标准物流仓库的建筑设计对于粮食食品类产品的适用性探讨

刘 颖

建学建筑与工程设计所有限公司江苏分公司 (南京 210000)

近年来,我国农业现代化稳步推进,随着物流行业的成熟和食品种类的多元化,无论在主食还是零食方面,消费升级的步伐都在不断加快。根据商务部预测,到2024年我国零食行业总产值规模有望突破4万亿元。居民生活条件水平的提高,促进了对食品安全意识的增加。消费者对供应端的品质、卫生、包装等方面提出了更高的要求,对于途中的储存保管环节却略有疏忽。有些产品明明还未到保质期,但品相和口感上已经产生异变,尤其是一些促销打折、临期商品,关于质量问题的反馈会明显增多。有食品产业分析师表示,“经销商的仓库如果不规范,比如温度控制等环境保障不到位,有的产品到临期时可能已经不能食用了”[1]。由此可见,仓储作为物联网中的重要节点,是对粮食食品质量和安全的有利保障。

现阶段,产品销售的渠道和方法增多,经销商对物流中储存保管的需求也在增大。大型商户有条件定制符合产品储存要求的物流仓库,小型商户则大多选择适宜的第三方物流仓库。通常来说,第三方物流仓库按照一定的标准统一设计,以更好的控制成本和收益。本文探讨标准物流库建筑设计对于粮食食品类产品的适用性,主要指可常温储存的包装产品,不含散装、冷藏、活物等有特殊储存保管要求的粮食食品。通过对物流仓库通用性的优化设计,满足粮食食品类产品安全、卫生的要求,解决规范化储存的问题,降低产品耗损,保证产品质量。

1 周边场地设计

储存粮食食品产品的仓库,周边需控制绿植数量,若有绿化则应以草皮为主,少设置树木花卉,尤其是落叶树尽量不设置,保证整洁清爽的环境,减少虫雀污染。兼用主要通行道路的单边装卸货场地尺寸大于30 m,双边装卸货尺寸大于48 m,满足40 ft集卡的装卸要求。卸货场地的排水有条件时可以向道路边排水,若在仓库或月台边缘设置排水沟,则需做好金属盖板等防堵措施,保证雨水快速流出,不在沟内聚集。

2 仓库设计

2.1 消防安全

标准仓库在无特殊要求的情况下,通常按照储存物品的火灾危险性类别为丙类2项设计,大部分粮食食品类产品都可以进行储存,但常见的酒类产品则需要额外注意。根据《酒厂设计防火规范》[2],啤酒的成品库属于丁类,啤酒类产品储存于丙类2项的仓库中是没有问题的;而白酒、葡萄酒的成品库属于丙类1项,参照此要求,这些酒类是无法直接储存在普通标准仓库中的,此时需要根据储存量综合判断危险性,或采用定制仓库。

标准仓库一般采用自动喷水灭火系统,但自动喷水灭火系统会引入大量水分,对粮食食品产生不利影响,导致受潮、变质或污染,要求较高时可定制二氧化碳惰性气体灭火系统,确保粮食食品的安全和质量。

2.2 仓库主体

2.2.1柱间距

粮食食品类产品种类繁多,需要通过合理的货架配置对其进行分区分类管理,而合理配置货架的前提是有与之相适应的柱间距。目前市面上通用的单元货物标准平面尺寸为1 100 mm×1 100 mm(以下简称“1111”)和1 200 mm×1 200 mm(以下简称“1212”)两种[3],允许偏差为+40 mm,对应的托盘与货架也为相应尺寸。采用1111货架和1212货架时,经济的柱间距是11.5～12.0 m。以1212货架为例,四排货架两两相对,中间2条叉车通道各3.3 m,两侧的货架与相邻跨货架预留0.05 m间隙,中间两组货架之间预留0.1m的间隙,则计算柱间距为11.6 m。

按照这种排布方式,货架的平面利用率可以达到40%左右。对于粮食食品类产品的分区分类管理,可以直接按照柱网进行系统的标识,保证不同类产品储存的独立性,降低交互污染的风险。

2.2 地坪荷载

不同种类的粮食食品,单位质量差别巨大。对物流仓库来说,地坪荷载能否满足自重较大的产品储存,是为关键。若按照9 m堆高的货架满载容重为10 kN/m3(水)的物品计算,在平面利用率为40%时,堆货荷载约为24 kN/m2[4]。实际堆货时,由于包装和摆放等产生的间隙,不可能达到满载情况。堆高9 m的仓库地坪荷载设计时,参考数据可为:轻型和中型饮料(例如瓶装饮料),堆放荷载约为11.2 kN/m2;对于重型饮料(例如桶装液体),堆放荷载约为12.8～16.0 kN/m2。再考虑到叉车的的负载及自重,及其他因素产生的活荷载,仓库的地坪荷载在25～30 kN/m2左右较为合适(根据堆放高度调整)。

2.3 地坪做法

粮食食品类产品对室内清洁度要求较高,地坪需具有耐潮、耐腐蚀性能。采用金刚砂硬化耐磨面层,表面做固化剂处理,能承受叉车行驶产生的摩擦,使用后不起灰尘;地坪切缝、施工缝、沉降缝等均用填封胶进行封堵,固化后不开裂、不腐化、不脱落,可以很好的保持地坪耐久度和清洁度。地面施工时控制平整度和坡度,不应有积水现象。同时混凝土地坪下设置防潮层2道,阻止地下水汽渗入,降低粮食食品储物受地下潮气的影响。

2.4 屋面排水

粮食食品类产品对雨水渗漏非常敏感。根据规范要求,严寒地区应采用内排水,寒冷地区宜采用内排水[5],其余地区无特殊规定。但结合物流仓库的用途,内排水若遇堵塞或破损,极易造成漏水。另外,物流仓库的屋面一般做法为金属板屋面,在严寒寒冷地区,由于长期雨雪天气导致天沟内雨雪水久冻体积膨胀,新落雨雪水位上升,外天沟内的雨雪会通过结构屋面板与檩条之间的间隙往仓库内部溢流导致仓库内漏[6],也会对室内造成影响。因此,考虑粮食食品类产品储存的安全性,结合经济性和实用性,非严寒寒冷地区使用外天沟,严寒和部分寒冷地区采用无组织排水并采取防冰锥措施,是合理的排水方式。

为了防止屋面雨水对室内造成影响,屋面坡度也是影响因素之一。合理的坡度可以让雨水及时排出,降低因积水导致渗漏的概率。物流仓库金属板屋面屋脊的高度,在使用自动喷水灭火系统时,根据洒水喷头类型的选择和成本因素的考虑,一般控制在12.0 m(仓库型特殊应用喷头)或13.5 m(早期抑制快速响应喷头)[7],同时为了保证有足够的堆载,檐口控制在9.0～10.5 m。以屋脊12.0 m为例,若要满足规范咬口锁边连接时屋面排水坡度不宜小于5%的规定[5],则檐口9.0 m时仓库进深可做到120 m,檐口10.5 m时仓库进深只能做到60 m。对于储存粮食食品类产品的物流仓库,不能单纯为了获得更大进深而随意将屋面金属板的坡度放缓,一旦雨水量过大时不能快速排水,则会造成室内渗漏污染粮食食品,增加产品耗损。

3 细部构件

粮食食品类产品需要干净、卫生的储存环境,优化好物流仓库的细部构件非常重要。

对于装卸货的月台,优先采用外置式月台。尽管内月台在装卸货物时效率更高,但装卸过程中难免会有污垢或灰尘在月台残留,则可能会对室内粮食食品的储存环境造成污染。而外置式月台尽可能将污染控制在室外,与仓库内的粮食食品形成一定的空间隔离。同时在室外就近位置设置清洁池,可帮助清除仓库内和月台存在的垃圾和废物,维护仓库的环境卫生。

装卸货的门可采用工业提升门,保温性能好、噪音低、抗风性能好,在顶部、底部及所有轨道与门板之间配置密封条,有良好的密闭性,减少虫害鼠类的进入。在提升门附近设置捕鼠器,在人行疏散门处设置挡鼠板,定点投放昆虫诱捕器,确保粮食食品质量安全。

4 节能及通风

由于粮食食品类产品的储存对温度、湿度都有较高的要求,在常温下需要通风、干燥的条件,仓库的节能设计和通风环境也是需要考虑的重要因素。

目前国内中等或较高水平的第三方物流仓库,外墙常采用双层金属板复合保温外墙,对室内温度有一定的控制,此类型仓库是可以用作粮食食品类产品储存的。部分仓库仅使用单层金属板作为外墙,则会极大限制可保管的粮食食品种类。另外,对于金属板屋面来说,虽然大都复合了保温材料,却很少采用内衬板。保温材料一般使用玻璃棉,其有保温性能好、防火阻燃、无毒等多种优良性能,但随着使用时间的延长会产生老化,且本身作为松散材料易于产生灰尘和极细纤维,被吸入人体内依然存在危害,单层金属板复合屋面会加大粮食食品被污染的概率。最优做法是同墙面类似,屋面设内衬板,以提高清洁度。外墙和屋面板以浅色金属板为主,增强太阳光热的反射,提高物流仓库的保温和隔热性能。

部分粮食食品储存时对光线较敏感,在利用自然采光时,应少设或不设侧面采光,由屋面顶部采光达到效果。若需通过侧面采光增加采光量,则尽量设置在货架通道位置,减少侧向采光面积,满足工作条件即可。

粮食食品类产品储存需要有良好的通风条件,保持空气新鲜度,避免异味和有害气体积聚,减少霉变产生。大型物流仓库以机械通风为主要通风手段,屋顶设置轴流风机,满足消防排烟要求的同时也可以将室内外空气交换。采用自然通风时,可按照《物流设计规范》中窗地比下限1∶10控制,设置侧墙高窗通风。由于地形和地块面积的限制,追求土地使用率最大化,物流仓库在总平面上往往不是统一朝向。为了保证让粮食食品获得更好的通风干燥环境,仓库需长边与主导风向垂直或呈接近垂直的夹角,并在长边方向双侧设置通风百叶,利用风压提高自然通风的效率。

5 结论

在粮食食品行业中,储存作为供应端和需求端之间的重要节点,是粮食食品行业产品流通的有利支撑。通过对第三方标准物流仓库的优化设计,在通用性的基础上增加其对粮食食品类产品储存的适用性,规范化储存,保证产品质量和安全。