近日，我國(guó)首批架空式糧食氣膜倉(cāng)順利完成裝糧壓倉(cāng)工作，正式投入使用。30000噸大豆成了它的首批住戶。這些氣膜倉(cāng)的每個(gè)倉(cāng)體直徑23米，高度更是超過(guò)了36米，一個(gè)艙就可儲(chǔ)糧7500噸，可以滿足70000人一年的口糧供應(yīng)。

氣膜可不只是一個(gè)大氣球而已。它的最外層是氣膜層，可以起到非常好的氣密和防水性能。中間還有一層厚厚的保溫層。而最內(nèi)部則是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以起到強(qiáng)力的支撐作用。

在氣膜倉(cāng)的頂部，當(dāng)倉(cāng)外的溫度是30℃左右時(shí)，倉(cāng)內(nèi)溫度大概是22℃。倉(cāng)內(nèi)外的溫差有8℃左右，保溫性能非常明顯。

從倉(cāng)頂進(jìn)入糧倉(cāng)的內(nèi)部，從糧倉(cāng)的剖面模型可以看到這個(gè)就代表著23米的糧堆了，此刻我就站在它表面的這個(gè)位置。從我站立的地方往下，有23米的糧堆。我們看到整個(gè)糧倉(cāng)均勻分布著25根藍(lán)色的多功能電纜，每根電纜上均勻分布著14個(gè)傳感器，那么整個(gè)糧倉(cāng)就有350個(gè)。這些電纜深深扎到糧堆的底部，確保所有的糧食都時(shí)刻處于最佳的儲(chǔ)存環(huán)境。

目前，糧食行業(yè)主流的儲(chǔ)備倉(cāng)型有高大平房倉(cāng)、淺圓倉(cāng)等等。糧食氣膜倉(cāng)在保溫隔熱、氣密性能等方面是明顯優(yōu)于這些傳統(tǒng)倉(cāng)型的。糧食在氣膜倉(cāng)里面儲(chǔ)備，可以實(shí)現(xiàn)保質(zhì)減損的效果。糧食在氣膜倉(cāng)里面儲(chǔ)備一個(gè)完整的周期之后，糧食品質(zhì)會(huì)顯著優(yōu)于在傳統(tǒng)儲(chǔ)備倉(cāng)里面的這些糧食的品質(zhì)。如果把傳統(tǒng)糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧方式比作給糧食穿了一件普通的棉衣，那么氣膜倉(cāng)就好比給它換了一件高檔的羽絨服，它的各項(xiàng)性能都會(huì)顯著提升。

氣膜倉(cāng)是如何建成的？

在建造架空式糧食氣膜倉(cāng)時(shí)，第一步是建造基礎(chǔ)和澆筑氣膜倉(cāng)架空平臺(tái)，用于承受糧食和倉(cāng)體自身的荷載；第二步是展膜和吹膜，將膜材鋪開(kāi)后持續(xù)向膜內(nèi)鼓入空氣，厚1毫米，重4噸多的高分子膜材就會(huì)像吹氣球一樣被吹起來(lái)，這就是糧食氣膜倉(cāng)的最外層。膜材作為第5代建材，具有防水防潮、反射陽(yáng)光的優(yōu)點(diǎn)；接下來(lái)，施工人員會(huì)在膜材內(nèi)部進(jìn)行倉(cāng)體保溫層的噴涂；最后一步就是進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層的施工，綁扎好鋼筋后進(jìn)行混凝土噴射，這層結(jié)構(gòu)將有效承受糧堆給垂直倉(cāng)壁施加的巨大側(cè)壓力。

在外膜充氣成型后，整個(gè)施工過(guò)程都在膜內(nèi)進(jìn)行，施工過(guò)程機(jī)械化程度高、安全環(huán)保，幾乎不受環(huán)境和天氣影響。氣膜倉(cāng)建好了，再來(lái)看入庫(kù)過(guò)程。

糧食通過(guò)集裝箱運(yùn)送到庫(kù)，經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢測(cè)、上磅稱量后，車輛會(huì)到指定卸糧區(qū)卸糧。隨著箱體緩緩抬升，糧食自流進(jìn)入地下卸糧坑，并經(jīng)過(guò)第一次提升清除雜質(zhì)，之后的糧食會(huì)經(jīng)過(guò)第二次提升，通過(guò)緊閉的輸送設(shè)備進(jìn)入提升塔，將糧食提升至30多米高的氣膜倉(cāng)頂部。

倉(cāng)內(nèi)頂部安裝的布料器，能讓大豆入倉(cāng)時(shí)均勻、分散下落，減少糧食的自動(dòng)分級(jí)和雜質(zhì)聚集，更有利于后續(xù)的安全保管。

在裝糧過(guò)程中，因糧食自流等原因會(huì)在倉(cāng)內(nèi)形成多個(gè)錐型糧面，糧面不平整將會(huì)給后期的安全儲(chǔ)存增加難度，因此倉(cāng)房裝滿之后，保管員會(huì)及時(shí)開(kāi)展糧面平整工作，達(dá)到“平如鏡”的標(biāo)準(zhǔn)，為接下來(lái)的通風(fēng)降溫等儲(chǔ)糧工藝應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

儲(chǔ)糧氣膜倉(cāng)技術(shù)源自煤炭倉(cāng)儲(chǔ)創(chuàng)新

存儲(chǔ)糧食的氣膜倉(cāng)，它的技術(shù)其實(shí)是源自于煤炭倉(cāng)儲(chǔ)的創(chuàng)新成果。它的最外層白色的膜材層能起到非常好的反射陽(yáng)光以及防雨防水性能。充氣成型之后，在膜材層的內(nèi)部，就噴上黃色的泡沫保溫層，能夠起到非常好的保溫作用。最里邊灰色的鋼筋混凝土層，在整個(gè)的施工過(guò)程中省卻了搭腳手架的環(huán)節(jié)。而且也不受刮風(fēng)雨雪等天氣因素的干擾，整個(gè)施工過(guò)程既快捷又方便。

雖然建設(shè)糧食氣膜倉(cāng)的技術(shù)是源自煤炭?jī)?chǔ)存?zhèn)}房的創(chuàng)新技術(shù)，但它跟煤炭的倉(cāng)房?jī)?chǔ)存的物品還是非常不一樣的。和煤倉(cāng)相比，糧食氣膜倉(cāng)在保溫隔熱性能，氣密性能，還有防水防潮性能等方面要高很多。畢竟糧食是要吃到嘴里的，要充分保證糧食的安全性。從煤倉(cāng)到糧食氣膜倉(cāng)的研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)先后突破了20余項(xiàng)卡脖子的技術(shù)，取得了一項(xiàng)世界首創(chuàng)，實(shí)現(xiàn)了糧食儲(chǔ)備倉(cāng)在綠色儲(chǔ)糧領(lǐng)域的重大技術(shù)革新。

氣膜糧倉(cāng)優(yōu)勢(shì)

保溫隔熱、氣密性、防水性極佳

糧食氣膜倉(cāng)外層被PVDF膜材整體包覆，施工一體化成型，保溫隔熱、氣密性、防水性極佳。

經(jīng)實(shí)測(cè)對(duì)比，氣膜倉(cāng)傳熱系數(shù)為0.4403W/m2/K，遠(yuǎn)小于淺圓倉(cāng)傳熱系數(shù)1.4782W/m2/K；氣膜倉(cāng)500Pa氣密性壓力半衰期高達(dá)4312秒，遠(yuǎn)超糧倉(cāng)300秒設(shè)計(jì)要求；內(nèi)襯聚氨酯泡沫，導(dǎo)熱系數(shù)僅為≤0.024w/m.k），遠(yuǎn)小于混凝土導(dǎo)熱系數(shù)1.74w/（m.k），保溫隔熱效果良好。圖片

倉(cāng)頂部造型為穹頂，無(wú)雨水匯集，防水效果長(zhǎng)期可靠；實(shí)驗(yàn)證明倉(cāng)內(nèi)糧溫整體不隨倉(cāng)壁溫度變化而變化，內(nèi)部基本恒溫恒濕，低溫儲(chǔ)糧更易實(shí)現(xiàn)，糧食儲(chǔ)存品質(zhì)良好。

建造成本優(yōu)

建造機(jī)械化程度高，建造周期短；主體施工主要在充氣膜內(nèi)進(jìn)行，受外部環(huán)境及天氣因素影響小，可實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)干擾施工，環(huán)保、高效。氣膜倉(cāng)噸糧占地指標(biāo)遠(yuǎn)小于平房倉(cāng)，可有效提高儲(chǔ)糧率。

運(yùn)維成本低

因其氣密性大大提高，降低低溫設(shè)備配置費(fèi)，減少了通風(fēng)時(shí)間，倉(cāng)內(nèi)運(yùn)維成本大大降低，全生命周期運(yùn)維成本可節(jié)約30%以上。一個(gè)氣調(diào)滅蟲周期，28天內(nèi)只需補(bǔ)充一次高純度氮?dú)猓蟠蠊?jié)省了運(yùn)行能耗；外部膜材具有自潔功能，減少了后期維護(hù)費(fèi)用。符合“雙碳”戰(zhàn)略要求，具有從綠色儲(chǔ)糧向綠色建倉(cāng)延伸的里程碑意義。

安全優(yōu)勢(shì)

倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，阻燃等級(jí)達(dá)到B1級(jí)，消防安全能力大大提升。

糧倉(cāng)主體采用氣膜+鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)即氣膜鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從外向內(nèi)分別為PVDF膜材、聚氨酯泡沫層、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層。倉(cāng)體一體化成型，具有優(yōu)異的防水、保溫、隔熱、密閉、防潮等性能，能夠較好地滿足糧食存儲(chǔ)要求。且利用專利技術(shù)，首次在氣膜鋼筋混凝土儲(chǔ)倉(cāng)中采用倉(cāng)底架空技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了糧食的機(jī)械化出倉(cāng)。

傳統(tǒng)氣膜鋼筋混凝土儲(chǔ)倉(cāng)倉(cāng)頂為半球穹頂，該項(xiàng)目首次創(chuàng)新采用三心球形拱頂倉(cāng)體結(jié)構(gòu)，使得穹頂?shù)氖笍奖扔蓚鹘y(tǒng)0.5:1變?yōu)?.35:1，從而減少了1/3無(wú)效空間，大幅度降低了運(yùn)行能耗。且其穹頂結(jié)構(gòu)力學(xué)性能好，能適應(yīng)較大荷載，有很強(qiáng)的抗地震、抗風(fēng)能力，力學(xué)性能優(yōu)于淺圓倉(cāng)錐頂結(jié)構(gòu)。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)與高校合作，一方面將理論在軟件上進(jìn)行模擬計(jì)算，通過(guò)研究形成了計(jì)算準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔實(shí)用、符合實(shí)際的理論模型；一方面建立三個(gè)小號(hào)的“實(shí)驗(yàn)倉(cāng)”開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)試、比較，得出建設(shè)氣膜糧倉(cāng)所需的眾多參數(shù)。用自主研發(fā)液壓頂升組合工作平臺(tái)施工的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊車施工，有效避免了吊車在瘦高型氣膜倉(cāng)內(nèi)作業(yè)維修保養(yǎng)難度大、反復(fù)移車施工、密閉空間尾氣處理等問(wèn)題，提高了工作效率、提升了安全性能、降低了施工成本。

7月15日，中國(guó)糧油學(xué)會(huì)在成都組織召開(kāi)科技成果評(píng)價(jià)會(huì)，“糧食氣膜鋼筋混凝土圓頂倉(cāng)設(shè)施設(shè)備專項(xiàng)試點(diǎn)研究項(xiàng)目”順利通過(guò)科技成果評(píng)價(jià)。說(shuō)明該項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，氣密性和保溫隔熱指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。