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科学安全储粮的理想仓型-钢筋混凝土整体球形粮仓的实际应用
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　　科学安全储粮的理想仓型　　----钢筋混凝土整体球形粮仓的实际应用----　　数百年来，球形建筑形式被广泛应用于大跨度结构的建筑物，其自身复合曲线强度为自支撑建筑提供了可行性保障。20世纪80年代，美国开始利用充气模型技术，用于建造钢筋混凝土整体球形建筑。之后，随着这一新技术的广泛应用和建造经验的不断积累，美国索斯兄弟公司对钢筋混凝土整体球形建筑提出了更为先进、更为成熟的设计理念，推出了最优化、最新颖的建造工艺，即整体球形&三明治结构&---- PVC气模防水层、聚氨酯保温层和钢筋混凝土主体层，并因此于1990年获得了美国球形建筑结构设计和建造技术专利（South--1990 Patent USA）。　　该发明专利技术问世后的20多年间，这一新型建筑形式已在美国各州，及加拿大、德国、挪威、俄罗斯、波兰、英国、罗马尼亚、西班牙、土耳其、匈牙利、以色列、伊拉克、沙特、约旦、阿联酋、墨西哥、韩国等全球范围获得了空前的蓬勃发展。整体球形建筑因其卓越的节能环保性、进出仓的便捷性和优异的物料安全储存性，被广泛应用于粮食长期储备仓和周转仓、冷鲜低温仓等仓储设施的建设。　　2012年，该设计结构先进、建造技术成熟的钢筋混凝土整体球形粮仓由天舍索斯环境科技有限公司正式引入国内。天舍索斯环境科技有限公司携手国家粮食科学院对美方提供的整体球形粮　　仓设计理念、结构图纸和结构计算书进行了全面论证、消化和吸收。结合我国粮食仓储设计规范和对粮仓性能的具体要求，国家粮食科学院联合美方技术专家，对该项专利技术在我国的推广应用进行了综合适应性调整和设备配套设计，最终形成一套适应我国国情的粮仓设计和运行方案，该设计方案能够完全满足我国粮储企业在不同地域、不同条件下的安全储粮需求。&　　世界粮仓建设新亮点　　钢筋混凝土整体球形粮仓是全球百年来储粮经验和科学储粮技术发展相结合的完美结晶。整体球形粮仓是单位占地面积和仓容量之比最优化的理想仓型，其外形美观，结构合理，空间利用率高；抗腐蚀，坚固耐用，仓体承受粮食堆积压力和抗震性能优异；保温密闭性和防水性极佳，运行成本、维护成本及能耗相对最低；建造周期短，性价比高，且便于实现机械化和绿色气调储粮。国际上数十年的实际应用表明，钢筋混凝土整体球形粮仓是迄今为止最理想、最科学的安全储粮仓型。钢筋混凝土整体球形粮仓的设计和建造方法先进、独特。首先将预制PVC 气模固定于基础环梁,经鼓风充气形成整体球形，成为粮仓外层的防水屏障，充分保证粮仓对防水、密闭性的要求；接着在气模内层表面喷射聚氨酯泡沫材料，严格保证粮仓的隔热保温性；随后在聚氨酯保温层上编织钢筋网片，喷射混凝土，形成防水、气密保温、整体坚固的钢筋混凝土球形建筑；之后在仓体内、外进行配套机械设备的安装。　　其超大无梁、无柱的开阔空间便于实现机械化储粮；其卓越的保温性可保证仓内恒温，防止粮食产生霉变；其优异的气密性可实现绿色气调储粮；其双曲设计结构的坚固度可保证出色的抗震性能；其成熟的结构设计可保证因地制宜，便于在任何地方建造仓体直径20至100米、高度10至80米的永久粮仓建筑。整体坚固整体球形仓是当今最坚固、使用寿命最长久的散装粮食仓型。在全球范围内，整体球形仓建成以来已多次历经地震、龙卷风和时间的考验，显示出了极为出色的抵御自然灾害的能力。　　美国被称为&龙卷风之乡&，每年都会有个龙卷风形成，而且其破坏力极大。在龙卷风频频光顾的美国中西部，整体球形建筑被列为紧急避难中心建设的首选方案。　　钢筋混凝土双曲率结构的坚固性和整体性均优于任何传统仓储形式。该建筑结构可承受高强度的集中荷载（仓顶承载重量超百吨），可完全承受堆存粮食作用于仓壁的分布载荷和侧壁压力。集中荷载可分布于仓体的任何部位，可允许在仓体任何部位开孔，从而满足进粮、出粮和安装机械设备的需要。　　侧壁单点发放　　在进行侧壁单点发放时，传统粮仓极易受到粮食偏心发放的影响。受粮食流动模式的影响，偏心发放可在传统仓内部引起复合荷载模式和复合应力。通常，发放一侧所形成的侧壁压力要小于在另一侧产生的侧壁压力，这就会产生侧壁弯矩，该弯矩将会导致仓体发生变形，甚至出现结构纵向弯曲的危险。如果在设计中未能充分考虑荷载的因素，粮仓的正常运行就将会受到不利影响。　　钢筋混凝土整体球形粮仓的设计充分考虑到了粮食作用于侧壁的偏心荷载，钢筋混凝土整体球形的双曲率结构和加强筋的分布可充分保证整体球形仓在侧壁单点发放条件下仍完全具有可靠的坚固性。　　隔热保温　　钢筋混凝土整体球形粮仓完全模拟洞仓恒温的特点，可轻松将仓内温度恒定在0℃到15℃之间，达到低温仓标准，而不受仓外温度变化的影响。整体球形粮仓壳体为&三明治&结构，最外层是PVC防水材料层，最内层是钢筋混凝土层，中间是连续的聚氨酯泡沫隔热保温层。聚氨酯泡沫层杜绝了仓外极端温度变化对仓内温度的不利影响，保证了仓内恒温，避免了所储粮食成分变质和害虫滋生，也避免了粮仓主体建筑过早出现结构疲劳和慢性损伤。　　温度的波动变化会对传统的粮仓结构形成有害的周期性热应力效应，随着时间的推移，热应力会加剧传统混凝土仓和钢板仓的结构疲劳，缩短其使用寿命。　　与之相反，整体球形粮仓的&三明治&结构为整体球形粮仓提供了上佳的隔热保温性，不仅最大程度减少了仓内温度变化，也最大程度减少了由含藏于粮食中的水分所导致的冷凝问题，抑制粮食内部成分的变化，防止粮食的霉变和害虫的繁殖，有效保证科学安全储粮。　　由于钢筋混凝土整体球形粮仓卓越的隔热保温性，所储粮食可在低温环境中长时期安全储存，避免了因粮食变质而导致的倒仓工作，从而节省大量人力、能耗，直接降低粮仓运行成本。图为伊拉克在建粮食储备仓。仓数：30， 仓容：单仓小麦1万吨　　防水防潮　　依据我国几十年来的粮仓运行经验，粮仓性能应充分保证仓房的防水密封性，保证不渗漏，不返潮。在实际运行过程中，高大平房仓每3-5年就需进行整体防水翻修；尽管浅圆仓的防水性能稍好于平房仓，但浅圆仓的防水造价过高，不利于节省运行成本；钢筋混凝土整体球形粮仓凭借其先进的设计理念，和成熟的整体技术有效解决了粮仓的防水、防潮问题。　　钢筋混凝土整体球形粮仓主体由PVC防水层完全包裹，可达到可靠、长期的防水效果，其它传统仓型均无此类型防水保护。整体PVC防水材料的运用保证了混凝土主体结构和内存粮食对防潮、防霉的可靠性要求。随着现代专业材料技术日新月异的发展，越来越先进的材料生产工艺有效提高了PVC材料的内部组织结构和日益优化的性能，使其使用寿命不断延长。钢筋混凝土整体球形粮仓的PVC外层和内层均有防霉涂层，该防霉涂层极大地提高了主体PVC防水材料的抗腐性；PVC外层所涂装的防紫外线树脂大大增强了PVC材料的抗老化能力；PVC防水材料主体为高强度、经久耐用的高张力纤维织物，使用射频热熔对接方式，摈弃了其它建筑形式常采用的卯榫、拴接等机械连接方式，消除了潜在的渗水可能性。　　该现代化PVC防水材料的运用显著提高了整体球形粮仓的防水寿命和防水效果，同时，也使粮仓的养护成本大幅度降低。据观察，美国在用的一整体球形仓已连续运行了20多年，外层PVC防水材料仍工作正常，至今尚未发现防水渗漏问题。　　阻燃防爆　　钢筋混凝土整体球形粮仓拥有最理想的结构整体性，其双曲几何形状结构的稳定性可保证该类建筑在火灾、风灾和大震中屹立不倒。结构外层的PVC材料具有良好的阻燃性，可充分满足消防的要求；钢筋混凝土整体球形粮仓设计强度和预留孔洞还可有效防爆、泄爆。　　节能环保　　与其它仓储建筑形式相比，建造整体混凝土球形粮仓能够使用较少的建筑材料而获得较大的仓容、能够占用较小的土地面积而获得较高的储粮能力。研究表明，若获得同等面积的空间，采用球形建筑结构要比采用方形建筑结构省材50% -- 75%。　　由于其良好的气密保温性能，整体球形仓在储存对温度要求较高的粮食作物、冷鲜食品等物料时，可达到显著的节能效果。一项整体球形冷库与传统冷库对比研究表明，整体球形冷库在制冷方面的节能效果高出传统冷库达50%以上。　　因整体球形粮仓采用环梁基础，其结构的整体稳定性和优异的强度表现，使其对地基的不均匀沉降有较高的耐受力，因而与传统仓型相比，整体球形仓勿需相同深度的地基，从而显著降低建造成本。　　另外，整体球形粮仓的主体结构免维护，设计使用寿命可长达百年。目前已知，整体球形仓PVC防水层免维护运行已达20多年，真正实现了节能环保、低成本运行。　　节省占地　　与相同直径、相同高度的传统立筒仓和浅圆仓相比，整体球形粮仓利用率高、仓容显著增大。　　一个直径为32米，高度为30.15米的整体球形仓与相同尺寸的传统仓相比，如果所储粮食的比重为0.75，堆积角均为38度，整体球形仓比传统仓多容纳2885吨的粮食，仓容增加可达30% 以上。　　因而，钢筋混凝土整体球形粮仓占地面积小，而仓容储量大，节省土地资源效果显著。　　绿色气调储粮　　钢筋混凝土整体球形粮仓是目前最坚固、使用寿命最长久、最环保、性价比最优的粮仓。从粮食自身的物理性质、生理特性、生态特点等方面深入考虑，结合国内外先进储粮技术的最新发展成果等因素综合考虑，钢筋混凝土整体球形粮仓能全面满足科学安全储粮的需要。　　整体球形粮仓便于配备和安装现代化的机械设备，便于机械通风、环流熏蒸、粮情检测和谷物冷却机&4项新技术&的应用。整体球形仓可设置测温孔，便于进行粮情监测，可设置气密门，方便大型机械进出。同时，整体球形仓又拥有良好的气密性，便于往仓内注入氮气，使害虫在缺氧的环境下窒息死亡，实现绿色、无污染气调储粮。　　目前我国储粮灭虫的主要手段是环流熏蒸，但在以该方式灭虫的同时，对所储粮食也造成了一定程度的污染。因此，如何实现零污染绿色灭虫一直是困扰我国粮食储藏行业的一道难题。　　囿于传统粮仓在气密性方面存在的天然缺陷，绿色气调储粮一直难以真正实现。钢筋混凝土整体球形粮仓的出现为实现绿色气调储粮带来了无限契机，由于钢筋混凝土整体球形粮仓被整体PVC材料完全包覆，球形粮仓的气密性从500pa降到250pa的时长可大大超过5分钟的半衰期要求，从而为绿色气调储粮提供了必要的前提条件。　　功能齐全，建造快捷　　钢筋混凝土整体球形粮仓建造周期短，外层PVC气模充气成型只需约1小时，其后施工工序便在气模内进行，可实现全天候无干扰施工，不受任何季节天气变化的影响。　　钢筋混凝土整体球形粮仓可建于南方多雨湿热地区，也可建于北方少雨干旱地区；既可用作为港口粮食物流周转仓，也可用作为内陆粮食长期储备仓，其机械化的快捷进粮和出粮方式、智能化管理模式可有效保证整体球形粮仓的多功能化利用。整体球形粮仓形状多样，可设计建造不同曲线的圆弧、不同类型的圆形、有无侧壁直段、以及不同的直段高度等。在选择整体球形粮仓的形状时，可根据所需仓容(仓体选择范围: 直径20---100米，高度10---80米)、场地条件、进出粮方式（仓顶进粮、侧壁发放、地下廊道出粮等）、通风方式（地槽通风等）、粮情监测、附加设备、智能化管理等条件综合考虑，选择最适合、最优化的整体球仓形状。　　图为由&索斯环境科技有限公司&引进的美国专利建仓技术，山西太原国家粮食储备库在建的&钢筋混凝土整体球形粮仓&。仓体直径：32米，仓体高度：30.15米，仓容：小麦1万吨，粮仓规模：4座。　　&仓廪实、天下安&。历经多年努力，我国粮食仓储能力和仓储技术已取得了很大进步，但各地粮库仓容紧张问题依然存在。随着国家&粮安工程&的实施，粮食仓储企业应围绕&广积粮、积好粮、好积粮&策略，抓住机遇，开阔视野，借鉴发达国家在粮食储存方面的成熟经验，积极接纳国际上先进的仓储理念，积极引进最现代化的储粮仓型，切实保证我国粮储安全，全面提升粮食收储和供应保障能力，使我国粮食仓储业的发展迈上一个新的台阶。　　联系电话：&(来源：中国粮油网)&
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钢筋混凝土立筒仓安全储粮试验
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