冷庫庫內(nèi)必須配有能減少貨物熱負荷、使之降溫的蒸發(fā)器或冷分配設備。因此,整個庫體包括庫門均需用隔熱防潮材料封閉,地坪也不例外,甚至還要給予通風或適當預熱,否則會引起地坪凍臌,使冷庫建筑遭到損害、破壞。
由于使用的需要,冷庫內(nèi)常會分割成若干不同用途的“溫區(qū)”,在結(jié)構(gòu)施工中也常難以避免有一些“冷橋”,載荷分布的不均勻以及建筑材料遭受復雜的溫度應力的綜合影響,致使某些設計欠周密或建筑較薄弱的部位易出現(xiàn)故障?,F(xiàn)介紹幾例有關冷庫建筑設計缺陷導致故障的實例。
湖北省和上海市都曾發(fā)生過同一冷庫分別處在上下層的高溫庫和低溫庫,因建筑隔熱防潮處理欠妥,導致高溫庫溫度偏低不符合使用要求的故障。
浙江省某地500t冷庫使用5年,在主庫的凍結(jié)間與儲冰庫的隔墻上+4.65m標高處發(fā)現(xiàn)橫向通長(庫房縱向全長)裂縫。不久.裂縫處墻體粉刷剝落,墻磚酥松,隔熱層受潮并結(jié)滿冰霜,防潮隔汽層破損。后來又在凍結(jié)間與冷庫隔墻的+4.65m標高處發(fā)現(xiàn)同樣的橫向通長裂縫,但墻體破損程度稍輕微些。如圖3-39箭頭所示。
凍結(jié)間兩側(cè)隔墻上裂縫的產(chǎn)生以至墻體的破壞,防潮隔汽層破損。使閣樓內(nèi)空氣大量滲人庫內(nèi),給整個制冷系統(tǒng)帶來了嚴重的后果。裂縫處結(jié)滿冰凌,冷庫跑冷,庫溫回升快,使庫內(nèi)商品質(zhì)量受影響。儲冰庫跑冷滴水,使冰塊黏結(jié),儲冰出庫困難,破損率高。
為了維持冷庫和儲冰庫所需庫溫,只得增加氨制冷機運行次數(shù)、延長運轉(zhuǎn)時間,因此使電耗增加,經(jīng)濟效益差。經(jīng)分析,原設計的凍結(jié)間兩側(cè)隔墻+4.65m標高以上朝向閣樓的那部分墻壁,雖然敷設了200mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板,但防潮隔汽層僅設在隔熱層內(nèi)側(cè)隔墻上。時間久了,閣樓內(nèi)水蒸氣滲入隔熱層,使之受潮結(jié)霜結(jié)冰,與防潮隔汽層脫殼,使防潮隔汽層暴露在閣樓空氣中結(jié)冰膨脹。由于隔墻同側(cè)上下不同部位感受不同溫度且溫差較大,加上庫內(nèi)外溫度變化時隔墻該標高處的交替凍融作用,使該處受結(jié)構(gòu)應力和溫度應力的交互作用,便在凍結(jié)間兩側(cè)隔墻上產(chǎn)生通長裂縫。該廠采取措施將凍結(jié)間兩側(cè)走道吊頂抬高,并在閣樓隔熱層外側(cè)也敷設防潮隔汽層,使結(jié)凍間兩側(cè)隔墻處于同一溫度環(huán)境下,從而解決了上述問題。
江蘇省某地500t水產(chǎn)冷庫曾發(fā)生過冷庫地坪凍臌開裂的建筑受損故障。總體現(xiàn)象是從中心向四周呈輻射形裂縫,土壤凍結(jié)嚴重處柱基明顯隆起,柱子與地坪結(jié)合部開裂拔起。庫內(nèi)工藝管道吊點變形移位,閣樓層吊攀螺栓松弛,有的柱帽被相對抬高2~3mm,經(jīng)專家診斷,整個庫房已成了危房?,F(xiàn)場考察該庫直接建在爐渣墊層上,既無架空,也無通風管道。冷庫地坪為整體澆鑄,開裂地坪用手研壓水泥有粉狀碎末??梢哉J為,大面積整體澆鑄地坪在冷庫降溫運行過程中,受冷收縮有很大的溫度應力。如果水泥標號較低,投產(chǎn)前降溫速度過快(該庫違反(冷庫設計規(guī)范)土建冷庫每日降溫不得超過3℃,當庫溫降到4℃時保持3一4天,然后再繼續(xù)降溫的規(guī)定,而是在24h內(nèi)就把庫溫從28℃左右降到0℃以下),則將在邊界約束力、層間摩擦力和不均勻變形引起的溫度應力的共同作用下,在薄弱處產(chǎn)生裂紋。日積月累該處便容易跑冷,滲入水汽后結(jié)冰膨脹,逐漸使隔熱防潮層遭到破壞。江南地區(qū)地下水位較高,一旦土壤溫度達到0℃以下,地下水則結(jié)冰膨脹,這一惡性循環(huán)過程雖說是漫長的,但卻是必然的。針對這種故障,專家認為,除確保冷庫建筑用材必須達到規(guī)范要求外,大面積地坪可適當分割成塊或分倉,即在整筑層的一定范圍內(nèi)設置伸縮縫,把整筑層分割成若干獨立的板塊。分倉伸縮縫以結(jié)合冷庫內(nèi)隔墻設置為宜,塊間充填熱瀝青瑪蹄脂之類的彈性材料??傊?,降低溫度應力是避免地坪開裂的有效措施,已有多座冷庫采用該設計施工方案,實踐證明均獲得了較好的效果。
冷庫建筑不同溫區(qū)的布置,建筑物隔熱和防潮,冷庫地坪的防凍等許多涉及建筑熱工的領域,是一些復雜的問題,有待進一步積累和總結(jié)經(jīng)驗教訓,以不斷提高冷庫建筑設計的水平。