◎ 胡亞民

（鄭州中糧科研設(shè)計院有限公司，河南 鄭州 450001）

“國以民為本，民以食為天”，糧食是關(guān)系國計民生和國家安全的重要戰(zhàn)略物資 。建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)糧倉，實現(xiàn)綠色儲糧是高質(zhì)量發(fā)展的體現(xiàn)，采用智能氣調(diào)儲糧，是高標(biāo)準(zhǔn)糧倉建設(shè)的要求[1]。糧食倉庫的氣密性能對保溫、抑制蟲害、延緩糧食老化、保證儲糧品質(zhì)及安全以及減少糧食損害具有重要的現(xiàn)實意義，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。保證糧倉氣密性是實現(xiàn)氣調(diào)儲糧的前提和基礎(chǔ)[2]。為此，應(yīng)高度重視糧倉的氣密性能研究，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，充分分析影響糧倉氣密性的各種因素，有的放矢，研究具體的控制措施，保證建設(shè)效果，充分發(fā)揮新技術(shù)、新工藝的作用，為建立綠色生態(tài)儲糧系統(tǒng)奠定良好的基礎(chǔ)。

1 糧倉氣密性的必要性及標(biāo)準(zhǔn)要求

糧倉氣密性是指倉房對倉內(nèi)氣體的密封性能。為滿足糧食在倉庫中的安全性，糧食性質(zhì)至關(guān)重要。此外，儲糧還應(yīng)保證適宜的儲備條件，控制儲備過程中的糧食蟲害。傳統(tǒng)糧食倉庫采用磷化氫氣體熏蒸殺蟲，會對環(huán)境造成污染，國家已逐步淘汰或減少使用這種熏蒸工藝[3]。研究表明，當(dāng)氧氣濃度降至2%以下或二氧化碳濃度增至40%～60%，絕大多數(shù)儲糧害蟲就會被殺死[4-5]。大量輸入N2使其達(dá)到有效濃度后，也可改變糧堆生態(tài)環(huán)境中的氣體組分，從而達(dá)到抑制糧食蟲害、霉變發(fā)生，延緩糧食品質(zhì)陳化，減少輪換次數(shù)，增加儲糧經(jīng)濟(jì)價值的效果，最終實現(xiàn)糧食綠色、安全儲藏的目的。因此，目前我國新倉型中大多采用氮氣調(diào)儲糧技術(shù)[6-7]。通過固定式制氮機(jī)分離空氣中的氮氣，利用通風(fēng)管網(wǎng)將分離出來的氮氣輸送到密閉的糧堆并將糧堆中的氧氣置換掉，從而調(diào)節(jié)倉內(nèi)的氣體組分，氮氣一般需要濃度達(dá)到規(guī)定的98%，該濃度可使糧堆長期處于高氮低氧（或缺氧）狀態(tài)。其主要是通過改變害蟲、霉菌的生存環(huán)境，抑制糧食自身的有氧呼吸，達(dá)到抑制、滅殺害蟲、延緩糧食陳化的目的。氣調(diào)儲糧要求倉庫氣密性達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，才能使倉內(nèi)氮氣濃度達(dá)到殺蟲的效果，否則既殺不死蟲，又需不斷補充氮氣，增加了儲糧成本。

根據(jù)用途不同，倉房可分為氣調(diào)、熏蒸、控溫3 種倉型，不同類型倉房的氣密性要求略有差異。氣調(diào)倉標(biāo)準(zhǔn)按1 ～3 級，倉房氣密性等級按整倉密閉（500 Pa 的壓力半衰期）一級為5 min。經(jīng)過大量案例分析，許多糧倉達(dá)到一級均有難度，造成大量補氣或殺蟲不理想，因此只能采用糧堆薄膜密封（-300 Pa 的壓力半衰期）進(jìn)行膜下氣調(diào)、熏蒸。據(jù)了解，考慮當(dāng)前的施工、設(shè)計技術(shù)條件等因素的影響，為保障氣調(diào)氣密下的滅蟲效果，新的糧倉氣密性規(guī)范（待審）要求提高了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，每個類別各分3 個等級，其氣密要求如表1 所示[8]。

表1 糧倉的氣密性等級表

2 糧食倉庫氣密性影響因素及處理措施

當(dāng)前糧食儲備倉庫倉型主要為鋼筋混凝土淺圓倉、大直徑筒倉、平房倉，散糧樓房倉也在部分城市采用。從已經(jīng)使用的工程檢驗結(jié)果來看，許多剛建好的倉庫氣密性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，需要通過現(xiàn)場找出漏氣點進(jìn)行彌補，甚至有的位置屬于嚴(yán)重缺陷，通過封堵后效果仍然不好，究其原因，是前期氣密措施處理不力，施工環(huán)節(jié)要求不明確、控制不嚴(yán)，造成大量漏氣點，達(dá)不到控制指標(biāo)。平房倉可采用覆膜氣調(diào)進(jìn)行補救，對鋼筋混凝土筒倉要求整倉氣調(diào)，不能做糧堆薄膜密封，影響明顯。因此，分析影響糧倉氣密性的設(shè)計因素及控制要點，并提出可靠的解決措施至關(guān)重要。

2.1 影響糧倉氣密性的設(shè)計因素及控制要點

控制好糧倉氣密性要從設(shè)計著手，充分重視氣密性設(shè)計，形成系統(tǒng)性的氣密性處理方案。糧食儲備庫氣密性設(shè)計涉及工藝、電氣、暖通、建筑、結(jié)構(gòu)以及檢測相關(guān)專業(yè)，應(yīng)充分考慮不同部位、不同環(huán)節(jié)、不同構(gòu)件、設(shè)備以及設(shè)施氣密設(shè)計，從建筑節(jié)點做法、建筑、安裝材料選取、施工要求以及氣密性檢驗多方面控制，不僅要“堵漏”，更要“防漏”，防堵結(jié)合才能有效提高氣密性。

經(jīng)過大量的工程實際分析，糧倉氣密控制點主要在結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接部位、墻體的裂縫及施工縫、入倉門、查糧門、倉體氣密窗、墻體、樓面、屋面、地面裂縫以及設(shè)備進(jìn)出預(yù)留預(yù)埋部位。因此，必須在倉體結(jié)構(gòu)及細(xì)部構(gòu)造上做好氣密性設(shè)計。

（1）倉型選擇應(yīng)盡量選擇氣密性能好的建筑結(jié)構(gòu)方案，盡可能選擇易于保證氣密的鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。平房倉墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計均不計算，滿足強(qiáng)度即可；鋼筋混凝土淺圓倉、大直徑筒倉倉壁規(guī)范設(shè)計裂縫現(xiàn)行規(guī)范控制在0.20 ～0.25 mm，則可保障糧倉氣密性能，設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格控制正常使用下的結(jié)構(gòu)計算裂縫?；炷翂w及現(xiàn)澆地面、樓面均應(yīng)考慮后續(xù)的結(jié)構(gòu)溫度收縮，超長的結(jié)構(gòu)盡量采用后澆帶設(shè)計方案，混凝土材料應(yīng)選擇微膨脹性的，以減少大面積混凝土樓板的收縮裂縫。筒倉現(xiàn)澆圓錐頂與倉壁環(huán)梁應(yīng)采用圓錐頂蓋一次性施工設(shè)計，建筑防水也有利于倉體的氣密性能，要求滿粘施工，結(jié)構(gòu)盡量減少倉頂圓錐坡度設(shè)計，便于控制倉頂混凝土結(jié)構(gòu)的密實性，角度建議控制在20°～22°。門窗的氣密性能指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，要高于土建的整體氣密性指標(biāo)。

（2）要有細(xì)部的氣密處理措施。實踐表明，連接部位大樣需要設(shè)計專門的氣密處理，否則施工難以做好。①筒倉混凝土墻壁施工縫則是影響筒倉氣密性的主要因素，控制部位主要在滑模起始點、倉頂檐口處，這一般是結(jié)構(gòu)特點造成的，應(yīng)在設(shè)計階段做好設(shè)計處理，且應(yīng)盡可能減少預(yù)留施工縫，其中滑模施工是減少施工縫的有效方法。此外，還要明確施工縫的預(yù)留位置、處理要求，對滑模期間緊急停工也要有具體要求。②關(guān)于門窗洞口，當(dāng)前設(shè)計采用鋼筋混凝土邊框，要做好邊框與門窗框的氣密設(shè)計，采用企口型做法，做好縫隙氣密處理，傳統(tǒng)直通縫設(shè)計是倉房漏氣的重要因素。③進(jìn)出倉管線采用氣密性做法。糧倉設(shè)施及管線進(jìn)出需要事先設(shè)計套管連接，并設(shè)計連接預(yù)埋件氣密性。預(yù)埋件周邊漏雨、漏氣較為常見，洞口預(yù)埋件設(shè)計方案要便于施工控制，與混凝土一體化施工，減少后做預(yù)埋。④在平房倉裝糧線上預(yù)設(shè)封閉型薄膜密封槽，滿足膜下氣調(diào)要求，保證糧倉氣調(diào)操作的可靠性。門窗四周槽管加薄膜密封，包括淺圓倉人孔門，與門窗自身氣密形成雙層氣密，倉房氣密性大大提高，同時有效解決了門、窗與墻壁連接處漏氣的問題，滿足實施整倉環(huán)流熏蒸技術(shù)的要求。⑤淺圓倉、大直徑筒倉混凝土筒壁及倉頂蓋所有進(jìn)出洞口要求套管處理，結(jié)構(gòu)施工一次性澆筑。倉庫常見洞口氣密預(yù)埋參考做法詳見圖1。

2.2 影響糧倉氣密性能的施工因素及控制要點

施工質(zhì)量是糧倉氣密性的保障。影響氣密性的施工因素主要有墻體砌筑質(zhì)量、縫隙處理質(zhì)量、混凝土振搗密實度、混凝土自然收縮及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量、門窗縫隙的氣密施工、建筑、施工縫的處理以及設(shè)備安裝密封材料的優(yōu)劣和耐久、耐候性能等。要做好土建施工、設(shè)備安裝的氣密性處理。

2.2.1 土建工程施工質(zhì)量氣密性保障

施工質(zhì)量的好壞會嚴(yán)重影響糧倉氣密性能的質(zhì)量。因此，糧倉建造前期就需要充分理解糧倉的氣密性要求，在糧倉的設(shè)計和施工建造過程，要對材料的選擇和施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，提高糧倉工程的質(zhì)量。

為了保障平房倉砌體圍護(hù)墻施工質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合砌體砌筑工藝，避免產(chǎn)生通縫，水平及垂直砌筑砂漿灰漿飽滿度至少達(dá)到80%，杜絕腳手架在墻體預(yù)留孔洞。倉房洞口周邊預(yù)留預(yù)埋應(yīng)與結(jié)構(gòu)層整體澆筑，避免二次施工環(huán)節(jié)施工縫漏氣；嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，控制混凝土施工過程中的缺陷、裂縫，管線穿墻應(yīng)采用預(yù)埋方式，周邊澆筑混凝土減少結(jié)構(gòu)裂縫。平房倉基礎(chǔ)回填不密實是造成糧倉根部地面裂縫的重要原因。

淺圓倉、大直徑筒倉應(yīng)采用整體現(xiàn)澆的滑模施工工藝，控制提高混凝土的密實性。筒倉滑模施工中的拉裂裂縫、墻體蜂窩缺陷會直接影響倉房的氣密性，鋼筋混凝土圓錐頂板混凝土應(yīng)采用機(jī)械振動密實，并進(jìn)行連續(xù)澆筑，減少施工縫造成倉頂板漏氣，同時還應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的后期養(yǎng)護(hù)。

入倉門、設(shè)備氣密及設(shè)備安裝節(jié)點設(shè)計，以及氣密要求也是控制倉房氣密性的重難點。要嚴(yán)格實施施工監(jiān)督，材料控制；采用專業(yè)的門窗廠家制造，出廠應(yīng)有氣密性能指標(biāo)合格證。

2.2.2 機(jī)電安裝工程施工質(zhì)量氣密性保障

針對倉房進(jìn)出糧設(shè)備進(jìn)行氣密性控制，安裝應(yīng)控制密封材料的性質(zhì)、規(guī)格，提高其對變形的適應(yīng)能力。密封材料的優(yōu)劣會影響倉房的氣密性及長期使用效果。由于工程施工土建與機(jī)電分屬多家施工單位，應(yīng)做好交界面的配合，明確各方責(zé)任范圍以及氣密性檢測要求，減少推諉現(xiàn)象發(fā)生。

3 倉房氣性檢驗

倉房氣密性指標(biāo)應(yīng)通過專業(yè)的檢測設(shè)備、科學(xué)的檢測方法測定。當(dāng)前采用的氣密性檢驗方法主要是通過設(shè)備向倉內(nèi)打壓，達(dá)到一定壓力后（500 Pa），測量倉內(nèi)壓力的半衰期。需要說明的是，由于倉內(nèi)壓力的不均勻性，不同部位測量數(shù)據(jù)反應(yīng)的總體壓力會有所差別，應(yīng)科學(xué)制定測量方案，盡量減少不確定性，還要通過測量找到相對較大的漏氣點。對于較大的筒倉，雖然半衰期滿足要求，但靠近漏氣點的區(qū)域會出現(xiàn)氮氣濃度達(dá)不到要求的情況，局部蟲卵殺不死，儲備過程中會出現(xiàn)局部糧情。

4 結(jié)語

氮氣氣調(diào)能有效控制糧溫、抑制糧食呼吸、防治病蟲害以及延緩糧食品質(zhì)下降，控制糧倉氣密性是建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)糧倉時保障儲糧質(zhì)量的重要手段，應(yīng)高度重視糧倉的氣密性。以生態(tài)理論為指導(dǎo)，通過實施系統(tǒng)化的糧倉氣密性改善措施，從多維度控制，保障糧倉的氣密性，以技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)綠色、高效儲藏，從而更好地保證儲糧安全，實現(xiàn)糧食儲備的高質(zhì)量發(fā)展。