冷库库内必须配有能减少货物热负荷、使之降温的蒸发器或冷分配设备。因此,整个库体包括库门均需用隔热防潮材料封闭,地坪也不例外,甚至还要给予通风或适当预热,否则会引起地坪冻臌,使冷库建筑遭到损害、破坏。
由于使用的需要,冷库内常会分割成若干不同用途的“温区”,在结构施工中也常难以避免有一些“冷桥”,载荷分布的不均匀以及建筑材料遭受复杂的温度应力的综合影响,致使某些设计欠周密或建筑较薄弱的部位易出现故障。现介绍几例有关冷库建筑设计缺陷导致故障的实例。
湖北省和上海市都曾发生过同一冷库分别处在上下层的高温库和低温库,因建筑隔热防潮处理欠妥,导致高温库温度偏低不符合使用要求的故障。
浙江省某地500t冷库使用5年,在主库的冻结间与储冰库的隔墙上+4.65m标高处发现横向通长(库房纵向全长)裂缝。不久.裂缝处墙体粉刷剥落,墙砖酥松,隔热层受潮并结满冰霜,防潮隔汽层破损。后来又在冻结间与冷库隔墙的+4.65m标高处发现同样的横向通长裂缝,但墙体破损程度稍轻微些。如图3-39箭头所示。
冻结间两侧隔墙上裂缝的产生以至墙体的破坏,防潮隔汽层破损。使阁楼内空气大量渗人库内,给整个制冷系统带来了严重的后果。裂缝处结满冰凌,冷库跑冷,库温回升快,使库内商品质量受影响。储冰库跑冷滴水,使冰块黏结,储冰出库困难,破损率高。
为了维持冷库和储冰库所需库温,只得增加氨制冷机运行次数、延长运转时间,因此使电耗增加,经济效益差。经分析,原设计的冻结间两侧隔墙+4.65m标高以上朝向阁楼的那部分墙壁,虽然敷设了200mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板,但防潮隔汽层仅设在隔热层内侧隔墙上。时间久了,阁楼内水蒸气渗入隔热层,使之受潮结霜结冰,与防潮隔汽层脱壳,使防潮隔汽层暴露在阁楼空气中结冰膨胀。由于隔墙同侧上下不同部位感受不同温度且温差较大,加上库内外温度变化时隔墙该标高处的交替冻融作用,使该处受结构应力和温度应力的交互作用,便在冻结间两侧隔墙上产生通长裂缝。该厂采取措施将冻结间两侧走道吊顶抬高,并在阁楼隔热层外侧也敷设防潮隔汽层,使结冻间两侧隔墙处于同一温度环境下,从而解决了上述问题。
江苏省某地500t水产冷库曾发生过冷库地坪冻臌开裂的建筑受损故障。总体现象是从中心向四周呈辐射形裂缝,土壤冻结严重处柱基明显隆起,柱子与地坪结合部开裂拔起。库内工艺管道吊点变形移位,阁楼层吊攀螺栓松弛,有的柱帽被相对抬高2~3mm,经专家诊断,整个库房已成了危房。现场考察该库直接建在炉渣垫层上,既无架空,也无通风管道。冷库地坪为整体浇铸,开裂地坪用手研压水泥有粉状碎末。可以认为,大面积整体浇铸地坪在冷库降温运行过程中,受冷收缩有很大的温度应力。如果水泥标号较低,投产前降温速度过快(该库违反(冷库设计规范)土建冷库每日降温不得超过3℃,当库温降到4℃时保持3一4天,然后再继续降温的规定,而是在24h内就把库温从28℃左右降到0℃以下),则将在边界约束力、层间摩擦力和不均匀变形引起的温度应力的共同作用下,在薄弱处产生裂纹。日积月累该处便容易跑冷,渗入水汽后结冰膨胀,逐渐使隔热防潮层遭到破坏。江南地区地下水位较高,一旦土壤温度达到0℃以下,地下水则结冰膨胀,这一恶性循环过程虽说是漫长的,但却是必然的。针对这种故障,专家认为,除确保冷库建筑用材必须达到规范要求外,大面积地坪可适当分割成块或分仓,即在整筑层的一定范围内设置伸缩缝,把整筑层分割成若干独立的板块。分仓伸缩缝以结合冷库内隔墙设置为宜,块间充填热沥青玛蹄脂之类的弹性材料。总之,降低温度应力是避免地坪开裂的有效措施,已有多座冷库采用该设计施工方案,实践证明均获得了较好的效果。
冷库建筑不同温区的布置,建筑物隔热和防潮,冷库地坪的防冻等许多涉及建筑热工的领域,是一些复杂的问题,有待进一步积累和总结经验教训,以不断提高冷库建筑设计的水平。