冷库设计规范 GB 50072-2010
中华人民共和国国家标准
冷库设计规范
Code for design of cold store
GB 50072-2010
主编部门:中华人民共和国商务部
批准部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
施行日期:2010年7月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第489号
关于发布国家标准《冷库设计规范》的公告
现批准《冷库设计规范》为国家标准,编号为GB 50072-2010,自2010年7月1日起实施。其中,第4.1.8、4.1.9、4.2.2、4.2.3、4.2.10、4.2.12、4.2.17、4.5.4、5.2.1、5.3.1、5.3.2、6.2.7、7.3.8、8.1.2、8.2.3、8.2.9、8.3.6、9.0.1(1)、9.0.2条(款)为强制性条文,必须严格执行。原《冷库设计规范》GB 50072-2001同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇一〇年一月十八日
前言
本规范是根据原建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制定、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2007]126号),在商务部市场体系建设司的组织下,由国内贸易工程设计研究院会同有关单位在原国家标准《冷库设计规范》GB 50072-2001的基础上修订而成的。
在修订过程中,遵照国家基本建设的有关方针、政策,对近几年国内新建和改建的冷库进行了重点调研,并在9个省市召开了有教学、科研、工程设计、设备制造、建筑安装等部门专业人员参加的座谈会,广泛听取了对国家标准《冷库设计规范》GB 50072-2001(以下简称“原规范”)的修订意见,查阅了国际上相关技术资料,在广泛征求意见的基础上,通过反复修改和完善,最后经专家审查定稿。
本次修订的主要内容如下:
1.将原规范的适用范围扩大,涵盖了各种建设规模的冷库,除氨制冷系统外,还涵盖了使用氢氟烃类制冷工质的系统。
2.在满足消防要求的前提下,对冷库占地、防火分区面积作了调整;对冷库外围护结构的总热阻作了调整;删去了原规范中使用黏土砖的相关规定。
3.删去原规范中有关制冷设备校核计算的各种公式,增加了冷库制冷系统工业金属管道设计压力、设计温度及管道和管件材料的选取规定。
4.增加了对制冷机房制冷剂泄漏的安全监测措施;调整了制冷机房事故排风量。
5.增加了对冷库生产、生活用水的水质、水量的具体规定;新增了“消防给水与安全防护”一节。
本规范共分9章和1个附录。其主要内容有:总则、术语、基本规定、建筑、结构、制冷、电气、给水和排水、采暖通风和地面防冻,并将采暖地区机械通风地面防冻加热负荷和机械通风送风量计算列入附录A中。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,商务部市场体系建设司负责日常管理,国内贸易工程设计研究院负责具体技术内容的解释。在执行本规范过程中,如发现需要修改或补充之处,或有需要解释的具体技术内容请将意见及有关资料寄交国内贸易工程设计研究院(地址:北京市右安门外大街99号,邮政编码:100069),以便今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员:
主编单位:国内贸易工程设计研究院
参编单位:中国制冷学会
公安部天津消防研究所
天津商业大学
上海海洋大学
哈尔滨商业大学
主要起草人:徐维 于伟 徐庆磊 史纪纯 邓建平 陈锦远 杨一凡 王宗存 刘斌 谈向东 宋立倬
主要审查人员:王立忠 倪照鹏 谢晶 李娥飞 张建一 刘志伟 赵育川 青长刚 赵霄龙 唐俊杰 杨万华
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为使冷库设计满足食品冷藏技术和卫生要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于采用氨、氢氟烃及其混合物为制冷剂的蒸汽压缩式制冷系统(以下简称为氨或氟制冷系统),以钢筋混凝土或砌体结构为主体结构的新建、改建、扩建的冷库,不适用于山洞冷库、装配式冷库、气调库。
1.0.3 冷库设计应做到技术先进、保护环境、经济合理、安全适用。
1.0.4 本规范规定了冷库设计的基本技术要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。
1.0.5 冷库设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的要求。
2 术 语
2 术 语
2.0.1 冷库 cold store
采用人工制冷降温并具有保冷功能的仓储建筑群,包括制冷机房、变配电间等。
2.0.2 库房 storehouse
指冷库建筑物主体及为其服务的楼梯间、电梯、穿堂等附属房间。
2.0.3 穿堂 anteroom
为冷却间、冻结间、冷藏间进出货物而设置的通道,其室温分常温或某一特定温度。
2.0.4 冷间 cold room
冷库中采用人工制冷降温房间的统称,包括冷却间、冻结间、冷藏间、冰库、低温穿堂等。
2.0.5 冷却间 chilling room
对产品进行冷却加工的房间。
2.0.6 冻结间 freezing room
对产品进行冻结加工的房间。
2.0.7 冷藏间 cold storage room
用于贮存冷加工产品的冷间,其中用于贮存冷却加工产品的冷间称为冷却物冷藏间;用于贮存冻结加工产品的冷间称为冻结物冷藏间。
2.0.8 冰库 ice storage room
用于贮存冰的房间。
2.0.9 制冷机房 refrigerating machine room
制冷机器间和设备间的总称。
2.0.10 机器间 machine room
安装制冷压缩机的房间。
2.0.11 设备间 equipment room
安装制冷辅助设备的房间。
2.0.12 冷却设备负荷 cooling equipment load
为维持冷间在某一温度,需从该冷间移走的热流量值。
2.0.13 机械负荷 mechanical load
为维持制冷系统正常运转,制冷压缩机负载所带走的热流量值。
2.0.14 制冷系统 refrigerating system
通过管道将制冷机器和设备以及相关元件相互连接起来,组成一个封闭的制冷回路,制冷剂就在这个回路里循环吸热和放热。
2.0.15 保冷 keep to the cooling
为防止低温设备、管道外表面凝露,以减少其冷损失而采取的技术措施。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 冷库的设计规模以冷藏间或冰库的公称容积为计算标准。公称容积大于20 000m3为大型冷库;20 000m3~5000m3为中型冷库;小于5000m3为小型冷库。
公称容积应按冷藏间或冰库的室内净面积(不扣除柱、门斗和制冷设备所占的面积)乘以房间净高确定。
3.0.2 冷库或冰库的计算吨位可按下式计算:
式中:G——冷库或冰库的计算吨位(t);
V1——冷藏间或冰库的公称容积(m3);
η——冷藏间或冰库的容积利用系数;
ρs——食品的计算密度(kg/m3)。
3.0.3 冷藏间容积利用系数不应小于表3.0.3的规定值。
表3.0.3 冷藏间容积利用系数
注:1 对于仅储存冻结加工食品或冷却加工食品的冷库,表内公称容积应为全部冷藏间公称容积之和;对于同时储存冻结加工食品和冷却加工食品的冷库,表内公称容积应分别为冻结物冷藏间或冷却物冷藏间各自的公称容积之和。
2 蔬菜冷库的容积利用系数应按表3.0.3中的数值乘以0.8的修正系数。
3.0.4 采用货架或特殊使用要求时,冷藏间的容积利用系数可根据具体情况确定。
3.0.5 贮藏块冰冰库的容积利用系数不应小于表3.0.5的规定值。
表3.0.5 贮藏块冰冰库的容积利用系数
3.0.6 食品计算密度应按表3.0.6的规定采用。
表3.0.6 食品计算密度
注:同一冷库如同时存放猪、牛、羊肉(包括禽兔)时,密度可按400kg/m3确定;当只存冻羊腔时,密度应按250kg/m3确定;只存冻牛、羊肉时,密度应按330kg/m3确定。
3.0.7 冷库设计的室外气象参数,除应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的规定外,尚应符合下列规定:
1 计算冷间围护结构热流量时,室外计算温度应采用夏季空气调节室外计算日平均温度。
2 计算冷间围护结构最小总热阻时,室外计算相对湿度应采用最热月的平均相对湿度。
3 计算开门热流量和冷间通风换气流量时,室外计算温度应采用夏季通风室外计算温度,室外相对湿度应采用夏季通风室外计算相对湿度。
3.0.8 冷间的设计温度和相对湿度应根据各类食品的冷藏工艺要求确定,也可按表3.0.8的规定选用。
表3.0.8 冷间的设计温度和相对湿度
注:冷却物冷藏间设计温度宜取0℃,储藏过程中应按照食品的产地、品种、成熟度和降温时间等调节其温度与相对湿度。
3.0.9 选用产品均应符合国家现行有关标准的规定。
4 建 筑
5 结 构
6 制 冷
7 电 气
8 给水和排水
9 采暖通风和地面防冻
9 采暖通风和地面防冻
9.0.1 制冷机房的采暖设计应符合下列要求:
1 制冷机房内严禁明火采暖。
2 设置集中采暖的制冷机房,室内设计温度不宜低于16℃。
9.0.2 制冷机房的通风设计应符合下列要求:
1 制冷机房日常运行时应保持通风良好,通风量应通过计算确定,通风换气次数不应小于3次/h。当自然通风无法满足要求时应设置日常排风装置。
2 氟制冷机房应设置事故排风装置,排风换气次数不应小于12次/h。氟制冷机房内的事故排风口上沿距室内地坪的距离不应大于1.2m。
3 氨制冷机房应设置事故排风装置,事故排风量应按183m3/(m2·h)进行计算确定,且最小排风量不应小于34000m3/h。氨制冷机房的事故排风机必须选用防爆型,排风口应位于侧墙高处或屋顶。
9.0.3 冷间地面的防冻设计形式应根据库房布置、投资费用、能源消耗和经常操作管理费用等指标经技术经济比较后选定。
9.0.4 采用自然通风的地面防冻设计应符合下列要求:
1 自然通风管两端应直通,并坡向室外。直通管段总长度不宜大于30m,其穿越冷间地面下的长度不宜大于24m。
2 自然通风管管径宜采用内径250mm或300mm的水泥管,管中心距离不宜大于1.2m,管口的管底宜高出室外地面150mm,管口应加网栅。
3 自然通风管的布置宜与当地的夏季最大频率风向平行。
9.0.5 采用机械通风的地面防冻设计应符合下列要求:
1 采用机械通风的支风道管径宜采用内径250mm或300mm的水泥管,管中心距离可按1.5m~2.0m等距布置,管内风速应均匀,一般不宜小于1m/s。
2 机械通风的主风道断面尺寸不宜小于0.8m×1.2m(宽×高)。
3 采暖地区机械通风的送风温度宜取10℃,排风温度宜取5℃。
4 采暖地区机械通风地面防冻加热负荷和机械通风量应按本规范附录A的规定进行计算。
5 地面加热层的温度宜取1℃~2℃,并应在该加热层设温度监控装置。
9.0.6 架空式的地面防冻设计应符合下列要求:
1 架空式地面的进出风口底面高出室外地面不应小于150mm,其进出风口应设格栅。在采暖地区架空式地面的进出风口应增设保温的启闭装置。
2 架空式地面的架空层净高不宜小于1m。
3 架空式地面的进风口宜面向当地夏季最大频率风向。
9.0.7 采用不冻液为热媒的地面防冻设计应符合下列要求:
1 供液温度不应高于20℃,回液温度宜取5℃。
2 管内液体流速不应小于0.25m/s。
3 加热管应设在冷间地面隔热层下的混凝土垫层内,并应采用钢筋网将该加热管固定。
4 采用金属管作为加热管时应采用焊接连接,采用非金属管作为加热管时地面下不应安装可拆卸接头。加热管在垫层混凝土施工前应以0.6MPa(表压)的水压试漏,并经24h不降压为合格。
9. 0.8 当地面加热层的热源采用制冷系统的冷凝热时,压缩机同期运行的最小负荷值应能满足地面加热负荷的需要。
9.0.9 当冷间地面面积小于500m2,且经济合理时,也可采用电热法进行地面防冻。
附录A 采暖地区机械通风地面防冻加热负荷和机械通风送风量计算
附录A 采暖地区机械通风地面防冻加热负荷和机械通风送风量计算
A.0.1 采暖地区地面防冻的加热计算,应采用稳定传热计算公式。部分土壤热物理系数宜按表A.0.1的规定确定。
表A.0.1 部分土壤热物理系数
A.0.2 采暖地区机械通风地面防冻加热负荷应按下式计算:
(A.0.2 )
式中:Qf——地面加热负荷(W);
a——计算修正值,当室外年平均气温小于10℃时宜取1;
当室外年平均气温不低于10℃时,宜取1.15;
Qr——地面加热层传入冷间的热量(W);
Qtu——土壤传给地面加热层的热量(W);
T——通风加热装置每日运行的时间,一般不宜小于4h。
A.0.3 机械通风地面加热层传入冷间的热量Qr应按下式计算:
Qr=Fd(tr-tn)Kd (A.0.3)
式中:Qr——地面加热层传人冷间的热量(W);
Fd——冷间地面面积(m2);
tr——地面加热层的温度(℃);
tn——冷间内的空气温度(℃);
Kd——冷间地面的传热系数[W/(m2·℃)]。
A.0.4 土壤传给地面加热层的热量Qtu应按下式计算:
Qtu=Fd(ttu-tr)Ktu (A.0.4)
式中:Qtu——土壤传给地面加热层的热量(W>;
Fd——冷间地面面积(m2);
ttu——土壤温度(℃);
tr——地面加热层的温度(℃),宜取1℃~2℃;
Ktu——土壤传热系数[W/(m2·℃)]。
A.0.5 土壤温度应取地面下3.2m深处历年最低两个月的土壤平均温度。主要城市地面下3.2m深处历年最低两个月的土壤平均温度应按表A.0.5的规定确定。当缺少该项资料时,可按当地年平均气温减2℃计算。
表A.0.5 主要城市地面下3.2m深处历年最低两个月的土壤平均温度
A.0.6 土壤传热系数Ktu应按下式进行计算:
(A.0.6)
式中:Ktu——土壤传热系数[W/(m2·℃)];
δtu——土壤计算厚度,一般采用3.2m;
λtu——土壤的热导率[W/(m·℃)];
δi-n——加热层至土壤表面各层材料的厚度(m);
λi-n——加热层至土壤表面各层材料的热导率[W/(m·℃)]。
A.0.7 机械通风送风量应按下式进行计算:
(A.0.7)
式中:Vs——送风量(m3/h);
Qf——地面加热负荷(W);
Ck——空气比热容[kJ/(kg·℃)];
ρk——空气密度(kg/m3);
ts——送风温度,宜取10℃。
tp——排风温度,宜取5℃。
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《生活饮用水卫生标准》GB 5749
《设备及管道绝热技术通则》GB/T 4272
《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175
《建筑给水排水设计规范》GB 50015
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《人造冰》GB 4600
条文说明
中华人民共和国国家标难
冷库设计规范
GB 50072-2010
条文说明
修订说明
一、修订依据
根据原建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制定、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2007]126号)和商务部下达的《冷库设计规范》工程建设标准修订任务来开展修订工作的。
二、修订的目的和内容
1 目的:
原规范自2001年6月1日实施以来,曾对全国冷库设计和冷库建设起到了很好的规范和促进作用。但实施10年来,我国市场经济和相关技术已有了很大的发展,原规范已不能适应当今冷库建设发展的需要,为此需进行再次修订。
2 内容:
1)总则部分:在适用范围中,修订为不分冷库规模大小,均应执行本规范;并适用于氨和氟两种制冷系统。
2)建筑部分:适应发展需要,在选址、总平面、库房等相关条文作了修订;对建库规模占地、防火分区等作了修订;贯彻节能减排,对冷库维护结构总热阻的单位面积热流量取值作了调整。
3)结构部分:对冷库冷间结构的耐久性应根据环境类别进行设计作了补充修订;对砌体材料禁用黏土砖作了规定。
4)制冷工艺部分:补充了有关制冷系统-工业管道,设计温度、设计压力及管材和管件的选用规定;对小型冷库制冷机的选用特性作了规定;删去了冷库制冷系统中制冷设备校核计算的各项计算公式。
5)电气部分:规定了氨机房内报警设定值为100ppm~150ppm,并对自动报警和自动开启机房内事故通风机作了规定;对冷间内照明增加了节能型灯具的相关规定;对防止引发火灾和人身安全保护等作了相关规定。
6)给排水部分:对冷库生产、生活用水的水质,水量增加了相应规定;增加了蒸发式冷凝器补充水量和循环冷却水除垢、防腐以及水质稳定措施的规定;增加了节能、节水措施相关技术规定;增加有关消防、安全方面的相关规定。
7)采暖通风部分:增加了氟制冷机房事故排风相关规定;对氨制冷机房安全的通风量和事故排风作了相关规定;增加了电热法地坪防冻相关规定。
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为规范冷库设计,不论规模大小,均应执行或参照执行本规范相关规定。
1.0.2 本条规定了规范的适用范围。
1 按基建性质划分:它适用于新建、改建、扩建的冷库。至于改建维修的冷库,因受原有条件限制,在某些方面不一定能符合本规范要求,但规范中的一些原则,在改建或维修工程时仍可适用,如有特殊情况,应按因地制宜的原则执行。
2 本规范适用于以氨、氟为制冷剂的制冷系统。由于目前在冷库制冷系统中使用的氢氟烃类制冷剂,都不是环保冷媒,而是过渡性替代物质,因此在选用时,需随时关注国家在制冷剂方面的环保政策。
1.0.3 本规范修订中强调了“保护环境、安全适用”,以适应我国冷库建设的发展。
1.0.5 根据国家对编制全国通用设计标准规范的规定,凡引用或参见其他设计标准、规范和其他有关规定的内容,除必要的以外,本规范不再另立条文,故在本条中统一作了交代。
2 术 语
2 术 语
本章给出了本规范中使用的15个术语的定义和对应的英语词语,以方便规范使用的理解和交流。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 本规范规定冷库的设计规模,应以冷藏间或冰库的公称容积作为计算标准。公称容积为冷藏间或冰库的净面积(不扣除柱、门斗和制冷设备所占的面积)乘以房间净高。过去冷库的设计规模多以冷藏间或冰库的公称贮藏吨位计算。这种计算方法有许多缺点,主要表现在它的计算公式对冷库工程建设不能起到规范的作用。其计算公式为:公称贮藏吨位=堆装面积×堆装高度×食品计算密度。公式中堆装面积和堆装高度虽有若干规定,但漏洞很多。因此常常出现几个贮藏同一类食品,公称贮藏吨位也相同的冷库,其建筑面积、内净容积和建设投资却相差很大,难于对设计质量进行评比,且国际上久已以“容积”衡量冷库规模的大小。根据中华人民共和国建设部制定的《工程设计资质标准》(2007年修订本),商物粮行业冷藏库建设项目设计规模划分见表1:
表1 商物粮行业冷藏库建设项目设计规模划分
使用公称容积有以下优点:
1 避免对“堆装面积”等因素解释不一而出现许多矛盾,也便于控制冷库规模和基建投资。
2 促使设计人员充分利用冷藏空间,提高容积的利用系数,做出更为经济实用的设计,也便于评定设计的优劣。
3 促使使用单位通过改革工艺、改进包装和堆码技术,挖掘冷库贮藏的潜力。
3.0.2 由于改用“公称容积”代替我国长期以来使用的“公称吨位”作为衡量冷库规模的标准,在设计和经营、管理等部门必然要求能有一个简便的将“公称容积”换算成吨位的方法,因此本条给了一个换算公式,并引用了一个“计算吨位”量称。
3.0.3 本条规定了有关冷藏间的容积利用系数η值的选取。
1 原《冷库设计规范》编写组分析了商业、外贸、水产等33座不同规模、贮存不同食品的冷库,按原设计贮存量和原设计采用的食品计算密度,换算出堆货容积,它与冷藏间内净容积之比即为容积利用系数。按照冷库规模大小初步提出4种容积利用系数η值。
2 规范编写组又对另外17座规模大小不等的冷库进行了验算,第一步按各库原设计的冷藏吨位等求出其容积利用系数η值,并将它与初步提出的4种η值计算的冷藏吨位等进行比较;第二步按原设计图及有关贮藏规定(走道宽度、货物距墙、顶距离,有无门斗等)求出按手推车运货留走道的容积利用系数η值和按电瓶车运货留走道的容积利用系数η值,同时求出其相应的冷藏吨位。将η、η1、η2、η3比较,提出了规范中5种不同公称容积的容积利用系数。其间规范编写组还对天津商业、外贸、水产5座冷库的容积利用系数作出测定和比较。
3 1982年原规范审查会对规范提出的容积利用系数作了审查,提出公称容积小于1000m3的冷库容积利用系数0.45偏大,最好改为0.40。
这次审查会后,规范编写组又到辽宁、山东、北京、上海、浙江调查了54座冷库的容积利用情况(见表2)。其中北京、上海、辽宁6座蔬菜冷库的容积利用情况说明,除周水子冷库拱屋面空间浪费大,堆装时留的空地太多,造成容积利用系数太小外,其他蔬菜冷库的容积利用系数均应采用本规范表3.0.3规定值乘以0.8的修正系数。
4 有地方反映贮存水果、鸡蛋的实际容积利用系数与规范值相差较大。为此规范编制组曾于1983年11月到河南、武汉对鲜蛋、水果冷库进行了测定(见表3中序号22~26),证明贮存鲜蛋、鲜水果的实际容积利用系数与本规范值相差上下均不到5%,本规范值基本可用。
5 过去冷库设计没有国家的统一规范,同样的10 000t冷库,有的设计冷藏间内净容积为39717m3,有的却达43265m3,后者大9%。同样5000t鲜蛋冷库,有的冷藏间建筑面积为6849m3,有的却达11637m3,较前者大70%;冷藏间净容积前者为31984m3,后者为47632m3,较前者大49%;每吨鲜蛋用同样的木箱,实测其占用建筑面积和冷藏间净容积分别为1.4m3~1.71m3和6.28m3~7.03m3,相差都不小。因此规范有必要作些统一规定。过去各单位都是按照自己掌握的数据进行设计,各系统冷库因用途不同,包装、运输、堆码方法、形式以及管理等也各不相同。现在本规范按5种不同规模的公称容积划分,确定了容积利用系数值,对某些冷库可能还不尽合理,有待在今后试行中积累资料后再进行修订和补充。
表3.0.3中公称容积是指一座冷库各冷藏间公称容积之和,请注意该表注1。
6 实行新规范就要合理地考虑堆装设备、容器、合理的堆装高度和房间净高等,如果设计不考虑生产实际,盲目提高房间净高,其容积利用系数就可能达不到规范要求,实践中必然浪费资金和能源。
3.0.4 冰库的利用系数η值,随房间净高而异。从表4调查可看出:
1 容积利用系数η值与面积虽有关系,但当冰库内净面积分别为246m2、540m2、680m2时,其η值则分别为0.53、0.57、0.61,互相间仅差4%。但由表4可看出,η值受净高的影响却比较大。如上述相同面积的冰库,当净高不同时,η值相差达13%~22%(即净高越高,容积利用系数越大)。
2 从内净容积的大小方面也很难确定η值。例如,内净容积相近分别为2406m2、2432m2时,其η值分别为0.6、0.43,相差很大;若内净容积接近,如分别为3243m2和3060m2的两个房间,则η值分别为0.57、0.47,相差也很大。
3 用吊车吊冰时,因吊车占空间大,故净高要高一些才经济。水产系统冰库趋向于做12m净高,η值可达0.7。例如,冰库内净面积为680m2,净高6m,无吊车时,η=0.61;而有吊车时,房间净高分别为9m、8m、7m时,η值则分别为0.64、0.59、0.52,显然低于9m时就不经济了。
以水产系统两套定型图纸验证:200t冰库内净面积为68.86m2(11m×6.26m),净高6m,内净容积413m3,值取0.6,以计算密度为750kg/m3计,则能储冰186t。又如500t冰库,内净面积为191m2(16.9m×11.35m),净高6.05m,内净容积1160m3;η值按0.6计,则可储冰522t。
表4 冰库容积利用系数
3.0.6 有关冷库贮藏食品的计算密度值的说明。
1 最初确定食品的计算密度(即实际的堆装密度),系根据当年在河南、陕西、四川、广东、广西、湖北、湖南、江苏和内蒙古九个省、自治区42座冷库中测定的数据加以整理、归纳得出的。第一步整理出8类73种商品的密度,再归纳为25种食品的密度(不包括装载用具的质量),并同1975年原商业部设计院编的《冷藏库制冷设计手册》(以下简称《手册》)的数据作了比较,见表5。在本规范初稿中,编写组提出41种食品的堆装密度,后来在本规范的报审稿中,编写组根据国内食品冷库贮存货物的类别归纳提出8种计算密度,提供审查会审定。这类数值与《手册》规定相比,肉类、鱼类冷库略有增加,分别增加6.6%和4.4%,鲜蛋略有减少,减少6.2%,而水果减少比例较大,为26%。
2 在原规范审查会中,编写组认为牛、羊库的计算密度采用400kg/m3偏大,特别是羊腔达不到此密度。如贵州省1981年10月测定羊腔密度只有207kg/m3~241kg/m3。编写组于1981年10月在海拉尔肉联厂测定了几垛牛、羊肉,其密度:带骨牛肉为362.94kg/m3,羊腔为216.97kg/m3(这批羊较小),纸箱装剔骨牛、羊块肉为824.3kg/m3。同时在乌鲁木齐肉联厂也作了测定:羊腔为300kg/m3~320kg/m3,劈半羊为375kg/m3~400kg/m3。因此对表3.0.6加了附注,规定冻肉冷库如同时存放猪、牛、羊时,其密度均按400kg/m3计,当只存冻羊腔时,其密度按250kg/m3计,只存冻牛、羊肉时,密度按330kg/m3计。这类数值不宜再少,因为今后总会有一部分作剔骨块肉存放。
3 当年审查会还确定食品计算密度中的鲜蛋由300kg/m3降低为260kg/m3较宜;鲜水果由250kg/m3改为230kg/m3。对蔬菜的密度认为250kg/m3也大了一点。
表5 冷藏食品计算密度比较(kg/m3)
当年审查会后编写组又到54个冷库作了调查,证明审查会提出的意见基本可行,但蔬菜的密度过去国内没有统一规定,《手册》也没有提供数据,从调查中得知存货方法对密度影响很大。目前北方一些蔬菜冷库用搭架子存蒜薹,走道多,架间空隙多,堆装密度也就很小。同样存大白菜,北京左安门菜站有的篓装只有119kg/m3,而上海国庆路菜站用托板式活动货架存大白菜则可达233kg/m3。从北京蔬菜公司提供的表6看,不同品种的蔬菜其密度相差一倍多。编写组调查冷藏间按每平方米净面积计贮菜量;存蒜薹190kg(营口第二菜库)至283kg(大连周子水菜库),存葱头可达800kg(周子水菜库),相差也很大。编写组认为蔬菜库计算密度取值可与水果冷库同,也定为230kg/m3,不宜太低;上海、湖北等有关单位认为这个数字可以。过去一些蔬菜冷库不考虑如何提高容积利用和堆装密度,空间浪费较大。
编写组于1983年11月又到河南、武汉几个鲜蛋、水果冷库作了调查。木箱装鲜蛋堆装密度,四座冷库分别为304kg/m3、233kg/m3、266kg/m3和233kg/m3,平均为259kg/m3。三座冷库的篓装水果的堆装密度分别为195kg/m3、235kg/m3、242kg/m3,平均为224kg/m3。以上调查的有关数字见表2、表6。
表6 北京蔬菜公司提供的不同品种蔬菜的堆装密度表(kg/m3)
3.0.7 过去国内冷库设计用的气象参数,没有统一规定。这次确定均采用现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019中室外空气计算参数。库房外围护结构的传热计算(包括热阻、热流量)。本规范规定其室外温度采用夏季空气调节室外计算日平均温度twp。
4 建 筑
5 结 构
6 制 冷
7 电 气
8 给水和排水
9 采暖通风和地面防冻
9 采暖通风和地面防冻
9.0.1 本条第1款为强制性条款。当氨蒸气在空气中的含量达到一定的比例时,就与空气构成爆炸性气体,这种混合气体遇到明火时会发生爆炸。一些氟利昂制冷剂气体接触明火时会分解成有毒气体——光气,对人有害。因此规定制冷机房内严禁明火采暖。
9.0.2 本条为强制性条文。是对制冷机房的通风设计提出的具体要求。
1 制冷机房日常运行时,为了防止制冷剂的浓度过大,必须保证通风良好。另一方面,在夏季良好的通风可以排除制冷机房内电机和其他电气设备散发的热量,以降低制冷机房内温度,改善操作人员的工作环境。日常通风的风量,以消除夏季制冷机房内余热、取机房内温度与夏季通风室外计算温度之差不大于10℃来计算。
2 事故通风是保障安全生产和保障工人生命安全的必要措施。对在事故发生过程中可能突然散发有害气体的制冷机房,在设计中应设置事故通风系统。氟制冷机房事故通风的换气次数与现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019中的规定相一致。
3 氨制冷机房,在事故发生时如果突然散发大量的氨制冷剂,其危险性更大。国外相关资料推荐氨制冷机房每平方米的紧急通风量是50.8L/s,紧急通风量最低值是9440L/s。9440L/s是基于假定某根管断裂,而使机房内氨浓度保持在4%以下的最小排风量,事故排风量183m3/(m2·h)是据此确定的。
制冷机房的通风考虑了两方面的要求:一方面是正常工作状态下保证制冷机房内的空气品质,改善操作人员的工作环境;另一方面是事故状态下排除突然散发的大量制冷剂气体,保障安全生产和工人生命安全。具体设计中,可以设置多台(或2台)事故排风机,在制冷机房正常工作状态下,采用部分事故排风机兼做日常排风的作用,在事故状态下所有事故排风机全部开启。
9.0.4 本条对自然通风的地面防冻设计提出了基本要求。
1 根据已建成冷库的实践经验,体积在2250m3(500t)以下的冷库大多采用自然通风管地面防冻的方法。穿越冷间的通风管长度为24m,加上站台宽6m,每根通风管总长度为30m。使用情况表明,只要管路畅通,此种直通管自然通风地面防冻的方法是安全可靠的。
2 对-30℃和-20℃的冷间,地面温度取-27℃和-17℃,地面保温层厚度为200mm和150mm,保温材料导热系数取0.047W/(m·℃),通风管间距取2m,通风管管壁温度取2℃,地面下3.2m深处历年最低两个月的土壤平均温度取9.4℃(以北京市为例),建立如图1所示的物理模型,计算结果见图2。计算结果显示,当通风管间距大于1.2m时,通风层(即600mm厚填砂层)上表面会出现温度低于0℃的部位。
图1 物理模型
1-面层;2-120厚C30混凝土;3-20厚1:3水泥砂浆保护层;
4-0.1厚聚乙烯塑料薄膜;5-保温层;6-1.2厚聚氨酯隔汽层;
7-20厚1:2.5水泥砂浆找平层;8-150厚C15混凝土垫层;
9-600厚中砂内配φ250通风管;10-200厚碎石垫层;11-素土夯实
距加热管中心垂直轴线的距离(m)
加热层上边界处(tn=-30℃)
距加热层上边界300mm处(tn=-30℃)
加热层下边界处(tn=-30℃)
加热层上边界处(tn=-20℃)
距加热层上边界300mm处(tn=-20℃)
加热层下边界处(tn=-20℃)
图2 地面通风层沿水平方向的温度分布(一)
当冷间地面温度取-30℃和-20℃,地面保温层厚度为200mm和150mm,保温材料导热系数取0.028W/(m·℃),其他条件同上,计算结果见图3。计算结果显示,由于提高了保温层的保温性能,通风层(即600mm厚填砂层)上表面温度均大于0℃。
3 自然通风的地面防冻方式,主要在室外中小型冷库中使用,一次性投资低,不需要运行费用,其防冻的安全性主要与冷间温度、保温材料性能及其厚度、通风管直径及其间距、通风口朝向和室外风速有关。我国地域辽阔,室外气象参数差异很大,限定每根通风管总长度不大于30m,是根据已建冷库的实践经验而定的。
4 地面采用自然通风的方式防冻,应保证通风管通畅,避免被杂物堵塞,否则会造成地面局部冻鼓。因此,在进出风口处应设置网栅,并应经常清理,以防污物堵塞。
距加热管中心垂直轴线的距离(m)
加热层上边界处(tn=-30℃)
距加热层上边界300mm处(tn=-30℃)
加热层下边界处(tn=-30℃)
加热层上边界处(tn=-20℃)
距加热层上边界300mm处(tn=-20℃)
加热层下边界处(tn=-20℃)
图3 地面通风层沿水平方向的温度分布(二)
9.0.5 本条是对机械通风的地面防冻设计提出的具体要求。
1 对于没有自然通风条件或自然通风条件较差和冷间面积较大、通风管长度大于30m时,采用机械通风地面防冻措施虽然运行费用稍高,但运行安全可靠。
为了保证传热效果,本规范规定支管风速不宜小于1m/s,以避免因风速减小致使表面传热系数下降过多,从而导致传热效果变差。总风道尺寸定为不宜小于0.8m×1.2m,目的是便于进入调整和检查,有利于保证各支风道布风均匀。
2 采暖地区的机械通风地面防冻设施强调设置空气加热装置,在整个采暖季节甚至过渡季都要每天定时运转。
9.0.6 架空地面自然通风防冻方法具有效果好、维护简单等优点,普遍受到各类冷库建设单位的欢迎,尤其是多层冷库。经调查,该方法在东北地区的冷库中也大量采用,冬季用保温门将进出风口关(堵)好。在东北的某些寒冷气候条件下,只要能不使架空层内土壤冻结到基础埋深以下,等到来年气温升高的季节开启进出风口的保温门后,能使已冻结的土壤融化解冻,即不会发生由于土壤冻结过深造成柱基础冻鼓、结构破坏的现象。但在某些特别严寒和寒冷季节时间很长的地方,则要另行考虑。调查发现,冷库架空层内湿度很大,尤其是夏季,混凝土楼板产生结露。有的冷库架空层楼板的保护层剥落,甚至产生钢筋暴露锈蚀的现象。因此应重视架空层内的通风问题。如果冷库架空地面下架空高度过小,进风口面积小,通风不畅,无排水沟,内存积水,会严重影响使用效果。执行本条款时,应结合本规范的第4.5.10条和第8.2.2条同时考虑。
9.0.7 加热地面防冻设施的不冻液可采用乙二醇溶液。液体加热设备布置较灵活,运行和管理也方便。
由于加热管浇筑在混凝土板内,不便维护和检查,因此施工时必须严格要求,做好清污、除锈、试压、试漏工作,并在施工过程中严加管理,确保施工质量。
9.0.8 当地面加热层的热源采用制冷系统的冷凝热时,应以压缩机的最小运行负荷为计算依据,否则地面加热系统就会出现加热量不足的可能性,影响使用。
9.0.9 国内冷库工程中早在20世纪50~60年代就使用过电热法地面防冻方式。该方法施工简单,初次投资相对较低,运行管理方便,但运行费用较高。根据国外资料介绍,采用电热法进行地面防冻,冷间面积小1500m2时是比较经济的。考虑到我国的能源状况和冷库地坪防冻采用电热法还缺乏足够的实践经验,因此本条规定冷间面积小于500m2,且经济合理时可采用电热法进行地面防冻。