关于高温冷库设计要点及规范研究

关于高温冷库设计要点及规范研究

赖伟刚

（广东华方工程设计有限公司，广东广州 510000）

摘要：冷库是用人工制冷的方法让固定的空间达到规定的温度便于储藏物品的建筑物。冷库可广泛应用于食品、蔬果、蛋肉、乳制品、化工、制药、血库等等。

关键词：冷库分类；冷库保温隔热设计；冷库消防设计；冷库新旧规对比及其影响

引言：本文结合笔者在2020年12月完成的《江楠现代农副产品加工物流园（一期）项目》5#高温冷库为例，总结分析高温冷库设计问题的解决方法，该项目设计完成时，冷库新规《冷库设计标准》GB 50072-2021还没开始实施，故本文论述的项目仍然采用的《冷库设计规范》GB 50072-2010作为依据。

一，冷库分类：

高温冷库：库温一般控制在不低于食品汁液的冷结温度，常用于蔬果之类的食品储藏，冷藏间的温度通常保持在0℃~10℃之间，并以冷风机进行吹风冷却。

低温冷库：库温一般在-15℃~-25℃之间，通过冷风机或专用冷冻装置来实现对肉类食品的冷结。

二，冷藏间设计温度对自动灭火系统以及防火分区面积的影响

高温冷库冷藏间的库温通常保持在0℃~10℃之间，常用于蔬果之类的食品储藏，冷藏间的温度会根据储存不同种类的蔬果，从而调节冷藏间不同蔬果的最佳储存温度。当温度处于0℃时，在标准大气压下，冷藏间的水份会处于冰水混合物状态，虽没结成冰，但对消防喷淋也有所影响。另外，考虑到处于长期运行的冷库制冷设备的稳定性，防止冷库制冷设备可能出现故障导致冷藏间温度低于0℃结冰的现象。根据《冷库设计规范》第8.3.6条以及《建筑设计防火规范》（以下简称为《建规》）第8.3.2条第5点“设计温度高于0℃的高架冷库，设计温度高于0℃且每个防火分区建筑面积大于1500 m2的非高架冷库，应设置自动灭火系统”。将非高架冷库的每个防火分区面积均划分少于1500 m2，，避免冷库防火分区面积过大，便可不必设置自动灭火系统。

三，冷库保温隔热设计及消防设计

3.1本项目的高温冷库为单层工业建筑，平时储存各类蔬菜瓜果，最不利因素有可燃包装重量大于蔬菜本身重量的1/4或可燃包装体积大于蔬菜本身体积的1/2，按火灾危险性分类，属丙类仓库，耐火等级为二级。

3.2根据目前建筑保温材料本身的天然属性关系，保温效果往往和其防火效果（燃烧性能）成反比。由于冷库本身的特殊性，对保温材料的保温性能有着较高要求，无论从冷库的建设成本还是运营成本，冷库行业对冷库建筑有着迫切的经济效益需求。冷库的保温设计一般有两种方式，第一种方式是在建筑砌块墙体上喷涂硬泡性聚氨酯保温材料，在施工时做好防火措施，待硬泡层基本硬化后，在保温层上做防火涂料或水泥砂浆作防火保护层。冷库的保温要求决定了冷库的保温层比较厚，有些业主往往为了节省成本，而采用第二种方式，想通过金属夹心板材（冷库保温板）代替冷库的防火墙、走道隔墙以及其他非承重的房间隔墙，即不再做建筑墙体，用保温材料的保温层代替建筑墙体，这对建筑的消防设计提出了新考验，需要熟练掌握《建规》和《冷库设计规范》的设计要求及意图。

3.3根据《建规》3.2.1条及表3.2.1，房间隔墙用不然性A级材料的耐火极限不少于0.5小时。《冷库设计规范》的4.3.1条，库房的隔热材料宜为难燃或不燃材料，且不易变质，即允许冷库保温隔热材料可为难燃性B1级材料。根据《建规》3.2.13条，当隔墙采用难燃性B1材料时，耐火极限要提高0.25小时，也就是说，隔墙耐火极限不少于0.5小时+0.25小时=0.75小时，再根据《建规》3.2.17条规定“建筑中的非承重外墙、房间隔墙和屋面板，当需要采用金属夹心板材时，其芯材应为不燃料，且耐火极限应符合本规范有关规定”，因为建筑发生火灾时，当采用聚氨酯或聚苯乙烯作为材芯的金属夹心板材作为墙体和屋面时，火灾场上产生的高温会使金属软化，从而金属夹芯板垮塌和掉落，短时间会造成火灾大面积蔓延，造成“火烧连营”的惨况，并会产生大量毒气，这不仅影响人员安全，也不利于灭火救援，故不能采用聚氨酯或聚苯乙烯作为材芯的金属夹心板材的冷库板作为墙体的主材，当需要采用金属夹心板材作为墙体的主材时，金属夹心板材的燃烧性能不应低于B1级，且其芯材应采用热固性材料。当采用聚氨酯或聚苯乙烯加入阻燃材料混合生产而成的金属复合材料夹心板材时，其板材的燃烧性能需达到B1级的同时，还需材料生产商提供其相应厚度材料的耐火极限，其耐火极限要满足《建规》3.2.1条及表3.2.1相关建筑构件的要求。

四，冷库安全疏散

根据《建规》3.8.2条规定，除了规定仓库安全出口的数量外，还规定通向疏散走道或楼梯口的门应为乙级防火门；根据《建规》6.4.11条规定，除丙、丁、戊仓库首层靠墙的外侧可采用推拉门或卷帘门外，仓库其余位置的疏散门应采用向疏散方向开启的平开门。但根据《建规》3.8.4条规定，冷库的安全疏散设计需符合现行国家标准《冷库设计标准》的相关规定。根据2010《冷库》4.2.12条规定，建筑面积大于1000 m

2 的冷藏间应至少设置两个冷藏门，面积不大于1000 m2 的冷藏间可只设置一个冷藏门。冷藏间虽属仓库，但冷藏间的门并非采用普通的防火门，而是要采用专用的冷藏门，冷藏门内侧应设有应急内开门锁装置，还需在逃生装置附近标识带有荧光的逃生装置使用图解。电动冷库门除设置逃生装置外，采用电动冷库门的电控单元应设有电机过载保护、漏电保护、关门防夹装置；冷库门周边还应设置有自限温形电加热的防结露和冻粘措施，电加热温度不宜超过70℃，电加热措施并应采用安全电压，防止漏电把人电伤。

五，冷库新旧规范对比的差异及其影响

5.1 在2021年12月1日正式实施的《冷库设计标准》GB 50072-2021（以下简称为《冷标》2021）与原规范《冷库设计规范》GB 50072-2010（以下简称为《冷规》2010）对比，由于笔墨限制，不一一穷举，列出以下其中两点：

5.2 差异：《冷规》2010第4.1.8条，规定两座一、二级耐火等级的库房相邻布置时，贴邻布置的库房总长度不应大于150m，总占地面积不应大于10000 m2。 《冷标》2021第4.1.6条，规定两座库房冷藏间总占地面积不应大于10000 m2。

影响：这两个新旧规范的条文均属于强条，重要程度可想而知。旧规是指冷库建筑的总占地，而新规对此作出了修改，特指是冷藏间的总占地面积，冷库建筑通常包括冷藏间、穿堂间或封闭站台、室外站台（架空层卸装货平台）、设备用房等等功能空间，也就是说，冷库建筑实际总占地面积的极限值是增加的，这也是对单座冷库建筑规模的一种放宽，适应时代的发展。

5.3 差异：《冷规》2010并没对冷库有关消防登高操作场地以及消防救援窗口作出相关规定。《冷标》2021第4.1.8条，对高层冷库应至少沿一个长边或周边长度的1/4且不少于一个长边长度的底边布置至少2块消防车登高操作场地，消防车登高操作场地对应范围的每层外墙在适当位置设置可供消防救援人员进入的消防救援口，且每个防火分区设置救援口的数量不应少于2个。

影响：由于《冷规》2010并没有对冷库的消防登高操作场地以及消防救援窗口作出任何规定，所以有关消防登高操作场地以及消防救援窗应完全遵循《建规》7.2.1条及7.2.5条规定，新规《冷标》2021第4.1.8条，正是对《建规》2018版实施后，根据冷库的特殊性作出补充规定。冷库建筑的室外站台进深往往大于4m，以及冷库的冷藏间对保温的高要求导致若开设外窗形成冷桥及外窗的气密性不能满足冷藏间节能需求，而在大规模冷库的冷藏间，有不少单个冷藏间的面宽往往大于20米，在连接冷藏间的穿堂间或封闭站台设置足够的消防救援窗口即可，根据冷库建筑的特殊性，《冷标》2021对《建规》7.2.1条及7.2.5条作出相应的补充要求，对消防登高操作场地以及消防救援窗口都有所放宽，一是不强制要求设置连续布置消防车登高操作场地；二是消防救援窗口间距不作具体要求，间距可以大于20米。

六，结语

冷库设计应做到安全可靠，经济环保，节约能源，给社会带来效益。笔者认为，要把冷库设计好要做好以下几点：一是要彻底了解业主的需求，根据业主的营运模式给冷库建筑作出合理的设计定位；二是要熟练掌握冷库相关建筑材料的特性，加以运用；三是熟练掌握《建规》和《冷标》2021（在2021年12月1日以前适用《冷规》2010），做好冷藏间容积计算与利用率、保温节能设计、防冻结设计、消防设计以及掌握冷藏间货物的存储方式。

参考文献：

[1]   《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版），中华人民共和国公安部主编，2015年5月1日实施

[2]   《冷库设计规范》GB 50072-2010，中华人民共和国商务部主编，2010年7月1日实施

[3]   《冷库设计标准》GB 50072-2021，中华人民共和国商务部主编，2021年12月1日实施

赖伟刚

广东华方工程设计有限公司

2023年6月