1000吨低温冷库设计.docx

目录
摘要 I
Abstract II
第1章 题目及设计的原始资料 1
1.1设计题目 1
1.2设计的原始资料 1
1.2.1土建资料 1
1.2.2 工艺资料 1
1.2.3 动力资料 1
1.2.4 气象资料 1
第2章 设计计算 3
2.1 冷库建筑的特点和组成 3
2.1.1 冷库建筑的特点 3
2.1.2 冷藏库的组成 3
2.2.冷藏库性质及库温的设定 3
2.2.1冷藏库的分类 3
2.2.2冷藏库温度及其确定 4
2.3 冷间设计 4
2.3.1 冷藏间设计 4
2.3.2 冻结间设计 5
2.4 冷库穿堂 7
2.5站台的设置 7
2.6 机房 7
第3章 围护结构的建筑构造 9
3.1 冷藏库绝热防潮 9
3.1.1 冷库围护结构的隔热层 9
3.1.2 围护结构的隔汽防潮 11
3.2 冷库建筑构造 11
3.2.1 冷库墙体的设计 11
3.2.2 地坪及屋顶 15
3.3 冷藏门及空气幕 18
3.3.1 冷藏门 18
3.3.2 空气幕 20
第4章 冷库负荷计算 22
4.1 冷间各类热流量计算 22
4.1.1 围护结构热流量计算 22
4.1.2 货物热流量 25
4.1.3 通风换气热流量 26
4.1.4电动机的运转热流量按下式计算： 27
4.1.5 操作热流量 27
4.2 冷却设备和机械负荷计算 29
4.2.1 冷间冷却设备负荷计算 29
4.2.2 冷间机械负荷计算 30
第5章 冷库制冷系统及制冷设备的选择 32
5.1 冷库制冷系统 32
5.1.1 确定制冷剂 32
5.1.2 冷间冷却方式的确定 34
5.1.3 供液方式的确定 34
5.1.4 冷库供冷方式的确定 35
5.1.5确定融霜方式 35
5.2 制冷设备的选择计算 36
5.2.1 确定制冷系统的制冷工况 36
5.2.2 制冷设备及附属设备的选择 37
5.2.3 库房冷分配设备的设计和计算 47
第6章 机房系统的设计 50
6.1 机房、设备间及设备布置 50
6.2 制冷管道的设计 51
6.2.1 制冷管道的设计原则 51
6.2.2 制冷管道管径的确定 53
6.2.3 阀类的设计和布置 54
6.3 管道的保温设计 55
6.3.1 保温层厚度的确定 55
6.3.2 保温结构的组成 56
第7章 冷却水系统的选择计算 57
7.1 冷却水系统的选择计算 57
7.2冷却水塔的选择计算： 57
7.2.1冷却水量的计算 57
7.2.2 冷却水塔的选择 58
7.2.3冷却水泵的选型计算 58
7.2.4冷却水池的选型 59
第8章 结论 60
参考文献 61

第1章 题目及设计的原始资料
1.1设计题目
青岛地区1000t低温冷藏库的设计
1.2设计的原始资料
1.2.1土建资料
建筑物是由冷藏库和制冷机房两部分组成。库房部分是由冷冻间、冷藏间、常温穿堂、月台等组成。建筑形式为单层冷库，采用砖墙、钢筋混凝土等建成。隔热层材料选用聚苯乙烯泡沫塑料，地坪采用自然通风防冻地坪。
建库地址：青岛
1.2.2 工艺资料
冻结物品：冻鱼
冻结物冷藏间实际冷藏能力：1100t
库房温湿度列入1-1中。
表1-1 库房温湿度表
库房编号
建筑名称
库内气象条件
温度（℃）
加工时间
温度（℃）
湿度（%）
进货
出货
NO.01
冻结物冷藏间
-20
90
-17
-20
——
NO.02
冻结物冷藏间
-20
90
-17
-20
——
NO.03
冻结物冷藏间
-20
90
-17
-20
——
N0.04
冻结物冷藏间
-20
90
-17
-20
——
NO.05
冻结物冷藏间
-20
90
-17
-20
——
NO.06
冻结间
-23
——

-20
10
1.2.3 动力资料 水源：自来水电源：220/380V
1.2.4 气象资料北纬：36° 东经：120°
年平均温度：12.7℃夏季空调日平均温度：27℃
夏季风速通风温度：28℃夏季通风相对湿度：73﹪
库内条件见表1-1。

第2章 设计计算
2.1 冷库建筑的特点和组成
2.1.1 冷库建筑的特点
冷藏库建筑区别于其他一般建筑的根本特点是“冷”——依冷库使用性质的不同，库内一般相对稳定在0～-40℃的某一温度。由于库外环境温度随自然界气温变化，货物经常进出，库内库外就经常有热湿交换发生。即使在严寒地区的冷藏库，在一年中多数时间则是“内冷外热”。在经受低温、环境温度变化、热湿交换等的考验方面，冷藏库建筑与严寒地区一般建筑不一样。在严寒地区一般建筑物中，外界冷空气进入到室内后，其状态变化是升温吸湿过程，只会影响室内温度波动，而不会析出水分。冷藏库则不同，外界热空气进入室内后，其状态变化为降温析湿过程，不但影响室内温度波动，而且所析出的水分将在低温的围护结构表面凝结成水或冰霜。其次，严寒地区一般建筑物只有外围护结构的地基基础周期性的在严寒季节里可能受到外界土壤冰冻的影响，但是内地坪及内部墙柱基础，则不必担心地下土壤会冰冻，以致产生破坏性的后果。冷藏库则不然，由于库内温度经常低于0℃，若地坪下的土壤得不到足够的热量补充温度就会降低，土壤中所含水分出现冻结就会产生强大的冻胀破坏力，能使墙柱基础被抬起，危及建筑物结构和制冷机房的安全；能使地坪胀裂，更加促使地下土壤冻结进程。基于以上建筑特点，冷藏库建筑设计必须采取相应的技术措施，其主要方面是保冷，防止由于热湿交换而产生的各种破坏作用；防止地下土壤冻结引起的破坏作用；防止存在降温使用后难以补救的隐患。
2.1.2 冷藏库的组成
组成冷藏库建筑的各个部分，大体上分为：冷加工和冷藏部分，冷加工辅助部分，交通运输设施部分和机房。
本设计只做冷藏间、冻结间以及机房部分，其它部分不作要求。
2.2.冷藏库性质及库温的设定
2.2.1冷藏库的分类
冷藏库按其使用的情况可分为生产性冷藏库、分配性冷藏库及零售类冷藏库三大类。
生产性冷库：主要建在食品产地附近、货源较集中的地区和渔业基地，通常是作为鱼类加工厂、肉类加工厂、禽蛋加工厂、蔬菜加工厂，各类食品加工厂等企业的一个重要组成部分。这类冷库配有相应的屠宰车间、理鱼间、整理间，设有较大的冷却、冻结能力和一定的冷藏容量，食品在此进行冷加工后经过短期储存即运往销售地区，直接出口或运至分配性冷藏库作长期的储藏。食品流通的特点是零进整出。
分配性冷库：主要建在大中城市、人口较多的工矿区和水陆交通枢纽，专门储藏经过冷加工的食品，以供调节淡旺季节、提供外贸出口和作长期储备之用。它的特点是冷藏容量大，其冻结能力较小，仅用开长距离调入冻结食品在运输过程中软化部分的再冻及当地小批量生鲜食品的冻结。
服务性冷库：这类冷库一般建在工矿企业或城市大型副食品店、菜场内，供临时储存零售食品之用，其特点是库容量小、储存期短，其库温则随使用要求不同而异。在库体结构上，大多采用装配式组合冷库。
对于本次设计，冷库主要用于贮存食品，所以按分配性冷库进行设计，且冷藏能力为1100t，为中型冷库。
2.2.2冷藏库温度及其确定
冷藏库的温度见表1-1。冻结间的温度越低，食品冻结的速度就快。但是，冻结间的温度和制冷剂的蒸发温度有关，制冷剂蒸发温度越低，制冷机效率越低，单位制冷量所消耗的电功率却越增大；此外，与制冷剂蒸发温度相对应的蒸发压力如果低于大气压力，制冷系统在运行过程中可能渗入空气，引起运行管理的不变。
冷藏间温度不高于食品冻结终了或冻结终了的温度，主要作用是最大限度的保持食品的质量，减少食品在冷藏期中的干耗，水产品的储藏温度为-20～-30℃，本设计冻结到-20℃，所以将库温设定为-23℃。
2.3 冷间设计
2.3.1 冷藏间设计
冷藏间分为冷却物冷藏间和冻结物冷藏间两种，冷却物冷藏间又称高温冷藏间，多用于贮存鲜蛋、水果、蔬菜等，库温不低于-2.5℃；冻结物冷藏间又称为低温冷藏间，多用于贮存冻肉、冻鱼、冻禽等，库温一般在-12℃以下。本库房作为食品冷藏间，用于贮存鱼类等水产品，所以为低温冷藏库。
（1）冷藏间容量按下式计算：
(2-1)
式中 —冷库贮藏吨位（t），本设计为1000t；
—食品的计算密度（kg/m3），冻鱼的密度为470 kg/m3；
—容积利用系数，不应小于《冷库设计规范》的规定值。
所以，采用试算法。假定η=0.50,则V=4253 m3（1001～2000 m3）；假定η=0.55，则V=3868 m3（2001～10000m3），所以，该容积利用系数η=0.55，公称体积取V=3900 m3。
（2）冷藏库高度的确定：
冷藏库内垫板的厚度：0.15m；
采用人工堆码，堆码高度可参考下列数据：
30t以下服务性冷库 1.8m～2.0m
300t以下冷库 2.5m～3.0m
500t-1000t冷库 3.3m～3.8m
>1000t冷库 3.8m～4.0m
对于1000t冷库，取堆码高度3.8m；
货堆与顶排管下侧的距离：0.3m；
顶排管间距：0.2m～0.3m，取0.25m；
光滑顶排管与平顶之间的距离：0.25～0.4m，取0.3m。
所以，冷藏库的高度=0.15+3.8+0.3+0.25+0.3=4.8m
考虑建筑物的高度尽量一致，所以将冻结间的高度也取为4.8m。
（3）冻结物冷藏间面积的确定
冷藏间公称容积：3900 m3，冷藏间高度：4.8m
所以冻结物冷藏间的面积为3900/4.8=812.5m2。
（4）大小分间
进入冷藏间的食品，由于要求的冷藏温度和库房相对湿度不同，固然要做必要的分间；同时，即使温、湿度要求不同，但由于食品特性、民族习惯、生产管理的方面以及结合考虑建设投资和经常降温费用的经济效果，也要做必要的分间。本设计将冻结物冷藏间分为五间，冷藏能力分别是：两间300吨，两间200吨，一间100吨。
2.3.2 冻结间设计
冻结间常称为速冻间。其建筑面积和空间高度取决于冻结能力、采用的制冷设备、装载食品冻结设施及出入口等决定。
（1）生产能力计算
冻结间生产能力（简称冻结能力）指每昼夜能加工的冻结食品总量，单位为吨/昼夜，冻结能力与冻结时间有关。例如，本设计装载量为15吨的冻结间，每12小时周转一次，冻结能力为30吨/昼夜。冻结周转一次所需要的时间包括食品冻结时间和进、出冻结间操作的时间。
冻结能力根据冻结方法不同，计算公式不同。吊轨间的冻结能力G按下式计算：
(2-2)
吊挂式的冷却间、冻结间，其吊轨的轨距和轨面高度，均应该根据吊挂产品及运载工具的十几尺寸、通风要求及必要的操作空间而定。对于鱼虾类吊车，其轨距和轨面高度分别为1000～1100mm，和2100～2300mm（人力推动），本设计取轨距为1000mm。鱼类的吊轨单位长度净载量为400kg/m。
冻结间的装载能力为15吨，所以吊轨的有效长度为15/0.4=37.5m。
取冻结工序时间为12小时，则周转次数为24/12=2，所以取10小时冻结，2小时操作。
冻结能力 G=37.5×0.4×24/12=30吨/昼夜
（2）冻结间面积
在冻结能力相同时，冻结间面积的确定与冻结食品设施、制冷装置、冻结间长宽以及出入口数量有关。目前国内所生产和使用的食品冻结设备，按其冻结方式分，基本上可以分为强冷风式冻结设备、直接接触式冻结设备、不冻液沉浸式冻结设备和喷淋式冻结设备四大类别。冻结间的任务是在指定的时间内，完成食品的冻结加工工序，达到规定的质量指标。不但要求冻结速度快，而且要求冻结速度均匀，因此目前大多采用冷风机，同时应结合冻结加工工艺的特点，考虑合理的气流组织。
吊轨冻结：采用落地式冷风机是比较老式的设计，最近趋向于用吊顶式冷风机，它可以从分利用建筑面积，不占建筑面积。其分压小，气流分布均匀，是一种比较好的冷却方式。但是它的融霜问题不好处理，特别注意防止融霜水外溢或飞溅。
搁架式排管冻结：制冷剂在排管中直接蒸发，放在搁架排管上的盘装或和盒装食品被冻结。室内空气可以自然对流，也可以加轴流风机，使空气强制流动。
考虑到融霜问题，本设计采用吊轨式冻结间，用落地式冷风机。
冷风机离墙面净距离（350～400mm），取为0.35m，冷风机的宽度，预选为1330mm，吊轨中距，取为1.0m；吊轨中线与冷风机边缘距离（≥1000mm），本设计取为1.17m；吊轨中线与墙或柱面的距离（≥500mm），取为0.80m；横轨中线与墙面距离（≥700mm），取为1.2m；轨端与墙面距离（≥700mm），取为0.8m，如图2-1。
则冻结间的长度为：0.35+1.33+1.17+3.75+0.8=7.4m
冻结间的宽度为：1.2+1.0×9+1.2=11.4m。

图 2-1 冻结间平面布置图
2.4 冷库穿堂
穿堂分为常温、高温、低温等多种。现在冷库一般不采用高温穿堂和低温穿堂，已普遍采用常温穿堂。所谓穿堂，即使其温度经常保持接近于或低于大气的温度。只要处理得当，穿堂不淌水、不结冰霜，消除了由于冻融循环导致冷藏库建筑结构损坏的大祸害；既可以延长冷藏库的使用年限，还可以降低工程造价，优点较多。所以本设计采用常温穿堂。
2.5站台的设置
根据《冷库设计规范》规定：公称体积大于4500m3冷库，公里站台宽度为6～8m；公称体积小于或者等于4500 m3的冷库，公路站台宽度为4～6m，本设计取为5m；站台边缘高出站台地下面0.9～1.4m，本设计取为1.0m。
2.6 机房
本设计将设五个冻结物冷藏间、一个冻结间、一个常温穿堂。其中两个冷藏间的冷藏能力为300吨，另外两个为200吨，最后一个为100吨；冻结间的冻结能力30吨/天。平面布置图见图2-2。

图2-2冷库库房的平面布置图

第3章 围护结构的建筑构造
3.1 冷藏库绝热防潮
冷库隔热、防潮结构，是指冷库外部围护结构的建筑部分和隔热、防潮层的组合。冷库建筑按其功能、容积的大小、自然条件和投资等因素的不同，其隔热防潮结构有多层（如传统土建式冷库）和单层（如装配式冷库）两大类。
冷库隔热防潮层结构的基本要求：
（1）隔热层应有足够的厚度和延续性；
（2）隔热层应有良好的防潮和隔热性能；
（3）隔热层与围护结构应牢固地结合；
（4）隔热防潮层应该防止受虫、鼠类侵害并符合消防要求。
3.1.1 冷库围护结构的隔热层
冷库保持室内温度的相对恒定，一般由下列两个条件决定，一是冷库围护结构的热工性能的大小；二是库内制冷设备所经常补充冷量的多少。当冷库外围护结构的K值越大，则库房的耗冷量越大。为保持库内温度的稳定，需要制冷设备供给的冷量也就越多，即运转的费用就越高。因此，确定合理的外围护结构的K值必须由冷库外围护结构的一次性投资和制冷设备的正常运转费用这两者作综合经济比较后来确定。
冷库是依据所贮存食品的冷加工工艺要求对食品进行冷却、冻结、贮存的，需在库房内造成适宜的低温环境。为尽量减少室外气温变化对库内温度的影响，隔热保温是冷库建设中一项十分重要的措施。因此，冷库的外墙、屋面、地面等外围护结构，以及有温差存在的相邻的隔墙、楼面等，都要作隔热处理。
隔热层的厚度，对冷库的基建设投资与经营费用有着密切的关系。一方面，冷库建筑的基建设投资是随着隔热层厚度的增加而增加；另一方面，隔热层厚度的增加，冷量消耗就少，即冷机设备容量就小，相应的设备费用及运行管理费用就可以降低。所以，必须进行综合分析，选择经济耐用的隔热材料和合理的隔热层厚度。
围护结构隔热材料的选用
根据《冷库设计规范》，隔热材料的选择宜符合下列的要求：
（1）导热系数小
（2）不散发有毒物质或异味，不易变质
（3）块状材料不易变形，易于切割加工，并便于与基层粘结
（4）块面、楼面采用的隔热材料其抗压强度不应小于2.5kg/m2
（5）难燃或非燃物质
可用于冷库的隔热材料很多，尤其是高分子合成邮寄隔热材料的出现促使了冷库建筑技术的发展。按化学成分隔热材料可以分为有机隔热材料和无机隔热材料。
①有机隔热材料
软木及其制品：软木为碳化软木份额简称，是一种优良的隔热材料，具有密度小、导热系数小、抗压强度高、无毒、不易腐烂等优点，但其可燃、产量低、价格高。软木由栓皮栎或罗树皮加热使之表面碳化而成。该类树皮松软且含有无数个呈六边形的密闭小孔，并含大量树脂。将树皮经破碎、筛选、加压、烘熔等加工过程，制成各种形状和尺寸的软木板、砖、管壳等制品。
稻壳：目前，稻壳是我国食品冷库中大量使用的隔热材料之一，其产地广、易就地取材、价格便宜，具有良好的隔热性能，但是占用体积大、易受潮腐烂、下沉量大、受潮后热导率显著增大。一般用于外墙阁楼层，使用时应过筛除尘，尽量晾干，湿度不超过10﹪。
聚苯乙烯泡沫塑料及制品：聚苯乙烯泡沫塑料由可挥发性聚苯乙烯颗粒在模具中加热而成。成形的硬质聚苯乙烯泡沫塑料可以是板材，也可以是其它形状。硬质聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板材是用聚氨酯作黏合剂将硬质聚苯乙烯泡沫塑料板材与金属面层黏合在一起，用作冷库隔热时，密度应不小于25kg/m3，具有质松、隔热性能好、吸水性小、耐低温性能好、有一定的弹性、易于切割等特点。
聚丙烯泡沫塑料：聚丙烯泡沫塑料的密度可大到800～900 kg/m3，称之为合成木材。
软质聚氯乙烯泡沫塑料及制品：软质聚氯乙烯泡沫塑料主要用于对管道与设备进行隔热。一般制成各种形状与规格的制成品，如隔热管、板、条等。还可在其一面涂胶，可方便的粘贴，工程中称为不干胶海绵。
软质聚氯脂泡沫塑料及制品：软质聚氯脂泡沫塑料是热塑性聚氯脂泡沫塑料，其原料与硬质聚氯酪泡沫塑料一样，知识配方有所区别。制冷用软质聚氯脂泡沫塑料一般用模型法制成各种形状与规格的制成品，如块、板、条等。
②无机隔热材料
玻璃棉及制品：玻璃棉是融化的玻璃液经压缩空气（或水蒸气）加压以高速喷吹而成的一种矿物棉，具有密度小、导热系数小、不燃烧、无毒、无虫蛀鼠咬、不腐烂、吸水率低等优点，根据纤维直径的不同可分为普通玻璃棉和超细玻璃棉。玻璃棉一般制成制品使用，加入作为骨料的有碱超细玻璃棉和作为黏合剂的酚醛树脂，可制成有碱超细玻璃棉板、管。
硅酸铝盐：硅酸铝盐颗粒是用熔融状硅酸铝矿物制成的一种多空颗粒，因其具有珍珠裂隙结构又称膨胀珍珠岩，具有密度小、导热系数小、不燃烧、无毒、无虫蛀鼠咬、不腐烂等优点，但其吸水率高。如以水泥为黏合剂，可将膨胀珍珠岩折成水泥膨胀珍珠岩制品，形状为块砖和管。
加气混凝土：用水泥、生石灰、矿渣、砂、铝粉（加气剂）等原料制成混凝土，有素砌块、配筋屋面板、外墙板及隔墙板等，具有强度高、导热系数小、不燃烧、无毒、无虫蛀鼠咬、不腐烂、拼装施工方便等优点，但其吸水率高、密度较大。
炉渣：炉渣可用作0℃以上冷库地坪的隔热材料，其导热系数较大、密度大、颗粒不均匀，但价格特别低。施工时要求湿度小，因此使用前需过筛清除杂质，然后暴晒干燥。
由于本设计为青岛地区，考虑到冷库建设的具体地点和周围的环境等因素，再经过比较，由于聚苯乙烯泡沫塑料具有质松、隔热性能好、吸水性小、耐低温性能好，所以决定选用聚苯乙烯泡沫塑料作为隔热材料。
3.1.2 围护结构的隔汽防潮
冷库围护结构的隔汽防潮在冷库工程中是非常重要的，如过隔汽防潮层不好，围护结构外部的空气就会不断的向室内渗透，空气中的水蒸气也就会不断的进入室内，导致温度升高，隔热性能下降，建筑材料产生腐蚀现象。因此，对于冷库它是不容忽视的。一般隔汽防潮层采用沥青和油毡，也有用黏合材料的橡胶膜作为防潮材料。
3.2 冷库建筑构造
3.2.1 冷库墙体的设计
（1） 外墙的设计
墙体：冷库的墙体是冷库建筑的主要组成部分。冷库外墙除隔绝风、雨侵袭，防止气温变化和太阳辐射影响外，还应有较好的隔热、防潮性能。
冷库的外墙由围护墙体、防潮隔汽层、隔热层和内保护层组成。围护墙体由砖墙、预制混凝土墙和现浇钢筋混凝土墙等。一般采用热惰性大、延迟时间长的砖外墙为多，其墙厚在240～370mm。外墙可用1：2水泥沙浆抹面。冷库隔汽防潮层为油毡，一般为二毡三油。隔热可用块状、板状或松散隔热材料，如软木、泡沫塑料、矿渣棉等。冷库内保护层多为插板墙或20mm的1：2钢丝网水泥沙浆抹面。本设计采用块状隔热材料外墙，从外到内的材料及其厚度、导热系数、热阻见表3-1，外墙结构见图3-1。
因为 (3-1)
所以 冷藏间外墙的传热系数K=1/R=1/3.0305=0,33w/㎡.k
冻结间外墙的传热系数K=1/R=1/3.9995=0.25 w/㎡.k
式中隔热材料的厚度计算如下：（以冷藏间为例）
(3-2)
式中 —室内外温差，tw-tn；
室外温度采用夏季空调日平均温度，tw=27℃
冻结物冷藏间的温度tn=-20℃

所以:

因为:
d =λ[R0-(1/аw+δ1/λ1+δ2/λ2+…+1/аn)]
=[3.34-(0.043+0.0215+0.545+0.0215+0.041+0.026+0.147+0.0215+0.0125)]
=0.115m
取隔热层厚度为120mm。
表3-1 库房围护结构外表面和内表面的传热系数aw、an及热阻Rw、Rn
围护结构部位及环境条件
aW
（W/m2.℃）
an
（W/ m2.℃）
Rw或Rn
（m2.℃/W）
无防风设施的屋面、外墙的表面
23
——
0.043
顶棚上为阁楼或有房屋的外墙外部紧邻其它建筑物的外表面
12
——
0.083
外墙和顶棚的内表面、内墙和楼板的表面、地面的上表面：
冻结间、冷却间设有强力鼓风装置时
冷却物冷藏间设有强力鼓风机时
冻结物冷藏间设有强力鼓风装置时
冷间无机械鼓风装置时

——
——
——
——

29
18
12
8

0.034
0.056
0.083
0.125
地面下为通风架空层

0.125
注：地面下为通风加热管道和直接铺设于土壤上的地面以及半地下室外墙埋入地下部位，外表面传热系数均可不计。
冷藏间外墙结构的取材为：喷石灰油漆两道，20厚1：2水泥砂浆抹面，370厚砖墙，20厚水泥砂浆找平层，冷底子油一道上二毡三油隔汽层，115厚聚苯乙烯泡沫塑料，一毡二油隔汽层，120厚砖墙，20厚1：2水泥砂浆抹面喷大白浆两道。如图3-1所示。

图3-1 外墙结构示意
表3-2 外墙结构层材料表
构造层名称
厚度δ（m）
传热系数λ（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1．1：3水泥砂浆抹面
0.02
0.93
0.0215
2.混合砂浆找平层
0.37
0.814
0.454
3.水泥砂浆找平层
0.02
0.93
0.215
4.二毡三油
0.002×2
0.0015×3
0.174
0.27
0.041
5.聚苯乙烯泡沫塑料
冻结物冷藏间
0.12
0.047
2.55
冻结间
0.14
0.047
2.98
6.一毡二油
0.002
0.0015×2
0.147
0.27
0.026
7.砖墙
0.12
0.814
0.147
8.1：3水泥沙浆抹面
0.02
0.93
0.0215
9.墙外表面空气热阻1/aw
冻结物冷藏间外表面空气热阻
——
——
0.043
冻结间外表面空气热阻
——
——
0.043
10.墙内表面空气热阻1/an
冻结物冷藏间内表面空气热阻
——
——
0.125
冻结间内表面空气热阻
——
——
0.125
11.冻结物冷藏间外墙总热阻
3.838
12.冻结间外墙总热阻
4.266
（2）内墙的设计
库房与库房之间的内隔墙，对于温度相同的一般不设隔热层，为了使用方便，有的也设隔热层。当两侧库房温差大于4℃，需设隔热层。隔热内墙除了满足隔热要求外，还要设隔汽防潮层。相邻温度比较稳定的，则单面设隔汽防潮层；相邻的库房温度波动较大时，则采用双面设设隔汽防潮层。隔热内墙结构与外墙结构大体相似，但结构简单，有的甚至只设隔热层和防潮隔汽层。由于库内外温差对隔热材料、防潮隔汽材料的厚度有一定的影响，所以将不同温度的内墙分别计算。
内墙的构造材料为：20厚1：2水泥砂浆抹面，120厚砖墙，20厚水泥砂浆找平层， 120厚砖墙，20厚1：2水泥沙浆抹面喷大白浆两道，如图3-2所示。

图3-2 内墙的结构示意图
表3-3 内墙（与常温穿堂相连的墙）
构造层的名称
厚度δ（m）
传热系数（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1.1:3水泥砂浆抹面
0.020
0.93
0.0215
2.混合砂浆砌砖墙
0.12
0.814
0.147
3.水泥沙浆找平层
0.02
0.93
0.215
4.二毡三油
0.002×2
0.0015×3
0.174
0.27
0.041
5.聚苯乙烯泡沫塑料
冻结物冷藏间
0.12
0.047
2.55
冻结间
0.14
0.047
2.98
6.砖块
0.12
0.814
0.147
7.1：3水泥沙浆
0.02
0.93
0.0215
8.墙外表面空气热阻1/aw
冻结物冷藏间外表面空气热阻
——
——
0.043
冻结间外表面空气热阻
——
——
0.043
9.墙内表面空气热阻1/an
冻结物冷藏间内表面空气热阻
——
——
0.125
冻结间内表面空气热阻
——
——
0.034
10. 冻结物冷藏间内墙总热阻
3.311
11.冻结间内墙总热阻
3.65
表3-4 两冷藏间相连接的内墙
构造层的名称
厚度δ（m）
传热系数（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1.1：3水泥沙浆抹面
0.02
0.93
0.0215
2.混合砂浆砌砖墙
0.12
0.814
0.147
3.水泥砂浆找平层
0.02
0.93
0.0215
4.砖墙
0.12
0.814
0.147
5.1：3水泥砂浆
0．02
0.93
0.0215
6.冻结物冷藏间外表面空气热阻1/aw
——
——
0.125
7.冻结物冷藏间内表面空气热阻1/an
——
——
0.125
两冷藏间相连的内墙总热阻
0.6085
表3-5 冷藏间与冻结间相连的内墙
结构层名称
厚度δ（m）
传热系数（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1-5层同上表
6.冻结间外表面空气热阻1/aw
0.125
7.冻结间内表面空气热阻1/an
0.034
冻结间与冷藏间相连的内墙总热阻
0.5175
3.2.2 地坪及屋顶
（1）冷库地坪的技术处理
冷库地坪的的技术处理除进行隔热外，特别要注意防冻。因为冷库地坪下的土壤的水分遇到冰点以下的低温时，就会产生冻结。低温冷库地坪冻结，一般从外墙底部冻结到冷库中央，其冻结深度范围越往中央越深、越大。地坪下土壤冻结将引起整个地坪冻膨变形，强大的地坪冻膨应力，甚至超过冷库基础底部所承受的载荷，导致建筑物的破坏。地坪面膨裂。
冷库工程中防止地坪冻膨方法有架空地坪法、埋设自然通风或机械通风管法、埋设加热和电加热地坪法等多种方法。对于土建和装配式冷库，在结构上要相应具有良好的隔潮防汽性能，同时应防止冷量不断渗入地基，造成地坪冻膨。对于装配式冷库，由于其结构特点，除了使用通风防冻外，还可以使用电加热地坪结构。本设计采用自然通风防冻地面。
地坪的结构材料为：40厚细石混凝面层，15厚水泥砂浆找平层，二毡三油隔汽层，20厚水泥砂浆抹面，15厚1：3水泥砂浆抹面，50厚炉渣混凝土预制板，140厚聚苯乙烯泡沫塑料，15厚1：3水泥砂浆保护层，二毡三油隔汽层，20厚1：3水泥砂浆抹面，53厚干铺红砖1：1：6混合砂浆，400厚干砂垫层内埋通风管道。如图3-3。

图3-3 地坪的结构示意图
表3-6 地坪
构造层名称
厚度δ（m）
传热系数（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1.细土混凝土层
0.04
1.55
0.0258
2.1：3水泥砂浆找平层
0.015
0.93
0.016
3.二毡三油
0.002×2
0.0015×3
0.174
0.27
0.041
4.1：3水泥砂浆层
0.02
0.93
0.0215
5.炉渣混凝土预制板
0.05
0.58
0.0862
6.聚苯乙烯泡沫塑料
冻结物冷藏间
0.12
0.047
2.55
冻结间
0.14
0.047
2.98
7.1：3水泥砂浆保护层
0.015
0.93
0.016
8.二毡三油
0.002×2
0.0015×3
0.174
0.27
0.041
9.1：3水泥砂浆
0.02
0.93
0.0215
10.干铺红砖1：1：6混合砂浆
0.053
0.87
0.0609
11.干沙垫层埋直径250mm水泥通风管
0.4
0.58
0.69
12.内表面空气热阻
冻结物冷藏间
——
——
0.125
冻结间
——
——
0.034
冻结物冷藏间总热阻
3.695
冻结间地坪总热阻
4.034
(2)屋面
屋盖是冷库的外围护结构。它应满足防水、防火和经久坚固的要求：屋面应排水良好，满足隔热要求，造型美观；另外，结构上应考虑温度应力变化的影响。冷库屋盖一般由护面层、结构层、隔热层和防潮层等组成。冷库屋盖隔热有坡顶式、整体式、阁楼式三种结构。本设计采用阁楼式。
屋面的结构材料为：40厚预制混凝土灰，20厚空气间层，二油三毡，20厚1:3水泥砂浆抹面，30厚钢筋混凝土层盖，150厚空气间层，300厚聚苯乙烯泡沫塑料，250厚钢筋混凝土楼板。如图3-4所示。

图3-4屋面的结构示意图
表3-7 围护结构传热系数
冻结物冷藏间
冻结间
维护结构层
传热系数K
（w/ m2.k）
维护结构层
传热系数K
（w/m2.k）
外墙
0.261
外墙
0.234
内墙（与常温穿堂相邻）
0.302
内墙（与常温穿堂相邻）
0.274
地坪
0.271
地坪
0.248
顶棚
0.139
顶棚
0.140
两冷藏间内墙
1.643
冷藏、冻结间内墙
1.932

表3-8 屋面的结构材料层材料
构造层名称
厚度δ（m）
传热系数（w/m.k）
热阻R(m2.k/w)
1.预制混凝土灰
0.04
1.28
0.0313
2.空气间隔层
0.02
0.11
0.181
3.二毡三油
0.002×2
0.0015×3
0.174
0.27
0.041
4.1：3水泥砂浆抹面
0.02
0.93
0.0215
5.钢筋混凝土层盖
0.03
1.55
0.019
6.空气间层
0.15
0.67
0.224
7.聚苯乙烯泡沫塑料
0.30
0.047
0.224
8.钢筋混凝土楼板
0.25
1.55
0.161
9.屋面外表面空气热阻1/aw
冻结物冷藏间
——
——
0.043
冻结间
——
——
0.043
10.屋面内表面空气热阻1/an
冻结物冷藏间
——
——
0.125
冻结间
——
——
0.034
11.屋顶阁楼层总传热热阻
冻结物冷藏间
7.2218
冻结间
7.1308
3.3 冷藏门及空气幕
3.3.1 冷藏门
冷库门也是冷库外围护结构的重要组成部分，其主要作用是供人和货物出入库房。门扇构造类似彩钢夹心保温板，面层材料除彩色板外还有不锈钢和玻璃钢。冷库门里面增加了钢龙骨以增强门的坚固性。冷库门在围护结构中最容易损坏和泄漏冷量，其质量好坏不仅影响冷库的降温和保温效果，还直接影响冷库的使用寿命。为减少开门时冷量损失和库内霜、冰的额外生成量，通常在冷门上方设置可以隔断库内外热湿交换的空气幕
（1）冷库门的基本要求
冷库门的设计首先要考虑满足使用要求。冷库门应设在方便货物进出库房的位置，其尺寸大小根据使用要求既要考虑尽可能减少冷库门开启时的冷量损失，又要适应运输、堆码工具的要求。
为减少库房外部空气温湿度对室内的影响，冷库门应具有一定的隔热性能，因此冷库门的门扇应设置足够厚度和隔热层，并设置相应的隔汽层以防止隔热层受潮失效。目前冷库门的隔热材料一般采用聚苯乙烯泡沫塑料或软木，而相应采用塑料泡沫或热沥青作为隔汽层。为了减少冷库门部位的热量传递，冷库门的门扇与门框应有足够的搭接宽度并应保证门扇在关闭时具有良好气密性。冷库门的门框在设计时也必须注意避免形成冷桥。
冷库门还应考虑安全要求，为了便于库内人员在发生意外时能迅速离开库房，库内一律采用外开的方式且关闭的库门均必须可从库内打开；电动门必须附设手动装置，并应在库内装置报警装置。
（2）冷库门的形式
嵌入式冷库门（包括半嵌入式冷库门）：门扇嵌入门洞内，如果门扇、门樘制作准确且骨架材料又不变形时，其密闭性很好，但实际情况往往并非如此，主要有以下原因：门扇制作尺寸不可能非常准确，制作、安装的误差与材料的变形难以避免；使用时间长了，门扇就会变形，且门扇与门樘的接缝有松有紧，另外，缝隙中易结冰，使门扇的开启有时很吃力；嵌入式冷库门，不论门扇还是门樘，其构造都较复杂。因此，嵌入式库门现在采用不多
外贴式冷库门：外贴式冷库门避免了嵌入式冷库门的缺点，门扇和门樘的几何尺寸稍有变形但影响不大。若密闭条件性能良好、压紧装置有效，则其密闭性很好；门扇和门樘的外形简单、制作安装方便、可做成多种开启式（如平开、推拉、电动等）；不易结冰，如果结冰易于清除。外贴式冷库门最普通的是门轴式平开大门，此外还有水平推拉的、电