標準物流倉庫的建筑設計對于糧食食品類產品的適用性探討

劉 穎

建學建筑與工程設計所有限公司江蘇分公司 (南京 210000)

近年來,我國農業現代化穩步推進,隨著物流行業的成熟和食品種類的多元化,無論在主食還是零食方面,消費升級的步伐都在不斷加快。根據商務部預測,到2024年我國零食行業總產值規模有望突破4萬億元。居民生活條件水平的提高,促進了對食品安全意識的增加。消費者對供應端的品質、衛生、包裝等方面提出了更高的要求,對于途中的儲存保管環節卻略有疏忽。有些產品明明還未到保質期,但品相和口感上已經產生異變,尤其是一些促銷打折、臨期商品,關于質量問題的反饋會明顯增多。有食品產業分析師表示,“經銷商的倉庫如果不規范,比如溫度控制等環境保障不到位,有的產品到臨期時可能已經不能食用了”[1]。由此可見,倉儲作為物聯網中的重要節點,是對糧食食品質量和安全的有利保障。

現階段,產品銷售的渠道和方法增多,經銷商對物流中儲存保管的需求也在增大。大型商戶有條件定制符合產品儲存要求的物流倉庫,小型商戶則大多選擇適宜的第三方物流倉庫。通常來說,第三方物流倉庫按照一定的標準統一設計,以更好的控制成本和收益。本文探討標準物流庫建筑設計對于糧食食品類產品的適用性,主要指可常溫儲存的包裝產品,不含散裝、冷藏、活物等有特殊儲存保管要求的糧食食品。通過對物流倉庫通用性的優化設計,滿足糧食食品類產品安全、衛生的要求,解決規范化儲存的問題,降低產品耗損,保證產品質量。

1 周邊場地設計

儲存糧食食品產品的倉庫,周邊需控制綠植數量,若有綠化則應以草皮為主,少設置樹木花卉,尤其是落葉樹盡量不設置,保證整潔清爽的環境,減少蟲雀污染。兼用主要通行道路的單邊裝卸貨場地尺寸大于30 m,雙邊裝卸貨尺寸大于48 m,滿足40 ft集卡的裝卸要求。卸貨場地的排水有條件時可以向道路邊排水,若在倉庫或月臺邊緣設置排水溝,則需做好金屬蓋板等防堵措施,保證雨水快速流出,不在溝內聚集。

2 倉庫設計

2.1 消防安全

標準倉庫在無特殊要求的情況下,通常按照儲存物品的火災危險性類別為丙類2項設計,大部分糧食食品類產品都可以進行儲存,但常見的酒類產品則需要額外注意。根據《酒廠設計防火規范》[2],啤酒的成品庫屬于丁類,啤酒類產品儲存于丙類2項的倉庫中是沒有問題的;而白酒、葡萄酒的成品庫屬于丙類1項,參照此要求,這些酒類是無法直接儲存在普通標準倉庫中的,此時需要根據儲存量綜合判斷危險性,或采用定制倉庫。

標準倉庫一般采用自動噴水滅火系統,但自動噴水滅火系統會引入大量水分,對糧食食品產生不利影響,導致受潮、變質或污染,要求較高時可定制二氧化碳惰性氣體滅火系統,確保糧食食品的安全和質量。

2.2 倉庫主體

2.2.1柱間距

糧食食品類產品種類繁多,需要通過合理的貨架配置對其進行分區分類管理,而合理配置貨架的前提是有與之相適應的柱間距。目前市面上通用的單元貨物標準平面尺寸為1 100 mm×1 100 mm(以下簡稱“1111”)和1 200 mm×1 200 mm(以下簡稱“1212”)兩種[3],允許偏差為+40 mm,對應的托盤與貨架也為相應尺寸。采用1111貨架和1212貨架時,經濟的柱間距是11.5～12.0 m。以1212貨架為例,四排貨架兩兩相對,中間2條叉車通道各3.3 m,兩側的貨架與相鄰跨貨架預留0.05 m間隙,中間兩組貨架之間預留0.1m的間隙,則計算柱間距為11.6 m。

按照這種排布方式,貨架的平面利用率可以達到40%左右。對于糧食食品類產品的分區分類管理,可以直接按照柱網進行系統的標識,保證不同類產品儲存的獨立性,降低交互污染的風險。

2.2 地坪荷載

不同種類的糧食食品,單位質量差別巨大。對物流倉庫來說,地坪荷載能否滿足自重較大的產品儲存,是為關鍵。若按照9 m堆高的貨架滿載容重為10 kN/m3(水)的物品計算,在平面利用率為40%時,堆貨荷載約為24 kN/m2[4]。實際堆貨時,由于包裝和擺放等產生的間隙,不可能達到滿載情況。堆高9 m的倉庫地坪荷載設計時,參考數據可為:輕型和中型飲料(例如瓶裝飲料),堆放荷載約為11.2 kN/m2;對于重型飲料(例如桶裝液體),堆放荷載約為12.8～16.0 kN/m2。再考慮到叉車的的負載及自重,及其他因素產生的活荷載,倉庫的地坪荷載在25～30 kN/m2左右較為合適(根據堆放高度調整)。

2.3 地坪做法

糧食食品類產品對室內清潔度要求較高,地坪需具有耐潮、耐腐蝕性能。采用金剛砂硬化耐磨面層,表面做固化劑處理,能承受叉車行駛產生的摩擦,使用后不起灰塵;地坪切縫、施工縫、沉降縫等均用填封膠進行封堵,固化后不開裂、不腐化、不脫落,可以很好的保持地坪耐久度和清潔度。地面施工時控制平整度和坡度,不應有積水現象。同時混凝土地坪下設置防潮層2道,阻止地下水汽滲入,降低糧食食品儲物受地下潮氣的影響。

2.4 屋面排水

糧食食品類產品對雨水滲漏非常敏感。根據規范要求,嚴寒地區應采用內排水,寒冷地區宜采用內排水[5],其余地區無特殊規定。但結合物流倉庫的用途,內排水若遇堵塞或破損,極易造成漏水。另外,物流倉庫的屋面一般做法為金屬板屋面,在嚴寒寒冷地區,由于長期雨雪天氣導致天溝內雨雪水久凍體積膨脹,新落雨雪水位上升,外天溝內的雨雪會通過結構屋面板與檁條之間的間隙往倉庫內部溢流導致倉庫內漏[6],也會對室內造成影響。因此,考慮糧食食品類產品儲存的安全性,結合經濟性和實用性,非嚴寒寒冷地區使用外天溝,嚴寒和部分寒冷地區采用無組織排水并采取防冰錐措施,是合理的排水方式。

為了防止屋面雨水對室內造成影響,屋面坡度也是影響因素之一。合理的坡度可以讓雨水及時排出,降低因積水導致滲漏的概率。物流倉庫金屬板屋面屋脊的高度,在使用自動噴水滅火系統時,根據灑水噴頭類型的選擇和成本因素的考慮,一般控制在12.0 m(倉庫型特殊應用噴頭)或13.5 m(早期抑制快速響應噴頭)[7],同時為了保證有足夠的堆載,檐口控制在9.0～10.5 m。以屋脊12.0 m為例,若要滿足規范咬口鎖邊連接時屋面排水坡度不宜小于5%的規定[5],則檐口9.0 m時倉庫進深可做到120 m,檐口10.5 m時倉庫進深只能做到60 m。對于儲存糧食食品類產品的物流倉庫,不能單純為了獲得更大進深而隨意將屋面金屬板的坡度放緩,一旦雨水量過大時不能快速排水,則會造成室內滲漏污染糧食食品,增加產品耗損。

3 細部構件

糧食食品類產品需要干凈、衛生的儲存環境,優化好物流倉庫的細部構件非常重要。

對于裝卸貨的月臺,優先采用外置式月臺。盡管內月臺在裝卸貨物時效率更高,但裝卸過程中難免會有污垢或灰塵在月臺殘留,則可能會對室內糧食食品的儲存環境造成污染。而外置式月臺盡可能將污染控制在室外,與倉庫內的糧食食品形成一定的空間隔離。同時在室外就近位置設置清潔池,可幫助清除倉庫內和月臺存在的垃圾和廢物,維護倉庫的環境衛生。

裝卸貨的門可采用工業提升門,保溫性能好、噪音低、抗風性能好,在頂部、底部及所有軌道與門板之間配置密封條,有良好的密閉性,減少蟲害鼠類的進入。在提升門附近設置捕鼠器,在人行疏散門處設置擋鼠板,定點投放昆蟲誘捕器,確保糧食食品質量安全。

4 節能及通風

由于糧食食品類產品的儲存對溫度、濕度都有較高的要求,在常溫下需要通風、干燥的條件,倉庫的節能設計和通風環境也是需要考慮的重要因素。

目前國內中等或較高水平的第三方物流倉庫,外墻常采用雙層金屬板復合保溫外墻,對室內溫度有一定的控制,此類型倉庫是可以用作糧食食品類產品儲存的。部分倉庫僅使用單層金屬板作為外墻,則會極大限制可保管的糧食食品種類。另外,對于金屬板屋面來說,雖然大都復合了保溫材料,卻很少采用內襯板。保溫材料一般使用玻璃棉,其有保溫性能好、防火阻燃、無毒等多種優良性能,但隨著使用時間的延長會產生老化,且本身作為松散材料易于產生灰塵和極細纖維,被吸入人體內依然存在危害,單層金屬板復合屋面會加大糧食食品被污染的概率。最優做法是同墻面類似,屋面設內襯板,以提高清潔度。外墻和屋面板以淺色金屬板為主,增強太陽光熱的反射,提高物流倉庫的保溫和隔熱性能。

部分糧食食品儲存時對光線較敏感,在利用自然采光時,應少設或不設側面采光,由屋面頂部采光達到效果。若需通過側面采光增加采光量,則盡量設置在貨架通道位置,減少側向采光面積,滿足工作條件即可。

糧食食品類產品儲存需要有良好的通風條件,保持空氣新鮮度,避免異味和有害氣體積聚,減少霉變產生。大型物流倉庫以機械通風為主要通風手段,屋頂設置軸流風機,滿足消防排煙要求的同時也可以將室內外空氣交換。采用自然通風時,可按照《物流設計規范》中窗地比下限1∶10控制,設置側墻高窗通風。由于地形和地塊面積的限制,追求土地使用率最大化,物流倉庫在總平面上往往不是統一朝向。為了保證讓糧食食品獲得更好的通風干燥環境,倉庫需長邊與主導風向垂直或呈接近垂直的夾角,并在長邊方向雙側設置通風百葉,利用風壓提高自然通風的效率。

5 結論

在糧食食品行業中,儲存作為供應端和需求端之間的重要節點,是糧食食品行業產品流通的有利支撐。通過對第三方標準物流倉庫的優化設計,在通用性的基礎上增加其對糧食食品類產品儲存的適用性,規范化儲存,保證產品質量和安全。