粮食平房仓仓型的研究分析

陈 峰,梁晓华

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

2017-08-25

陈 峰，女，1972年出生，工程师，主要从事工业建筑设计。

粮食平房仓仓型的研究分析

陈 峰,梁晓华

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

本文明确了粮食平房仓的基本要求,分析了各种不同类型粮食平房仓的优缺点,为建设、设计选择仓型提供依据，为平房仓日常管理提供参考。

粮食平房仓；仓型；分析

粮食平房仓由于造价低、工期短、管理方便、使用灵活等优点，一直是我国粮食储藏的主力仓型。在安全可靠、经济合理的前提下，平房仓必须满足密闭、隔热、防水的基本使用要求。粮食平房仓的气密性要求应满足GB/T 25229规定。目前平房仓内薄膜密封的粮堆气密性等级一般要求为二级，即熏蒸储粮时仓内膜下气压由-300 Pa降至-150 Pa的压力半衰期不低于50 s、气调储粮时仓内膜下气压由-300 Pa降至-150 Pa的压力半衰期不低于2.5 min。个别地区习惯于不覆膜熏蒸，则整仓气密性要求可按三级执行，即气压由500 Pa降至250 Pa的压力半衰期不低于40 s。

根据我国各地的气候环境条件可分为7个储粮生态区域：第一区为高寒干燥储粮区；第二区为低温干燥储粮区；第三区为低温高湿储粮区；第四区为中温干燥储粮区；第五区为中温髙湿储粮区；第六区为中温低湿储粮区；第七区为高温高湿储粮区。根据《粮油储藏技术规范》GB/T 29890相关规定，平房仓顶盖传热系数要求分别为：第五、七储粮生态区不大于0.35 W/(m2·K)；第四、六储粮生态区不大于0.40 W/(m2·K)；第一、二、三储粮生态区不大于0.5 W/(m2·K)。

根据《粮食平房仓设计规范》GB 50320规定：储备仓及成品粮仓屋面防水等级不应低于Ⅰ级，其他使用功能的平房仓屋面防水等级不宜低于Ⅰ级。应注意二道防水层中至少设一道卷材防水层。

1 建筑结构

目前新建平房仓均采用高大平房仓系列，平房仓装粮高度为6～8 m，跨度均在21 m以上，仓房设计满足安全、密闭、隔热、防水基本要求。

1.1围护墙体

围护墙体一般采用符合结构强度要求的实心砌筑材料，厚度为370 mm、490 mm或620 mm，对应墙体的传热系数分别为1.70 W/(m2·K)、1.40 W/(m2·K)、1.15 W/(m2·K)。当平房仓有控温要求时，需要额外采取墙体外保温或内保温措施。

1.2地面

为防止水汽通过地面进入粮堆，平房仓地面必须采用防潮地面，防潮层通常采用一道高聚物改性沥青或高分子防水卷材，卷材上翻墙面300 mm。

1.3屋面

在未采取保温隔热措施前平房仓屋面的传热系数均达不到不同储粮生态区域对屋面保温隔热的要求，因此，屋面均需设置隔热保温层，厚度根据计算确定但不宜小于40 mm。

1.4门窗

进出粮主大门宽度不小于2.7 m、高度不小于4.2 m，粮情检查门宽度不小于0.7 m、高度不小于1.8 m，地上笼通风口、熏蒸检测口等门的尺寸根据工艺要求确定，上述门均采用平开门；檐墙上可兼做进粮口的窗宽度1.2～1.5 m、高度1.0～1.2 m，开启方式有平开和上悬两种(手动或电动)。为了保证仓房的隔热效果，门窗均需达到保温密闭要求；同时普通平房仓门窗传热系数不低于1.1 W/(m2·K)，满足不低于墙体传热系数的要求。控温仓门窗的技术参数需经计算确定。由于挡粮板安装和拆卸较繁琐，且在出粮拆卸过程中易发生人身安全事故，故目前要求推广由专业厂家制作的成品挡粮门。

1.5密封槽

为了便于安装密封用塑料薄膜，应在堆粮线以上50 mm处设置密封槽管，气调仓应采用双槽管，同时，在该处应设置警示标志。所有门、窗、洞口处均应设置密封槽管(或在四周、或在门、窗、洞口内合适部位)。

1.6仓内搁物板

在山墙或者廒间墙上应设置混凝土挑板或挑梁,用于搁置塑料薄膜和仓内作业用的工具。高度有3种：粮面以上1 m左右、粮面以下0.2 m左右、与粮面平齐或稍高处，具体位置应根据库内管理要求和保管人员习惯进行确定。当设置在粮面及以下时，挑板上应开设通风孔。

1.7安全防护

在墙体适当位置设置安全挂钩便于人员操作时系挂安全带。挡粮门(板)上方建议设置成品安全系留装置。

1.8外墙防裂

所有外墙均满铺镀锌钢丝网以防止墙面开裂。

1.9作业面仓间距

一般为15～18 m，满足工艺设备进出粮作业要求。用地紧张情况下，已取得设备操作经验时间距可适当减小，但不宜小于12 m。

2 仓型分析

2.1钢筋混凝土折线型屋架平房仓

预应力钢筋混凝土折线型屋架平房仓采用排架结构体系，屋面围护结构采用大型屋面板。常用跨度有21、24、27、30 m，柱间距6 m。

无保温层屋面的传热系数约为4.72 W/(m2·K)，屋面保温材料建议采用挤塑聚苯板或现场发泡聚氨酯，但燃烧性能不得低于B1级。为了更好保粮，可以在屋架下方设置轻质保温吊顶。混凝土折线型屋架、大型屋面板均为标准构件，并均有配套的国标图集。屋架可以由专业厂家生产后运输至工地，但厂家采购会涉及到超长构件远程运输问题，运输不当易引起构件裂缝或损坏，造成安全隐患或构件报废等问题的；因此，在施工场地许可的情况下屋架通常采用现场预制，现场制作则对施工技术要求较高，需要有制作经验的专业人员进行施工。屋面板通常由专业厂家生产后运输至工地进行吊装。混凝土折线型屋架平房仓的工程造价较预应力拱板屋盖平房仓略低，与双T板平房仓相近；气密性和隔热性能一般；施工速度快于预应力拱板屋面平房仓。

2.2钢筋混凝土拱板屋面平房仓

钢筋混凝土拱板屋面由拱板上弦板、拱板下弦板及腹杆组成稳定的结构体系，围护墙体基本上采用配筋砌体或组合砌体形式，下弦板采用先张法预应力技术，常用跨度为21 m和24 m。

拱板的构造特点是在拱板上弦板和下弦板之间形成了一道空气隔热层，其两侧山墙安装大面积通风百叶，并在屋面设置无动力风帽和轴流风机进行自然或者强制通风，从而可以很快排除空气隔热层中的热空气，有效减少屋面高热对粮面的辐射影响，具有较好的保温隔热效果。拱板下层板底为完整平面，不易积尘，有利于仓房的保洁；无保温层时，该仓型顶盖传热系数约为2.69 W/(m2·K)，因此需在屋面上燃烧性能不低于B1级的保温层；同时为了减少拱板空腔内温度通过下弦板对粮面温度的辐射影响，在拱板下弦板顶增设保温层(一般采用发泡聚氨酯)，该构造措施可以有效提高整个仓房的气密性和保温隔热效果。

由于两侧山墙与钢筋凝凝土拱板屋面之间存在天然的结构缝隙，因此，如何防止因粮食侧压力引起山墙变形而使缝隙加大并最终导致屋面渗漏是此仓型设计的难点。一般可采取增加山墙刚度、选用悬山构造、拱板整体浇筑、设置拉结带等措施。该仓型气密性和保温隔热效果较好，运行期整体费用较低，尤其适用于南方温热地区。由于拱板的施工复杂、技术要求较高，可在地面预制或满堂脚手架空中张拉后现浇，因此相对施工周期较长，工程造价较高。

2.3钢筋混凝土双T板屋面平房仓

钢筋混凝土双T板屋面平房仓的围护结构既可采用钢筋混凝土排架结构、也可采用组合砌体结构。屋面采用梁板合一的双“T”板屋面。混凝土排架结构时柱间距为4～6 m，常用跨度21 m、24 m、27 m、30 m。

无保温层屋面的传热系数约为4.46 W/(m2·K)，屋面保温材料建议采用挤塑聚苯板或现场发泡聚氨酯，但燃烧性能不得低于B1级。双T板由专业厂家制作，最大优点为施工工期较短，工程造价较低，但在确定设计方案前需考察建设地点周边是否有制作厂家，如需要远程运输，则运输费用及运输导致的构件裂缝或损坏，会提高建设成本并延长施工周期，从而失去该仓型的优势。

该仓型气密性稍好、但隔热性能一般。其缺陷为：双T板之间的板缝在使用一段时间后，由于结构变形、温度应力等原因可能导致板缝开裂从而影响仓房的气密性和防水效果，因此填缝材料和屋面防水层的选择非常重要，对材料的耐老化性及延展性均有较高要求；与拱板屋面平房仓相似，山墙与双T板之间也存在结构缝隙，需要设置拉结带加强屋面整体性;双T板属于大型预制装配构件，制作过程中误差加上施工现场的误差，相邻板面之间的累积误差较大，对屋面拉结、防水、后期光伏改造等带来不利影响。

2.4钢筋混凝土自呼吸屋面平房仓

钢筋混凝土自呼吸屋面平房仓是近几年新发展的一种仓型。结构形式为钢筋混凝土门式刚架结构，屋面梁有两种做法：一种纯粹是利用门式刚架混凝土梁上下两侧现浇板形成空间、另外一种借鉴了屋架的设计原理从而形成一定高度的空间。墙体采用490 mm厚砖墙，开间一般6 m，装粮高度6～8 m，适宜跨度为21 m、24 m。

此仓型最大的特点是采用双层屋面：上层屋面采用坡屋面利于排水，此屋面可以根据周边环境、建设条件和资金等因素选择各种装配式瓦屋面或选用大型屋面板或整体现浇；下层屋面则根据屋面梁的不同形式设置一层现浇钢筋混凝土斜板或平板，两层屋面之间形成一道空腔层。在空腔内对应的仓房檐墙和上层屋面屋脊处分别设置防风雨百叶窗，并在屋脊处的百叶窗外加设竖向导风板，利用屋面坡度产生的高差及百叶窗的设置使得隔热层内空气形成风压和热压压差，及时排出积热，避免积热下传至粮堆表面，达到隔热效果，减少了通风能源消耗，绿色节能，有利于保粮。不计保温层时，该仓型顶盖传热系数约为2.27 W/(m2·K)。该仓型具有如下优点：

(1)空腔层优良的通风效果

结合立面造型，檐墙及屋脊处均设置通风百叶窗，在屋脊百叶窗附近设置混凝土挡风板，不仅防止有迎面风时倒灌风，还可充分利用自然风形成的形成负压，使屋脊与檐墙间形成气流，更有利于空腔内的热空气排出，降低温度。同时，该挡板有利于防止斜向飘雨通过百叶窗进入空腔内，很好的解决防雨问题。

(2)良好的密闭和隔热

下层整体现浇混凝土底板有效的解决了仓房密闭问题，并对屋面防水系统有良好的辅助作用。同时，在下层板板面设置阻燃型保温隔热材料，可满足低温储粮要求。

(3)适当的空腔空间

屋面梁的设计使得上下屋面之间形成合适的空间，有利于光伏发电等线路和设施的布置。

(4)多形式的屋面选用

相比其他屋面形式的平房仓，此仓型1∶3的坡屋面坡度既有利于雨水排放同时有利于太阳能光伏板的设计安装。另外，可以根据周边环境等因素选择合适的屋面材料，使得仓房外形美观、和谐。该仓型后期运行费用低，能够满足绿色储粮的标准。但是下层板的整体浇筑需要大量的支撑系统，施工周期长，工程造价高。目前在浙江、江苏省推广使用，此仓型基本用于储备仓。

3 仓型推荐

平房仓的建筑形式和结构体系基本决定了平房仓的保温、密闭、防水、安全、造价等主要指标，对于进出粮工艺、通风、熏蒸、气调、粮情测控、信息化等设施和技术，可根据业主的需求进行合理选用。4种适用仓型对比情况见表1。

表1 4种适用仓型对比一览表

综上所述，结合各地区自然、气象、地质、地震情况和目前使用的实际情况及绿色储粮发展等要求，本文推荐不同性质平房仓的选用顺序如下：储备仓型依次为：钢筋混凝土自然通风屋面平房仓、钢筋混凝土拱板屋面平房仓、钢筋混凝土双T板屋面平房仓、钢筋混凝土屋架平房仓；收纳仓的仓型依次为：钢筋混凝土双T板屋面平房仓、钢筋混凝土屋架平房仓、钢筋混凝土拱板屋面平房仓、钢筋混凝土自然通风屋面平房仓。

另外，仓型选择还应综合考虑当地城市规划、建设资金、场地条件、仓型用途、设备选型、业主要求等因素，经过分析比较后确定。在地震设防烈度大于7度的区域，建议首选整体性最优的钢筋混凝土自然通风屋面平房仓，其次为混凝土折线型屋架平房仓。在建设资金足够的情况下，建议储备仓尽可能选用钢筋混凝土自然通风屋面平房仓。

Analysisandresearchonthetypeofgrainstorehouse

Chen Feng， Liang Xiaohua

Wuxi COFCO Engineering & Technology Co.， Ltd. (Wuxi 214035)

The basic requirements of grain storehouse design were illustrated. The advantages and disadvantages of different kinds of grain storehouses were analyzed, in order to provide a basis for construction and design of storehouse and storehouse type choosing, providing references for the storehouse daily management.

grain storehouse; storehouse type; analysis

TU318

B

1672-5026(2017)05-066-04