美式冷库工艺阐述

美式冷库工艺阐述

XX冷链物流XX项目位于XX省XX市经济技术开发区,是目前为止XX首个美式冷库项目。它的特殊性不仅体现在占地面积、檐口高度等直观的物理方面，更体现在施工工艺、防冷桥控制、保温程度控制等更偏重于实用的性能保证方面。形象一点来说，它就如同是一个巨型的冰箱，使温度最低控制在-25℃。

如若从美式冷库的概念、来源、发展到施工方法、后续维护等等各个方面进行研究的话，这一课题对于我们来说才刚刚开始。

传统的“冰箱”

目前冷库建筑的建造方式主要有三种形式：一是采用砌块和钢筋混凝土结构加保温建造的土建冷库；二是轻钢结构加装配式冷库型式；三是土建或钢混结构加装配式冷库型式。选用具体型式主要可根据不同区域、地理环境、投资成本、运行成本等因素而决定。

1.土建冷库

在冷库体结构形式上，单层冷库多采用梁板式结构，多层冷库则采用无梁楼盖结构形式。冷库的墙、柱、楼板等主体采用砌块、钢筋混凝土结构，冷库墙体内侧粘贴保温层，

保温层两侧需做防潮隔汽层，内侧再做土建防护层。冷库的保温材料由稻壳、软木、聚苯乙烯后发展为聚氨酯喷涂。防潮隔汽材料已淘汰石油沥青油毡的作法，而改用聚氨酯防水涂料及聚乙烯薄膜现场铺贴的作法。土建冷库的围护结构属重型结构，热惰性较大，受外界空气温度及太阳辐射引起的温度波动较小，库温较稳定。

土建冷库的优点是坚固，承重高，防火和耐久性好；缺点是施工工期较长，自重较重，地质情况要求高，冷库内柱子较多，影响货物堆放，降低了冷库的有效使用容积。和欧美不同的是，日本由于土地有限，大城市还是以多层冷库居多，为钢筋混凝土结构。根据我国冷库设计规范GB50072的规定，冷库外围护结构单位面积的热流量一般控制在l0～12W/m2。为了减少围护结构的传热量，很多国家建议隔热层适当加厚，法国、前苏联、日本等国在设计隔热层时，热流量已主张按 6.98～8.14W/m2选取。

2.轻钢结构加装配式冷库

随着轻钢结构的发展和现代物流的需要，大柱网、大跨度钢结构装配式冷库迅猛发展。冷库承重采用钢柱、钢梁等轻型钢结构型式，保温采用预制库板现场拼接。轻钢结构与保温板之间，有两种结构形式：一种是外保温，另一种是内保温。保温板在承重结构的外侧，称为外保温，反之为内保温。为了降低太阳的辐射热，在冷库设计布置过程中应减少

西晒，屋顶采用B-36底板（板厚≥0.8mm）上侧布设一定厚度的保温层，采用高反射率的TPO防水卷材，降低辐射热对冷库的影响。国内多采用内保温方式，主要是考虑结构与地坪隔热处理；而国外多采用外保温方式，结构与地坪使用了隔热垫块的技术措施。

轻钢结构加装配式冷库这种形式的围护结构属轻型结构，热惰性较小，受外界空气温度及太阳辐射引起的温度波动较大。这种结构型式的缺点是防火性差，投资成本和维护费用较高。

近年来，我国装配式冷库有了很大的发展，由于它重量轻，刚性好，强度高，结构紧凑，安装快捷，美观卫生等优点，越来越受到用户的青睐，特别在中小型冷库建造中，装配式冷库逐渐取代了以稻壳、矿渣棉、软木为隔热层的土建冷库。装配式冷库的库板可分为粘贴型与浇注型两类，后者应用较广。库板的面板材料有镀锌钢板、喷塑复合板、铝合金板、胶合板和不锈钢板等，面板一般都作压筋处理。两面板间的隔热材料有聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料，前者因有较好的保温性和抗湿性，应用较广。采用这种方式可无需设防潮隔汽层，但要做好库板间接缝处理，通常的方法有锁钩联接或聚氨酯灌发，前者施工较方便。

3.土建或钢混结构加装配式冷库

冷库结构为土建结构，保温采用预制冷库板，这种形式

较为多用。钢混结构介于以上土建和轻钢结构之间，它可适应大跨度要求，墙体为土建形式，屋顶采用钢梁或钢网架结构。跨度小、荷载低的一般选用钢梁（一般钢梁单跨跨度不超过30米）；跨度大、荷载重的选用钢网架结构。土建或钢混结构加装配式冷库型式的维护结构热惰性介于以上两种型式之间，它在一定程度上避免了以上两种结构的缺点，近年来也应用较多。

结构型式的不同，所消耗的能源也不相同，它直接影响工程造价和建筑效果。应经过充分的验算和经济分析比较，设计出最经济合理的结构方案。

美式“冰箱”

近年来,装配式冷库由于其机动灵活，结构紧凑，建设周期短，投资少，见效快而深受用户的欢迎。而美式装配式冷库集中了装配式冷库大部分优点：轻型钢结构主体（自重轻、施工快），外保温结构（空间大、美观卫生）、地坪与结构的处理效果最佳、先进完整的屋面系统等，决定了美式冷库在冷库行业的引领方向。

采用美式冷库外保温工艺，节约土地，提高冷库的容积率，增加效益。中国传统的仓储冷库，占地面积大，土地利用率比较低。一般采用的是混凝土框架结构，外面砌墙，中间是隔热层，里面是保温层。这种传统的冷库屋面的厚度一般在500～600毫米，墙体的厚度在800毫米左右，而美式

冷库采用钢结构形式，外墙采用双面聚氨酯复合保温板，外墙的厚度在200毫米左右，屋面的厚度在250毫米。整个冷库的空间利用率比较高。另外，传统的地下式冷库一般只有冷藏功能，而这种现代的仓储冷库不仅具有冷藏功能，而且还具有物流功能。

而XX冷链物流XX项目正是这样一种美式装配式冷库，它采用外保温工艺，这是江苏省内第一个采用美式外保温工艺的冷库，也是国内最大的装配式冷库。是美式冷库在国内推广应用的示范工程。

搭建工艺

1、保温隔汽

冷库工程建设最关键的是保温隔汽系统的处理。

整个冷库就是一个大冰箱，不能出现任何的漏气点。冷库工程的施工，要求地面、墙体及屋面的保温隔汽系统应连成一个密闭的整体。如出现漏气情况就会影响到冷库的整体使用功能，有时严重的需要将整个围护拆除，进行处理，维修费用大。因此保温系统的密闭性处理节点是本工程施工的一个难点，也是冷库工程建设成败的关键所在。

冷库工程施工的关键点在于冷库的保温隔汽系统施工以及机电工程的安装。太古南京冷库工程保温隔汽系统施工重点在于确保保温隔汽系统的密闭性处理措施以及防冷桥节点,也就是防止冷量传递节点的处理。特别是这种美式冷

库主体结构均采用钢结构，钢材的导热系数大，必须采取有效保温措施。

2、关键部位防冷桥

（1）柱身冷桥预防。冷库钢柱安装前，底部整平处理，巴斯夫保温垫块安装方法，地脚螺栓为易产生冷桥节点，针对螺栓孔的发泡处理及隔汽处理。

（2）墙板与地坪搭接及屋面保温搭接处冷桥预防。所有外墙板安装时，与地坪保温层搭接处，内层彩钢板进行现场切断防冷桥处理；所有外墙板安装时，与屋面保温层中间层搭接处，内层彩钢板进行现场切断防冷桥处理；控制室外墙板安装时，下部与屋面保温层中间层搭接处，内层彩钢板进行现场切断防冷桥处理。由于库房运营温度在12度至零下25度，墙板与地坪搭接部位首先做好地坪的隔气层，基层结构板及保温层和其表面铺一层厚度大于0.3mm的隔气膜（PE），搭接长度为100，防治冷量的损失。除了做好地坪的隔气层之外，还应做好保温层，库内外温差比较大，需要隔热效果好，对于防治冷量的损失也有着重要性，围绕柱头应加设10mm聚苯乙烯泡沫板做隔离缝；沿四周墙边采用聚氨酯发泡做隔离缝；隔离缝表面20mm深采用“Permaflex FS”冷库专用密封胶填缝。

（3）超平地面因会有重物或叉车进出，对于防冷桥处理同为重要，在浇筑超平地面混凝土时需铺设钢筋网片，混

凝土为C35，厚度为200厚。混凝土中铺设双层双向钢筋，沿通道纵向Φ14@100，横向14@250，缝边增加2Φ14@100，保护层厚度上下各为30；中柱的柱头为圆弧形，边柱的柱头为伴圆弧形，且设有100x150mm高的混凝土踢脚，在施工工程中，要保证混凝土的干透，大概三周以上的时间。

（4）库门、穿墙板管道处防冷桥处理技术。一是使围护结构各部分的隔热层和隔汽防潮层连接成整体，避免隔热层与外部空气直接接触；二是对可能形成冷桥的构件、管道等，在其周围和沿长度方向作局部的隔热、隔汽防潮处理，使高温侧不致产生凝结水或冰霜。电缆线槽穿夹心彩钢板墙体（穿堂进入冷间），预留洞口与线槽之间、线槽内采用不燃保温材料（玻璃棉）填塞密实，墙体两侧用拉铆钉固定防火隔板，防火及防冷桥为此部分关键点。

（5）柔性屋面的施工技术。屋面工程施工是冷库工程一大重点，也是一大难点。太古南京冷库屋面保温层采用的是挤塑聚苯板（XPS），屋面防水面层采用的TPO聚酯纤维内增强型热塑性聚烯烃防水卷材，这层防水卷材也是工程完成后的屋面。而在防水卷材与保温板之间加设一道PE隔气层。如采用常规做法进行处理，用一般的螺钉把防水卷、隔气层、保温板紧固起来，冷量就会通过螺钉传递出来，螺钉成为传递冷量的“桥梁”，外面的热气遇到里面传递出的冷量就会凝固，最终导致屋面防水卷材结霜拱起。

针对冷库工程的特殊要求，该项目专门设计了特殊紧固件，将紧固件分为两个部分，固定螺丝在下部，上部采用塑料套筒连接，套筒内采用发泡聚氨酯填充，采用这样的处理方法将金属固定件的冷桥隔断，从而有效避免日后在紧固件处出现结霜结冰起拱的情况。因此，保温板的铺设应根据屋面结构形式及布局进行合理排布，对屋面周边保温板缝及保温板固定钉的处理是关键。

除此之外，隔汽层的搭接方式，尤其是出屋面设备房部分的处理，确保隔绝室外水蒸气进入保温层及TPO防水卷材的固定处理也是防冷桥工艺的关键点。

（6）机房层与屋面工程搭接处理。机房层为出屋面部分，是保温、隔汽及防水层平面与立面的集中交接点，各工序的合理排布及有序的交叉施工，并采用专用的保温密封胶及防水零部件，保证此部分节点的有效处理，防止冷量及水汽的传递。

3、减少辐射热

为了减少太阳的辐射热，冷库库房外表面的颜色要用浅色，如南京太古项目外墙板及屋面外露TPO防水卷材均采用白色，且都为高反射率材料。围护结构外表面应平整光滑，有利于反射辐射热，尽量避免大面积的西晒，故南京太古项目采用南北方向有坡度，如坡度必须朝西可采用遮阳的方法，屋顶设架空通风层，减少太阳辐射热直接通过屋面传入

库房，影响库房温度。

4、地坪防冻

由于低温库房的温度常年处于零度以下，库房地坪下的土壤温度会逐渐下降，以致产生地坪下土壤冻胀而引起地坪冻鼓或地基冻鼓现象，危及建筑、结构安全，因此低温冷库地坪，除了设置防潮、隔热层外，还要采取地坪防冻的措施，使地坪下的土壤保持在零度以上。因此南京太古项目在保温层下部，底板内埋设地坪加热管线（丙二醇管线），用于地坪加热，保证库板底部土壤维持在零度左右。

5、超长外墙库板施工

除了屋面工程之外，冷库工程另外一个重点就是外墙的施工。

XXXX冷库工程的外墙采用的是双面聚氨酯复合保温板（PIR），这是一种以聚氨酯硬泡为芯材、两面覆盖镀锌钢板的复合板材。这种板材根据所需尺寸进行专门设计定制，然后运输到现场，采用整体起吊与现场拼接的方式进行安装。一般冷库外墙采用的保温板只有14米左右，而XX冷链物流XX项目冷库采用的保温板单板长度高达到22米，属于超长外墙库板。这给现场的吊装带来了很大的挑战。但超长外墙库板的吊装还不是最大的难题，最大的难题是超长外墙板产生的超长接缝的处理，目前这种超长接缝在国内冷库施工的案例中还很少看到。如何处理超长保温板之间接缝，成

为这个项目外墙板施工的一大难点。

超长复合保温板时，在两块板的边缘分别设置了一个凹凸的卡槽，安装时将卡槽扣在一起，然后在卡槽之间灌注密封胶，这种密封胶永远不会硬化，确保两个卡槽之间完全处于密闭、隔汽状态。

随着时间的推移，我相信这种美式装配式冷库会在国内越来越多，而第一个是由我们搭建完成，并且会在未来很长的一段时间里矗立在这片土地上，这是一件多么令人高兴的事。