При выполнении планировки холодильников выполняют рад задач: архитекурно-строительную, технологически-холодильную, энергетическую и задачу механизации грузовых работ. При этом к планировке холодильника предъявляют два основных требования:
В зависимости от количества этажей различают одноэтажные и многоэтажные холодильники.
Преимущества многоэтажных холодильников над одноэтажными:
Недостатком многоэтажного холодильника является то, что пролёты между колоннами в них не могут превышать 6 метров, в то время, как у одноэтажных холодильников они могут быть большими (до 30 метров).
Камеры холодильников располагают по горизонтали и вертикали т.о., чтобы разность температур в разных камерах была как можно меньше. Если все камеры с низкими температурами расположить по вертикали, то можно обойтись без теплоизоляции.
Высота камер в одноэтажных холодильниках может изменяться от 6 до 20 метров. При высоте камеры в 20 метров холодильник содержит всего одну камеру при любой вместимости. Холодильники малой вместимости проектируются с высотой камер не менее 3,6 метра. Высота камер многоэтажного холодильника равна 4,8 (иногда 6) метров. В специализированных холодильниках высота камер 5-6 метров.
Вертикальное перемещение грузов в многоэтажных холодильниках осуществляется с помощью грузовых лифтов. Предусматриваются выходы из холодильных камер многоэтажных холодильников в грузовые коридоры или лифтовые вестибюли. Лифты имеют непосредственные выходы на грузовую платформу.
Конструкции холодильника подразделяют на несущие и ограждающие
Ограждающие конструкции защищают здание от воздействия внешней среды (стены и покрытия) или условий соседних помещений (междуэтажные перекрытия в многоэтажных холодильниках, полы, внутренние стены).
Несущие конструкции для многоэтажных и одноэтажных холодильников различны.
В многоэтажных холодильниках несущей конструкцией служит каркас, наружные стены являются самонесущими. Каркас состоит из сборных железобетонных вертикальных колонн (их сетка 6х6 м), сборных капителей, надколонных и пролетных плит. Каркас воспринимает собственную массу конструкций, массу снега на кровле, ветровую нагрузку, массу хранящихся продуктов, а также механизмов и передает эту нагрузку через фундамент на основание - грунт, на котором расположен холодильник.
Наружные стены несут нагрузку собственной массы, т.е. независимы от каркаса (самонесущие), и крепятся к каркасу. Они выполняются из полнотелого кирпича с применением теплоизоляционного слоя или специальных сборных стеновых панелей.
В одноэтажных холодильниках несущие конструкции монтируют из сборных железобетонных элементов - колонн, балок и пли покрытия. Сетка колонн 6х12 м. Стены самонесущие. Масса хранящихся на холодильнике продуктов и механизмов воспринимается полами, расположенными на грунте, а не несущей конструкцией холодильника. Это позволяет увеличить нагрузку на пол до 4000 кг/м2.
В последнее время строят одноэтажные холодильники из облегченных конструкций. В них колонны и балки (фермы) выполнены из стальных профилей. Сетка колонн имеет размер бх24(36) м. Элементы наружных стен и покрытия монтируют из облегченны трехслойных панелей, получивших название «сэндвич». В этом случае большие холодильные камеры могут быть без внутренних колонн. Холодильники такого типа бывают двух видов: с внутренним или наружным каркасом. Если каркас наружный, колонны и фермы остаются снаружи здания, их закрывают профилированным стальным настилом, отнесенным от них на расстояние 50-60 см для образования сквозного прохода вдоль стен. Панели типа «сэндвич» монтируют к каркасу изнутри.
Наружные ограждающие конструкции
В наружных стенах зданий можно выделить три основных слоя:
В стенах из облегченных панелей типа «сэндвич» наружный и внутренний слои выполняют из листового металла (гладкого или профилированного) - алюминия либо стали. Средний теплоизоляционный слой - из пенопластов. Пароизоляцию не делают. Ее функции выполняют металлические листы облицовки. Панели крепят к каркасу здания, тщательно герметизируя стыки между ними.
Покрытия холодильников после 1960-х годов сооружают совмещенными бесчердачными. Они состоят из трех конструктивных элементов: несущих конструкций (балок, ферм, плит), теплоизоляции и плоской кровли-гидроизоляции и основания под нее.
Для гидроизоляции наклеивают на горячей битумной мастике на основание 4-5 слоев рулонных кровельных материалов - рубероида подкладочного и покровного. Для повышения отражающей способности кровли по отношению к солнечной радиации в целях уменьшения теплопритоков в холодильник, а также защиты гидроизоляции от механических повреждений и влияния погоды поверх кровельного ковра укладывают более светлый материал, например, фольгоизол. В России разработан и выпускается теплоотражательный материал ДМПС (дублированный металлизированной пленкой спецматериал), имеющий степень черноты ?, не более 0,06. Этот материал может наноситься взамен последнего слоя кровельного покрытия, он резко уменьшает поступление тепла от солнечной радиации, что особенно важно для одноэтажных холодильников.
Внутренние ограждающие конструкции
Междуэтажные перекрытия многоэтажных холодильников выполняют трехслойными. Нижний слой составляют железобетонные плиты перекрытия. Теплоизоляцию укладывают на перекрытие сверху. Теплоизоляционную конструкцию защищают от увлажнения пароизоляцией, которая может быть сверху или снизу. Пароизоляцию относительно теплоизоляционного слоя наносят со стороны помещений с более высокой температурой. Верхний слой составляет конструкция пола, включающая бетонную стяжку (подстилающий слой) и покрытие «чистого» пола. Подстилающий слой придает полу прочность, равномерно распределяя нагрузку на расположенную ниже теплоизоляцию, и выравнивает основание под покрытие пола. Покрытие пола может быть из асфальтобетона, металлических, бетонных армированных, мозаичных, шлакоситалловых плит.
При наличии подвала перекрытие между первым этажом и подвалом выполняют как междуэтажное.
Конструкция полов первого этажа в зданиях без подвалов может быть различной в зависимости от того, какое устройство применено для защиты от промерзания грунта под холодильником При замерзании грунта его объем увеличивается, в результате создается вертикальная выталкивающая сила, воздействующая и здание. Это приводит к деформации полов и конструкций здания и даже к его разрушению. Наличие подвального этажа, в котором температура воздуха 0°С, предотвращает промерзание грунта под холодильником.
При отсутствии подвала грунт в основании защищают от промерзания путем подвода теплоты к основанию здания одним из трех способов: теплым воздухом, нагретой жидкостью или электрообогревом. Воздушная система обогрева грунта обеспечивается за счет ветрового напора подполья, т.е. отрыва полов холодильника от грунта на высоту 1-1,8 м, или устройством под полом воздушных каналов (шанцев), по которым летом вентилятором прогоняется теплый наружный воздух, а зимой - подогретый.
При жидкостном обогреве в железобетонную плиту основании, расположенную под полом, закладывают систему трубопроводов, по которой с помощью насоса циркулирует жидкость (этиленгликоль, смазочное масло), подогреваемая в теплообменниках паром, электроэнергией и т.д. Электрический обогрев осуществляется электронагревателями, к которым электрический ток подводится через трансформаторы, понижающие напряжение до 36 В.
Стальные стержни (арматурную проволоку) укладывают в бетонные плиты основания. Особое внимание уделяют гидроизоляции конструкции пола, которую выполняют в виде двух слоев гидроизола на горячей битумной мастике.
В зоне расположения устройств для обогрева грунта необходимо поддерживать температуру 2°С.
Межкамерные перегородки сооружают из блоков строительных материалов с хорошими теплоизоляционными свойствам (пенобетон, пеностекло) или двухслойными - кирпичная стенка (бетонные панели) и эффективная изоляция с защитой от увлажнения пароизоляцией и оштукатуриванием внешних поверхностей.
В холодильниках устанавливают специальные изолированные двери. По контуру примыкания дверей к дверной коробке закладывают герметизирующие прокладки из упругих материалов (губчатая резина). Двери оснащают замками натяжного типа.
Прислонные двери (распашные) ручные, откатные - механические. Каркас дверей выполняют из дерева, теплоизоляция имеет толщину до 150 мм. С двух сторон двери обивают оцинкованным стальным листом. Для предотвращения примерзания дверей к дверной коробке устанавливают электрообогрев. Для уменьшения притока теплого воздуха в охлаждаемые помещения при открывании дверей их оснащают воздушными завесами или брезентовыми шторами.
Тепловая изоляция (теплоизоляция) – защита холодильных камер от нежелательного теплового обмена (теплообмена) с окружающей средой.
Основное назначение теплоизоляции сводится к ослаблению теплоотдачи через внешние ограждения (сте-ны, пол, кровлю и крышу).
Экономичность работы холодильника будет зависеть от правильного выбора изоляционного материала, достаточной его толщины и качества изоляции.
Требования к изоляционным материалам:
Требования к изоляционной конструкции (помимо вышеперечисленных):
Классификация теплоизоляционных материалов: