呈周，南少偉，李建平，韓建軍

（河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院，河南 鄭州 450001）

糧食的安全儲(chǔ)藏關(guān)系到國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全，但由于傳統(tǒng)糧倉(cāng)設(shè)計(jì)的局限，糧倉(cāng)的保溫隔熱性能不太理想，隨著外界溫度的升高，糧倉(cāng)內(nèi)部溫度會(huì)逐漸升高，從而導(dǎo)致儲(chǔ)糧害蟲(chóng)繁殖速度加快[1]。同時(shí)，溫度的升高也會(huì)加快糧食變質(zhì)的速率，不利于糧食的儲(chǔ)藏，無(wú)法達(dá)到綠色、安全儲(chǔ)糧的要求。因此，做好糧倉(cāng)的保溫隔熱顯得尤為重要。

影響糧倉(cāng)保溫隔熱的影響因素有很多，但根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)，主要的影響因素為倉(cāng)頂隔熱材料及厚度、倉(cāng)頂隔熱結(jié)構(gòu)、倉(cāng)頂結(jié)構(gòu)形式、墻體結(jié)構(gòu)層厚度、墻體保溫層及厚度等。本文將對(duì)倉(cāng)頂和墻體的現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)廣東、湖南、福建、遼寧等地以平房倉(cāng)、樓房倉(cāng)、立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)為主的倉(cāng)型的實(shí)地調(diào)研，提出單倉(cāng)層高、單倉(cāng)建筑面積、單倉(cāng)容積、單倉(cāng)門窗面積等也是影響糧倉(cāng)保溫隔熱性能的因素，應(yīng)綜合考慮各個(gè)因素對(duì)儲(chǔ)糧效果的影響，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)安全、綠色儲(chǔ)糧的要求。

1 糧倉(cāng)保溫隔熱性能的研究

1.1 倉(cāng)頂保溫隔熱的研究

倉(cāng)頂是影響糧倉(cāng)溫度的主要因素之一，有大量學(xué)者進(jìn)行了倉(cāng)頂保溫隔熱研究。朱慶鋒等[2]引進(jìn)新型太陽(yáng)熱反射涂熱涂料，對(duì)高大平房倉(cāng)的屋頂進(jìn)行全方位的涂刷，并定時(shí)檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)溫度變化，將檢測(cè)結(jié)果與未涂刷太陽(yáng)熱反射涂料的倉(cāng)房進(jìn)行對(duì)比，證明了涂抹了反射材料的倉(cāng)頂可以明顯的降低倉(cāng)溫，為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧創(chuàng)造了良好的條件。陸萍等[3]從屋面節(jié)能方面闡述了糧食平房倉(cāng)保溫隔熱的重要性，并提供了3種平房倉(cāng)屋面建筑設(shè)計(jì)保溫隔熱的方法，分別為倉(cāng)頂設(shè)計(jì)架空隔熱層、倉(cāng)頂面涂刷太陽(yáng)熱反射涂層、倉(cāng)頂鋪設(shè)保溫隔熱層。通過(guò)對(duì)倉(cāng)頂處理后的平房倉(cāng)，可以有效提高其保溫隔熱性，達(dá)到綠色儲(chǔ)糧的目的。路書(shū)增[4]提出倉(cāng)房屋頂是外界溫度導(dǎo)入的主要途徑之一，也是阻礙低溫儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用的重要因素，為了使糧食溫度始終保持低溫狀態(tài)，他選用菱鎂材料和聚苯乙烯泡沫粘結(jié)的復(fù)合板作為改造材料在倉(cāng)頂安裝了保溫隔熱層，試驗(yàn)結(jié)果證明改造后的糧倉(cāng)的保溫效果比較理想，可以達(dá)到隔熱改造的目的。楊淦等[5]從建筑設(shè)計(jì)角度分析了糧食平房倉(cāng)保溫隔熱的重要性，并對(duì)提高平房倉(cāng)保溫隔熱性的方法進(jìn)行研究，闡述了折線形屋架、彩鋼板屋架平房倉(cāng)的構(gòu)造特性及保溫隔熱做法，最后通過(guò)對(duì)我國(guó)部分地區(qū)已建糧倉(cāng)的調(diào)研和總結(jié)得出糧食平房倉(cāng)在建設(shè)和投入使用過(guò)程中都有著其共性問(wèn)題。王薇[6]認(rèn)為，平房倉(cāng)的熱量主要來(lái)自于屋頂，采用隔熱性能優(yōu)良的鋁箔和硬泡聚氨酯材料對(duì)糧食平房倉(cāng)倉(cāng)頂進(jìn)行隔熱改造，通過(guò)實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果得出2種隔熱材料都有良好的隔熱效果，可在一定程度上減緩高溫季節(jié)糧倉(cāng)的升溫速率和糧食品質(zhì)的變化；同時(shí)，他還提出在今后平房倉(cāng)的設(shè)計(jì)和施工中，要充分考慮倉(cāng)房的熱工性能，并進(jìn)行詳細(xì)的熱工計(jì)算，采用性能良好的新材料來(lái)有效提高糧倉(cāng)的保溫隔熱性，為綠色儲(chǔ)糧提供優(yōu)良條件。錢永剛等[7]針對(duì)鋼板糧倉(cāng)倉(cāng)頂隔熱性差的問(wèn)題，利用CFD軟件建立了一種倉(cāng)頂架空隔熱層的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用此模型可以分析出架空隔熱層高度對(duì)倉(cāng)頂溫度的影響。結(jié)果表明，在倉(cāng)頂使用架空隔熱層后，倉(cāng)頂溫度比未使用前下降32.3 ℃，且架空層高度在0.5～1.0 m隔熱效果較好。武永明等[8]對(duì)糧倉(cāng)彩鋼屋頂?shù)母魺嵝ЧM(jìn)行了研究，從彩鋼屋頂隔熱的測(cè)試數(shù)據(jù)得出，采用了架空式隔熱方式的彩鋼屋頂可以減少太陽(yáng)的直射，并且空氣對(duì)流可以帶走一部分熱量，使倉(cāng)溫比普通倉(cāng)低3～5 ℃，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏的條件。邢勇[9]從結(jié)構(gòu)、特性、隔熱效果等對(duì)比分析了4種房式倉(cāng)倉(cāng)頂保溫隔熱措施的類型，并說(shuō)明了選擇適宜的房式倉(cāng)倉(cāng)頂保溫隔熱措施需要綜合考慮的因素。

1.2 墻體保溫隔熱的研究

除倉(cāng)頂之外，糧倉(cāng)墻體是影響糧倉(cāng)保溫隔熱的又一重要因素。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)倉(cāng)體保溫隔熱的問(wèn)題也是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。李洪成等[10]對(duì)天津東麗區(qū)某糧食儲(chǔ)備庫(kù)進(jìn)行倉(cāng)頂和墻面保溫隔熱改造后，將其與同等條件下的糧食儲(chǔ)備庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，研究了糧倉(cāng)保溫改造技術(shù)對(duì)糧倉(cāng)溫度的調(diào)控作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)倉(cāng)頂和墻體采用保溫改造技術(shù)可以有效提升儲(chǔ)糧倉(cāng)的保溫性能。王若蘭等[11]研究了不同糧倉(cāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、隔熱保冷性能對(duì)糧溫的影響，并分析了房式倉(cāng)、淺圓倉(cāng)、樓房倉(cāng)倉(cāng)壁保溫隔熱效果不理想的原因，針對(duì)這些問(wèn)題，提出了對(duì)墻體和屋頂?shù)冗M(jìn)行保溫隔熱技術(shù)改造的建議。許鵬等[12]認(rèn)為，做好糧倉(cāng)本身的隔熱是糧倉(cāng)溫度控制的關(guān)鍵，針對(duì)此問(wèn)題，他提出對(duì)糧倉(cāng)墻體采用雙層外墻，并在外墻內(nèi)側(cè)使用保溫隔熱材料，即使在內(nèi)外溫差較大的情況下，雙層墻之間的對(duì)流通風(fēng)能夠帶走多余溫度，可以有效控制內(nèi)外溫差，達(dá)到避免結(jié)露和發(fā)潮現(xiàn)象的效果，同時(shí)，墻體夾層間使用保溫隔熱材料技術(shù)不僅能降低成本，而且投入少，效果顯著，可以廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

以上學(xué)者的研究主要是闡述了保溫隔熱性對(duì)安全儲(chǔ)糧的重要性，并對(duì)糧倉(cāng)的倉(cāng)頂和墻體采用性能優(yōu)良的保溫隔熱材料進(jìn)行技術(shù)改造來(lái)提升糧倉(cāng)的保溫隔熱性能，通過(guò)實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)驗(yàn)證了隔熱材料在高溫季節(jié)對(duì)糧溫升高速率的減緩具有顯著效果。但影響糧倉(cāng)保溫隔熱的因素多而復(fù)雜，應(yīng)盡可能全面地綜合考慮各個(gè)影響因素，才能更有效地采取措施來(lái)提高儲(chǔ)糧的安全性。

2 糧倉(cāng)保溫隔熱性能影響因素

本文通過(guò)查找文獻(xiàn)，梳理歸納得出影響糧倉(cāng)保溫隔熱的因素主要有屋頂隔熱材料、屋頂隔熱材料厚度、屋頂隔熱結(jié)構(gòu)、屋頂結(jié)構(gòu)形式、墻體結(jié)構(gòu)層厚度、墻體保溫層及厚度。其中，屋頂隔熱材料分為憎水珍珠巖、發(fā)泡混凝土、聚苯板、擠塑板、發(fā)泡聚氨酯和巖棉夾心金屬彩色復(fù)合板；屋頂隔熱材料厚度在10～150 mm范圍內(nèi)不等，其取決于所選擇的隔熱材料類型；屋頂隔熱結(jié)構(gòu)主要為有架空層和不帶架空層兩類；屋頂結(jié)構(gòu)形式可分為混凝土現(xiàn)澆整體式、混凝土預(yù)制裝配式、壓型鋼板式；墻體結(jié)構(gòu)層有磚砌體墻、SP板墻、壓型鋼板墻、現(xiàn)澆混凝土墻、預(yù)制混凝土墻五種；墻體結(jié)構(gòu)層對(duì)應(yīng)的厚度為250～500 mm；墻體保溫層可分為聚苯板保溫層、擠塑板保溫層、膨脹珍珠巖水泥板保溫層、保溫砂漿保溫層、RF板保溫層[13-14]。

3 糧倉(cāng)保溫隔熱工程實(shí)踐調(diào)研概述

本文在對(duì)文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)廣東、湖南、福建、遼寧等地以平房倉(cāng)、樓房倉(cāng)、立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)為主的倉(cāng)型進(jìn)行了調(diào)研，通過(guò)分析數(shù)據(jù)可知：①?gòu)V東韶關(guān)市湞江區(qū)、湛江市、佛山順德和湖南益陽(yáng)市等地倉(cāng)型主要是是平房倉(cāng)和淺圓倉(cāng)，其倉(cāng)頂隔熱材料為憎水珍珠巖、發(fā)泡聚氨酯及發(fā)泡混凝土，隔熱材料厚度在20～50 mm，平房倉(cāng)設(shè)有屋頂架空層，而淺圓倉(cāng)不設(shè)架空層，倉(cāng)頂采用混凝土預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆整體式兩種結(jié)構(gòu)形式，墻體主要是磚砌體墻和現(xiàn)澆混凝土墻，墻體厚度為250～500 mm，墻體不設(shè)保溫層。②福建福州市的倉(cāng)型主要是樓房倉(cāng)，屋頂采用發(fā)泡聚氨酯和發(fā)泡混凝土作為隔熱材料，厚度為10 mm，屋頂結(jié)構(gòu)為混凝土現(xiàn)澆整體式，墻體為磚砌體墻，墻體不設(shè)保溫層。③遼寧本溪明山、浙江湖州市、杭州市及舟山市定海區(qū)的倉(cāng)型主要是平房倉(cāng)和立筒倉(cāng)，倉(cāng)頂隔熱材料為發(fā)泡混凝土、巖棉夾心金屬彩色復(fù)合板，厚度為30～150 mm，平房倉(cāng)設(shè)有架空層，立筒倉(cāng)不設(shè)架空層，倉(cāng)頂結(jié)構(gòu)形式為混凝土現(xiàn)澆整體式和壓型鋼板式，墻體為現(xiàn)澆混凝土墻和磚砌體墻，墻體厚度為240～490 mm，不設(shè)保溫層。④上海市浦東新區(qū)和天津市靜海區(qū)以淺圓倉(cāng)為主，屋頂隔熱材料有發(fā)泡混凝土、發(fā)泡聚氨酯和巖棉夾心金屬彩色復(fù)合板，厚度為20～50 mm，不帶架空隔熱層，倉(cāng)頂采用混凝土現(xiàn)澆整體式結(jié)構(gòu)，墻體是磚砌體墻和現(xiàn)澆混凝土墻，厚度為240～350 mm，墻體無(wú)保溫層。同時(shí)，從調(diào)研結(jié)果還可以看出，由于單倉(cāng)層高、單倉(cāng)建筑面積、單倉(cāng)容積和門窗面積的不同，各個(gè)糧倉(cāng)的保溫隔熱效果也不相同，所以為了達(dá)到更好的儲(chǔ)糧效果，還要根據(jù)單倉(cāng)的規(guī)模、儲(chǔ)量，配備一定數(shù)量的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行降溫處理。一般采用離心風(fēng)機(jī)、地上籠上行、壓入式和吸入式等通風(fēng)方式來(lái)降低倉(cāng)內(nèi)溫度，機(jī)械通風(fēng)是目前最常采用的人工降溫的方式，主要是為了創(chuàng)造低溫環(huán)境，改善儲(chǔ)糧性能，且控制糧溫，防止糧食水分的結(jié)露[15-16]。離心風(fēng)機(jī)的功率和風(fēng)壓等可依據(jù)糧倉(cāng)所在地區(qū)和倉(cāng)體門窗面積確定[17]；為了節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，機(jī)械通風(fēng)應(yīng)分季節(jié)按不同時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行，如夏季通風(fēng)72 h，秋冬季可利用冷空氣通風(fēng)50 h。同時(shí)，儲(chǔ)糧品種的不同，谷冷機(jī)的容量也有所不同，當(dāng)儲(chǔ)糧量達(dá)到1億斤時(shí)配備谷冷機(jī)，以保證達(dá)到準(zhǔn)低溫（≤20 ℃)儲(chǔ)糧效果，如平房倉(cāng)需4臺(tái)85型谷冷機(jī)，淺圓倉(cāng)6臺(tái)85型谷冷機(jī)等。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)已有糧倉(cāng)保溫隔熱性文獻(xiàn)的梳理歸納并結(jié)合廣東、湖南、福建、遼寧等地以平房倉(cāng)、樓房倉(cāng)、立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)為主的倉(cāng)型的調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，影響糧倉(cāng)保溫隔熱性的因素除倉(cāng)頂和墻體之外，單倉(cāng)層高、單倉(cāng)建筑面積、單倉(cāng)容積、單倉(cāng)門窗面積等因素也會(huì)影響糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧效果。在糧倉(cāng)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮各個(gè)因素對(duì)糧溫的影響，以達(dá)到更好的儲(chǔ)糧目的。