复合肥仓库建筑设计要点解析

◎ 张京津，高一歌

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南 郑州 450053）

受粮食生产与消费不均、气候变化和土地荒漠化、人口增加以及人为破坏和战乱等因素的影响，世界粮食需求增长仍将带动化肥消费的增长。化肥行业与农业息息相关，随着人们对农产品品质需求的提高，以及对环境资源问题的日益重视，复合肥需求持续增加，复合肥行业依然是国家重点支持行业，是农业发展水平的重要标志，而随之带来的是复合肥仓库的需求量也会持续增加。

麻涌港区目前的复合肥装卸工艺采用在岸边进行边卸边灌的生产方式，存在劳动力需求大且集中、卸船效率低、泊位资源占用率高、生产无法保证均衡性等问题。如果装卸工艺能实现快卸慢灌，不但可提高装卸效率和泊位利用率，而且能保持生产的稳定性、均衡性和生产队伍的专业性[1-2]。为了促进传统复合肥卸船灌包工艺变革，加快解决远期装卸灌包劳动力短缺问题，提高泊位通过能力，复合肥缓冲仓的建设迫在眉睫。

1　工程概况

建设地点处于珠江三角洲经济区域门户，东莞市虎门港经济开发区内。复合肥缓冲仓库建设在东莞市虎门港新沙南作业区（麻涌镇漳彭村），有辽阔的水域，与珠江三角洲水系相通，是水系的交通枢纽，具有江海运输换载中转的独特水域优势，库址距东莞市区和广州市区均40 km，水路、陆路交通均十分便利，如图1所示。

图1　项目区域位置图

2　工程设计的重难点及相应的对策措施

2.1　合理的总平面布局

遵循港口规划设计“由陆域向码头前沿依次推进”的建设原则，本项目建设用地选择位于港区东侧纬十一路、纬十二路、经八路、经十路4条港区内部道路的围合区域。该区域南侧与港区内现有化肥仓库相邻，分区集中，相对独立。且该区域靠近港区闸口，便于包装肥的汽车发放。本次新建复合肥缓冲仓往西正对码头4#泊位，便于接受由码头来的散装复合肥。

因本项目用地东西向进深较小，距离东侧围墙仅110 m左右，且围墙东侧还设置有25 m宽停车场，因此本方案设计尽量压缩仓库的东西向进深尺寸，西、南、北三面均退让原有道路5 m以上距离，保证施工间距，不破坏原有道路和管网。经多方考虑将卸料棚和提升塔架设置在用地东侧，取消场地东侧停车场，保证仓库西侧打包作业的空间和道路的顺畅，散肥满载车辆由码头自西向东沿经十路至纬十二路右转，到达卸料棚倒车至卸料坑卸料，空车前行至经八路自东向西回到码头泊位，将卸料棚和提升塔架倾斜布置，保证了卸货车辆的回转和作业面宽度。

复合肥缓冲仓按24 m×60 m的4个廒间南北向并列布置，每个廒间对应一组卸料和进仓设施，便于不同品种的复合肥分廒间储存。变配电间和包材库分别位于缓冲仓的南北两侧贴临布置，减少管线敷设长度和包材运输距离，节约用地，仓库打包区设置在西侧，空车由港区闸口检斤后进入，沿纬十一路到达西侧打包作业区，装车后满载车辆沿环形道路回到闸口处，检斤后出港通过合理布局，做到分区明确，利于管理；结合现有管网接口，管线布置短捷，降低土建投资及运营成本；且库区保证了作业流线的顺畅。工程总平面鸟瞰图如图2所示。

图2　总平面鸟瞰图

2.1.1物流及交通组织设计

本次新建复合肥缓冲仓往西正对码头4#泊位，便于接受由码头来的散装复合肥。区域靠近港区闸口，便于包装肥的汽车发放。

建筑四周均有环形道路。西、南、北三面均为原有道路，路宽16 m，内转弯半径15 m。东侧纬十二路现状路宽12 m，东侧为停车场，本期取消新建仓东侧的停车场，保证仓库西侧打包作业的空间和道路的通畅。

目前，复合肥的打包发放有3种形式：①汽车直提，即打包后，直接汽车出货。②装船，即打包后，送往码头装船走水路发放。③堆场堆存，在缓冲仓的西侧新建仓库用于复合肥的打包堆存。

设计时，交通流线充分考虑上述3种作业方式，合理组织交通流线，使得复合肥进出仓流线顺畅。①散装复合肥进出流线：散肥满载车辆由码头自西向东沿经十路至纬十二路右转，到达卸料棚倒车至卸料坑卸料，空车前行至经八路自东向西回到码头泊位。②包装复合肥进出流线：空车由港区闸口检斤后进入，沿纬十一路到达打包作业区，装车后满载车辆沿环形道路回到闸口处，检斤后出港。如图3所示。

图3　复合肥进出流线图

2.1.2合理的柱网布置及结构选型

根据工艺及建筑要求，为保证库房内装车空间、作业方便和屋面的除湿风管安装要求，库房主体结构均采用框排架结构，跨度分别为2×24 m+2×24 m，柱距6 m，三角形钢筋混凝土门式刚架屋顶梁下部设置钢筋混凝土拉杆；装车操作区域（无散料堆载区域）采用2连跨（单跨跨度24 m）预应力钢筋混凝土排架，屋面连跨大梁采用后张法预应力钢筋混凝土（如图4所示），使得仓库每一个厫间中间均无柱子，墙面内平齐，死角少，维护清仓作业方便。复合肥缓冲仓鸟瞰图如图5所示。

图4　复合肥缓冲仓内柱网布置图

图5　复合肥缓冲仓鸟瞰图

2.2　仓内防水防潮措施

对于憎水型的散装化肥堆存，库内的墙面及地面的防水防潮措施尤为重要，本设计仓库地面参考粮食平房仓的地面做法采用4厚APP卷材防潮地面，且卷材防潮层沿墙边上翻300 mm高；库内墙面均采用防潮墙面，刷8厚聚合物水泥防水砂浆一道，很好的起到了防潮效果。

2.2.1仓内除湿措施

复合肥的吸湿性极强，要求库内湿度控制在50%以下，赤湾港复合肥表面外形为光滑和粗糙两种，颗粒直径为3～5 mm，呈弱酸性（pH 5～6），在空气湿度和气温条件下易产生相对速度的吸湿、变粉、黏结、结块、颗粒硬度、颜色色泽等外形质量明显改变，储存的温度、湿度、压力、时间也直接影响货物的最终灌包时质量。

本项目采用全新风系统，利用冷冻除湿法对室外新风进行干燥处理并送入室内，对复合肥缓冲仓库进行湿度控制，保持室内相对湿度在50%以下，防止复合肥吸潮变质，保证了复合肥的品质。

除湿系统分空仓和实仓2种运行模式：①空仓时，关闭排风系统，打开仓库大门作为排风口，除湿系统运行4 h可将室内相对湿度控制在50%以下。②实仓时，打开排风系统，密闭仓库大门，除湿系统运行1 h可将室内相对湿度控制在50%以下。

除湿机双侧对称设计，风管中置且互通，如图6所示，阀门控制流量和流向，任意风道均可将处理好的冷干空气送到任意廒间。正常状态下，每台除湿机负责两个廒间，当某台设备出现问题时，通过阀门切换，能将冷风送到另外两个廒间，达到应急干燥的效果，系统灵活、可靠。此外，如果空仓较多或处于干燥的季节，不需要同时开启2台除湿机，通过流量的合理搭配，利用1台即可满足要求整个化肥缓冲仓库存储的要求，达到节能降耗的目的，提高企业竞争力。

图6　仓库内除湿系统图

2.2.2仓库气密性措施

复合肥缓冲仓库墙体和屋面均为现浇钢筋混凝土结构，采用气密性门窗，如图7所示，入仓、出仓溜管装有气密性闸门，有效隔绝内外空气，使整仓具有相对较好的密闭性，节电节能，运行成本低。

图7　屋顶采光天窗图

2.3　屋面排水设计难点及应对措施

本工程建筑屋面面积较大，且存在内天沟，屋面雨水排水需要重点考虑。设计充分考虑了连跨屋面及变形缝处挑檐的细节处理，保证内天沟纵向排水坡度不小于1.0%，即满足排水要求，同时可兼顾经济性、可靠性。

2.4　库房的采光设计

由于复合肥对光照及温度的敏感度很低，本工程采用屋顶自然采光带，墙上不再设置采光窗，白天通过自然光对库内进行照明，且考虑到灯具放到室内厚易腐蚀、不便维护等因素，照明设备需放到室外，晚上照明设备通过采光带对库内进行照明，因此本设计屋面天窗不仅要考虑仓房的气密性和后期防雨水问题，要同时考虑与屋面灯具的紧密结合。

本设计最外层采用双层有机玻璃采光罩，采光罩采用镀锌钢管支撑，钢管之间安装防雨型通风百叶窗，使得放入采光罩内的灯具可以很好地通风散热，又起到了预防雨水的作用，采光罩内再设置一层夹层中空玻璃，很好地起到了保持仓房气密性的要求。

3　结语

复合肥缓冲仓库设计的最终目的是提高复合肥仓储系统的安全性和机械化程度，改善工作环境，提升使用性能，保证复合肥品质，以实现建设绿色、高效、环保、经济实用的现代化物流企业，除了建筑师努力采用建筑设计手法实现复合肥仓库的高效实用以外，还需要结构师、设备工程师等的配合。由于笔者专业水平的限制，对于其他专业在复合肥缓冲仓库设计方面采取的措施表述的不够详尽，相信随着传统复合肥卸船灌包工艺的变革，机械化智能化的复合肥仓库的应用会越来越普及，相关的设计手法也会越来越丰富。