隔熱技術(shù)在糧倉(cāng)中的應(yīng)用

許鵬?包純

在糧倉(cāng)溫度控制中，做好糧倉(cāng)本身自有的隔熱是整個(gè)糧倉(cāng)溫度控制的關(guān)鍵，針對(duì)此問(wèn)題，本文提出在糧倉(cāng)建設(shè)和改造中，建設(shè)倉(cāng)頂隔熱層，使用雙層墻，在墻體間使用隔熱材料，這些方法具備成本低，保溫效果好的特點(diǎn)，不僅適用于新倉(cāng)建設(shè)，同時(shí)也適用于舊倉(cāng)改造，具有較大的研究探討意義。

引言

糧食儲(chǔ)備中，蟲(chóng)害和溫度導(dǎo)致糧食的發(fā)霉變質(zhì)是造成糧食儲(chǔ)存損失的重要原因。當(dāng)下的膜下環(huán)流熏蒸技術(shù)能夠有效的解決糧食蟲(chóng)害問(wèn)題，而儲(chǔ)糧中溫度問(wèn)題厄待解決。控制好糧倉(cāng)內(nèi)溫度，能夠有效的降低糧食的損耗率，有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

在南方，夏季溫度高，日照強(qiáng)烈，日輻射熱量大，糧倉(cāng)內(nèi)溫度也隨著氣溫的上升而升高。有些糧倉(cāng)使用谷物冷風(fēng)機(jī)來(lái)降低倉(cāng)內(nèi)溫度，但谷物冷風(fēng)機(jī)能耗過(guò)高，成本較大，性價(jià)比低。結(jié)合實(shí)際，針對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)溫度控制，提出以下幾種解決方法：

1.倉(cāng)頂隔熱層

在民用建筑中，隔熱層的使用也日益廣泛，一般是在樓頂設(shè)置隔熱層，在夏天可以避免陽(yáng)光的直接照射，起到間接隔熱的作用。參照民用建筑，在糧倉(cāng)倉(cāng)頂上設(shè)置隔熱層。近年來(lái)修建的糧倉(cāng)多為高大的平房倉(cāng)，屋頂中部平坦，頂面兩側(cè)的傾斜角度都在25。-30。。而糧倉(cāng)內(nèi)引起糧堆溫度變化的主要來(lái)源是倉(cāng)頂傳熱，部分老舊糧倉(cāng)為彩鋼頂，傳熱系數(shù)更高，向倉(cāng)內(nèi)傳導(dǎo)的熱量也就更多。在糧倉(cāng)規(guī)范手冊(cè)中明確規(guī)定，采用鋼頂?shù)募Z倉(cāng)必須加設(shè)隔熱層，用以降低來(lái)自頂面的熱傳導(dǎo)。在建筑中，倉(cāng)頂從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行封閉，在儲(chǔ)存糧食過(guò)程中，起到隔離，防水，避免陽(yáng)光直射的作用，也能起到一定的隔熱的作用，但由于傳導(dǎo)性能較高，隔熱效果不佳。加設(shè)倉(cāng)頂隔熱層能夠避免陽(yáng)光對(duì)屋頂?shù)闹鄙洌档陀晌菝鎸?duì)倉(cāng)內(nèi)熱傳導(dǎo)的能量，同時(shí)能夠加強(qiáng)頂層的防水的作用，組成雙重的防水，防滲防線。目前，高大平房倉(cāng)力學(xué)結(jié)構(gòu)為承重墻結(jié)構(gòu)，在倉(cāng)頂是加設(shè)隔熱層具有實(shí)際可行性。參照民用建筑經(jīng)驗(yàn)，倉(cāng)頂隔熱層在0.5m-1.0m之間最佳。

未加設(shè)倉(cāng)頂隔熱層的糧倉(cāng)溫度傳遞，在夏季，陽(yáng)光的直接照射通過(guò)日照輻射將熱量傳遞到糧倉(cāng)建筑物頂層，頂層通過(guò)樓板的熱傳導(dǎo)效應(yīng)將熱量傳遞給倉(cāng)內(nèi)空氣，造成倉(cāng)內(nèi)溫度升高，倉(cāng)內(nèi)空間通過(guò)與糧堆的上層對(duì)流換熱作用將熱量傳遞給糧堆，從而造成糧堆溫度升高。有條件的糧倉(cāng)通過(guò)谷物冷卻機(jī)向倉(cāng)內(nèi)通入一定量濕度，低溫的空氣，通過(guò)熱交換作用，降低倉(cāng)內(nèi)溫度，進(jìn)而保持艙內(nèi)溫度可控，但是由于耗能較大，提高了糧食的儲(chǔ)藏成本。相比未加設(shè)倉(cāng)頂隔熱層的糧倉(cāng)，加設(shè)隔熱層的糧倉(cāng)在夏季，太陽(yáng)直射到隔熱層，可以避免了頂層的日照輻射。由于隔熱層與倉(cāng)頂?shù)拈g距較大，自然風(fēng)可以在隔熱層和糧倉(cāng)的頂層間流動(dòng)，將大部分的熱量帶走，降低了由于空氣流動(dòng)對(duì)流換熱傳遞給頂層的熱。通過(guò)轉(zhuǎn)變熱傳導(dǎo)途徑，減少傳熱源，達(dá)到目的。

2.糧倉(cāng)墻體采用雙層外墻

糧倉(cāng)內(nèi)糧堆溫度凸顯“熱皮冷心”效應(yīng)，既糧堆上部與倉(cāng)內(nèi)空氣進(jìn)行熱傳遞傳熱能量多，糧堆表層溫度最高；其次就是糧堆四周于墻面接觸層，由于墻體的熱傳導(dǎo)效應(yīng)，糧堆四周的溫度僅次于糧堆表層溫度；大地的熱傳導(dǎo)性能較差，糧堆底部溫度較低；糧食為傳熱不良導(dǎo)體，糧倉(cāng)中心部分溫度最低。糧食的自呼吸作用引起的溫度變化很弱，同外界傳熱相比，一般做忽略不計(jì)處理。

我國(guó)大部分地區(qū)處于北半球，南方地區(qū)夏季的大陽(yáng)輻射大。基于此考慮，一部分位于南方的糧倉(cāng)坐南朝北，便于儲(chǔ)存糧食。雙層外墻的好處在于改變了熱傳導(dǎo)途徑，避免了陽(yáng)光輻射傳熱。同時(shí)，由于兩層外墻間間距較大，建議間距在0.3m-0.5m之間，可以考慮在雙層墻間加入風(fēng)機(jī)。陽(yáng)光輻射使外層墻溫度升高，由于輻射傳熱和對(duì)流換熱，雙層墻間空氣溫度也會(huì)上升，隨之熱量又傳遞給內(nèi)墻，最后導(dǎo)致糧堆溫度上升。加入風(fēng)機(jī)的好處可以及時(shí)帶走雙層墻間的熱量，由于雙層間墻體空間有限，并在雙層墻間溫度上升到一定溫度時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，節(jié)約能源。同樣環(huán)境下，將糧堆溫度控制在同一范圍內(nèi)，使用雙層墻的糧倉(cāng)與使用谷物冷卻機(jī)的糧倉(cāng)相比，能節(jié)省了大部分能耗。

3.墻體使用保溫材料

墻體保溫材料，又稱無(wú)機(jī)活性墻體保溫隔熱材料，其廣泛使用在建筑中，分墻體內(nèi)保溫和外墻體保溫，外墻體夾心保溫。使用墻體內(nèi)保溫材料，難免會(huì)造成熱橋效應(yīng)，會(huì)造成保溫材料結(jié)露、發(fā)潮，損壞墻體，在糧倉(cāng)保溫中謹(jǐn)慎使用。結(jié)合上文所述雙層外墻保溫，可以考慮雙層墻中外墻內(nèi)側(cè)使用保溫材料，即使在內(nèi)外溫度差較大的情況下，在雙層墻間強(qiáng)制對(duì)流通風(fēng)，帶走多余溫度，控制內(nèi)外差，達(dá)到避免結(jié)露、發(fā)潮現(xiàn)象。在施工中，墻體夾層間使用保溫材料技術(shù)成熟，保溫材料對(duì)外墻體技術(shù)要求低，成本相對(duì)較低，性價(jià)比高。

總結(jié)：總體來(lái)看，隔熱技術(shù)發(fā)展迅速，在大型辦公樓中應(yīng)用也較為廣泛，并且通過(guò)能耗對(duì)比，發(fā)現(xiàn)使用隔熱技術(shù)的建筑物能耗有較為明顯的較低。但隔熱技術(shù)主要還是使用在民用建筑上，在工業(yè)中卻鮮有使用。隔熱技術(shù)不僅能夠有效的降低能耗成本，而且投入少，效果明顯，在各個(gè)領(lǐng)域都可有所應(yīng)用，值得廣泛探究。

（作者單位：河南工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院）

作者簡(jiǎn)介：許鵬（1992-），男，河南工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院在讀研究生；

包純（1990-），女 ，河南工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院在讀研究生。