高架冷庫的倉儲分析

金 熹

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高架冷庫的倉儲分析

金 熹

（四川省商業建筑設計院有限公司 成都 610017）

介紹高架冷庫的倉儲特點，分析了高架冷庫貨物及包裝，其多層托盤貨架系統的選擇和制冷系統工程建筑的選擇，總結了高架冷庫的倉儲比較容易實現冷庫的標準化、信息化管理，是國內商業物流冷庫發展的一大趨勢。

高架冷庫；貨物及包裝；碼垛方式；多層托盤貨架系統；倉儲分析

0 引言

隨著國民經濟的快速發展，低溫食品的需求量越來越大，對于一個區域性的低溫配送中心來說，貨物的確認、快速揀選、大流量高頻率的調配顯得至關重要。貨物的貯藏方式正在由無貨架自由堆垛向多層托盤貨架系統轉變。下面是針對某低溫物流中心所作的倉儲分析。

1 貨物及包裝

區域性低溫物流中心應該考慮各種貨物的兼容性。目前通常的貨物包括下列幾種：肉禽類如豬白條、牛酮體、羊腔、分割肉等；水產品如各種檔次魚蝦等；速凍食品如水餃、湯圓、雪糕、冰激凌等；水果如提子、蘋果、梨等；蔬菜如速凍蘑菇、刀豆、蒜頭等；乳品飲料如酸奶、低溫乳制品等；其他低溫食品如早餐、鹵味、各種點心等；工業冰如鐵路加冰車、部分保溫汽車；包裝、托盤等如紙箱、PVC內包裝、托盤等。

大宗貨物如肉禽、速凍食品類主要貯存環境為低溫高濕環境（溫度-25～-18℃，相對濕度80～90%）。部分貨物如果蔬類主要貯存環境為高溫高濕環境（溫度0～+5℃，相對濕度80～90%）。其他貨物貯存環境為常溫環境。

目前絕大多數貨物采取標準規格（GB5033）瓦楞紙箱包裝，常見規格如620mm×450mm×150mm。一般單箱重量10～25kg不等。紙箱包裝后能夠承重400kg左右不變形，自由堆垛高度一般不超過2.4m；也有部分貨物如高檔水產品采用泡沫板箱包裝。而高溫食品特別是蔬菜類多采用直接塑料壓膜包裝，這樣透氣性能好。這種包裝堆垛穩定性不如箱類。自由碼垛高度一般不超過1.6m。部分低檔貨物如豬頭蹄等直接采用編織袋包裝。此種包裝堆垛穩定性差，自由碼垛高度超過1.8m比較容易出事故。少量果蔬貨物采用塑料筐或竹筐包裝。少量貨物如豬白條，羊腔等不采取包裝，此種貨物比較合理是采用軌道吊掛存放減少交叉污染。工業冰直接存放于冰庫。

2 碼垛方式

長期以來，國內冷庫大多采取自由堆垛方式存放貨物，這種方式存在貨物揀選困難，貨物堆垛高度限制較大等缺點。目前貨物種類很多，且包裝尺寸種類很多情況，采用通用托盤貨架系統貯存比較合適。托盤貨架的優點是：每一塊托盤均能單獨存入或移動，而不需要移動其他托盤；可以適應各種類型的貨物，橫梁高度可根據需要進行調整；配套設備最簡單，成本也最低，能快速安裝及拆卸，并能最大限度的利用倉間。可以適合整托盤出入庫或手工揀選的工作。

（1）托盤

圖1 木質托盤

托盤是為了使物品能有效的裝卸、運輸、保管，將其按一定數量組合放置于一定形狀的臺面上，這種臺面有供叉車從下部叉入并將臺板托起的叉入口。通常平托盤材質主要為鋼制、木質、塑料三種。

鋼制平托盤：自身較重，且不適合高濕的冷庫環境。

木質平托盤：最為常見，且價格便宜易維修。低溫高濕冷庫環境下比較容易腐爛，且存在透釘破壞紙箱問題。通常價格在60～90元/片。

塑料平托盤：一般雙面使用，造型美觀大方，不腐爛且可以按顏色區分貨物。但價格較高。通常價格在250～300元/片。

根據ISO 6780《聯合通用平托盤的重要尺寸及公差》的規定，現有托盤分四個系列：

1200系列（1200mm×800mm和1200mm×1000mm）：應用范圍最廣，歐洲各國、加拿大、墨西哥等國家采用的此種標準托盤居多。

1100系列（1100mm×1100mm）：這個尺寸是由發展較晚的國際集裝箱最小寬度尺寸2330mm確定形成。日本、韓國、中國臺灣、新加坡等國家和地區制定的標準托盤即為這個系列。由于1100系列的托盤與ISO國際標準集裝箱相配合，普及率很高。

1140系列（1140mm×1140mm）：此系列是對1100系列的改進，目的是為了充分利用集裝箱的內部空間。

1219系列（1219mm×1016mm）：美國托盤國家標準。

1996年我國頒布國家標準GB/T2934-1996《聯運通用平托盤主要尺寸及公差》，將聯運托盤的平面尺寸定為：800mm×1200mm，800mm×1000mm，1000mm×1200mm，載重量均為1t。

目前國內普遍推薦1000×1200，1100×1100兩種規格。

按叉車叉入方式，平托盤可分為單向叉入型、雙向叉入型、四項叉入型。常用主要為雙向與四向進叉兩種，雙向進叉承重穩定且比較容易修復，但原料成本略高。

表1 GB/T 2934-1996聯運平托盤外形尺寸

（2）貨架

貨架是用來存放貨物的構件，由立柱、橫梁和斜撐等構件組成。貨架的結構形式對實現存取貨物的機械化、自動化有直接的關系。貨架的作用及功能有如下幾個方面：貨架使用鋼材或鋼筋混凝土制成的架子，通過增加貨架的高度可以更充分的利用倉庫的空間，擴大倉庫儲存能力；貨架可以使存放在其上的貨物，互相之間不接觸、不擠壓，物資損耗小，可保證物資本身的功能更加完善的體現；采用貨架儲存的貨物存取方便，便于清點及計量，可實現先進先出的管理模式；對于貨架本身，可以采取防潮、防塵、防盜、防破壞等措施來提高物資存儲質量；新型貨架的結構及功能有利于實現倉庫的機械化及自動化管理。

貨架可以分為鋼貨架、鋼筋混凝土貨架、木制貨架。鋼筋混凝土貨架適合重型貨物，但占地面積過大，而且不易移動；木制貨架承重較差；本工程主要考慮采用鋼貨架。但冷庫屬于低溫高濕度環境，鋼制貨架做防腐防銹處理。

常規食品性通用貨架常規層數主要控制在五層以內，主要原因是堆垛車提升高度有一定限制。通常過高的貨架會使堆垛設備變的笨重且復雜，工程造價也會大大提高。

表2 下面是多層貨架規格

圖2 五層貨架堆垛實例

（3）托盤搬運車

托盤搬運車分為手動與電動兩種。

手動托盤搬運車：在使用時將其承載的貨叉插入托盤孔內，由人力驅動液壓系統來實現托盤貨物的起升和下降，并由人力拉動完成搬運作業。它是托盤運輸中最簡便、最有效、最常見的裝卸、搬運工具。

電動托盤搬運車由外伸在車體前方的、帶腳輪的支腿來保持車體的穩定，貨叉位于支腿的正上方，并可以作微起升，使托盤貨物離地進行搬運作業的電動插腿式叉車。

圖3 手動托盤搬運車

圖4 電動托盤搬運車

（4）托盤堆垛車

電動托盤堆垛車由外伸在車體前方的、帶腳輪的支腿來保持車體的穩定，貨叉位于支腿的正上方，并可以較高起升，進行堆垛作業的電動插腿式叉車。

電動托盤堆垛車是托盤貨架系統最重要的設備，它既可以做水平搬運也可以作塊狀堆垛。比較其他們提升設備如橋式堆垛機、有軌巷道堆垛機來說，電動托盤堆垛車具有任意移動，非常靈活的特點。電動托盤堆垛車目前最大提升高度能達到9m以上。

圖5 電動托盤堆垛車

3 建筑及制冷工程

（1）結構

高架庫房既有采用土建結構也有采用鋼結構，兩種結構均有不同的優缺點。土建結構一般采用框架或者無梁樓蓋兩種，框架優點是力學性能穩定，但存在梁高浪費空間的問題；無梁樓蓋力學性能較差，但沒有高度上的空間浪費。土建結構的缺點是跨度限制較大，混凝土柱間距導致貨架布置有一定困難，且地坪利用面積較低。鋼結構優點是跨度有保證，常規單跨可到18m～30m。鋼結構冷庫維護結構一般采用雙面聚氨酯夾芯板，連續發泡線長度可達9～13m以上。

（2）地坪

鋼筋混凝土地坪必須能承受貨架及叉車荷載，一般五層貨架均載在4～6t/m2。一般厚度在160～200mm，單層或雙層布筋。地坪按規范作膨脹縫，寬于5mm的縫用環氧樹脂填平。墻板與地坪在降溫后會裂開，同樣填平后作圓弧鋁收邊。

（3）月臺

通常高架冷庫月臺都采用全封閉高溫月臺，帶升降平臺或升降倉口。月臺溫度一般控制在+10℃以下，符合食品冷鏈要求。月臺門通常采用提升式保溫門，常見品牌如闊福。

（4）附屬用房

叉車充電間：位置靠近冷間，但不能設在冷間之內。磚墻實心結構，能承受充電器支架和充電器的重量。須保證有效的排除充電過程中產生的廢氣。

制冷機房：位置靠近冷間，若采用氟里昂系統因供液管道爬升高度需考慮足夠過冷度。若采用氨系統需考慮防火防爆距離。

（5）制冷系統

氨和氟里昂系統均可采用，各自優缺點不再贅述。高架庫的難點在氣流組織，由于庫高一般在9～12m之間，若僅采用冷風機強制空氣循環降溫，則溫度場非常不均勻，最頂層與底層溫差可達到5℃以上。若需要均衡溫度場，一種方案是通過風管噴口組織氣流，另一種方案則是采用分層排管加風機的形式。這兩種方案都有各自的優缺點，在設計過程中有很多值得探究的地方。

4 能耗及租賃

（1）能耗分析

冷庫耗電包括制冷用電、動力用電和照明用電。制冷用電包括壓縮機、氨泵、軸流風機和水泵用電。動力用電包括通風機、電梯和其他動力用電。常規凍結物冷藏耗電量指標一般控制在0.70～0.40度/噸日，貯存量越大，單位產品耗電量越低，冷卻物冷藏耗電量指標一般在0.90～0.60度/噸日。表3為常規冷藏庫耗電分析表。

表3 常規冷藏庫耗電分析表

（2）租賃分析

冷藏庫租賃的計費方式主要為按噸位與按面積兩種。按噸位計算主要缺點是由于貨物包裝形式、密度不同，相同重量占有庫容積也不同，而且存在冷庫干耗問題，對管理不利，目前大多數冷庫采取按面積或容積收費。若采用托盤貨架系統，比較方便的方式是按貨位收費。叉車堆垛費用可以均算至貨位中，或單獨按小時計算。

5 小結

多層托盤貨架系統比較容易實現冷庫的標準化、信息化管理，是國內商業物流冷庫發展的一大趨勢。

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Storage Analysis of Elevated Cold Storage

Jin Xi

( Sichuan Commercial Building Design Institute Co., Ltd, Chengdu, 610017 )

The characteristics of the cold storage overhead, the overhead storage of goods and packaging analysis, the multi-layer pallet rack system selection and refrigeration system construction choice, summed up the cold storage overhead comparing implementation of cold storage standardization, easy information management, is a major trend in the domestic commercial logistics development of cold storage.

Elevated refrigerated warehouse; goods and packing; palletizing; multilayer pallet rack system; warehouse analysis

1671-6612（2018）01-060-04

TG517

A

金 熹（1979.08-），男，本科，工程師，E-mail：8074706@qq.com

2017-05-13