冷链物流设计咨询浅谈土建式冷库的隔热、防潮与地坪防冻膨

1.土建式冷库的隔热

    冷库隔热对降低冷库热负荷、保持库内温度的稳定具有重要作用。很难想象一个无隔热的冷库能储存质量良好的冷藏食品，更难预计采用多么大的制冷设备才能补偿冷库的冷量损失。因此对冷库的墙、地板、屋顶乃至楼板均应进行隔热。

    冷链物流设计咨询中冷库隔热结构除了应有良好的隔热性能，即较小的传热系数（如停机后库温回升一般不大于 1.5～2 ℃/h）外，还应考虑有一定的强度，地坪应有较大的负载能力；应尽可能少占冷库有效空间；减少隔热层内的“冷桥”，隔热结构应能防潮，具有持久的隔热效能；隔热材料外部设保护层，以防虫蛀、鼠咬或装卸作业时损坏。

1.1 冷库隔热材料应满足的基本要求

    冷库隔热材料应满足的基本要求有：①热导率较小，使用较薄的隔热层能获得较好的隔热效果；②相对密度小且价廉；③良好的耐火性，不自燃，也不助燃，以提高冷库的防火性能；④良好的抗湿性、抗冻性，坚固结实，抗压强度大，经久耐用，以保证长期使用；⑤不产生任何异味，也不吸收异味，不散发有毒物质，这对冷库的食品储存具有重要意义。

    此外，冷链物流设计咨询中冷库隔热材料还应有良好的抗腐蚀性能，不孳生蛀虫或其他细菌，且易于安装施工和拆修。

1.2 冷库常用隔热材料

针对冷库隔热材料的要求，目前尚难找到一种十分完美的隔热材料。但隔热技术的不断发展，为冷库隔热材料的选择提供了良好的条件和可能。目前冷库广泛采用的隔热材料有软木、玻璃纤维、泡沫塑料或组合夹心板等。

1.2.1 软木

    常用的软木又称碳化软木，为板、管、壳等形状的制品。碳化软木热导率小，抗压强度大，无毒，施工方便，可用于冷库隔墙、地面、楼板、管道等的隔热，但价格较高，且容易产生虫蛀、鼠咬和霉烂受潮。

1.2.2 玻璃棉及制品

    玻璃棉热导率小、不燃烧、不霉烂、价格便宜。目前多制成隔热板或管壳，使用方便，抗冻性好。

1.2.3 聚氨酯泡沫塑料

该类型隔热材料可预制成各种厚度或直径的板料或管壳，用于冷库墙体、地板、屋盖隔热及表面直接喷涂或灌注发泡成形，使用方便。聚氨酯泡沫塑料热导率小、吸水率低、耐低温和自熄性好，是冷库隔热中选用较多的材料。

2.土建式冷库围护结构的防潮

    冷库由于内外空气温差较大，则必然形成与温度差相应的水蒸气分压力差，进而形成水蒸气从分压力较高的高温侧通过围护结构向分压力较低的冷库内渗透。当水蒸气经过围护结构内部后到达低于空气露点温度的某温区时，水蒸气即凝结为水或结冰，造成隔热结构的破坏。

2.1 隔汽防潮层的意义

    隔汽防潮层的有无与好坏对围护结构的隔热性能起着决定性的作用，而且隔汽防潮层设置得不合理，同样会对围护结构造成严重的破坏。如果隔汽防潮层处理不当，那么不管隔热层采用什么材料和多大的厚度，都难以取得良好的隔热效果。隔热层做得薄一些，还可以采取增加制冷装置的容量加以弥补，而若防潮层设计和施工不良，外界空气中的水蒸气就会不断侵入隔热层以至库内，并产生如下后果：①引起隔热材料的霉烂和崩解；②引起建筑材料的锈蚀和腐朽；③使冷间内和蒸发器表面结霜增多，增加融霜次数，影响库温的稳定和储藏商品的质量；④使冷间温度上升加快，增加电耗和制冷成本；⑤水蒸气长期渗透的最终结果，将导致围护结构的破坏，严重时甚至使整个冷库建筑报废。因此，在冷库建筑的设计施工中，对围护结构的隔汽防潮应给予足够的重视。

2.2 冷库围护结构的隔热防潮

为了改善围护结构内部的湿度状况，冷链物流设计咨询建议可以采取以下措施：

2.2.1 材料层的选择

    为了保证围护结构内不产生水分凝结，必须把密实的材料层布置在高温侧，而把热阻 R 和 μ 大的材料层布置在低温侧，尽量使水蒸气“难进易出”。

2.2.2 防潮层部位

    对于低温侧比较潮湿的地方（冷却间、冻结间、水产准备间），外墙和内隔墙隔热层的两侧均宜设防潮层。为了防止地坪下地下水及土壤中水分的渗透，在其隔热层的上下均应设防潮层。库房隔热外墙外侧为砖墙时冷链物流设计咨询建议应做外粉刷，内侧做防潮层。外墙、内墙隔热层的底部均应做防潮层。

2.2.3 隔汽防潮层布置

    空气中的水蒸气总是由高温侧向低温侧渗透。在南方地区的冷库，常年的室外气温高于库温，因此应在外墙隔热层的高温一侧布置隔汽防潮层，而在低温侧则要求结构材料能起透湿作用。因为，防潮层并不能百分之百地防止水蒸气的渗透，渗入围护结构的水分以及建筑材料的施工水分最好能通过低温侧向库内扩散，并经冷分配设备的冷却表面排除。一般可在外侧做二毡三油，而在内侧再做一毡二油。

2.2.4 防水处理

    有的冷库由于屋顶排水处理不好，投入使用后不久因雨水从屋顶流至外墙和楼板内部，使隔热层受潮甚至霉烂失效，因此要做好屋顶、地下室、地面和墙脚处的防水措施。另外，在施工过程中应预防雨水淋湿隔热材料。

2.2.5 围护结构隔汽防潮层的构造规定

    围护结构隔汽防潮层的构造规定有：①砖外墙外侧应抹面；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；③冷却间或冻结间隔墙的隔热层两侧均宜设置防潮层；④隔墙隔热层底部应设防潮层；⑤楼面、地面的隔热层上、下、四周应作防潮层或隔汽层。

2.3 隔汽防潮的材料

    冷库常用防潮隔汽材料有石油沥青、油毡、沥青防水塑料和聚乙烯塑料薄膜等。其中石油沥青的防水蒸气性能好，又有一定弹性、抗低温、防潮隔汽性能稳定等特点。若与油毡结合使用，能达到良好的防潮隔汽效果。塑料薄膜的透气性好和吸水性低、机械强度大、柔软性好，但耐老化、耐低温性能差。目前多数冷库仍以沥青、油毡作防潮隔汽层。

3.土建式冷库的地坪防冻膨

    土建式冷库建筑在地面上，由于地基深处与地表的温度梯度而形成热流，造成地下水蒸气向冷库基础渗透。当冷库地坪温度降到 0 ℃以下时，则导致地坪冻膨，毁坏冷库地坪。

冷库地坪防冻膨的方法有地坪架空、地坪隔热层下部埋设通风管道或对地坪预热等。冷链物流设计咨询建议小型冷库多采用预制梁把地坪架空，见图1。

                                图 1 架空式地坪防冻膨结构

 注：1. 钢筋混凝土层；2. 软木隔热层；

     3. 一毡二油防水层；4. 二毡三油隔水层；

     5. 钢筋混凝土层；6. 混凝土垫层；

     7. 架空层；8. 气窗。

 架空式地坪防冻膨结构的进、出风口高于室外地面应不小于 300 mm，并在进、出口设置气流网栅。在采暖地区，架空式地坪进、出口还应增设保温的启闭装置。架空层进风口宜面向当地夏季最大频率风向。

    另外，当采用预热式地坪防冻膨时，机械通风管送风温度取10 ℃，热液温度取15 ℃。通风水泥管宜取φ250～300 mm，无缝钢管取φ38～57 mm。载热液体需经过滤后送入。加热管应设在地坪隔热层下的混凝土垫层内，并采用钢筋网将加热管固定。金属加热管需采用焊接连接，混凝土施工前应作表面0.6 MPa/24 h 的校漏试验。

    结束语

   冷藏库是食品冷却、冻结、冷藏的场所，它能为食品提供必要的库内温度、湿度条件。合理的冷库结构、良好的隔热、防潮性能和地坪强度，是冷库长久使用的重要条件，必须引起足够的重视。