作為冷鏈重要的基礎(chǔ)設(shè)施,冷庫建設(shè)投資較大,并且規(guī)劃建設(shè)更為復(fù)雜。隨著冷鏈物流市場需求逐年大幅增長,冷庫將迎來建設(shè)發(fā)展高速期,相關(guān)技術(shù)和規(guī)劃水平也將不斷提升。 冷鏈物流是指為保持食品(新鮮或冷凍)的品質(zhì)或其他產(chǎn)品(醫(yī)藥等)的效能以及減少運(yùn)輸損耗,在其加工、貯藏、運(yùn)輸、分銷、零售等環(huán)節(jié),貨物始終保持一定溫度的一種物流方式。冷鏈物流涵蓋預(yù)冷處理、冷鏈加工、冷鏈儲存、冷鏈運(yùn)輸和配送及冷鏈銷售全過程,涉及冷庫、冷藏車、保溫箱、商業(yè)冷柜等多種設(shè)備設(shè)施。 冷庫是整個(gè)冷鏈的核心節(jié)點(diǎn),多應(yīng)用于對食品、生鮮、醫(yī)藥、化工等物品的恒溫恒濕儲藏。冷庫是冷鏈行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施,在倉儲、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其投資在冷鏈建設(shè)的占比中也是最高的。如今,我國冷庫發(fā)展進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級的新階段,有的老舊冷庫面臨淘汰整頓和拆遷的局面,有的冷庫需要對原有制冷系統(tǒng)和物流系統(tǒng)進(jìn)行改造提升,新建冷庫項(xiàng)目中要更新設(shè)計(jì)理念,應(yīng)用更先進(jìn)的冷庫建筑技術(shù)、制冷技術(shù)和智能化操作系統(tǒng),打造現(xiàn)代化的綠色冷庫。 一、我國冷庫發(fā)展現(xiàn)狀分析 隨著消費(fèi)水平不斷提升,以及生鮮電商等新零售模式的興起,對冷鏈物流的需求規(guī)模不斷增加,冷庫的重要性也日益凸顯,冷庫需求量逐年提升,冷庫總量增長態(tài)勢明顯。據(jù)中物聯(lián)冷鏈委不完全統(tǒng)計(jì),2019年全國冷庫總量達(dá)到約6053萬噸(折合約1.51億立方米),新增庫容815萬噸,同比增長15.56%。 盡管總量增長明顯,但冷庫資源分布不均、人均冷庫資源偏低等問題依然存在。以冷庫資源分布來看,我國冷庫資源主要集中在華東、華北和華中地區(qū),其中華東地區(qū)冷庫容量最多,占全國總?cè)萘拷某?,其他地區(qū)冷庫分布較為分散,東北和西北地區(qū)冷庫資源相對較少。中部農(nóng)牧業(yè)主產(chǎn)區(qū)和西部特色農(nóng)業(yè)地區(qū)冷庫嚴(yán)重短缺,承擔(dān)全國 70%以上生鮮農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)交易功能的大型農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場、區(qū)域性農(nóng)產(chǎn)品配送中心等關(guān)鍵物流節(jié)點(diǎn),普遍缺少冷凍冷藏設(shè)施。 一線城市冷庫容量呈飽和狀態(tài),土地租金高昂,現(xiàn)有冷庫資源已經(jīng)相對充足,增長相對較為緩慢。近年來,部分二線城市、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地,以及臨港地區(qū)冷庫大幅增多,這主要得益于城鎮(zhèn)化進(jìn)程提速、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級、冷鏈物流系統(tǒng)逐步完善及食品進(jìn)出口業(yè)務(wù)的持續(xù)增長。此外,新建冷庫項(xiàng)目近年逐漸向中西部地區(qū)傾斜,主要包含蔬果產(chǎn)地的高溫蔬果保鮮冷庫、預(yù)冷庫以及物流中心的大型冷凍冷藏庫等等。 冷庫市場分布不均,在一定程度上會造成資源的浪費(fèi)。特別是由于資本的爭相進(jìn)入,使得大量資金盲目跟風(fēng)投資新建冷鏈項(xiàng)目,導(dǎo)致部分地區(qū)冷庫供過于求,長期閑置;而部分地區(qū)冷庫長期爆滿,一庫難求。與此同時(shí),既有冷凍冷藏設(shè)施整體水平偏低的問題也很突出,國有冷庫中近50%已使用30年以上,技術(shù)和系統(tǒng)都亟待升級。 基于冷庫的重要作用和發(fā)展現(xiàn)狀,國家近年來不斷出臺扶持和引導(dǎo)政策: 2019年,國務(wù)院、商務(wù)部、財(cái)務(wù)部等多個(gè)部門發(fā)布多項(xiàng)政策,旨在加強(qiáng)冷鏈基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、優(yōu)化冷鏈?zhǔn)袌霏h(huán)境、嚴(yán)控食品質(zhì)量。尤其在中央政治局會議提出實(shí)施城鄉(xiāng)冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)短板工程的要求后,我國冷鏈基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)一步加快推進(jìn)。 2020年,國務(wù)院、商務(wù)部等部門發(fā)布多項(xiàng)冷鏈物流基礎(chǔ)建設(shè)相關(guān)政策,大力支持我國冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),優(yōu)化冷鏈?zhǔn)袌霏h(huán)境,冷庫作為冷鏈基礎(chǔ)設(shè)施之一,持續(xù)迎來政策利好。其中,國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于首批國家骨干冷鏈物流基地建設(shè)工作的通知》并公布首批建設(shè)名單,通過中央預(yù)算內(nèi)投資等渠道,對入選企業(yè)的冷鏈物流設(shè)施設(shè)備升級改造進(jìn)行全方面支持。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會同有關(guān)部門啟動(dòng)實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品倉儲保鮮冷鏈物流設(shè)施建設(shè)工程,著力解決農(nóng)產(chǎn)品出村“最后一公里”問題。截至2020 年底,共支持超9000個(gè)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)新建或改建1.4萬個(gè)倉儲保鮮冷鏈物流設(shè)施,規(guī)模超過600萬噸。 2021年,在“中央一號”文件中,針對冷鏈物流環(huán)節(jié)明確提出“加快實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品倉儲保鮮冷鏈物流設(shè)施建設(shè)工程,推進(jìn)田頭小型倉儲保鮮冷鏈設(shè)施、產(chǎn)地低溫直銷配送中心、國家骨干冷鏈物流基地建設(shè)”。隨后,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)文全面推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地冷藏保鮮設(shè)施建設(shè);國家發(fā)改委針對城鄉(xiāng)冷鏈和國家物流樞紐建設(shè),發(fā)布中央預(yù)算內(nèi)投資專項(xiàng)支持辦法;《商貿(mào)物流高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃(2021-2025年)》提出支持大型農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場、進(jìn)出口口岸等建設(shè)改造冷凍冷藏倉儲設(shè)施…… 相關(guān)政策不斷出臺,促使我國冷庫建設(shè)和整體分布結(jié)構(gòu)更趨完善與合理,改變冷庫扎堆建設(shè)、盲目建設(shè)、同質(zhì)化建設(shè)造成資源浪費(fèi)的情況,并培養(yǎng)出一批高標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代化、多功能、新模式的冷庫企業(yè)。根據(jù)我國“十四五”規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,未來將加快發(fā)展冷鏈物流,完善骨干冷鏈物流基地設(shè)施建設(shè)。我們可以預(yù)見,冷鏈物流市場需求會逐年大幅增長,冷庫建設(shè)也將會高速發(fā)展,人均冷庫容量持續(xù)擴(kuò)增,冷庫技術(shù)和規(guī)劃水平也將不斷提升。 二、冷庫的基本類型與用途 1.冷庫的分類 目前,我國的冷庫分布在不同行業(yè),根據(jù)不同分類方法和角度,可將冷庫分為多種類型。 按容量大小分類 冷庫的設(shè)計(jì)規(guī)模以冷藏間的噸位為標(biāo)準(zhǔn),一般分為大型冷庫、中型冷庫和小型冷庫。具體標(biāo)準(zhǔn)是大型冷庫的冷藏容量在10000噸以上;中型冷庫在1000~10000噸以內(nèi);小型冷庫在小于1000噸以下。 按冷庫溫度分類 冷庫溫度是根據(jù)儲藏物品的生理特性或者要求來設(shè)計(jì)的。 保鮮庫溫度一般在0℃~5℃,主要用于鮮肉、乳品、鮮蛋、果蔬的保鮮。它使食品處于較低的溫度,而溫度又不低于0℃,在這種情況下,食品可以盡可能地保持新鮮。 冷藏庫的庫溫為-20℃~-10℃,主要用于食品的冷藏,不定期地將部分食物放入冷庫,同時(shí)又要不定期地將另一部分食品移出冷庫,對食品的冷藏時(shí)間沒有具體要求,且?guī)鞙乇3衷?18℃~-15℃的范圍。 低溫庫的溫度在-25℃~-18℃,同樣用于食品儲藏,只有在該溫度區(qū)間食品才不會變質(zhì)。低溫庫的特點(diǎn)是不定期地逐步將食品放入冷庫,溫度趨于穩(wěn)定后嚴(yán)格控制冷庫的溫度。 速凍庫的庫溫在-30℃以下,主要用于食品的速凍,如速凍水飲,速凍蔬果等,要求在限定時(shí)間內(nèi)迅速將食品凍結(jié)。 超低溫庫通常指-60℃~-45℃的超常規(guī)溫度的冷庫,主要應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品低溫檢測,以及金槍魚、醫(yī)療藥品、疫苗等儲存。 按冷庫用途分類 生產(chǎn)性冷庫:指具有較大制冷加工能力和一定冷庫容量的低溫貯藏冷凍品場所,一般主要建在食品產(chǎn)地、貨源集中地區(qū)及漁業(yè)、農(nóng)業(yè)基地。這種冷庫主要用于食品或者農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行初加工之后(冷加工處理,如預(yù)冷)長期進(jìn)行儲藏。 分配性冷庫:用來接受并貯存已經(jīng)冷凍加工好的食品冷庫,建造地點(diǎn)一般選擇在大中城市、人口較多的工礦區(qū)和水陸交通樞紐地帶。其優(yōu)點(diǎn)是整進(jìn)零出或整進(jìn)整出,具有一定的再凍能力,可滿足食品做必要的復(fù)凍的需要,并且儲藏量大、可滿足多種食品的儲藏。 零售性冷庫:指建在企業(yè)或城市大型副食品店、菜市場內(nèi),供臨時(shí)存儲零售食品使用的冷庫。零售性冷庫庫容量小、儲存期短,其庫溫根據(jù)使用要求來調(diào)節(jié)。在庫體結(jié)構(gòu)上,大多采用裝配式組合冷庫。 綜合性冷庫:主要指其功能性強(qiáng)大,能起到生產(chǎn)性冷庫以及分配性冷庫的雙重作用,可以滿足大容量產(chǎn)品的儲藏及冷加工,是我國普遍應(yīng)用的一種冷庫類型。 按結(jié)構(gòu)類別分類 土建冷庫:建筑物主體一般為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或者混合結(jié)構(gòu),土建冷庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于重體性結(jié)構(gòu),熱惰性較大,庫溫易于穩(wěn)定。土建冷庫是目前我國冷庫的主要類型。 裝配冷庫:可根據(jù)需要靈活裝配,土建冷庫相比具有良好的保溫隔熱和防潮防水性能,重量輕,不易霉?fàn)€,阻燃性能好:抗壓強(qiáng)度高,抗震性能好;安裝方便,可根據(jù)用戶需求配置制冷機(jī)組和控制元件。 覆土冷庫:洞體多為拱形結(jié)構(gòu),一般為磚石砌體,并以一定厚度的黃土覆蓋層為隔熱層。 山洞冷庫:洞體巖層覆蓋厚度一般不小于20m,連續(xù)使用時(shí)間越長,隔熱效果越佳,熱穩(wěn)定性能越好。 除以上分類外,冷庫還可有多種類型,如按層數(shù)分為 單層冷庫和 多層冷庫。 單層冷庫一般以鋼結(jié)構(gòu)為主,凈高及跨度大,能最大限度地提高單位面積的儲存容量。多層冷庫較多采用混凝土結(jié)構(gòu),相對占地少,在土地價(jià)格高的地區(qū)可以降低建設(shè)土地的投資。 三、冷庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn) 相較普通建筑設(shè)施,冷庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)更為復(fù)雜,方案階段應(yīng)認(rèn)真研究項(xiàng)目可行性研究報(bào)告并與建設(shè)單位及工藝廠家充分溝通,對于項(xiàng)目選址、確定擬建冷庫類型、凍結(jié)工藝及內(nèi)部物流流線設(shè)計(jì)等等都要進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。 1.冷庫的選址 冷庫建設(shè)的第一步是選址,位置選擇是否合理,關(guān)系到工程速度、基建投資和投產(chǎn)后的管理以及經(jīng)濟(jì)效益。總之,要根據(jù)冷庫的性質(zhì)、規(guī)模、建設(shè)投資、發(fā)展規(guī)劃等條件來確定。重點(diǎn)考慮的因素包括: 經(jīng)濟(jì)依據(jù):應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì),在產(chǎn)地、貨源集中地區(qū)或者主要消費(fèi)區(qū)選址,力求符合商品的合理流向。 地形地質(zhì):選址時(shí)應(yīng)當(dāng)對庫址的地形、地質(zhì)、洪水位、地下水位等情況進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查或者做必要的勘測分析。 水源:冷庫通常用水較多,水源是確定庫址的重要條件之一,附近必須保證有充裕的水源。 區(qū)域環(huán)境:周圍應(yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境,盡量結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)的遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行全面考慮。 交通運(yùn)輸:附近水陸交通運(yùn)輸條件便利,以便貨源調(diào)入和調(diào)出。盡量選在城鎮(zhèn)附近,不應(yīng)布置在城鎮(zhèn)中心區(qū)。 2.冷庫的設(shè)計(jì) 在冷庫選址確定后,應(yīng)立即根據(jù)現(xiàn)有資料擬出總平面布置方案和草圖,以供技術(shù)勘測、征地以及征求城建部門意見所用。待技術(shù)勘測工作全部完成,地形、地質(zhì)、土壤、水文等資料齊全后,再結(jié)合城建等有關(guān)部門的意見,修改方案后,繪出正式的總平面布置圖。 冷庫往往由主庫與附屬建筑組成,主庫包括不同單元,如冷卻間、凍結(jié)間、冷藏間、氣調(diào)保鮮間、穿堂、冷庫站臺等等;附屬建筑包括制冷壓縮機(jī)房及設(shè)備間、生產(chǎn)加工車間等等。對于冷庫的布置,應(yīng)盡量做到工藝流程順暢,不交叉,生產(chǎn)和進(jìn)出庫運(yùn)輸線路通暢,不干擾,路線較短;符合廠(庫)區(qū)總平面布局的要求,與其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)和進(jìn)庫物資流向銜接協(xié)調(diào);高低溫分區(qū)明確,盡可能各自分開;在溫度分區(qū)明確、內(nèi)部分間和單間使用合理的前提下,縮小絕熱圍層的面積;適當(dāng)考慮擴(kuò)建和維修的可能。在布置中可充分運(yùn)用穿堂作為連接各部分的紐帶、銜接前后工序的橋梁與物資流通的渠道。 在冷庫的具體規(guī)劃和設(shè)計(jì)中,應(yīng)遵循以下原則: 安全防護(hù)。 低溫環(huán)境會危害人員健康,應(yīng)當(dāng)避免長時(shí)間在低溫下作業(yè),避免面對或者背對風(fēng)操作。 合理設(shè)置貨架布局以及冷間布局,使操作流程連貫順暢,加快作業(yè)節(jié)奏,縮短庫內(nèi)的停留時(shí)間。 對于庫門反鎖、制冷劑泄漏等潛在危險(xiǎn)的防范,設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)充分考慮。 通行順暢。 所有通道出入口應(yīng)當(dāng)盡量保持平整,減少有一定角度的坡面以及臺階的存在。 對于凍貨物的搬運(yùn),無坡度與無臺階的出入口最為便捷。 所有通道應(yīng)當(dāng)盡量寬敞,便于貨車及人員通行。 為避免不必要碰撞,應(yīng)減少通道轉(zhuǎn)彎,如必須使用轉(zhuǎn)彎,應(yīng)當(dāng)盡量加大轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)角。 因庫內(nèi)外溫差大易產(chǎn)生水汽,最好采用平整防滑的地面,避免局部積水或者地面凹凸不平。 標(biāo)識醒目。 庫房內(nèi)外應(yīng)當(dāng)盡可能提供多種標(biāo)志和信息源,以適合操作人員作業(yè)。 如以各種標(biāo)志給作業(yè)者提供庫內(nèi)環(huán)境的信息,使人們能最大范圍地感知其所處環(huán)境的空間狀況,以減少對于陰冷環(huán)境的緊張感和產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能性。 3.冷庫的特點(diǎn) 與普通建筑不同,冷庫有許多獨(dú)有的特點(diǎn),需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮。 功能多樣。 冷庫不僅具有倉儲功能,還可兼具加工、包裝、配送等延伸功能,必須要滿足各種不同食品冷加工生產(chǎn)工藝流程的合理要求,對于庫內(nèi)外運(yùn)輸條件、包裝規(guī)格、托盤尺寸、貨物堆裝方式、設(shè)備布置等也要進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。 少開孔洞。 為保持冷庫內(nèi)溫度濕度平穩(wěn)恒定,一般不開窗,并盡量減少孔洞,工藝、水、電等設(shè)備管道盡量集中使用孔洞。 庫門是庫房貨物進(jìn)出的必要通道,但也是庫內(nèi)外空氣熱濕交換量最顯著的地方,在滿足正常使用的情況下,門的數(shù)量也應(yīng)盡量少。 在門的周圍應(yīng)采取措施,如加設(shè)空氣幕、電熱絲等。 減少“冷橋”。 在相鄰但庫溫不同的庫房或者庫內(nèi)與庫外之間,由于建筑結(jié)構(gòu)的聯(lián)系構(gòu)件或者隔熱層中斷等都會形成“冷橋”,容易出現(xiàn)結(jié)冰、霜、露現(xiàn)象,若不及時(shí)處理會致使“冷橋”附近隔熱層和構(gòu)件被損壞。 為防止熱量傳遞影響庫房溫度和防止建筑結(jié)構(gòu)的損壞,在設(shè)計(jì)、施工和使用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意盡量減少“冷橋”的形成。 隔熱減耗。 冷庫內(nèi)外一般溫差較大,為減少冷量損耗,減少或者限制外界熱量通過庫房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入庫內(nèi),需在冷庫建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置具有隔熱性能的隔熱層,而且要有一定的厚度和連續(xù)性。 此外,為減少太陽輻射熱的影響,冷庫表面顏色要淺,表面光滑平整,盡量避免大面積的日曬。 屋頂可采取措施,如架設(shè)通風(fēng)層來避免太陽輻射熱直接通過屋頂傳入庫內(nèi)影響庫溫。 地坪防凍。 冷庫地坪雖鋪設(shè)與庫溫相適應(yīng)的隔熱層,但并不能完全隔絕熱量的傳遞,只能降低其傳遞的速度。 當(dāng)冷庫降溫后,庫溫與地坪下土層之間會產(chǎn)生較大的溫差以及冰晶形成,最終將引起地坪凍臌或者地基凍臌現(xiàn)象,危及建筑結(jié)構(gòu)安全。 因此,低溫冷庫的地坪除了設(shè)置隔熱層、隔汽層、防潮層之外,還需要采取地坪防凍措施,使地坪下的土層溫度保持在0℃以上。 冷庫需要采取地坪防凍措施 注重消防。 冷庫建筑的消防設(shè)計(jì)具有一定特殊性,在冷庫內(nèi)和穿堂都要布置消火栓,并且水帶要足夠長。 由于低溫的原因,通常在常溫下的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)無法正常工作,所以在溫度低于0℃的冷庫內(nèi)不可能設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。 有些就不再設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng),在必要時(shí)可考慮其他措施,如采用粉末滅火。 四、幾種典型冷庫的規(guī)劃設(shè)計(jì) 隨著生鮮電商、新零售等模式興起,制冷系統(tǒng)的發(fā)展,自動(dòng)化、智能化物流技術(shù)的普及應(yīng)用,冷庫從原有單一的存儲功能向多功能轉(zhuǎn)變,并且冷庫的類型也更為多樣,自動(dòng)化立體冷庫、氣調(diào)庫等等越來越多的出現(xiàn),人們對其規(guī)劃建設(shè)也更為關(guān)注。 1.自動(dòng)化立體冷庫 區(qū)別于普通冷庫,自動(dòng)化立體冷庫因各種自動(dòng)化物流裝備和系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)冷鏈貨物的高密度存儲、自動(dòng)化輸送、智能化管理調(diào)度,進(jìn)而減少冷庫內(nèi)的人工作業(yè),不僅使作業(yè)環(huán)境得到極大改善,庫存能力也能夠大幅度提升。 在自動(dòng)化立體冷庫中,適應(yīng)于低溫操作的物流裝備和系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用,主要包括: 堆垛機(jī): 自動(dòng)化立體冷庫里存取貨物的重要設(shè)備,在一定程度上決定冷庫的性能和穩(wěn)定性。 相比于常溫庫堆垛機(jī),冷庫堆垛機(jī)在低溫狀態(tài)下需防止鋼結(jié)構(gòu)“冷脆”及變溫應(yīng)力; 冷庫堆垛機(jī)電機(jī)需采用帶加溫模塊的耐低溫電機(jī),電器元件也需要采用耐低溫器件; 冷庫堆垛機(jī)上需安裝溫度探測感應(yīng); 因冷庫內(nèi)可視效果較差,空間彌漫霧氣,設(shè)備上結(jié)有霜層,宜采用BPS條碼帶認(rèn)址方式。 為適應(yīng)低溫環(huán)境,堆垛機(jī)控制系統(tǒng)中的控制器、傳感器、電纜等都做應(yīng)防護(hù)措施或直接選用耐低溫的產(chǎn)品。 穿梭車: 以穿梭車、四向車為代表的密集存儲技術(shù)在冷庫內(nèi)應(yīng)用日益廣泛。 穿梭式車在設(shè)計(jì)好的軌道上行駛,利用升降板、定位傳感器等設(shè)備,可將托盤貨物準(zhǔn)確輸送存放到相應(yīng)位置。 與常溫下穿梭車的不同,低溫冷庫環(huán)境下的穿梭車部件也需要耐低溫,充分考慮材料的低溫特性、潮濕特性和電氣蒸汽絕緣特性等,從而保證穿梭車貨架的正常運(yùn)行和長壽命。 貨架: 同樣需要防止鋼結(jié)構(gòu)“冷脆”及變溫應(yīng)力,應(yīng)使用符合相關(guān)規(guī)范的耐低溫鋼材。 ,由于制冷系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)需要定時(shí)檢修,貨架設(shè)計(jì)及安裝時(shí)應(yīng)為風(fēng)機(jī)考慮充足的檢修空間。 輸送線: 高層貨架堆垛機(jī)與出入庫區(qū)間輸送物料的設(shè)備。 低溫環(huán)境下,輸送線的光電開關(guān)不能采用反射開關(guān),要改用對射開關(guān),以避免放光板起霧結(jié)霜造成光電開關(guān)信號錯(cuò)誤。 當(dāng)輸送線跨越不同溫區(qū)時(shí)會發(fā)生結(jié)霜,因此需要規(guī)劃過渡間,并防止冷空氣流失。 冷庫門: 可為平移門或提升門,門扇四周應(yīng)設(shè)有自限溫電纜防凍裝置,其門洞口地坎上加設(shè)地坪電加熱,以防止開門后產(chǎn)生冷凝水滴到地坪上凍結(jié)而損壞庫門。 冷庫門應(yīng)與輸送設(shè)備等實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制,從而使運(yùn)行快速準(zhǔn)確。 需要注意的是,為減少能量損失,應(yīng)減少開門次數(shù),門開啟速度應(yīng)盡量快。 制冷系統(tǒng): 為保證自動(dòng)化立體冷庫的保溫效果,冷庫板主要是用聚乙烯、聚苯烯、聚氨酯為夾芯板原料,其中聚氨酯板的保溫性更好。 制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式、離心式等,自動(dòng)化立體冷庫中通常采用螺桿壓縮機(jī)并聯(lián)機(jī)組; 冷凝器以蒸發(fā)式冷凝器換熱效果最好,常應(yīng)用于立體冷庫中。 此外,由于主庫區(qū)與出入庫區(qū)溫差較大,為了提高制冷效果,通常分別采用獨(dú)立制冷系統(tǒng)。 總體來看,相較常溫庫,自動(dòng)化立體冷庫在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),在建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備布局等方面都存在明顯差異且難度更大,其關(guān)鍵是要選擇適合低溫的物流設(shè)備,材料必須避免采用低溫冷脆性材料,關(guān)鍵部件都要選擇使用低溫專用的產(chǎn)品,且全部設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)對防水、防銹蝕以及防凍等相關(guān)需求進(jìn)行綜合考慮。在庫區(qū)內(nèi)部應(yīng)合理地配置專業(yè)化防冷凝設(shè)備、除霜設(shè)備與除霧設(shè)備等。此外,出于維修更快捷的考慮,要求機(jī)械結(jié)構(gòu)合理,具備快速更換、快速拆卸性能。 2.氣調(diào)庫 氣調(diào)保鮮是通過人為控制氣調(diào)保鮮庫中氧氣、二氧化碳、乙烯等氣體成分加上合理的溫度濕度控制達(dá)到保鮮的一種貯藏方法。氣調(diào)庫不僅具有冷藏功能,還具備氣調(diào)功能。為了使庫內(nèi)氣體成分調(diào)節(jié)速度快,波動(dòng)幅度小,保證果蔬貯藏品質(zhì),降低貯藏成本,庫體的氣密性對氣調(diào)庫的性能影響很大。 氣調(diào)庫一般由氣密庫體、制冷系統(tǒng)、氣調(diào)系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、壓力平衡系統(tǒng)以及氣體自動(dòng)監(jiān)測控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中,庫內(nèi)氣體成分的控制主要依靠氣調(diào)系統(tǒng),包含制氮機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)、乙烯脫除機(jī)。氣調(diào)庫要求庫體周圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)不僅氣密性要達(dá)標(biāo),還應(yīng)具有保溫、隔熱、防潮。由于庫內(nèi)的氣體體積比及溫度的變化,庫內(nèi)的壓力也會受到影響,所以對氣調(diào)庫的耐壓性也有一定的要求。 按構(gòu)筑方式,氣調(diào)庫可分成三類,包括裝配式、磚混式、夾套式。裝配式結(jié)構(gòu)由于建筑速度快,成為目前最常見的建筑方式。選用先進(jìn)的冷藏門和自控方式可以有效地減少外界熱溫負(fù)荷對冷庫的影響,降低冷庫換氣率,減少制冷設(shè)備不必要的動(dòng)力消耗。果蔬進(jìn)庫后,庫門一旦關(guān)閉,不能隨意開啟。為了便于觀察庫內(nèi)狀況,應(yīng)安裝觀察窗。 3.中央廚房冷庫 中央廚房作為生鮮食品加工、集中配餐生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其冷庫應(yīng)用具有自身的特點(diǎn)。故在設(shè)計(jì)與施工中需從其實(shí)際應(yīng)用需求出發(fā),使中央廚房冷庫項(xiàng)目既能夠滿足生產(chǎn)要求,又高效、節(jié)能。 制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分考慮所加工的生鮮品類的溫度需求范圍,選取合理的制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度。根據(jù)制冷區(qū)域的面積、數(shù)量及使用時(shí)間特點(diǎn),選配對應(yīng)的高效制冷機(jī)組型式。另外制冷設(shè)備的選用還要結(jié)合車間的使用特點(diǎn),如快速冷卻間的蒸發(fā)器的風(fēng)量及翅片間距,凈化車間的組合式空調(diào)箱的凈化等級及需補(bǔ)充的新風(fēng)量等。此外,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)盡可能利用現(xiàn)有條件,做一些有效的節(jié)能措施,如余熱回收,換氣冷量的回收等。 設(shè)計(jì)與施工中,還要注意一些細(xì)節(jié)的處理,如對冷凍庫地坪做針對性的分散通風(fēng)防凍施工,能有效降低實(shí)施成本;混凝土防撞臺的使用,既能防護(hù)保溫墻板及冷凝水排水管,又使得冷庫及車間易于清潔;組合式凈化空調(diào)箱采用二次鋼結(jié)構(gòu)平臺安裝,既不占用車間面積,又有利于工藝流程的設(shè)計(jì);而冷凍庫門口區(qū)域防凝露電熱絲的安裝及低溫月臺區(qū)正壓系統(tǒng)的實(shí)施,則可降低使用中的安全風(fēng)險(xiǎn)。 五、冷庫建設(shè)和升級趨勢 展望冷庫未來發(fā)展,隨著相關(guān)政策的持續(xù)推進(jìn),我國冷庫建設(shè)將保持高速發(fā)展態(tài)勢,并且區(qū)域資源分布和網(wǎng)絡(luò)布局將更加合理和完善。同時(shí),在老舊冷庫改造和升級將加快速度,而新建冷庫項(xiàng)目在系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造上將不斷向信息化、智能化、技能化發(fā)展,在功能上更傾向于可以兼顧多種用途的綜合性冷庫。 1.標(biāo)準(zhǔn)化助力冷庫規(guī)范發(fā)展 今年6月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告,由華商國際工程有限公司等單位聯(lián)合主編修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)《冷庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(編號GB50072-2021)、《冷庫施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(編號GB51440-2021)將于2021年12月1日起正式實(shí)施。 修訂后的《冷庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》加強(qiáng)和提高了對冷庫制冷系統(tǒng)的安全性和對環(huán)境友好的有關(guān)規(guī)定;填補(bǔ)了我國制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中二氧化碳制(載)冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)空白;補(bǔ)充完善了冷庫(含裝配式冷庫)庫房防火分區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn),增加了庫房保溫隔熱材料燃燒性能、高層冷庫消防撲救的相關(guān)規(guī)定,對規(guī)范冷庫工程建設(shè),促進(jìn)冷鏈物流行業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮了重要作用?!独鋷焓┕ぜ膀?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》突出施工及驗(yàn)收的源頭控制、過程控制、細(xì)節(jié)控制,明確建設(shè)各方的關(guān)鍵性工作內(nèi)容;加強(qiáng)了工程用原材料(含成品、半成品、構(gòu)配件等)的檢查驗(yàn)收,完善施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一道工序、每一項(xiàng)作業(yè)的質(zhì)量控制要求;落實(shí)對質(zhì)量、安全、控制、環(huán)境保護(hù)和技術(shù)創(chuàng)新提出的針對性管理措施。 隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《冷庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《冷庫施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布實(shí)施,將進(jìn)一步規(guī)范冷庫設(shè)計(jì)建設(shè),促進(jìn)冷鏈物流行業(yè)健康發(fā)展。 2.冷庫安全使用水平提升 近年來,冷庫氨泄露爆炸事故時(shí)有發(fā)生,不僅造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,而且對于冷庫發(fā)展帶來極大負(fù)面影響。實(shí)際上,冷庫火災(zāi)大部分是小型、空置、廢棄冷庫,主要是廢棄冷庫常年失檢失修,人員違規(guī)操作,防范意識不強(qiáng)和管理不到位引起,當(dāng)然有時(shí)候也有設(shè)備自身的原因。 為提升冷凝機(jī)組安全使用水平,各地政府不斷加強(qiáng)冷庫監(jiān)管力度,對不達(dá)標(biāo)或廢舊冷庫進(jìn)行拆遷整頓,安全問題已有所改善。在新型制冷劑應(yīng)用方面,目前國內(nèi)已經(jīng)建成CO2制冷冷庫約150座,庫容量約450萬噸,約占全國冷庫總量 10%。我們相信,未來市場將在政策引導(dǎo)下完成轉(zhuǎn)型升級,企業(yè)管理會更加規(guī)范,冷庫安全水平會大幅提升。 3.自動(dòng)化和智能化成趨勢 隨著冷鏈行業(yè)高速發(fā)展,傳統(tǒng)的冷庫已無法滿足需求,高度自動(dòng)化和智能化將成為冷庫升級發(fā)展的趨勢,自動(dòng)化立體冷庫將更多涌現(xiàn)。通過制冷系統(tǒng)自動(dòng)化、安全防護(hù)自動(dòng)化、信息追溯及檢索自動(dòng)化,以及輸送、分揀、搬運(yùn)等系統(tǒng)的自動(dòng)化,大大提高冷庫的吞吐量、減少人工成本、增加土地利用率,從而提高冷鏈物流倉儲環(huán)節(jié)的效率。 通過自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用,可以使冷庫系統(tǒng)在控制層、監(jiān)控層、設(shè)備層等各方面都得到提升,如運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),使冷庫運(yùn)行和管理都將遠(yuǎn)程智能化,可以做到自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)、無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控倉儲等等。自動(dòng)化和智能化不僅可提升冷庫自身運(yùn)營管理水平,也可以使其更好地融入全國冷鏈系統(tǒng)之中,更好地進(jìn)行冷鏈過程的監(jiān)控、追溯,助力冷鏈安全。 此外,數(shù)字化、信息化的發(fā)展也會使冷庫的規(guī)劃建設(shè)過程更加科學(xué)高效。例如,BIM技術(shù)在冷庫和冷鏈園區(qū)的規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)營階段正在發(fā)揮重要作用。在住建部發(fā)布的2020年工作要點(diǎn)中,也明確提出要推廣施工圖數(shù)字化審查,試點(diǎn)推進(jìn)BIM審圖模式,這不僅有助于設(shè)計(jì)人員之間的協(xié)同配合,使設(shè)計(jì)和施工乃至運(yùn)維更好地對接,更可以讓業(yè)主在整個(gè)設(shè)計(jì)和施工的過程中,跨越技術(shù)壁壘,與設(shè)計(jì)人員可交互式的溝通、討論,從而讓冷庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)更加完美和高效。 4.綠色節(jié)能環(huán)保更受重視 冷庫耗能較大,以往企業(yè)只關(guān)注制冷功能是否正常,很少會對能耗、電費(fèi)等進(jìn)行考核,如今情況有所不同,尤其是隨著“碳中和”與“碳達(dá)峰”的推進(jìn),更高效的制冷技術(shù)及節(jié)能環(huán)保技術(shù)在冷庫中大規(guī)模應(yīng)用。從冷庫的選址、建筑布局、材料選用、內(nèi)部的規(guī)劃設(shè)計(jì),以及壓縮機(jī)、冷庫門等制冷和物流設(shè)備的選用,都將以節(jié)能環(huán)保為前提進(jìn)行考量。 比如,采用電動(dòng)冷藏門或配置快速卷簾、快速隔熱門,配置能夠自動(dòng)開關(guān)的空氣幕;冷藏間通風(fēng)換氣系統(tǒng)采用冷量回收措施;冷藏間、穿堂、站臺、樓梯間、機(jī)房、等場所的照明系統(tǒng)采取分區(qū)、定時(shí)、感應(yīng)等節(jié)能控制措施;制冷系統(tǒng)具有冷凝熱回收系統(tǒng),并且設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠,制冷機(jī)房采用降低噪音的技術(shù)措施等。其中,關(guān)于制冷劑的討論一直在持續(xù),目前主要以氨和二氧化碳自然工質(zhì)、鹵代烴、碳?xì)漕愔评鋭橹鳎谶x擇時(shí)需要綜合實(shí)際工況和企業(yè)自身特點(diǎn)等因素進(jìn)行考慮,“采用全球變暖潛能(UWP)值低的制冷劑”可成為一個(gè)衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)。 5.普通冷庫改造技術(shù)同步發(fā)展 在冷庫新技術(shù)發(fā)展的同時(shí),針對傳統(tǒng)冷庫的改造技術(shù)也將同步發(fā)展。受籌建時(shí)技術(shù)水平等方面的局限,普通冷庫的制冷效果和運(yùn)行水平會逐漸受到影響,尤其制冷技術(shù)逐漸不能滿足不斷變化的市場需要。如何結(jié)合原有冷庫結(jié)構(gòu)和布局,使用最新的技術(shù)進(jìn)行冷庫改造工程,使得冷庫在運(yùn)行效率、節(jié)能減耗等方面效果更好,將成為越來越多企業(yè)考慮的問題。 同時(shí),利用現(xiàn)有廠房或舊倉庫進(jìn)行技術(shù)改造,使之成為冷藏庫,也是一種冷庫改造模式。對于這種“干改冷”的做法,因投資相對少、改造周期短等而受到青睞。不過,在實(shí)際改造和方案設(shè)計(jì)過程中,為確保改建后冷庫的正常使用和結(jié)構(gòu)安全,需要解決各種限制問題,如進(jìn)行合理的平面及空間功能劃分,以期使用效率最大化;合理有效地解決既有建筑的斷冷橋問題,以及解決地坪防凍脹和建筑結(jié)構(gòu)等等問題。 |
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