冷库地面保温系统由下层的隔汽层和上层的防水层共同密封中间的保温隔冷主体挤塑板共同构成。
大中型冷库保温施工,一般为地面打垫层,垫层要平整,误差不能超高1cm,然后铺隔汽层,上面错缝铺挤塑板,再铺防水层,再打钢筋混凝土,随打随抹压光即可,可根据地面荷载选择混凝土厚度和钢筋的大小。
水蒸气总是从热的一方向冷的一方移动。冷库地面地下温度高,地上温度低,故此,为保障保温层挤塑板不受地下水蒸气侵蚀,要在冷库地面保温系统的最底层先铺隔汽层。(当然,如冷库地面破损导致防水层破裂,向下渗水后,也会被隔汽层阻挡,存留在保温体挤塑板空间内,会导致保温隔冷失效。)
一、隔汽层作用与原理
隔汽膜一般是作为隔汽层使用,用在保温层的下层,起到防潮隔汽的作用,防止地下的潮气向保温层渗透,《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)中这样定义隔汽层:“阻止室内水蒸气渗透到保温层中的构造层”,换句话说就是一种可防止湿气进入保温层从而保护保温层的构造,延长保温层的使用寿命;而防水层是避免冷库地面液态水渗透进保温层。地下与保温挤塑板间若不设置隔汽层,冷库地面地下环境与保温层间的水蒸汽在压力差作用下,会进入保温层,极有可能产生水汽冷凝,导致保温层受潮,保温性能下降或保温失效。隔汽层既能防止水蒸气(气态水分子)透过,也能防止液态水分子透过,使得保温层能保持干燥,长期处于高效节能状态。聚丙烯、聚乙烯纤维复合膜等防潮隔汽膜由于轻质、强韧、耐撕裂、优异的隔汽性在金属屋面、保温墙体、冷库等建筑中得到了推广和应用。
水蒸汽扩散和湿空气气流其原理为:
水蒸汽扩散是指由于水蒸汽的压力差(浓度梯度)或者温差(热梯度)而引起的水蒸汽穿透过某种物质。这个定义经常会和另一种概念产生混淆--水蒸汽通过空气气流运动被携带进入建筑构件,实际上这两者是有显著区别的:水蒸汽扩散是把水分从高浓度的区域向低浓度的区域转移,同时也从温度高的区域向温度低的区域转移;而湿空气气流则是将空气中的水分从气压高的区域向气压低的区域转移(注:这也是一些大型冷库在地面保温隔热系统下面另设置除湿通风管道的原因,室外快速流动气流产生低压,带走隔汽层下面的水分子)。
水蒸汽压力与某一特定地点的水分浓度,也就是说,与空气中的水分子密度有直接的关系。举例来讲,一立方英尺的空气中含有2万亿个水蒸汽形态的水分子,与1立方英尺的空气中含有1万亿个水分子做比较,前者比后者的水蒸汽压力高。在这种情况下,水蒸汽就会以扩散的形式,从水分高的地方向水分低的区域移动,换句话说就是从水蒸汽压力高的区域往水蒸汽压力低的区域扩散。
热力学第二定律定义了能量转换,它也可以用来解释水蒸汽的压力驱动扩散和热力驱动扩散。水分从一个水蒸汽压力高的区域向水蒸汽压力低的区域移动,或从构件温度高的一方向温度低的一方移动就是“系统”能量的最小化(熵的增加)。
二、防水层
冷库防水层一般仅防止液态水分子透过,即阻隔冷库地面保温系统被冷库地面向下渗水,避免液态水侵入挤塑板保温层。
三、冷库保温隔热系统封闭环境内的水汽状态影响
其实,从以上隔汽层与防水层设置的目的可以看出,就是尽可能防止冷库保温隔热系统封闭环境内进入水分子。
在冷库地面施工中,不可能杜绝水分子不被封闭在冷库保温隔热系统密闭环境中,比如当天施工环境湿度、施工滴落的汗水、挤塑板自带水分(一些厂家挤塑板陈化期应力释放导致泡孔破壁较严重,吸水率会数倍增高)等等。这一部分水分子是影响挤塑板全生命周期性能持续能力的关键因素。
故此,选择空气湿度低的日子施工,并且一定要选低内应力型高抗压挤塑板是关键。低内应力型高抗压挤塑板是目前能保证泡孔破壁率最低的挤塑板。
四、冷库地面防冻胀
以水蒸汽形式存在的水分也会从构件温度高的一方向温度低的一方移动,这种形式的水分移动就叫做热力驱动扩散。故此,冷库地表面混凝土更容易聚集水分,结霜结冰,产生冻胀。一些大型冷库在地面保温隔热系统上面另设置加热管道的作用就是,在冷库地面结霜时临时短时间加热除霜,避免冻胀。