隔热技术在粮仓中的应用

许鹏?包纯

在粮仓温度控制中，做好粮仓本身自有的隔热是整个粮仓温度控制的关键，针对此问题，本文提出在粮仓建设和改造中，建设仓顶隔热层，使用双层墙，在墙体间使用隔热材料，这些方法具备成本低，保温效果好的特点，不仅适用于新仓建设，同时也适用于旧仓改造，具有较大的研究探讨意义。

引言

粮食储备中，虫害和温度导致粮食的发霉变质是造成粮食储存损失的重要原因。当下的膜下环流熏蒸技术能够有效的解决粮食虫害问题，而储粮中温度问题厄待解决。控制好粮仓内温度，能够有效的降低粮食的损耗率，有较大的经济效益。

在南方，夏季温度高，日照强烈，日辐射热量大，粮仓内温度也随着气温的上升而升高。有些粮仓使用谷物冷风机来降低仓内温度，但谷物冷风机能耗过高，成本较大，性价比低。结合实际，针对粮仓内温度控制，提出以下几种解决方法：

1.仓顶隔热层

在民用建筑中，隔热层的使用也日益广泛，一般是在楼顶设置隔热层，在夏天可以避免阳光的直接照射，起到间接隔热的作用。参照民用建筑，在粮仓仓顶上设置隔热层。近年来修建的粮仓多为高大的平房仓，屋顶中部平坦，顶面两侧的倾斜角度都在25。-30。。而粮仓内引起粮堆温度变化的主要来源是仓顶传热，部分老旧粮仓为彩钢顶，传热系数更高，向仓内传导的热量也就更多。在粮仓规范手册中明确规定，采用钢顶的粮仓必须加设隔热层，用以降低来自顶面的热传导。在建筑中，仓顶从结构上进行封闭，在储存粮食过程中，起到隔离，防水，避免阳光直射的作用，也能起到一定的隔热的作用，但由于传导性能较高，隔热效果不佳。加设仓顶隔热层能够避免阳光对屋顶的直射，降低由屋面对仓内热传导的能量，同时能够加强顶层的防水的作用，组成双重的防水，防渗防线。目前，高大平房仓力学结构为承重墙结构，在仓顶是加设隔热层具有实际可行性。参照民用建筑经验，仓顶隔热层在0.5m-1.0m之间最佳。

未加设仓顶隔热层的粮仓温度传递，在夏季，阳光的直接照射通过日照辐射将热量传递到粮仓建筑物顶层，顶层通过楼板的热传导效应将热量传递给仓内空气，造成仓内温度升高，仓内空间通过与粮堆的上层对流换热作用将热量传递给粮堆，从而造成粮堆温度升高。有条件的粮仓通过谷物冷却机向仓内通入一定量湿度，低温的空气，通过热交换作用，降低仓内温度，进而保持舱内温度可控，但是由于耗能较大，提高了粮食的储藏成本。相比未加设仓顶隔热层的粮仓，加设隔热层的粮仓在夏季，太阳直射到隔热层，可以避免了顶层的日照辐射。由于隔热层与仓顶的间距较大，自然风可以在隔热层和粮仓的顶层间流动，将大部分的热量带走，降低了由于空气流动对流换热传递给顶层的热。通过转变热传导途径，减少传热源，达到目的。

2.粮仓墙体采用双层外墙

粮仓内粮堆温度凸显“热皮冷心”效应，既粮堆上部与仓内空气进行热传递传热能量多，粮堆表层温度最高；其次就是粮堆四周于墙面接触层，由于墙体的热传导效应，粮堆四周的温度仅次于粮堆表层温度；大地的热传导性能较差，粮堆底部温度较低；粮食为传热不良导体，粮仓中心部分温度最低。粮食的自呼吸作用引起的温度变化很弱，同外界传热相比，一般做忽略不计处理。

我国大部分地区处于北半球，南方地区夏季的大阳辐射大。基于此考虑，一部分位于南方的粮仓坐南朝北，便于储存粮食。双层外墙的好处在于改变了热传导途径，避免了阳光辐射傳热。同时，由于两层外墙间间距较大，建议间距在0.3m-0.5m之间，可以考虑在双层墙间加入风机。阳光辐射使外层墙温度升高，由于辐射传热和对流换热，双层墙间空气温度也会上升，随之热量又传递给内墙，最后导致粮堆温度上升。加入风机的好处可以及时带走双层墙间的热量，由于双层间墙体空间有限，并在双层墙间温度上升到一定温度时开启风机，节约能源。同样环境下，将粮堆温度控制在同一范围内，使用双层墙的粮仓与使用谷物冷却机的粮仓相比，能节省了大部分能耗。

3.墙体使用保温材料

墙体保温材料，又称无机活性墙体保温隔热材料，其广泛使用在建筑中，分墙体内保温和外墙体保温，外墙体夹心保温。使用墙体内保温材料，难免会造成热桥效应，会造成保温材料结露、发潮，损坏墙体，在粮仓保温中谨慎使用。结合上文所述双层外墙保温，可以考虑双层墙中外墙内侧使用保温材料，即使在内外温度差较大的情况下，在双层墙间强制对流通风，带走多余温度，控制内外差，达到避免结露、发潮现象。在施工中，墙体夹层间使用保温材料技术成熟，保温材料对外墙体技术要求低，成本相对较低，性价比高。

总结：总体来看，隔热技术发展迅速，在大型办公楼中应用也较为广泛，并且通过能耗对比，发现使用隔热技术的建筑物能耗有较为明显的较低。但隔热技术主要还是使用在民用建筑上，在工业中却鲜有使用。隔热技术不仅能够有效的降低能耗成本，而且投入少，效果明显，在各个领域都可有所应用，值得广泛探究。

（作者单位：河南工业大学土建学院）

作者简介：许鹏（1992-），男，河南工业大学土建学院在读研究生；

包纯（1990-），女 ，河南工业大学土建学院在读研究生。