冷庫雙面彩鋼聚異氰脲酸脂保溫板吊頂施工技術研究

孫健平 劉湘蘭 余志峰 王 莉 張方平

隨著我國社會經濟的快速發展和居民需求的不斷提升。市場對于冷庫質量、數量的需求也不斷提高，為響應碳中和的國家號召，創新節能技能已經成為冷庫行業新的發展主題。近年來，裝配式建造技術作為綠色施工的代表施工技術，在我國建筑領域得到了廣泛的推廣及應用[1]。中建五局九江水產城項目緊跟建筑領域高新技術應用趨勢，采用裝配式建造技術進行-20 ℃低溫冷藏保鮮庫室內庫板的施工[2]。

在采用彩鋼一體板進行保溫板施工時存在較多的拼接節點及加固點位。在冷庫運行過程中，拼接節點及加固點位如果處理不到位，會造成跑冷現象[3]。這不僅會影響冷庫的制冷效果，同時也會增加冷庫運行的能耗，情況嚴重時甚至會危及整個冷庫內生鮮的質量，造成貨物的損失。因此，優化保溫一體板拼接方式，提高加固點位斷冷措施的研究具有十分重要的現實意義。本文針對彩鋼保溫一體板跑冷問題，開展-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR保溫板吊頂施工技術研究，針對保溫板材質、拼接節點、加固點位進行技術研究及應用，提高裝配式保溫一體板的安裝質量，推動冷庫建設的低碳環保性，降低冷庫運行的能耗，同時有效減少運營成本，提高冷庫運營商的用戶體驗滿意度，充分發揮冷庫在降低碳排放中的積極作用。

1 工程概況說明

鄱陽湖九江水產城位于九江經濟技術開發區城西港區，東臨城西港區管理局，南接九瑞大道，西靠富和停車場，北接規劃建設的港興路，項目占地面積48958.45 m2，總建筑面積49884.20 m2。場區由西至東依次布置水產品常溫儲存庫、水產品低溫冷藏保鮮庫、水產品交易中心；場區四周建筑物及建筑周邊布置景觀綠化。

2#水產品低溫冷藏保鮮庫為單層建筑（局部3 層），總建筑面積為8657.07 m2，建筑高度為19.30 m，主要功能為水產品、海產品低溫冷藏保鮮庫。冷庫由2 個穿堂部分（設計溫度5 ℃）、2 個冷庫（設計溫度-20 ℃）組成，為保溫一體板，本次研究針對冷庫保溫部分施工內容開展。

2 保溫材料的選擇

冷庫保溫一體板性能的關鍵在于保溫材質，影響材質保溫性能的主要指標為吸水率、導熱系數，現在的主流保溫一體板是PIR 保溫板與PUR 保溫板：第1，PIR 中文名為“聚異三聚氰酸脂”，亦稱為“聚異氰脲酸脂”，又稱為“聚異三聚氰酸酯泡沫PIR”或者“三聚酯 PIR”。PIR 是由異氰酸鹽經觸媒作用后與聚醚發生反應制成發泡材料，物理與防火性比一般聚氨酯更優異，是一種理想的有機低溫隔熱材料，具有導熱系數小、輕質防震、適應性強的優點，廣泛應用于煉油廠、化工廠、乙烯、化肥、冷庫及建筑業保溫隔熱。第2，聚氨酯（Polyurethane，PUR）是一種由異氰酸酯與多元醇反應而制成的具有氨基甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物，材料性能優異、用途廣泛、制品種類多，因此用量最大。PUR 制品分為發泡制品和非發泡制品兩大類，發泡制品有軟質、硬質、半硬質PUR 泡沫塑料；非發泡制品包括涂料、粘合劑、合成皮革、彈性體和彈性纖維等。第3，將2 種材質不同性能進行綜合對比，PIR 有較低的導熱系數，可以較好地阻止熱傳導，且具有密封功能，可完全包裹修建外圍護結構，制止熱對流的發生，達到較好的節能目標。因此，選擇雙面彩鋼PIR 保溫板作為此次研究的保溫一體板，相關數據對比如表1 所示。

表1 PUR 與PIR 板材對比

3 雙面彩鋼PIR 保溫板拼接節點優化

傳統的保溫板拼接采用對接接口（圖1），兩板之間預留30 mm 距離，先采用封邊件進行外側封邊固定，再采用聚氨酯發泡劑灌縫直至溢出，刮平，最后進行內側封邊固定打膠斷冷。此方法進行灌縫會隨著時間的推移、溫度變化而產生熱脹冷縮，接縫位置會產生縫隙，從而導致跑冷。

圖1 對接節點（來源：網絡）

綜合考慮材料的熱脹冷縮及泡沫劑的耐久性，對節點設計進行優化，板材拼接節點優化為三凹槽彈性接縫（圖2），接口的設置借鑒榫卯結構，將板材接口位置分別設置凹凸槽口，槽口邊沿采用彩鋼板做成彈性封邊，拼裝前中間的大凹槽使用聚氨酯填縫劑進行滿涂，小凹槽處采用冷庫密封膠進行滿涂，隨后拼裝擠壓至冷庫密封膠擠出，刮除擠出部分并在外側拼縫間隙處增設一道冷庫密封膠，聚氨酯填縫劑+雙冷庫密封膠的密封體系能夠有效提高拼板的密閉性，彈性收邊間的同時也為密封材料提供了補充收縮。

圖2 三凹槽彈性接縫（來源：作者自繪）

4 雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂吊裝節點優化

傳統保溫板吊頂的吊裝方式為蘑菇頭尼龍螺栓吊裝，該吊裝方式采用M12 吊桿，吊桿與保溫板之間通過120 mm×50 mm×20 mm×3 mm 的C型鋼采用螺栓進行連接，如圖3 所示。保溫板與C 型鋼之間通過蘑菇頭尼龍螺栓進行固定。此固定方式對蘑菇頭尼龍螺栓的強度要求較高，同時需考慮該冷庫板吊頂兼顧制冷風機的安裝和檢修過程中的上人荷載，所以該種單點吊裝的連接方式對于一體板本身的強度是一種考驗。在上人過程中，非豎向的力矩會導致蘑菇頭尼龍螺栓與保溫板填充輕質材料之間產生水平方向拉扯，在這個作用過程中，蘑菇頭尼龍螺栓與保溫板之間會產生縫隙，從而導致跑冷現象，長此以往會對整個吊裝系統的耐久性造成一定程度的損害。此外，蘑菇頭尼龍螺栓的導熱系數為0.26 ～0.35 W/（m·K），遠高于PIR 材質的0.019 W/（m·K），會導致該處產生冷橋作用長期潮濕結露，增加制冷設備的能耗，同時對于吊桿等鐵件也會造成損害，會嚴重影響整個冷庫的安全性、適用性和耐久性，不能作為一個較好的吊裝方案選型。綜上，特此進行節點優化。本次優化針對3 個方面：

圖3 蘑菇頭尼龍螺栓吊裝（來源：作者自繪）

1）如圖4 所示，吊頂板下口將蘑菇頭尼龍螺栓改為吊桿對穿（圖4），在板材下側增設120 mm×50 mm×20 mm×3.0 mm 的C 型鋼作為背托板，C 型鋼下側放置100 mm×100 mm×2.8 mm的鍍鋅鋼板作為墊板，然后采用上口單螺母，下口雙螺母進行固定，下口螺母外露絲扣不少于3 個。在C 型鋼凹槽內采用冷庫專用噴泡劑噴泡并刮平，外側設置收邊件進行收口，采用硅膠嵌縫進行收邊件周邊處理，達到斷冷效果。整個加固體系既提高了拉結力，又避免了應力在該處的集中，有效解決了吊桿在該處開口造成保溫板的局部擠壓變形，避免降低材料強度，也防止該處開口在應力擠壓下不斷擴大，進一步造成的跑冷隱患。

圖4 C 型鋼 吊桿斷冷橋式連接節點（來源：作者自繪）

2）考慮吊桿為M12 的尺寸，吊桿穿越保溫板的洞口需大一號，保證吊桿有調整的空間，同時也避免吊桿與保溫板內填材料間的剛性連接，特此使用專用φ20 mm 的保溫板圓孔開孔器進行定位開孔，開孔完成后進行吊桿調整及固定，然后采用聚氨酯發泡劑進行圓孔周邊空隙的填縫處理，對溢出部分進行擠壓整平，進而使用寬度120 mm 的彩鋼平板壓縫，板底要貼隔汽膜膠帶。

3）待吊頂板吊裝到位后，針對吊頂板上側吊桿增設斷冷橋措施，該處斷冷橋方式為增加一條PVC 套管，套管規格為φ110×2.0 mm，套管高度為400 mm，套管包裹住吊桿，吊桿設置在套管居中位置，套管與吊頂板交接處采用冷庫專用膠進行固定，待膠干后，往套管內空進行聚氨酯發泡，發泡完成后套管頂部使用彩鋼封蓋。

5 -20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂施工技術

調研學習相關冷庫板安裝的施工工藝后，項目團隊在節點的優化及創新上達成了共識，形成了一定成果，本文依托九江水產城項目開展-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼聚異氰脲酸脂PIR 保溫板吊頂施工技術研究。

5.1 施工工藝流程

-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂施工工藝流程如下：主體結構驗收―測量放線―吊桿設置―板材運輸到位―現場板材二次加工及槽口打膠―板材吊裝就位―收緊固定安裝―收邊板安裝―收邊板縫聚氨酯發泡―清理―與交角處墻板拼縫―收邊發泡。

5.2 施工技術要點

5.2.1 施工準備

技術準備。根據項目實際情況編寫-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂工程專項施工方案，施工方案應包括吊桿安裝、保溫板安裝、安全措施等內容。吊頂板安裝前應向施工班組進行技術交底，操作人員應熟悉吊頂施工方案、保溫板排版圖、吊桿布置圖。

材料準備。按照吊頂板排版深化圖紙預制好保溫吊頂板材及相關配件，針對相關型材進行二次送檢。施工前要安排材料進場并做好進場驗收工作，主要包括：第1，應檢查吊桿、C 型鋼、冷庫專用膠、保溫板出廠合格證；第2，應按排版圖紙及配件規格、品種與數量明細表、支撐系統明細表核對進場產品的數量；第3，保溫板使用前應進行外觀質量檢查，保溫板表面應平整，無油污、破損和變形，拼接縫應無明顯缺陷。

現場準備。施工前要做好上一道工序的隱蔽驗收工作，各方確認無誤后方可進入下一道工序。根據施工需要配備好相應的人員和設備。根據設計圖紙放線、定位，安裝保溫吊頂板前，應將庫板邊緣的塑料保護膜清除干凈（其余部位塑料保護膜暫不清除，安裝完畢后再清除，防止庫板安裝過程中的損傷），以保證庫板與庫板之間的凸凹槽內無塑料保護膜，便于板之間外縫打膠，使膠與鋼板粘結緊密。庫板邊緣的發泡，如果出現部分高出的情況，應用鏟刀輕輕鏟平，并盡量避免對庫板板面面漆產生破壞。在修理庫板及施工的整個過程中，庫板應始終放在聚氨酯泡沫或聚苯泡沫等墊塊材料上進行，防止庫板著地。

5.2.2 吊頂定位

頂板吊頂前，首先應根據吊桿布置圖紙，用紅外線定位主吊梁和吊點在鋼架頂棚所在的中心線，再沿中心線用記號筆標定吊架和吊桿所在中心位置，并以此進行后續吊點的定位。

5.2.3 吊梁的固定

將絲桿和槽鋼用專用夾具固定在大梁上，絲桿下方連接C 型鋼主梁；輔助吊點位置，用三孔吊攀和M12 螺母固定在檁條上，絲桿下方連接C 型鋼輔吊梁，輔吊梁上連接M12 吊攀連接PVC 套管和絲桿。

5.2.4 吊頂板拼裝

頂板拼裝從拐角處的墻板位置開始，先將拐角處的頂板用專用運輸車運抵安裝位置，再將頂板表面覆膜撕掉。冷庫每塊頂板長度約4000 mm，在板的中心位置設計輔吊梁，用記號筆在C 型鋼標注吊點所在的水平位置，平均1.5 m 一個，用開孔器在劃線的中間位置開孔，開孔要圓潤光滑，不能有毛刺。用吊車或升降機將頂板升至墻板的頂端，將其中的一端固定在墻板的臺階上，另一端固定在C 型鋼吊梁上，然后將絲杠穿過頂板，用M12 吊攀與絲桿連接。在第一塊頂板的內槽和外槽打膠，打膠務必均勻、連續，嚴格檢控厚度和寬度，一只標準裝冷庫密封膠一般打10 m 長。安裝下一塊頂板，將頂板的兩端都固定在主梁18#C 型鋼上，中間用C 型鋼固定輔助吊點，并將第1 塊頂板和第2塊頂板鎖緊，然后依次拼裝其他頂板。

5.2.5 吊頂板斷冷橋處理

頂板安裝好之后，頂板吊頂上面的吊桿易形成冷橋[4]，應從聚氨酯夾芯板上部開始沿絲桿向上用套管灌注發泡料做400 mm 的斷冷橋。同時，吊頂板與墻板交接處、吊頂板拼縫處采用低溫專用膠灌注密封[5]，在板縫的內槽和外槽兩側均需密封飽滿。

6 施工質量控制要點

主控項目包含以下幾點：板的安裝位置及排板布置應符合設計要求；板與主體結構之間的連接應牢固、穩定，連接方法應符合設計要求；板縫表面應涂抹密封膠[6]；夾芯板安裝所用密封材料的品種及密封方法應符合設計要求；板順向連接預留縫隙及轉角連接處預留空隙空間等處應灌制聚氨酯，且不得有空腔現象；檢查穿越板的結構構件、金屬管道，當板兩側有溫差時，隔斷冷橋的處理措施應符合設計要求。

一般項目包括以下幾點：板安裝應平整、位置正確；轉角應規整；板面清潔、無膠痕、油污，無明顯劃痕、磕碰、傷痕；板外觀應平整、光滑、色澤一致，接縫應順直；板上所開的孔洞、槽、盒等應位置準確、切割方正、邊緣整齊；板縫表面涂抹的密封膠應均勻美觀；板表面壓條應平直、接口嚴密、安裝牢固。

吊頂板安裝完成后對于其表觀質量也應進行現場實體檢測，各項數據要求如表2 所示。

表2 板安裝的檢查方法和允許偏差

7 施工質量保證措施

為確保冷庫保溫一體板吊頂的整體施工質量，在施工全過程中需針對各個工序建立嚴格的檢查和驗收制度，制定相關檢查驗收節點，明確相關責任主體及責任人，確保工作落實到位，認真執行三檢制度，未經驗收合格不允許進入下一道工序，使整個施工工藝可實施、可追溯，具體為：

1）嚴格落實材料進場驗收制度，各部門聯動驗收，核實材料規格、型號、一檢報告、合格證，及時進行二檢送檢。確保材料質量滿足要求，吊頂板選用合格產品，嚴禁使用有嚴重缺陷或不合格的產品。

2）配合機電、消防、智能化等專業的管線定位工作，管線、線盒開槽、開孔必須提前進行深化，圖紙經各方確認后，在廠里與吊頂板一次成型，減少后期跑冷風險。

3）吊桿、連接件、角碼等配件提前進行拉伸性能檢測，抗拉力的設置要考慮吊頂以上需進行人員檢修的荷載，確保吊頂板的使用安全性能。

4）所有吊頂板與墻板轉角的部位由于采用切斜角的方式進行鏈接，是冷庫內最易形成冷量流失的部位。因此，在轉角的陰角和陽角部位應將切口擴開，用發泡料充分灌注后，再用陰角和陽角條包裹密封，同時在邊口打密封膠密封嚴實。

5）在庫體處進行焊接或切割等高溫工作時，應配備滅火器、水、濕布，以防高溫工作時庫板燃燒引發火災。

6）吊頂板整體施工完成后要進行二次節點排查處理，確保所有節點處理無遺漏，必要時進行二次斷冷處理，提高整體施工質量，規避后期跑冷風險。

8 結語

針對裝配式冷庫保溫一體板吊頂區域易產生跑冷的問題，本文依托中建五局九江水產城項目開展-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂施工技術研究。-20 ℃低溫冷藏保鮮庫雙面彩鋼PIR 保溫板吊頂施工技術主要包含裝配式保溫板吊頂板材質的選擇和吊頂板施工節點優化技術研究兩部分，通過選用導熱系數低的材質、多階段多節點的斷冷措施，可提高冷庫的密閉性，從而有效提升冷庫保溫隔熱效果、降低冷庫能耗、減少運營成本，提高冷庫運營用戶體驗滿意度和冷庫的安全性、穩定性及使用壽命，為今后類似的冷庫板安裝工程提供借鑒和參考。