Trong các công trình công nghiệp hiện đại, nhà thép tiền chế được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng thi công nhanh, kết cấu linh hoạt và chi phí xây dựng hợp lý. Tuy nhiên, khi áp dụng cho kho lạnh công nghiệp, kết cấu nhà thép cần được thiết kế theo những tiêu chuẩn riêng.

Môi trường nhiệt độ thấp từ 0°C đến – 40°C trong kho lạnh có thể gây ra nhiều vấn đề kỹ thuật nếu công trình không được thiết kế đúng ngay từ đầu. Vì vậy, kết cấu nhà thép trong kho lạnh có nhiều điểm khác biệt so với nhà xưởng sản xuất thông thường.

Điều kiện môi trường trong kho lạnh ảnh hưởng đến kết cấu

Kho lạnh là môi trường có các đặc điểm đặc biệt như:

• Nhiệt độ thấp kéo dài

• Độ ẩm cao

• Sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài, nhất là ở Việt Nam có những lúc nắng nóng cục bộ.

• Nguy cơ ngưng tụ hơi nước, đóng băng trên khung kệ.

Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến vật liệu, liên kết và lớp bao che của công trình. Do đó, kết cấu nhà thép cho kho lạnh cần được thiết kế tối ưu để đảm bảo các yếu tố:

• Giảm thất thoát nhiệt

• Hạn chế cầu nhiệt

• Chống ăn mòn vật liệu

• Đảm bảo ổn định kết cấu lâu dài.

Khác biệt về hệ kết cấu chính

Khung kèo phải tính toán tải trọng đặc biệt

Trong kho lạnh, hệ khung kèo không chỉ chịu tải trọng của mái và gió như nhà xưởng thông thường, mà còn phải tính thêm:

• Tải trọng của hệ panel cách nhiệt

• Tải trọng thiết bị lạnh

• Tải trọng hệ thống treo đường ống lạnh

Do đó, việc tính toán kết cấu phải đảm bảo khả năng chịu lực và độ ổn định trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Hệ xà gồ cần phù hợp với vật liệu cách nhiệt

Trong kết cấu nhà thép kho lạnh, điểm khác biệt lớn nhất là việc sử dụng các phụ kiện cách nhiệt tại các điểm liên kết giữa khung thép và Panel. Nếu không có các lớp cách nhiệt này, khung thép sẽ đóng vai trò như một vật dẫn nhiệt, làm đóng băng ngay tại vị trí cột/xà gồ, dẫn đến mục nát kết cấu và tốn điện năng.Trong kho lạnh, mái và tường thường sử dụng panel cách nhiệt dày, khác với hệ tôn mái thông thường.

Điều này yêu cầu:

• Khoảng cách xà gồ phù hợp với panel

• Hệ liên kết chắc chắn

• Khả năng chịu tải bổ sung

Nhờ đó hệ mái và tường có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ thấp.

Khác biệt về hệ bao che công trình

Tường và mái sử dụng panel cách nhiệt

Nhà xưởng thông thường thường sử dụng: tôn mái, tôn tường. Trong khi đó, kho lạnh cần sử dụng panel cách nhiệt chuyên dụng. Panel thường có cấu tạo gồm:

• Lớp tôn bảo vệ bên ngoài

• Lõi vật liệu cách nhiệt

• Lớp tôn bên trong

Hệ vật liệu này giúp giảm thất thoát nhiệt và giữ nhiệt độ ổn định trong kho.

Xử lý cầu nhiệt trong kết cấu thép

Cầu nhiệt là hiện tượng nhiệt truyền qua các cấu kiện kim loại từ bên ngoài vào trong kho. Trong kho lạnh, cầu nhiệt có thể gây:

• Tăng tiêu thụ điện năng

• Hình thành ngưng tụ nước

• Giảm hiệu quả cách nhiệt

Do đó, thiết kế kho lạnh thường phải hạn chế điểm tiếp xúc trực tiếp giữa thép và môi trường bên trong. Đồng thời, bổ sung lớp cách nhiệt tại các vị trí liên kết và tối ưu hệ bao che.

*** Lưu ý: Sự co ngót vật liệu: Thép ở nhiệt độ âm sâu (-40°C) sẽ có độ co ngót khác với nhiệt độ thường. Cần nhắc đến việc tính toán các mối nối để tránh ứng suất dư.

Khác biệt về sàn kho lạnh

Một điểm khác biệt mang tính sống còn là kết cấu sàn. Trong khi nhà xưởng thường chỉ cần sàn bê tông chịu lực, sàn kho lạnh là một hệ thống đa lớp phức tạp. Cần lưu ý về hiện tượng đất đóng băng làm nứt sàn (Frost Heave). Để xử lý, kết cấu nhà thép kho lạnh phải đi kèm hệ thống ống thông gió tự nhiên hoặc điện trở sưởi dưới lớp cách nhiệt sàn, ngăn chặn triệt để tình trạng luồng lạnh xuyên qua sàn làm hỏng móng công trình.

Sàn kho lạnh cần được thiết kế đặc biệt để tránh hiện tượng đóng băng nền đất. Với kết cấu sàn thường bao gồm:

• Lớp bê tông chịu lực

• Lớp cách nhiệt

• Lớp chống ẩm

Thiết kế sàn đúng tiêu chuẩn giúp đảm bảo ổn định nền móng, tránh nứt sàn và kéo dài tuổi thọ công trình.

*** Lưu ý: Tiêu chuẩn bảo vệ bề mặt: Môi trường kho lạnh có độ ẩm rất cao tại các điểm tiếp giáp, dễ gây rỉ sét sét “ngầm” sau lớp Panel.

Khác biệt về hệ cửa và độ kín công trình

Kho lạnh yêu cầu độ kín cao để hạn chế thất thoát nhiệt. Vì vậy hệ cửa kho lạnh thường gồm: cửa trượt cách nhiệt, cửa kho lạnh chuyên dụng và hệ gioăng kín khí Điều này khác với nhà xưởng thông thường, nơi hệ cửa không cần mức độ kín khí cao như vậy.

Bảng so sánh tổng quan

Vai trò của nhà thép tiền chế trong công trình kho lạnh

Nhờ các ưu điểm về kết cấu và khả năng thi công linh hoạt, nhà thép tiền chế hiện nay được sử dụng phổ biến trong các công trình:

• Kho lạnh thủy sản xuất khẩu

• Kho mát bảo quản thực phẩm

• Kho cấp đông nhanh

• Trung tâm logistics lạnh

Khi được thiết kế đúng tiêu chuẩn, nhà thép có thể đáp ứng tốt các yêu cầu của môi trường kho lạnh.

Kết luận

Mặc dù có nhiều điểm tương đồng với nhà xưởng công nghiệp, kết cấu nhà thép trong kho lạnh cần được thiết kế với nhiều yêu cầu kỹ thuật đặc biệt. Những khác biệt chủ yếu nằm ở:

• Hệ bao che cách nhiệt

• Xử lý cầu nhiệt

• Thiết kế sàn kho lạnh

• Hệ cửa kín khí

Việc tính toán và thiết kế đúng ngay từ đầu giúp công trình kho lạnh đạt hiệu quả cao về vận hành, tiết kiệm năng lượng và độ bền lâu dài.

CÔNG TY CỔ PHẦN SẢN XUẤT CƠ KHÍ HÒA LONG

Hotline: 0901 890 689

Email: contact@hoalongcorp.com

Website: www.hoalongcorp.com

FAQ – Câu hỏi thường gặp

Nhà thép trong kho lạnh có cần vật liệu chống ăn mòn không?

Có. Trong môi trường kho lạnh, độ ẩm cao có thể gây ăn mòn kim loại nếu không sử dụng lớp phủ bảo vệ phù hợp.

Kho lạnh có cần panel cách nhiệt không?

Panel cách nhiệt là thành phần quan trọng giúp giữ nhiệt độ ổn định và giảm thất thoát nhiệt.

Nhà xưởng thông thường có thể cải tạo thành kho lạnh không?

Có thể, nhưng cần cải tạo hệ bao che, hệ cách nhiệt và hệ sàn để đáp ứng tiêu chuẩn kho lạnh.

Tại sao xà gồ kho lạnh thường mau rỉ sét hơn nhà xưởng thường?

Do hiện tượng ngưng tụ hơi nước (đọng sương) tại các điểm cầu nhiệt. Vì vậy, kết cấu nhà thép kho lạnh ưu tiên sử dụng xà gồ mạ kẽm cường độ cao hoặc sơn Epoxy chuyên dụng để tăng tuổi thọ.

Có thể dùng khung nhà xưởng cũ để làm kho lạnh không?

Có thể, nhưng cần gia cố hệ kèo để chịu được tải trọng nặng từ panel kho lạnh (dày và nặng hơn tôn thường) và phải bổ sung hệ khung phụ để lắp đặt lớp bao che kín khít.

Ban Biên Tập Nội Dung Hoa Long Mechanical
Mọi thông tin kỹ thuật đã được kiểm chứng bởi các chuyên gia của HLM. Xem quy trình biên tập