1000噸果品冷藏庫熱工計(jì)算方案1.1冷藏庫噸位分配及分間設(shè)計(jì)總庫容量為1000噸，分配成六個冷藏間，1號和2號冷藏間庫容均為100噸，靠近站臺；3、4、5、6號冷藏間的庫容均為200噸。這樣分配的目的是便于調(diào)節(jié)，對于1000噸以上的冷藏庫，應(yīng)在靠近站臺側(cè)分設(shè)1～2個100噸的冷間，冷間大小搭配，在貨物流量變動的時候便于調(diào)節(jié)管理。對于中小型冷庫，不做專門的分檢間，果品在站臺上分檢、包裝，因此，站臺可做得稍大些，且應(yīng)有遮陽設(shè)施。1.2果品堆放形式的確定此次果品冷藏庫設(shè)計(jì)以蘋果為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。果品的堆放形式有散堆、紙箱堆碼、木箱堆碼等，紙箱堆放不科學(xué)、不易管理且易壞；紙箱堆放高度有限，故選用木箱堆碼，木箱尺寸長×寬×高=1m×1m×0.8m，重約50kg。裝貨時由電瓶叉車由里向外裝。1.3冷藏庫尺寸計(jì)算根據(jù)公式：（2-1）式中G—冷庫計(jì)算噸位（t）； V1—冷藏間的公稱體積（m3）；η—冷藏間的體積利用系數(shù)；ρs—食品的計(jì)算密度（kg/m3）根據(jù)資料[1]P101表4查得箱裝鮮水果的密度為ρs=300kg/m3。根據(jù)公式（2-1）得，200噸的冷藏間根據(jù)資料[1]表3.0.3初步估計(jì)其η=0.5得到V=1333m3。貨物堆高的確定：堆放7層，每層0.8m，則堆高h(yuǎn)=7×0.8=5.6m，貨物距定不小于300mm，設(shè)計(jì)取500mm，貨物與地面之間的墊板厚度取100mm，那么冷藏間的凈高H=5.6+0.5+0.1=6.2m。建筑上規(guī)定墻間距以3為模數(shù)，所以200噸容量的冷藏間尺寸可定為：長×寬×高=18m×15m×6.2m。100噸的冷藏間根據(jù)《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.0.3初步估計(jì)其η=0.4得到V=833m3。同理，墻間距以3為模數(shù)可得到100噸容量的冷藏間尺寸為：長×寬×高=18m×12m×6.2m。1.4冷藏庫建筑平面設(shè)計(jì)1.4.1庫址的選擇根據(jù)資料[1]P14第4.1.1條，冷庫庫址的選擇應(yīng)符合下列要求：1）庫址不宜選在居住區(qū)集中的地區(qū)。經(jīng)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃、環(huán)保部門批準(zhǔn)，可建在城鎮(zhèn)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)；

2）庫址應(yīng)選擇在城市居住區(qū)夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；

3）庫址周圍應(yīng)有良好的衛(wèi)生條件，必須避開和遠(yuǎn)離有害氣體、灰沙煙霧、粉塵及其他有污染源的地段；

4）庫址應(yīng)選擇在交通運(yùn)輸方便的地方；

5）庫址必須具備可靠的水源和電源；

6）庫址宜選在地勢較高，干燥和地質(zhì)條件良好的地方；1.4.2穿堂設(shè)置此果庫為中型冷藏庫，中小型冷庫一般不做預(yù)冷間，中間設(shè)穿堂，穿堂設(shè)計(jì)為常溫穿堂，用叉車進(jìn)出貨品，蘋果可在穿堂內(nèi)預(yù)冷、預(yù)熱，穿堂也可做大一點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中，穿堂設(shè)為6米。1.4.3公路站臺設(shè)置根據(jù)資料[1]P16，公路站臺應(yīng)符合下列規(guī)定：1）公稱體積大于4500m3的冷庫，其站臺寬度為6～8m，公稱體積小于4500m3的冷庫，其站臺寬度為4～6m，本庫設(shè)為7m；2）站臺邊緣頂面高出站臺下地面0.9～1.4m，，根據(jù)需要可設(shè)高度調(diào)節(jié)板。本庫設(shè)為1m;3）站臺邊緣頂側(cè)面應(yīng)涂有明顯的黃、黑相間防撞標(biāo)示色帶。4）站臺上應(yīng)設(shè)罩棚，靠站臺邊緣一側(cè)如有結(jié)構(gòu)柱時，柱的邊緣距站臺邊緣凈距不得小于0.6m；罩棚頂板應(yīng)挑出站臺邊緣的部分不得小于0.75m，罩棚凈高應(yīng)適應(yīng)運(yùn)輸車輛的高度，且應(yīng)設(shè)有組織排水。1.4.4冷藏庫總平面設(shè)計(jì)根據(jù)資料[1]P16第4.3.1條規(guī)定，庫房布置應(yīng)符合下列要求：1）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝流程要求，運(yùn)輸線路要短，避免迂回和交叉；2）冷藏間平面柱網(wǎng)尺寸和層高應(yīng)根據(jù)貯藏貨物的包裝規(guī)格、托盤大小、堆碼方式以及堆碼高度等使用功能確定，并應(yīng)綜合考慮建筑模數(shù)及結(jié)構(gòu)選型的合理；3）冷間應(yīng)按不同的設(shè)計(jì)溫度分區(qū)、分層布置；4）冷間建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少其隔熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面積5）庫房工作人員需要的辦公室，烘衣室，更衣室，休息室及衛(wèi)生間等輔助房間宜布置于穿堂附近。此果庫為中型果庫，因此用鏟車進(jìn)出貨品，穿堂寬度定為6m，站臺高度定為1.2m，長為32m，寬為6m。具體布置如圖2-1所示：圖2-1庫房建筑平面布置圖1.5庫房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算1.5.1隔熱材料的選擇要求及隔熱層的施工方法根據(jù)資料[1]P17，隔熱材料的選擇應(yīng)符合下列要求：1）熱導(dǎo)率??；2）不散發(fā)有毒或異味等對食品有污染的物質(zhì)；

3）難燃或不燃燒，且不易變質(zhì)；

4）塊狀材料應(yīng)溫度變形系數(shù)小，易于在施工現(xiàn)場分割加工，且便于與基層粘結(jié)；

5）地面、樓面采用的隔熱材料，其抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.25MPa；根據(jù)資料[2]P42隔熱層施工方法有內(nèi)貼法和外貼法兩種：內(nèi)貼法：當(dāng)隔熱層設(shè)在外圍擋墻的內(nèi)側(cè)時，以外圍擋墻作為鋪設(shè)隔熱層的基層，施工程序有外向內(nèi)進(jìn)行。內(nèi)貼法缺點(diǎn)是建設(shè)周期長，而且在施工維修等方面很困難。外貼法：當(dāng)隔熱層設(shè)在內(nèi)襯墻的外側(cè)，以內(nèi)襯墻作為鋪設(shè)隔熱層的基層，內(nèi)襯墻砌筑好以后，施工程序由內(nèi)向外進(jìn)行，庫內(nèi)的制冷設(shè)備安裝就可以與土建施工平行作業(yè)，從而縮短了建設(shè)周期；而且大大改善了粘貼瀝青油氈防潮隔氣層和隔熱層的工作條件；施工和以后的檢查維修都很方便，不會影響到冷間的工作。除此之外，外貼法相當(dāng)于是建筑外保溫，而聚氨酯硬泡噴涂用于外墻外保溫是一項(xiàng)新型建筑節(jié)能技術(shù)，經(jīng)過在工程實(shí)例中的運(yùn)用，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢是很明顯的。1.5.2外墻結(jié)構(gòu)材料的選擇計(jì)算（1）外墻結(jié)構(gòu)外磚墻采用370mm厚，密實(shí)度強(qiáng)，隔蒸汽滲透能力強(qiáng)，熱惰性好，延遲時間長。隔熱層可采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，這種材料具有輕質(zhì)、強(qiáng)度高、隔熱性能好、成型工藝簡單，可預(yù)制、現(xiàn)場灌注發(fā)泡成型或噴涂，阻燃性能好的特點(diǎn)。根據(jù)上面的比較：選擇外貼法。圖2-2外墻結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)資料[1]P117表11查得各層材料的導(dǎo)熱率及蓄熱系數(shù)：1---20厚1:20水泥砂漿抹面：λ1=0.93W/(m·℃),蓄熱系數(shù)S1=10.35W/(m2·℃)；2---370厚磚墻：λ2=0.81W/(m·℃),S2=9.65W/(m2·℃)；3---20厚1:20水泥砂漿找平：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)；4---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R4=0.041W/（㎡.℃）；5---硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料隔熱層：λ5=0.031W/(m·℃),S5=0.28W/(m2·℃)；6---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R6=0.041W/（㎡.℃）；7---120厚磚內(nèi)襯墻：λ7=0.81W/(m·℃),S7=9.65W/(m2·℃)；8---20厚1:20水泥砂漿抹面：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)。（2）確定外墻隔熱材料的厚度（2-2）αw—庫房圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)[W/(m2·℃)]；αn—庫房圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)[W/(m2·℃)]；d—圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的厚度（m）；λ—圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的熱導(dǎo)率[W/(m·℃)]；R—圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的熱阻[m2·℃/W]；R0—圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱阻[m2·℃/W]；根據(jù)資料[1]表4.4.6查得αw=23W/(m2·℃)，αn=18W/(m2·℃)。根據(jù)資料[1]B.0.1知：冷間外墻屋面或頂棚總熱阻，可根據(jù)夏季空氣調(diào)節(jié)日平均溫度與室內(nèi)溫度的溫差乘以修正系數(shù)a值進(jìn)行修正。冷藏間的設(shè)計(jì)溫度為0℃，一般熱惰性指標(biāo)D＞4，根據(jù)資料[1]表B.0.1-1查得溫差修正系數(shù)a=1.10，則室內(nèi)外溫差a△t=1.1×（26.1-0）=28.71℃，查表B.0.1-2,面積熱流量取10W/㎡,得熱阻：R0=1.871m2·℃/W。將各個參數(shù)代入公式（2-2），得，絕熱材料厚度d=0.063m，設(shè)計(jì)中考慮25%的富裕量，得到d=0.063×1.25=0.08m，取整得d=100mm。（3）計(jì)算外墻熱惰性指標(biāo)由資料[1]第4.4.8條：……（2-3）式中D—圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)；R1,R2—各層材料的熱阻[m2·℃/W]；S1,S2—各層材料的蓄熱系數(shù)[W/(m2·℃)]。其中，將各個參數(shù)代入公式（2-3）得：D=7.41＞4（4）防止外墻結(jié)構(gòu)表面結(jié)露的校核計(jì)算根據(jù)資料[1]第4.4.7條：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻R必須大于下式計(jì)算出的最小總熱阻Rmin：（2-4）式中Rmin—圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小總熱阻[m2·℃/W]；tg—圍護(hù)結(jié)構(gòu)高溫側(cè)的氣溫（℃）；（見資料[1]第3.0.6條）td——圍護(hù)結(jié)構(gòu)低溫側(cè)的氣溫（℃）；tl——圍護(hù)結(jié)構(gòu)高溫側(cè)空氣露點(diǎn)溫度(℃)；通過夏季室外空氣調(diào)節(jié)日平均溫度和計(jì)算相對溫度查i-d圖即可得露點(diǎn)溫度。Rw——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱熱阻[m2·℃/W]；（見資料[1]第4.4.6條）b——熱阻修正系數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D≤4時：b=1.2其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)：b=1.0tg=26.1℃,td=0℃，tl=21.1℃,Rw=0.043m2·℃/W,b=1.0。代入上式，得Rmin=0.23m2·℃/W<R0符合不結(jié)露要求。（5）計(jì)算外墻傳熱系數(shù)(2-5)式中K0—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)[W/㎡.℃];—圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱阻[m2·℃/W]。(2-6)將各個參數(shù)代入公式（2-6），得m2·℃/W,代入公式（2-5），得外墻的傳熱系數(shù)：=0.25W/㎡.℃。1.5.3庫房地坪結(jié)構(gòu)材料的選擇計(jì)算（1）地坪結(jié)構(gòu)高溫冷藏庫由于由于庫內(nèi)溫度較高（0℃），根本不存在地基凍脹的問題，因此可按一般建筑物處理，但仍需設(shè)置隔熱和防潮層，根據(jù)資料[2]確定出地坪的構(gòu)造，如圖2-3所示。圖2-3地坪結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)資料[1]4.4.1第5條規(guī)定：地面、樓面采用隔熱材料，其抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于0.25MPa。再從導(dǎo)熱率和經(jīng)濟(jì)角度考慮，采用導(dǎo)熱率小，價格相對便宜且承壓能力足夠的隔熱材料，故地面可采用泡沫混凝土（瀝青鋪砌）。根據(jù)資料[1]P117表11查得各層材料的導(dǎo)熱率及蓄熱系數(shù)：1---80厚鋼筋混凝土粘結(jié)層隨搗隨抹平：λ1=0.1.55W/(m·℃),蓄熱系數(shù)S1=14.94W/(m2·℃)；2---20厚1:20水泥砂漿護(hù)氈層：λ2=0.93W/(m·℃),S2=10.35W/(m2·℃)；3---9mm厚二氈三油防潮隔汽層：熱阻R3=0.041W/（㎡.℃）；4---泡沫混凝土隔熱層：λ4=0.128W/(m·℃),S5=1.33W/(m2·℃)；5---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R5=0.041W/（㎡.℃）；6---100厚素混凝土墊層，刷冷底子油一道：λ6=1.51W/(m·℃),S7=13.36W/(m2·℃)；7---素土夯實(shí)。（2）確定地坪隔熱材料的厚度根據(jù)資料[1]表4.4.6，直接鋪設(shè)在土壤上面的αw可以不計(jì)，即αn=18W/(m2·℃)αw=0W/(m2·℃)。根據(jù)資料[1]4.4.11條，地面總熱阻R0=3.18m2·℃/W。將各層材料的λ、d和R及以上參數(shù)代入公式（2-2），得到隔熱層材料厚度d=0.372m，考慮富裕量，取整：d=400mm。（3）計(jì)算地坪結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)將地坪各層材料的參數(shù)代入公式（2-3）得到地坪結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D=6.11＞4（4）計(jì)算地坪傳熱系數(shù)將地坪各層材料的參數(shù)代入公式（2-6），得m2·℃/W,代入公式（2-5），得外墻的傳熱系數(shù)：=0.30W/㎡.℃。1.5.4庫房屋面料的選擇計(jì)算（1）屋面結(jié)構(gòu)冷藏庫屋面除了防止風(fēng)、雨、雪、對庫內(nèi)的侵襲外，還要具備絕熱的功能。一種是閣樓式絕熱屋面，這種做法對熱工方面的要求比較高，本設(shè)計(jì)中不采用；另一種是整體式絕熱屋面，它是將屋面防水構(gòu)造與絕熱層的隔汽構(gòu)造結(jié)合起來，有如普通的保溫屋面構(gòu)造，屋面設(shè)置架空通風(fēng)層，這樣能使屋面油氈溫度大為降低，減少庫房的冷耗和屋頂板的伸縮開裂，防止油氈老化。屋面的構(gòu)造采用下貼法。其做法是在鋼筋混凝土屋面板底面粘貼絕熱層，該做法具有以下優(yōu)點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)屋面油氈和現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板共同組成防水隔汽層，所以它的蒸汽滲透阻較大，對保護(hù)絕熱材料的干燥很有利；eq\o\ac(○,2)屋蓋的絕熱層與外墻的絕熱層易連成整體，避免冷橋；eq\o\ac(○,3)如絕熱材料損壞，也便于檢查，翻修絕熱層時，不影響屋蓋上部構(gòu)造，在更換屋面防水油氈時亦不致影響絕熱。圖2-4下貼法屋面結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)資料[1]P117表11查得各層材料的導(dǎo)熱率及蓄熱系數(shù)：1---架空通風(fēng)層；2---5.5mm厚一氈二油防水層：熱阻R2=0.026W/（㎡.℃）；3---20厚1:20水泥砂漿抹面層：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)；4---100mm厚鋼筋混凝土屋蓋：λ4=1.550W/(m·℃),S4=14.94W/(m2·℃)；5---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R5=0.041W/（㎡.℃）；6---硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料隔熱層：λ7=0.031W/(m·℃),S7=0.28W/(m2·℃)；7---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R7=0.041W/（㎡.℃）；8---20厚1:20水泥砂漿抹面：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)。（2）確定屋面隔熱材料的厚度根據(jù)資料[1]表B.0.1-2查得樓面總熱阻R0=1.871m2·℃，根據(jù)資料[1]表4.4.6查得αw=23W/(m2·℃)，αn=12W/(m2·℃)。將各層材料的λ、d和R及以上參數(shù)代入公式（2-2），得到隔熱層材料厚度d=0.87m，考慮富裕量，取整：d=150mm。（3）計(jì)算屋面結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)將地坪各層材料的參數(shù)代入公式（2-3）得到地坪結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D=4.1＞4（4）計(jì)算屋面結(jié)構(gòu)最小傳熱熱阻由于屋面與外墻都是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所以最小傳熱熱阻相同，即Rmin=0.23m2·℃/W<R0=1.871m2·℃/W，符合不結(jié)露要求。（5）計(jì)算屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)將屋面各層材料的參數(shù)代入公式（2-6），得m2·℃/W,代入公式（2-5），得屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)：=0.22W/㎡.℃。1.5.5庫房內(nèi)隔墻料的選擇計(jì)算（1）內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)同溫庫內(nèi)隔墻一般不設(shè)絕熱層，但是本設(shè)計(jì)是高溫果品冷藏庫，分隔墻是相鄰兩個高溫庫的隔墻，進(jìn)出冷庫時，溫度波動較大，其隔墻應(yīng)做絕熱處理，考慮到相鄰庫溫波動可能較大，所以設(shè)置了雙面隔汽層。內(nèi)隔墻不應(yīng)直接鋪在地基土壤上，而應(yīng)砌筑在絕熱層上面的鋼筋混凝土層上，否則就會有把墻基凍鼓抬起的可能。因此，內(nèi)隔墻應(yīng)該是非承重墻。結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。圖2-5內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)資料[1]P117表11查得各層材料的導(dǎo)熱率及蓄熱系數(shù)：1---20厚1:20水泥砂漿抹面：λ1=0.93W/(m·℃),S1=10.35W/(m2·℃)；2---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R2=0.041W/（㎡.℃）；3---硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料隔熱層：λ3=0.031W/(m·℃),S3=0.28W/(m2·℃)；4---20厚1:20水泥砂漿找平：λ4=0.93W/(m·℃),S4=10.35W/(m2·℃)；5---240厚磚墻：λ5=0.81W/(m·℃),S5=9.65W/(m2·℃)；6---20厚1:20水泥砂漿找平：λ6=0.93W/(m·℃),S6=10.35W/(m2·℃)7---硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料隔熱層：λ7=0.031W/(m·℃),S7=0.28W/(m2·℃)；8---9mm厚二氈三油隔汽層：熱阻R8=0.041W/（㎡.℃）；9---20厚1:20水泥砂漿抹面刷大白漿兩道：λ9=0.93W/(m·℃),S9=10.35W/(m2·℃)。（2）確定屋面隔熱材料的厚度根據(jù)資料[1]表B.0.2查得樓面總熱阻R0=1.00m2·℃，根據(jù)資料[1]表4.4.6查得αw=0W/(m2·℃)，αn=18W/(m2·℃)。將各層材料的λ、d和R及以上參數(shù)代入公式（2-2），得到單側(cè)隔熱層材料厚度d=0.03m，考慮富裕量，取整：d=50mm。（3）計(jì)算屋面結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)將地坪各層材料的參數(shù)代入公式（2-3）得到地坪結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D=4.5＞4（4）計(jì)算屋面結(jié)構(gòu)最小傳熱熱阻根據(jù)最小傳熱熱阻公式（2-4）：tg=10℃,td=0℃，tl=7℃,Rw=0.056m2·℃/W,b=1.0。代入上式，得m2·℃/W<R0，符合不結(jié)露要求。（5）計(jì)算屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)將屋面各層材料的參數(shù)代入公式（2-6），得m2·℃/W,代入公式（2-5），得外墻的傳熱系數(shù)：=0.46W/㎡.℃。1.6校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透組根據(jù)資料[1]4.5.1條：圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)計(jì)溫差大于或等于5℃時，應(yīng)在溫度較高一側(cè)設(shè)置隔汽層。由于在設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)的絕熱層時，考慮到延安地區(qū)在冬天時，室外溫度有可能會低于庫溫，所以，在兩側(cè)都設(shè)置了隔汽層。在校核整齊滲透組時，選最不利一側(cè)校核，即以室外側(cè)為高溫側(cè)驗(yàn)算。根據(jù)資料[1]4.5.2條，圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蒸汽滲透阻可按下式驗(yàn)算：（2-7）式中H0—圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱層高溫側(cè)各層材料（隔熱層以外）的蒸汽滲透阻之和（m2·h·Pa/g）；Psw—圍護(hù)結(jié)構(gòu)高溫側(cè)空氣的水蒸氣壓力（Pa）；Psn—圍護(hù)結(jié)構(gòu)低溫側(cè)空氣的水蒸氣壓力（Pa）。（