小型冷庫地坪保溫層設計

　　冷庫地面對保溫和防潮隔汽性能的要求較高是冷庫地坪區別于其他建筑地面的主要特點(diǎn)。

　　因為冷庫內的溫度低，外界會(huì )通過(guò)地面向冷間內傳遞熱量。這部分傳入的熱量成為冷庫制冷系統的地面負荷，需要由制冷系統消除。通過(guò)設置合理保溫層和地坪結構可以有效減小地面負荷，從而減少制冷設備費用和運行管理費用。

　　此外冷庫內外的空氣都含有水蒸汽。當圍護結構兩側存在著(zhù)水蒸氣分壓差時(shí)，水蒸氣分子就會(huì )從分壓力高的一側通過(guò)圍護結構向分壓力低的一側滲透擴散，這種現象叫蒸汽滲透。蒸汽滲透會(huì )使水蒸汽進(jìn)人保溫隔熱層并向冷庫內滲透。水蒸汽進(jìn)入保溫層后會(huì )在保溫材料的孔隙中凝結成水分及凍結成冰霜，材料受潮后保溫性能降低。進(jìn)入冷庫內的水蒸氣會(huì )在冷卻設備上結霜，使冷卻設備的制冷能力降低。

　　對于0℃及以下的冷庫，雖然地坪設置有保溫層但并不能完全隔絕熱量傳遞。如果地坪下的土壤層沒(méi)有熱量補充，會(huì )使得土壤層的溫度逐步降至0℃以下，使土層中的水分凝結成冰。而且因為上下層溫差及冰晶的存在，土壤上下層間的水蒸氣分壓差，使得下層土壤的水蒸氣源源不斷的向上層移動(dòng)，導致冰凍逐步膨脹擴大，最可能引起地坪或地基凍脹，危害冷庫結構安全。因此對于0℃以下的冷庫，地坪設計除了保溫層和防潮隔汽措施外還要采取防凍脹措施。

　　冷庫地坪按照從上而下的可以分為面層，隔離層，保溫層，隔氣層，防凍層，地基層幾部分。

　　應用案例分析

　　下面我們用一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明一下地坪保溫層厚度的設計計算。

　　長(cháng)沙地區某速凍冷庫，庫容80m3，庫溫要求-35℃，建立于一層車(chē)間內，混凝土地面。根據國標GB50072-2021《冷庫設計規范》要求，直接鋪于土壤上的冷間總熱阻應滿(mǎn)足下表規定：

　　該庫地坪總熱阻需要大于4.77㎡*K/W。熱阻計算公式為：

　　R0=1/aw+∑Ri+1/an=1/aw+∑δ/λ+1/an

　　其中：aw-外表面換熱系數

　　an-內表面換熱系數

　　δ-結構層厚度

　　λ-導熱系數

　　按國標GB50072-2021，冷庫用保溫材料設計導熱系數值應按下面公式計算：λ=λ’*b，其中b-導熱系數修正系數。

　　地坪熱阻計算表如下：

　　當采用200mm保溫層（100mm擠塑苯板雙層鋪設）時(shí)，該地坪總熱阻為5.14㎡*K/W，大于4.77㎡*K/W，可以滿(mǎn)足要求。

　　當采用150mm保溫層（50mm擠塑苯板三層鋪設）時(shí)，該地坪總熱阻為3.93㎡*K/W，不能滿(mǎn)足設計要求。

　　對于采用擠塑苯板作為地坪保溫材料，不同庫溫，直接鋪于地面的冷庫地坪，我們建議保溫層厚度不低于下表。

　　對于鋪設于建筑二層及以上的冷庫，需要根據樓板上下冷間間設計溫差來(lái)確定樓面間總熱阻和保溫層厚度。參數數據見(jiàn)GB50072-2021表4.3.8。

表4.3.8 冷間樓面總熱阻

　　此外，對采用混凝土地面的小型冷庫來(lái)說(shuō)需要注意，混凝土的蓄熱系數遠大于擠塑苯板和聚氨酯發(fā)泡板，調試過(guò)程中需要保持合理的降溫速度，以避免降溫速度過(guò)快導致混凝土地面產(chǎn)生收縮裂縫。降溫速度可參考GB51440-2021《冷庫施工及驗收標準》3.0.16。

　　裝配式冷庫試運轉降溫時(shí)，冷間室溫在4℃以上時(shí)，每天降溫不應超過(guò)5℃；當室溫降至4℃時(shí)，應暫停降溫，維持4℃溫度3d～7d；室溫在4℃以下時(shí)，每天降溫的幅度為4℃～5℃，直至達到設計溫度。

　　參考文獻：

　　1.GB50072-2021《冷庫設計規范》

　　2.GB50176-2016《民用建筑熱工設計規范》

　　3.GB51440-2021《冷庫施工及驗收標準》