Cấu trúc xây dựng kho lạnh truyền thống: Móng, cột, tường,…
Kho lạnh truyền thống là loại kho được xây dựng bằng các vật liệu xây dựng thông thường như gạch, xi măng, thép… và được cách nhiệt bằng các vật liệu cách nhiệt như xốp, bông thủy tinh. Dưới đây là cấu trúc chi tiết của một kho lạnh truyền thống:
Móng và cột
Móng phải chịu được toàn bộ tải trọng của kết cấu xây dựng và hàng hóa bảo quản, bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền. Móng có thể theo kiểu dầm móng, theo kiểu từng ô không liên tục, móng cọc hoặc móng bè giống như các tòa nhà công nghiệp. Nếu sử dụng các cấu kiện bê tông đúc sẵn, khi đổ móng bê tông cốt sắt, người ta phải chừa trước các lỗ để lắp cột chịu lực.
Tường bao và tường ngăn
Có rất nhiều phương án xây dựng tường bao và tường ngăn của kho lạnh.
Cách nhiệt ở phía trong phòng lạnh. Trước khi cách nhiệt phải phủ lên tường 1 lớp bitum dày 2 – 3 mm để cách ẩm sau đó dán cách nhiệt lên. Nếu lớp bitum đó chưa đủ dày theo tính toán phải cách ẩm bổ sung bằng các vật liệu cách ẩm hiệu quả hơn như giấy dầu, màng pvc hoặc giấy nhôm. Cách nhiệt có thể dán thành 2 lớp có mạch so le để tránh cầu nhiệt.
Cách nhiệt có thể được cố định vào tường nhờ đinh móc bằng thép, nẹp gỗ, đinh gỗ và râu thép. Râu thép 3 li đã được cố định trước vào tường, cho xuyên qua lớp cách nhiệt và buộc vào nẹp gỗ của lớp lưới trong cùng.
Tùy theo điều kiện người ta có thể dùng bitum dán 2 lớp cách nhiệt lên tường sau đó xây tường 10cm phía trong cùng, khi đó lớp cách nhiệt được cố định tốt trên tường. Nếu chiều cao tường ngăn không lớn, chỉ cần vỉa một lớp gạch nghiêng 5cm. Xây gạch phía trong có thể tiết kiệm được nẹp gỗ, lưới sắt, đinh sắt, gỗ, râu thép và nhân công nhưng sẽ tốn diện tích lạnh hữu ích.
a. Tường bao 1. lớp vữa trát dày 10mm, 2. tường gạch chịu lực 220mm hoặc 360 mm; 3. lớp bitum 3mm 4. 2 lớp cách nhiệt bố trí so le; 5. lớp vữa trát có lưới thép 10mm.
b. Tường ngăn 2. tường gạch 100mm; 4. 2 lớp cách nhiệt bố trí mạch so le có độ dày bằng 0,75 cách nhiệt tường bao, còn lại giống tường bao; lưu ý tưởng gạch dầm phía có nhiệt độ cao.
Ở các kho lạnh cỡ trung và cỡ lớn tường bao không chịu lực tải trọng của mái, dầm, xà do cột chống đỡ nên tường xây chỉ cần 200 hoặc 380 (1 viên rưỡi gạch đỏ). Tường xây phía ngoài cột chừng 0,25 đến 0,5 m.
Để tăng cường độ vững chắc cho tường có thể neo cột với tường ở phần giữa và phía trên.
Kiểu khung sắt với kết cấu sắt cũng cho phép cách nhiệt theo kiểu quây nhưng các dầm sắt đỡ phía dưới trần cũng gây trở ngại cho việc bố trí thiết bị trên trần. Đối với tầng trên cùng nếu không cần đi lại và chỉ dùng để đặt thiết bị thông gió thì có thể bố trí các dầm treo phía trên. Như vậy trần phía dưới phẳng và dầm treo phía trên có thể dùng làm xà đỡ cho thiết bị thông gió.
Với các phòng lạnh nhỏ, sức chịu tải 1 đến 2 t/m2 và khoảng cách giữa các cột và tường chịu lực không lớn hơn 4 – 5m thì có thể sử dụng cột hình nấm nhưng không có mũ nấm. Như vậy phía trên và phía dưới đều nhẵn.
Để tránh cầu nhiệt tất cả các cột đều phải cách nhiệt khoảng một nửa chiều cao thân cột. Các cột cách nhiệt và không cách nhiệt giữa các tầng đều được bọc một lớp bảo vệ mép cột đề phòng trường hợp hư hại do va quệt với các phương tiện bốc dỡ hàng hoá.
Mái
Các kho lạnh lớn thường có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm với cột, rầm, xà tiêu chuẩn. Mái kho lạnh không được đọng nước, không được thấm nước.
Nếu kho lạnh có chiều rộng không lớn có thể làm mái dốc về một phía. Thường làm mái dốc về hai phía và có độ nghiêng 2%. Chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu. Chống bức xạ mặt trời bằng cách phủ lên trên cùng một lớp sỏi trắng kích thước 5 – 15 mm
Đối với các kho lạnh nhỏ, lớp cách nhiệt được bố trí phía dưới lớp bê tông chịu lực. Thứ tự cách nhiệt như đối với tường bao. Để cố định lớp cách nhiệt lên trần một mặt sử dụng lớp bitum chống ẩm làm keo dán, dán lớp cách nhiệt lên trần, mặt khác làm các râu bằng dây thép 3 li và nẹp gỗ phía dưới để nẹp chặt chúng lên trần.
a) Mái cách nhiệt phía trên: 1. lớp phủ chống thấm, đôi khi xây thêm lớp gạch lá nem; 2. lớp bê tông giằng; 3. lớp cách nhiệt điền đẩy (xỉ); 4. lớp cách nhiệt (xốp); 5. lớp bê tông mái; 6. lớp vữa trát.
b) Mái cách nhiệt phía dưới: 1. lớp phủ chống thấm: 2. lớp chống nóng; 3, lớp bê tông chịu lực: 4. 2 lớp xốp cách nhiệt bố trí mạch so le; 5. lớp vữa trát.
Nền
Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố thí dụ:
- Nhiệt độ trong phòng lạnh;
- Tải trọng của kho hàng bảo quản
- Dung tích kho lạnh.
Yêu cầu của nền là phải có độ vững chắc chắn cần thiết, tuổi thọ cao, sạch sẽ, vệ sinh dễ dàng, không thấm ẩm, cần bố trí thoát nước để thể phun nước rửa khi cần thiết.
Những kho lạnh bốc dỡ bằng cơ giới, nền không những phải chịu đựng được tải trọng của hàng mà còn phải đảm bảo cho người, xe cơ giới bốc dỡ hàng đi lại, làm việc…
Cũng với lý do trên, vật liệu cách nhiệt nền kho lạnh lắp ghép là các tấm polystyrol hoặc polyurethane, còn vật liệu cách nhiệt dùng cho các kho lạnh lớn và trung bình thường là xỉ lò để chịu được tải trọng.
Nếu kho lạnh có nhiệt độ dương từ 0 – 10°C vẫn nên có cách nhiệt. Để đảm bảo tải trọng hàng và sự hoạt động của xe cơ giới bốc xếp hàng phải bố trí lớp cách nhiệt giữa hai lớp bê tông chịu lực. Để đề phòng lớp cách nhiệt bị nén bẹp, phải bố trí các dầm gỗ quét hắc ín giữa 2 lớp bê tông.
Nếu kho có nhiệt độ âm, để tránh hiện tượng đóng băng là phồng nền phá vỡ cấu trúc xây dựng kho lạnh, cần có một số biện pháp sau:
- Bố trí dây điện trở phía dưới nền gia nhiệt đảm bảo nhiệt độ nền luôn ở khoảng 4°c (điện trở Φ12 – 16mm, đặt cách nhau 0,5 – 1 m, điện thế nhỏ hơn 36 V).
- Bố trí ống dẫn dầu nóng, nước nóng hoặc gió nóng tuần hoàn dưới nền để đảm bảo nhiệt độ nền khoảng 4oc.
- Bố trí sàn kho cao hơn nền đất tự nhiên nhờ hệ thống cột chịu lực, các tunnel thông gió hoặc bê tông 2 lớp có ống thông gió.
- Ở kho lạnh nhiều tầng, không bố trí phòng có nhiệt độ âm ở tầng 1
a) Nền kho nhiệt độ dương và tới – 40C; b. Nền kho nhiệt độ âm;
1. nền nhẵn; 2. lớp bê tông tăng cường; 3. lớp cách nhiệt có dầm gỗ: 4. lớp chống ẩm; 5. lớp bê tông cốt thép chịu lực: 6. lớp bê tông gạch vỡ; 7. lớp đất nện; 8. hầm thông khí;
c) Kết cấu nền kho và tường bao ở kho lạnh nhiệt độ > 0 °c.
1. Nền nhẵn, 2. Lớp bê tông tăng cứng; 3. Lớp bê tông giằng; 4. Cách nhiệt: 5. Lớp cách ẩm; 6. Lớp bê tông đệm; 7. Lớp làm kín bằng đá dăm.
d) Nền lửng trên cọc cho kho lạnh nhiệt độ âm
1. Cọc bê tông cốt thép; 2. Rầm bê tông cốt thép; 3. Các tấm bê tông cốt thép tiêu chuẩn; 4. Tấm cách nhiệt (bông khoáng); 5, Vỏ có cột tăng cứng; 6. Nhựa đường; 7. Lớp cách ẩm.
Cửa và màn khí
Cửa kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau. Khoá cửa cũng có nhiều loại khác nhau. Cửa là một tấm cách nhiệt, có bản lề tự động, chung quanh có đệm kín bằng cao su hình nhiều ngăn, có bố trí nam châm mạnh để hút chặt cửa đảm bảo độ kín giảm tổn thất nhiều. Cửa một cánh có chiều rộng đến 1m và cửa hai cánh có chiều rộng đến 1,8m.
Các kho lạnh có máy nâng hạ bốc dỡ hàng cần bố trí cửa rộng và cao vừa đủ cho máy nâng hạ hoạt động đưa container ra vào dễ dàng.
Hình dưới giới thiệu một loại cửa hay được sử dụng ở các kho lạnh trung bình và lớn có máy nâng hạ. Cửa rộng đến 3m, chiều cao 2,3m. Cửa có bố trí bánh xe chuyển động trên ray đặt sát tường nên đóng mở nhẹ nhàng, tiết kiệm diện tích.
Phía trên cửa có bố trí thiết bị tạo màn khí giảm tổn thất nhiệt. Khi mở cửa, động cơ quạt tự động hoạt động, tạo ra một màn khí thổi từ trên xuống dưới ngăn cản đối lưu không khí nóng bên ngoài với không khí lạnh trong buồng, giảm tổn thất nhiệt.
Cửa có bề dày cách nhiệt 150mm bằng bọt polystyrol hoặc polyurethane. Tấm kim loại ở hai phía cửa vừa làm khung chịu lực vừa có tác dụng chống ẩm.
Hình dưới mô tả một kiểu phòng đông. Cửa bên ngoài là cửa kéo còn bên trong có bố trí 2 cánh cửa lắc. Hai cánh này có thể mở ra phía ngoài hết cỡ ngay cả khi cửa phòng lạnh đóng. Các đệm cửa bằng cao su rất dễ bị đóng băng dính chặt vào thành cửa. Nếu phòng ngoài được điều tiết không khí như là một phòng đệm hoặc lối đi lại cho xe vận chuyển hàng hoá thì nguy cơ đóng băng ít hơn.
Khoá cửa cần bố trí sao cho khi đóng cửa, cửa ép đều lên đệm cửa. Các cửa nên được bọc bằng tôn kẽm hoặc thép không gỉ để cửa chắc hơn, để phòng bị xe kéo hoặc xe rùa vận chuyển hàng hoá xô phải.
Cửa bản lề nên chọn loại bản lề nghiêng. Khi mở ra khó khăn hơn vì phải nâng cửa lên, nhưng khi đóng lại, sức nặng của cửa sẽ đè lên đệm kín cao su để giữ kín đệm, cả ở cạnh phía dưới sàn cũng vậy.
Các cửa quá nhỏ dễ bị các xe kéo, xe rùa va chạm vào cạnh cửa. Đối với xe vặn chuyển rộng 1,2 m thì cửa ít nhất cũng phải rộng 1,6m. Cửa một cánh chỉ nên sử dụng cho cửa rộng đến 1,3 m và đệm kín dùng loại phẳng là phù hợp đối với các phòng đông có nhiệt độ thấp.
Cửu loại 2 cánh có nhiều cạnh phải bố trí đệm kín và ở các điều kiện không thuận lợi có thể dẫn tới dóng băng, dính chặt cửa. Chính vì vậy khi chiều rộng cửa quá 1,3 m thường người ta làm cửa đẩy chứ không làm kiểu hai cánh. Cửa đẩy có ưu điểm là chiếm ít diện tích và do được treo trên ray nên việc đóng mở đỡ nặng nề.
Đường ống
Cách nhiệt đường ống nên sử dụng các loại xốp cách nhiệt có hiệu quả cao để giảm chiều dày cách nhiệt.
Hình giới thiệu dạng cách nhiệt đường ống đơn giản nhất hiện nay. Trong cùng là ống thép nhiệt độ thấp cần được cách nhiệt. Lớp cách nhiệt có thể là stiropo định hình 2 mảnh ốp vào nhau có vấu tránh cầu nhiệt.
Lớp cách nhiệt cũng có thể là bông thuỷ tinh, bông khoáng. Lớp bitum trong cùng chỉ đơn giản làm nhiệm vụ kết dính. Để cách ẩm thường người ta dùng nilon quấn hai lớp bên ngoài liên tục đảm bảo kín ẩm. Lớp bảo vệ bọc ngoài cùng thường là tôn kẽm hoặc tôn thép không gỉ.
