◎ 牛亚利，张京津

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南 郑州 450053）

中国是粮食进出口大国，随着国家粮食产量的持续升高，人民对粮食消费的重视及消费品质的提高，中国政府为了满足人民生产和生活的需求，很多地方都在增设很多现代化大型储备粮库，所采用的仓型主要有粮食平房仓、浅圆仓、立筒仓、钢板仓等。随着科学技术和国民经济的发展，粮仓的仓型也在不断发展，逐步优化。粮库仓型的选择是粮食流通体系基础设施建设的关键点，直接影响到粮食流通系统的工作效率，直接影响到流通体系的经济效益。我国目前折线形屋架有平房仓、拱板仓、浅圆仓、立筒仓等仓型，每种仓型其墙体厚度、跨度、直径各有规格，种类繁多[1]。我国地域辽阔、气候迥异，如何因地制宜地建好储备粮库，合理地选用仓型就显得十分重要。本文针对近年来很多大型储备粮库所采用的传统仓型——平房仓，做一简单分析。

1998年以来，我国用国债资金大规模建设粮仓，使粮食仓储设施实现了跨越式发展，但由于我国粮食储备量大、仓容紧张，为合理利用现有资源，以老式仓房为主建设。而随着科技的发展和粮食生产能力的提高，以前的仓房形式已不能适应新形势、新储粮要求的需要。从1998年开始的5 000万t国家粮库建设中，粮食平房仓在跨度、堆粮高度、结构型式、储粮工艺、粮食进出仓作业、电气及粮情测控等方面都比10年前有了很大的变化与进步；建筑材料业的迅速发展，使得很多构造做法、材料性质已经不同。

近年来，国家投入大笔专项资金，在全国新建、扩建了一批中央直属储备粮库。自1998年以来建设粮食仓容达450亿kg，总投资近300亿元人民币。粮食是国家重要的战略物资和民用物资，粮库建设是关系到国计民生的大事，国家对此高度重视，通过设计招标、评选的办法，推出了一批粮食平房仓通用图，并责令在全国范围的中央直属储备粮库建设中使用。这些设计的水平和施工图质量较高，仓型合理，采用了许多新工艺、新材料、新方法，在粮库建设中有着划时代的意义。

在粮食平房仓设计中，贯彻国家技术经济政策，本着符合存粮要求、作业合理、安全可靠、节能环保、节约用地、技术先进、经济适用的原则，应根据安全储粮、提高存粮性能与作业要求，选用相应工艺、设备及粮情检测设施，选择科学保粮的新技术和新方法得同时，选定相适应的仓型更为关键[2]。

粮食平房仓是用于储存粮食且满足储粮功能要求的单层房屋建筑。分类主要有以下几种形式要求[3]：①按粮食储存形式，可分为散装仓、包装仓。②按使用功能，可分为收纳仓、中转仓与储备仓。③按储存粮食的类型，可分为原粮仓、成品粮仓。④按储粮技术，可分为普通仓、控温仓、气调仓、数字化仓、熏蒸仓及通风仓。⑤按温度控制要求，可分为常温仓和控温仓，其中控温仓又可分为准低温仓和低温仓。⑥按仓仓顶盖和结构体系可分为预应力混凝土折线形屋架平房仓、拱板屋盖平房仓、门式刚架平房仓、组合门式刚架彩板屋盖平房仓、双坡板架屋盖平房仓及双T板屋盖平房仓[4]。本文主要介绍最常用几种仓型的建筑及储粮特点。

1　自然通风屋面平房仓

近年来，国家大力提倡节能减排、绿色储粮，我国散装粮食平房仓建筑取得了迅速的发展，也出现了很多新的仓型。而自然通风屋面平房仓则是最近几年南方地区运用最多的新仓型之一，相比较于常见的预应力混凝土折线形屋架平房仓、拱板屋盖平房仓、双T板屋盖平房仓，其具备更好的保温隔热性能、通风散热性能和防水性能，以及独特的美观性，正受到越来越多粮库的青睐。

此种平房仓采用钢筋混凝土排架结构，屋顶结构采用自然通风屋顶，在屋面底部设置现浇混凝土板，将整栋仓内部分为储粮层和空气间层两部分，在屋面顶部再设置预应力大型屋面板，屋面为挂瓦屋面。墙体采用370 mm或490 mm厚砖墙，柱间距6 m，装粮高度6～8 m，屋面防水等级Ⅰ级[5]，设一道卷材防水层。适宜跨度21 m、24 m、27 m。

1.1　性能特点

1.1.1优点

①散粮平房仓室外向仓内传热绝大部分是通过屋盖，通常情况下，仓房按南北朝向布置，接受太阳辐射热面积屋盖占到70%以上，仓内蓄热空间也主要在粮面以上。②对长期储备的散粮，当入仓粮温降下来以后，受太阳高度角和建筑朝向的影响，檐墙和山墙接受太阳辐射面积相对较小，对仓内粮堆温度影响也较小，所以仓内粮面以上的空气温度对粮堆温度的影响最大。

自然通风屋面平房仓在屋顶与储粮层之间设置空气间层，屋盖下层现浇板上铺设50 mm厚挤塑板保温隔热层来代替传统保温隔热材料，以减小屋面传热系数。此外，还利用结构自然形成空腔，在空腔的下部（即檐墙部位）、屋脊处、两侧山墙分别设置防水百叶窗，使得空腔内空气流通顺畅，及时排出积热，避免下传至粮堆表面，达到自然通风隔热的目的，与建筑保温、隔热、防水功能相结合，减少通风能源消耗，实现了绿色、节能建筑要求，有利于保粮。

在建筑结构及储粮方面自然通风屋面平房仓采取“五双”的形式，即双顶、双窗、双门、双槽、双膜。通过屋顶的中空设计，墙体上部设进气口，屋脊处设排气口，利用“烟囱效应”排出热空气，并在中空层内壁设保温隔热层，达到普通平房仓无可比拟的保温隔热效果，同时现浇钢筋混凝土屋顶良好的气密性又为富氮气调杀虫等现代储粮技术提供了良好的保障，突出其节能、环保的优点，大大降低后期维护和运行费用，且施工简单，质量能够保证。

防止白蚁对木结构损坏，用钢结构替换木结构；防止雨水飘至仓内，将不锈钢防雨百叶外置。

1.1.2缺点

施工周期长，工程造价高。

1.2　近年来细部构造上的优化史

第一代自然通风屋面平房仓如图1所示，山墙设轴流风机，拱腔采用平行或不平行于舱盖的直线坡面设计。

图1 第一代自然通风屋面平房仓图

第二代自然通风屋面平房仓如图2所示，空气间层采用平板，人员可以进入进行检修，拱腔板面铺设挤塑聚苯板及防水卷材。山墙装粮面以上1 m处增设辅材平台。

图2　第二代自然通风屋面平房仓图

第三代自然通风屋面平房仓如图3所示，山墙设置防雨型通风百叶窗；屋脊设置为鹰嘴式如图4所示，起到二次防雨的作用。

图3　第三代自然通风屋面平房仓图

图4　屋脊大样图

1.3　近年来工程实例应用

①广东、福建地区建设的相对多一些，包括浙江中穗升级粮食储备库整体迁建项目、宁波市中心粮库项目一期工程、龙岩市粮食储备直属库迁建工程、龙岩市新罗区丰裕粮食储备库新建工程、龙岩市永定区中心储备粮库工程、长汀县储备粮库建设项目、绍兴市柯桥区中心粮库、慈溪市慈北粮食储备库扩建工程等。②江西地区，包括富宁县储备粮仓库迁建项目、于都县仙下粮食储备库建设项目、黄陂中心粮库建设项目等。

2　预应力钢筋混凝土折线型屋架平房仓

此种平房仓采用钢筋混凝土排架结构，为预应力钢筋混凝土折线型屋架，大型屋面板屋面。墙体采用370 mm或490 mm厚砖墙，柱间距6 m，装粮高度6～8 m，屋面防水等级Ⅰ级，至少设一道卷材防水层。屋面设保温层。适宜跨度18 m、21 m、24 m、27 m、30 m。

2.1　性能特点

2.1.1优点

预应力混凝土折线形屋架平房仓施工简单、方便、施工周期较短、仓体气密性和保温效果好，施工工艺成熟，施工工期短，工程造价较低。现浇框架柱、梁、屋面为常见施工方法，和其他仓型比，具有难度小、专业性不高、便于施工等特点。外层屋面采用预应力大型屋面板，现场安装，易于操作。减少施工措施费和工期。具有跨度大、施工技术较成熟等特点，是目前使用较为广泛的一种平房仓。

2.1.2缺点

因仓内无吊顶，屋架下弦易积灰，同时该仓型对预应力屋架预制及钢筋张拉和屋架吊装等施工工艺要求较严，不易保证质量。折线形屋架散粮平房仓仓内粮面距屋架下弦一般为2 m，而24 m和30 m折线形屋架所占的屋顶空间就达到1.6～3.0 m，粮面上空间是拱板屋盖平房仓的1倍以上，即便在檐墙设置轴流风机，仓内屋顶蓄热空间大，积热也较难排除，且耗能较高，因此，折线形屋架散粮平房仓屋盖的保温隔热设计对储粮环境影响较大，必须引起高度重视。从功能上讲，由于折线形屋架平房仓的屋架裸露，在进出粮过程中积灰不易清理，在屋架下弦设置吊顶可有效地隔绝粉尘上扬，关键是吊顶必须具备气密、保温和隔热性能，且吊顶和屋架所形成的空间中积温能及时排除，也就是要设计成通风屋盖。

针对该仓型无法及时排出仓内上部积热的问题，近年来研究出在屋架下弦增加吊顶及在屋脊处增加通风百叶的措施：钢筋混凝土折线形屋架散粮平房仓所采用的预应力钢筋混凝土折线形屋架和大型屋面板技术成熟，适合于工业化预制生产，是我国粮食储备库中大量选用和建造的标准仓型，但由于该标准仓型屋盖通常有保温层而无隔热层，接受太阳辐射热面积大，仓内粮面以上蓄热产生的积温难以排出，有些仓库虽然采用轻钢龙骨吊顶改造，但效果并不明显。其原因是吊顶以上空间形成了蓄热空间，积热不易排出，且吊顶本身又不具有气密、保温和隔热性能。因此，对于夏季日照时数多，太阳辐射量大，平均气温高的地区，该仓型的吊顶通风隔热在设计和建设伊始就应采用有效的技术措施。

2.2　近年来细部构造上的一些优化

常规型折线形屋架平房仓如图5所示，对其进行优化，见图6。该设计使屋架部分形成了可自然通风的空气间层，有效地隔绝了太阳辐射，吊顶的气密、保温和防水的设计标准，也完全达到《粮食平房仓设计规范》和《粮油储藏技术规范》要求[6]。并且在一定的条件下，内墙用挤塑板做保温处理后就可作为低温仓或准低温仓使用。

图5　常规型折线形屋架平房仓图（屋盖剖面）

图6　优化后折线型屋架平房仓图（屋盖剖面）

需要探讨的是：在建设时，吊顶板采用的是预制板，板缝的密闭处理较为繁琐。发泡水泥与屋架下弦现浇，是否可作为吊顶预制板的替代技术的可行性。

2.3　近年来工程实例应用

①山西省。山西中储粮介休直属库文水分库建仓项目、中央储备粮洪洞直属库建仓项目、山西中储粮寿阳直属库建仓项目、中央储备粮河津直属库夏县分库建仓项目、山西中储粮太谷直属库建仓项目—主库区等。②河南省。中央储备粮新港直属库合资项目、浚县豫粮粮食贸易有限公司仓储设施扩建项目等。③安徽省。霍邱县众兴粮油购销有限责任公司西皋粮站扩建工程、霍邱县西湖粮油购销有限责任公司刘集粮站扩建工程、霍邱县石店粮油购销有限责任公司军台粮站扩建工程、霍邱县宋店粮油购销有限责任公司宋店粮站扩建工程、霍邱县乌龙粮油购销有限责任公司乌龙粮站扩建工程等。

3　拱板屋盖平房仓

此种平房仓采用钢筋混凝土排架结构，为钢筋混凝土拱板屋面。墙体多采用370mm厚或490mm非黏土类实心砖墙，柱间距6 m，近年来云南省一些地区采用620mm厚墙体，柱间距为3 m，装粮高度6～8 m。屋面防水等级Ⅰ级，设两道卷材防水层。屋面或拱腔内设保温层。适宜跨度21 m、24 m。

3.1　性能特点

3.1.1优点

拱板平房仓屋盖采用了板梁合一的屋面结构，该屋盖具有跨度大、自重轻、隔热好、材料省、排水宜、带天棚、宜清扫、空间刚度大、整体性好、仓内顶棚平整美观等特点，前几年在全国各地广泛使用。拱板可以现场预制或现浇，仓体气密性和保温效果良好。

3.1.2缺点

①拱板上弦板和下弦板之间形成一层空气隔热层，拱腔山墙设通风百叶，屋面设通风孔，夏天室外温度过高时，拱腔内的积热不容易扩散出去。②拱板施工难度大，技术要求高，受施工水平的限制，质量难以控制。③当缺乏预制场地或跨度较大时，一般采用现浇拱板，施工技术要求高，施工周期较长，工程造价较高。

由于各地的设计、施工、地质、气温等各种主、客观因素均不相同，致使已建成的一些拱板仓局部出现裂缝、渗水等现象。因此，今后在大力推广和建设钢筋混凝土拱板仓的同时，设计单位应注意“拱板”属薄壁结构，需重视拱板对地基不均匀沉降的敏感性，应注意气温变化等产生次应力的影响，设计时应适当加强构造措施;施工单位更应重视薄壁结构的施工特点，吊装或浇捣应严格按照设计要求和施工操作规程，确保工程质量。

3.2　近年来细部构造上的一些优化

为了解决拱板平房仓拱腔内积热，在屋顶设计了无动力通风帽，屋顶两侧檐墙处增加老虎窗，两侧山墙增加防雨型通风百叶窗，如图7～11所示。

图7　常规型拱板屋盖平房仓图（屋盖剖面）

图8　优化后的屋盖立面图

图9　优化后的屋盖剖面图

图10　优化后的节点大样图

图11　优化后效果图

3.3　近年来工程实例应用

宝鸡市庆丰粮食购销储备有限公司改扩建工程、中央储备粮汉中直属库城固分库扩建项目、晋宁县中心粮库新建工程项目、呈贡中心粮库建设项目设计、山西省晋城市阳城县芹池县级粮食储备库项目、陕西洋县粮食局马畅粮站仓库改翻建项目等。

4　双T板屋盖平房仓

此种平房仓采用钢筋混凝土排架结构，为梁板合一的双“T”板屋面。墙体采用370 mm厚或490 mm厚砖墙，柱间距6 m，装粮高度6～8 m。屋面防水等级Ⅰ级，至少设两道卷材防水层。屋面设保温层。

4.1　性能特点

4.1.1优点

适宜跨度21 m、24 m、27 m、30 m，近些年双T板平房仓跨度达到42 m、48 m，如防城港、北部湾钦州、北海普通平房仓；施工工期较短，工程造价较低。

4.1.2缺点

仓体气密性和保温效果一般，且双T板需专业厂家预制、运输，吊装，受施工条件限制较多。双T板平房仓由于专业预制厂家少而应用较少；特别是南方地区，运用的较少。

4.2　近年来工程实例

河南晟达安实业有限公司粮食仓储设施建设项目、凤翔县中心粮库建设项目、浙江省粮食集团有限公司辽北直属库扩建项目、互助县粮食购销总公司粮油仓储设施建设项目、济南民天面粉有限责任公司新建年加工20万吨面粉及6万吨食品项目和北海港铁山港区通用仓库项目（42 m跨）、防城港粮食输送改造工程（三期）设计和钦州港大榄坪作业区通用仓库项目（48 m跨）等。

5　轻型门式刚架平房仓

5.1　性能特点

轻型门式刚架是典型的轻型钢结构，也是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构。门式刚架以其自重轻、抗震性能好、施工期短、节能、环保、可以工厂规模化制作、冬季也可以施工安装等优点被广泛应用于我国各个行业的车间、仓库等构筑物。缺点是气密性差，且保温性能不佳。不适合作长期储备的粮库使用，见图12。

图12　轻型门式刚架平房仓实例照片图

5.2　近年来工程实例

辽宁省粮食集团有限公司彰武冯家粮食直属库5500平方米储粮罩棚建设项目、宁安粮库新建保温钢板平房仓项目、辽宁老四平储备库储粮罩棚建设项目。

6　新型平房仓

近几年来出现的新型平房仓，顶盖采用钢结构（如梯形钢屋架梁），墙体仍为砌体结构加混凝土柱。跨度达到27 m、33 m、36 m。

近年来工程实例：东港市孤山粮库（粮食产业园）建设项目、北安中储粮赵光直属库扩建储备仓项目、中央储备粮齐齐哈尔直属库哈拉海分库扩建储备仓项目二期、黑龙江中央储备粮创业直属库新建红河分库项目。

7　细部构造优化

7.1　山墙内部查粮平台采用通廊形式

考虑目前各地区粮库操作工人短缺、人工费用不断上涨的因素，本着人性化的设计理念，山墙内部查粮平台采用通廊形式（见图13），可观察仓内各个角度，同时便于放置粮面走道板、粮面保温毯、密闭薄膜等仓储常用物品、检测电缆；廊面高度与堆粮线高度一致，并在外围面做薄膜压槽通廊设材质304不锈钢的护栏，在正对查粮门的位置开设通行口，解决了传统仓型中仓储材料每次都要从材料库频繁搬运的问题，节省人工费用。

图13　通廊实例图

7.2　门、窗四周设置双膜密封槽

粮食在熏蒸时产生的气压非常大，早期使用的单膜密封槽，一层密封膜在熏蒸时，在压力用下很容易破坏，见图14。

图14　仓房内补充气效果图

近年来出现的双膜密封槽，两层密封膜的抗拉强度大，密闭性能好，在仓房环流熏蒸时提高了粮食表面的密闭性，使粮仓的气密性更容易达到规范规定的要求，见图15、图16,。

图15　双膜密封槽大样图

图16　双膜密封槽实例图

7.3　内墙与地面交接处大样

由于粮食的大而积堆载容易引起地而沉降，造成防潮层的破裂，因此地而与墙而交接处是防潮的薄弱环节。为保证地而防潮层与内墙而防潮层的连续性，在地而与内墙而之间设置了防止防水卷材被拉裂的变形缝，如图17所示。

图17　内墙脚与地面交接处大样图（三个阶段）

7.4　拱板平房仓顶棚板缝处理

拱板平房仓顶棚板缝处理如图18所示。

图18　拱板平房仓顶棚板缝处理大样图

8　建筑设计说明中新增 环保及室内环境控制和安全防护章节

8.1　环保及室内环境控制

①各种污染物（如废气烟气、废水污染、垃圾、噪声、油污等各类建筑材料所含放射性污染物含量等）均采取有效措施控制。②采取环保墙体涂料及可回收利用的建筑材料，不使用焦油类、石棉类产品和材料。③粮食平房仓内墙墙面及地面的装修材料，应无毒无味，对粮食无污染。

8.2　安全防护

①雨蓬、栏杆、门窗等构配件之耐久年限根据国家相关行业规定要求执行。②门窗、栏杆等构件应安装牢固，山墙上屋面爬梯护笼至少从查粮门雨棚处开始。③本设计中的栏杆高度为1 200 mm，栏杆横杆间距≤300 mm，竖直杆间距≤1 000 mm。④本设计堆粮线处设置的工具平台，仅为搁置走道板、塑料膜等工具使用，严禁人员攀爬。⑤查粮门仅为专业人员进出，在查粮钢梯休息平台处设置防护栏杆门（可上锁，见图纸所选图集），仅查粮时开启。⑥本设计采用平开式挡粮门，方便开启作业，避免人员砸伤。⑦在大门两侧排架柱标高6.200 m处设安全绳固定设施，防止操作人员陷入粮堆。⑧大门内侧设置防鼠板，窗户及轴流风机内侧设置可开启的防雀网（10×10不锈钢网孔）。⑨人员进入平房仓内作业时应遵守国家规定的有关粮库安全操作规定的要求。

9　结论

粮食是活着的有机体。粮食存放在仓体中，粮堆生态系统有其自身的变化规律。粮仓的结构与性能必须适合储粮生态学的特性要求。同一粮种储藏于不同储粮区域，由于储粮生态条件差异很大，储粮仓型和储藏措施应因地制宜。同一储藏地区储藏不同粮种，由于其生态学特性不同，储粮仓型与储藏措施亦应量体裁衣。仓型选择与设计应该有效地利用当地的自然条件，保持储粮固有品质，减少虫霉、降低损耗、防止粮油污染等，以最低的储藏成本达到最佳的储藏效果。我国现有的粮食储备仓型以平房仓为主，平房仓具有造价低，土建施工简单，储存粮食稳定可靠等诸多优点，在储备粮库的设计建设中作为主力储备仓型在新建仓库中大量选用。

建设粮库的目的是为了保存粮食，因地制宜地开发适用、经济的仓型是我们的重要课题。因此粮仓建设和使用的好坏，与粮食收购、运输、保管，甚至粮食的购销政策都有着密切关系。作为粮食行业基本建设工作的从业者，应当开拓业务范围，将国内外的新技术、新结构、新工艺、新材料运用到粮仓建设上，以便创造出储粮安全、结构合理、进出粮方便、造价合理的，更加科学的仓型。