隔熱技術在糧倉中的應用

許鵬?包純

在糧倉溫度控制中，做好糧倉本身自有的隔熱是整個糧倉溫度控制的關鍵，針對此問題，本文提出在糧倉建設和改造中，建設倉頂隔熱層，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，不僅適用于新倉建設，同時也適用于舊倉改造，具有較大的研究探討意義。

引言

糧食儲備中，蟲害和溫度導致糧食的發霉變質是造成糧食儲存損失的重要原因。當下的膜下環流熏蒸技術能夠有效的解決糧食蟲害問題，而儲糧中溫度問題厄待解決。控制好糧倉內溫度，能夠有效的降低糧食的損耗率，有較大的經濟效益。

在南方，夏季溫度高，日照強烈，日輻射熱量大，糧倉內溫度也隨著氣溫的上升而升高。有些糧倉使用谷物冷風機來降低倉內溫度，但谷物冷風機能耗過高，成本較大，性價比低。結合實際，針對糧倉內溫度控制，提出以下幾種解決方法：

1.倉頂隔熱層

在民用建筑中，隔熱層的使用也日益廣泛，一般是在樓頂設置隔熱層，在夏天可以避免陽光的直接照射，起到間接隔熱的作用。參照民用建筑，在糧倉倉頂上設置隔熱層。近年來修建的糧倉多為高大的平房倉，屋頂中部平坦，頂面兩側的傾斜角度都在25。-30。。而糧倉內引起糧堆溫度變化的主要來源是倉頂傳熱，部分老舊糧倉為彩鋼頂，傳熱系數更高，向倉內傳導的熱量也就更多。在糧倉規范手冊中明確規定，采用鋼頂的糧倉必須加設隔熱層，用以降低來自頂面的熱傳導。在建筑中，倉頂從結構上進行封閉，在儲存糧食過程中，起到隔離，防水，避免陽光直射的作用，也能起到一定的隔熱的作用，但由于傳導性能較高，隔熱效果不佳。加設倉頂隔熱層能夠避免陽光對屋頂的直射，降低由屋面對倉內熱傳導的能量，同時能夠加強頂層的防水的作用，組成雙重的防水，防滲防線。目前，高大平房倉力學結構為承重墻結構，在倉頂是加設隔熱層具有實際可行性。參照民用建筑經驗，倉頂隔熱層在0.5m-1.0m之間最佳。

未加設倉頂隔熱層的糧倉溫度傳遞，在夏季，陽光的直接照射通過日照輻射將熱量傳遞到糧倉建筑物頂層，頂層通過樓板的熱傳導效應將熱量傳遞給倉內空氣，造成倉內溫度升高，倉內空間通過與糧堆的上層對流換熱作用將熱量傳遞給糧堆，從而造成糧堆溫度升高。有條件的糧倉通過谷物冷卻機向倉內通入一定量濕度，低溫的空氣，通過熱交換作用，降低倉內溫度，進而保持艙內溫度可控，但是由于耗能較大，提高了糧食的儲藏成本。相比未加設倉頂隔熱層的糧倉，加設隔熱層的糧倉在夏季，太陽直射到隔熱層，可以避免了頂層的日照輻射。由于隔熱層與倉頂的間距較大，自然風可以在隔熱層和糧倉的頂層間流動，將大部分的熱量帶走，降低了由于空氣流動對流換熱傳遞給頂層的熱。通過轉變熱傳導途徑，減少傳熱源，達到目的。

2.糧倉墻體采用雙層外墻

糧倉內糧堆溫度凸顯“熱皮冷心”效應，既糧堆上部與倉內空氣進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，由于墻體的熱傳導效應，糧堆四周的溫度僅次于糧堆表層溫度；大地的熱傳導性能較差，糧堆底部溫度較低；糧食為傳熱不良導體，糧倉中心部分溫度最低。糧食的自呼吸作用引起的溫度變化很弱，同外界傳熱相比，一般做忽略不計處理。

我國大部分地區處于北半球，南方地區夏季的大陽輻射大。基于此考慮，一部分位于南方的糧倉坐南朝北，便于儲存糧食。雙層外墻的好處在于改變了熱傳導途徑，避免了陽光輻射傳熱。同時，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機。陽光輻射使外層墻溫度升高，由于輻射傳熱和對流換熱，雙層墻間空氣溫度也會上升，隨之熱量又傳遞給內墻，最后導致糧堆溫度上升。加入風機的好處可以及時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開啟風機，節約能源。同樣環境下，將糧堆溫度控制在同一范圍內，使用雙層墻的糧倉與使用谷物冷卻機的糧倉相比，能節省了大部分能耗。

3.墻體使用保溫材料

墻體保溫材料，又稱無機活性墻體保溫隔熱材料，其廣泛使用在建筑中，分墻體內保溫和外墻體保溫，外墻體夾心保溫。使用墻體內保溫材料，難免會造成熱橋效應，會造成保溫材料結露、發潮，損壞墻體，在糧倉保溫中謹慎使用。結合上文所述雙層外墻保溫，可以考慮雙層墻中外墻內側使用保溫材料，即使在內外溫度差較大的情況下，在雙層墻間強制對流通風，帶走多余溫度，控制內外差，達到避免結露、發潮現象。在施工中，墻體夾層間使用保溫材料技術成熟，保溫材料對外墻體技術要求低，成本相對較低，性價比高。

總結：總體來看，隔熱技術發展迅速，在大型辦公樓中應用也較為廣泛，并且通過能耗對比，發現使用隔熱技術的建筑物能耗有較為明顯的較低。但隔熱技術主要還是使用在民用建筑上，在工業中卻鮮有使用。隔熱技術不僅能夠有效的降低能耗成本，而且投入少，效果明顯，在各個領域都可有所應用，值得廣泛探究。

（作者單位：河南工業大學土建學院）

作者簡介：許鵬（1992-），男，河南工業大學土建學院在讀研究生；

包純（1990-），女 ，河南工業大學土建學院在讀研究生。