Строительные конструкции холодильников

Размещено на http://allbest.ru/

Строительные конструкции холодильников отличны от принятых в промышленном строительстве, что определяется особыми условиями работы и необходимостью иметь изоляцию внешних ограждений вследствие низких температур в камерах.

В новых конструкциях холодильников по периметру здания делаются консоли с вылетом 2,5 м. Стены этой конструкции гладкие, без выступов, что улучшает санитарное состояние камер; ввиду отсутствия колонн возле стен расположение охлаждающих батарей более целесообразно.

Для крупных холодильников целесообразно применение плоских безбалочных железобетонных перекрытий. Преимущества их -- отсутствие застоя воздуха, обычное в пространствах между балками ребристого перекрытия. Их удобно также содержать в чистоте.

В междуэтажные перекрытия заделываются вкладыши для прикрепления к ним потолочных батарей и подвесных путей.

Обычно применяется шатровый тип крыши обязательно со слуховыми окнами для вентиляции чердака.

При плоских кровлях большое значение имеет «ковер» из рулонных материалов и правильное устройство водостоков.

Машинное отделение холодильника.

Машинное отделение крупных холодильников сооружается в первом этаже из огнестойких материалов, высота его принимается не менее 4 м. Под машинным отделением часто устраивают подвальное помещение высотой не менее 2,5 м для вспомогательной аппаратуры и прокладки некоторых трубопроводов.

Компрессорный зал должен иметь хорошее естественное освещение. По правилам техники безопасности из машинного отделения должно быть два выхода, расположенные по возможности дальше друг от друга: один выход -- непосредственно наружу; другой -- через коридор или тамбур, без прямого сообщения с производственными помещениями.

Помимо обычной приточно-вытяжной вентиляции, в машинном отделении обязательна аварийная вытяжная вентиляция на 7-кратный обмен воздуха в час для удаления паров аммиака в случае прорыва их.

Помещение для аппаратов можно располагать в любом этаже при высоте аппаратного помещения не менее 2,5 м. Стены и перекрытия обязательно делаются из огнестойких материалов. Естественное освещение для аппаратных помещений не обязательно.

В машинном отделении для предупреждения замерзания воды в трубопроводах и создания надлежащих условий по обслуживанию должно быть предусмотрено отопление. Температура воздуха в зимний период должна поддерживаться не ниже + 12°.

Полы машинного отделения настилаются из водонепроницаемого и незагнивающего материала. Туннели с аммиачными и другими трубопроводами должны иметь высоту не менее 1,9 м с обязательной вентиляцией их.

В настоящее время в Российской Федерации функционирует большое количество промышленных холодильников. Наиболее ответственным и важным элементом в их конструкции являются наружные ограждения, от которых во многом зависят эксплуатационные качества и эффективность работы всего здания холодильника.

Наружные ограждения холодильников находятся в условиях, существенно отличающихся от условий эксплуатации ограждений отапливаемых производственных зданий. Необходимость поддерживать внутри охлаждаемых помещений постоянные, чаще отрицательные температуры предъявляют к таким ограждениям дополнительные требования. Особенностями их являются значительно менее выраженные знакопеременные влажностные воздействия на ограждения. Если в отапливаемых промышленных зданиях в течение года происходит как увлажнение, так и сушка ограждения, то в холодильниках в течение года происходит в основном процесс накопления влаги в ограждении.

Традиционные наружные стены холодильников состоят из наружного защитного слоя и внутреннего -- теплоизоляционного. Наружный слой выполняется из кирпича или различных природных камней, пенобетона, сборных железобетонных панелей, панелей из алюминиевых или стальных профилированных листов. Кирпич используют полнотелый, глиняный, пластического прессования. Для всех видов ограждающих конструкций в охлаждаемых помещениях кладка из пустотелых камней не допускается. Часто используются местные строительные материалы: туф, ракушечник или другие местные природные каменные материалы с малой теплопроводностью (при условии разработки их в виде штучного камня правильной формы). Наружные стены охлаждаемых помещений должны быть облицованы или оштукатурены цементно-песчаным раствором. В одноэтажных холодильниках кирпичные стены являются самонесущими, для устойчивости их крепят к колоннам анкерами. Кирпичные стены в многоэтажных холодильниках, как правило, выполняют из глиняного кирпича с усилением армированием.

В Москве был построен небольшой (500 т) одноэтажный экспериментальный холодильник из трехслойных стеновых панелей размером 3Ч6 м с утеплителем из минеральной пробки, которую в дальнейшем, для снижения веса панели, заменили на мипору (рис. 1).

железобетонный холодильник теплоизоляционный машинный

Трехслойные стеновые панели из прокатных железобетонных ребристых плит имеют следующие недостатки: изоляция панелей из мипоры через год увлажнилась на 15 %, через два года -- до 26 %; во внутренних воздушных кессонных пространствах на поверхностях панелей образуется слой инея толщиной до 2 мм; коэффициент теплопроводности теплоизоляции панели через два года эксплуатации вырос более чем на 30 %; в таких панелях невозможно заменить теплоизоляцию при ее сильном увлажнении и повышении общего коэффициента теплопередачи ограждения. В 1950--1960 гг. все большее применение в многоэтажных холодильниках находят вертикальные сборные железобетонные панели конструкции Гипрохолода [2]. Высота панели равна высоте этажа, панели имеют корытообразный вид: железобетонная плита толщиной 60 мм, усиленная по периметру армированными ребрами. Теплоизоляция в таких панелях устраивается по деревянным брускам (рис. 2).

Вертикальные стеновые панели, применяемые при строительстве многоэтажных холодильников имеют существенные недостатки; при достаточных значениях общего сопротивления теплопередаче, в вертикальных стыках оно несколько снижается в весенне-осенний период при температуре наружного воздуха +5 °С и относительной влажности 95 % температура наружной поверхности вертикальных стыков панелей ниже температуры точки росы и на стыках с наружной стороны образуется конденсат, часто с появлением снежной полосы. Разработаны и рекомендованы к применению в этот же период времени для ограждений холодильников горизонтальные железобетонные панели серии СТ-02-31 и горизонтальные панели из керамзитобетона плотностью 900…1200 кг/м 3 высотой 1,2…1,8 м, длиной 6,0 м, толщиной 200 мм. На холодильнике № 12 в Москве применены стены с теплозащитной рубашкой [2]. Стенка, отделяющая продух рубашки от камер холодильника, проектируется с сопротивлением теплопередачи Rо не менее единицы, должна быть герметичной и изготовляться из материалов, обладающих большой величиной сопротивления паропроницанию (рис. 3).

Следующим этапом в проектировании ограждений для холодильников явилась разработка ЦНИИпромзданий совместно с Гипрохолодом стеновых панелей серии 1.423-4. Вертикальные панели запроектированы двух видов: гладкими из железобетона и из керамзитобетона плотностью 1200…1500 кг/м 3.

Панели имеют высоту 4,8; 5,2; 6,0 и 6,4 м; ширину в 1,5 или 3,0 м; толщину 120 мм. В качестве теплоизоляции приняты: войлок минераловатный, плиты минераловатные на битумной связке, плиты торфяные, пенопласт ПСБ-С. Позднее в ЦНИИпромзданий и Гипрохолоде разработали стеновые панели железобетонные с эффективным утеплителем для зданий с отрицательными температурами, серия 1.432-16 [4]. Слоистые изолированные панели состоят (рис. 4) из несущей железобетонной плиты (наружной), пароизоляционного слоя, теплоизоляции из пенополистирольных или минераловатных плит по деревянному каркасу, внутренней обшивки из прессованных асбестоцементных листов толщиной 8 мм. Железобетонные плиты запроектированы в двух вариантах: из тяжелого бетона и из облегченного бетона на пористых заполнителях (керамзитобетона, аглопоритобетона, шунгизитобетона, шлакопемзобетона и бетонов на естественных пористых заполнителях с объемной массой 1800…2000 кг/м 3). Плиты имеют толщину 140 мм и армируются пространственным каркасом.

Теплоизоляция панелей запроектирована в двух вариантах:

из плит пенопласта полистирольного марки ПСБ-С (с антипиреном) с объемным весом 40 кг/м3 и нормируемой величиной коэффициента теплопроводности л = 0,04 ккал/(м? ч?°С);

из плит теплоизоляционных жестких из минеральной ваты на битумном связующем с объемным весом 250 кг/м3 и нормируемой величиной коэффициента теплопроводности л = 0,08 ккал/(м ?ч? °С).

Теплоизоляция запроектирована толщиной от 100 до 300 мм с интервалом 50 мм и крепится к железобетонной плите по каркасу из деревянных брусков. Стеновые панели серии 1.432-16 имеют размеры 5980Ч2980, 5980Ч1980, 5980Ч1480, 4780Ч2980, 4780Ч1980, 4780Ч1480 и 3580Ч2980 мм.

В 1981 г. в ЦНИИпромзданий запроектированы железобетонные трехслойные стеновые панели на гибких связях с теплоизоляцией из пенопласта и минеральных плит для зданий холодильников, серия 202-81 [5]. Стеновые панели (рис. 5) с двумя ограждающими слоями из железобетона (наружный слой -- несущий) и теплоизоляционным слоем из эффективного утеплителя между ними.

Панели рекомендованы для самонесущих стен зданий одноэтажных и многоэтажных холодильников с различными температурными режимами (от -30 до +10 °С), предназначены для строительства во всех природноклиматических зонах страны. Трехслойные панели разработаны применительно к каркасу холодильников из сборного железобетона: для одноэтажных зданий -- с сеткой колонн 12,0Ч6,0 м и высотой до низа несущих конструкции покрытия 3,6, 4,8 и 6,0 м, для многоэтажных зданий -- по серии 1.420.1-14 с сеткой колонн 6,0Ч6,0 м и высотами этажей 4,8 и 6,0 м. Толщина наружного несущего слоя панели принята 120 мм, внутреннего ограждающего -- 60 мм. Между собой слои объединяются с помощью П-образных гибких связей из арматурной стали класса А-II. Теплоизоляция панелей принята в двух вариантах: из плит пенопласта полистирольного марки ПСБ-С с антипиреном с плотностью 40 кг/м3 и расчетной величиной коэффициента теплопроводности л = 0,04 ккал/(м ?ч? °С); из жестких минераловатных плит на битумном связующем с объемной массой 200…300 кг/м3 и расчетной величиной коэффициента теплопроводности л = 0,070…0,080 ккал/(м? ч? °С). Номинальные размеры выпускаемых панелей: 6,0Ч3,0, 6,0Ч2,1, 6,0Ч1,5, 4,8Ч3,0, 4,8Ч2,1, 4,8Ч1,5, 3,6Ч3,0, 3,6Ч1,5, 6,6Ч3,0, 6,6Ч1,5, 5,4Ч3,0, 5,4Ч1,5, 4,2Ч3,0 и 4,2Ч1,5 м. В 1995 г. АООТ ЦНИИпромзданий разработаны многослойные ограждающие конструкции послойной сборки М 25.28/95 [6].

Ограждающие конструкции предназначены для зданий холодильников с внутренними температурами от -30 до +12 °С и применимы на всей территории страны. Конструкции разработаны для одноэтажных зданий с сеткой колонн 6Ч6, 6Ч12 и 6Ч18 м и каркасом из сборного железобетона по действующей номенклатуре типовыхизделий, со смешанным или стальным каркасом, а также бескаркасных с несущими стенами из штучных материалов (кирпич, блоки) и многоэтажныхзданий с безбалочным железобетонным каркасом и сеткой колонн 6Ч6 м (серия 1.420.1-14) или 6Ч9 м (серия 1.420.1-25). В качестве материала теплоизоляции применяются плиты из экструзионного пенополистирола типа «Стайрофоум» (Styrofoam). Плиты изготавливаются толщиной 30…120 мм с градацией 10 мм, размером 1200Ч600 или 2500Ч600 мм с фигурными кромками для соединения соседних плит. В середине прошлого века наружные ограждения холодильников выполняли в основном из кирпича с последующим устройством теплоизоляции .

Теплоизоляционные работы в этом случае представляли собой самый отсталый производственный процесс. Выполнение таких работ индустриальными методами стало возможным при использовании сборных изоляционных конструкций, изготовляемых в виде щитов. Щит представлял собой каркас из деревянных брусьев сечением 50Ч100 мм, заполненный теплоизоляционными плитами, которые затем крепились к стене. Благодаря такому устройству щит сохраняет форму при транспортировке, монтаже и позволяет обеспечить необходимую толщину теплоизоляции. Каждая из рассмотренных конструкций наружных ограждений для холодильников обладает недостатками, приводящими к нарушению целостности ограждений, потере их теплозащитных качеств и увеличению затрат на эксплуатацию холодильников. Отрицательное влияние этих недостатков усиливается при эксплуатации холодильников в южных регионах страны, где наряду с высокими летними температурами, большое влияние на теплопритоки в охлаждаемые камеры оказывает интенсивная солнечная радиация. Эти факторы необходимо учитывать при реконструкции и новом проектировании наружных ограждений современных промышленных холодильников.

Размещено на Allbest.ru