作为冷链重要的基础设施，冷库建设投资较大，并且规划建设更为复杂。随着冷链物流市场需求逐年大幅增长，冷库将迎来建设发展高速期，相关技术和规划水平也将不断提升。
冷链物流是指为保持食品（新鲜或冷冻）的品质或其他产品（医药等）的效能以及减少运输损耗，在其加工、贮藏、运输、分销、零售等环节，货物始终保持一定温度的一种物流方式。冷链物流涵盖预冷处理、冷链加工、冷链储存、冷链运输和配送及冷链销售全过程，涉及冷库、冷藏车、保温箱、商业冷柜等多种设备设施。
冷库是整个冷链的核心节点，多应用于对食品、生鲜、医药、化工等物品的恒温恒湿储藏。冷库是冷链行业发展的基础设施，在仓储、加工、运输等环节中都发挥着至关重要的作用，其投资在冷链建设的占比中也是比较高的。如今，我国冷库发展进入转型升级的新阶段，有的老旧冷库面临淘汰整顿和拆迁的局面，有的冷库需要对原有制冷系统和物流系统进行改造提升，新建冷库项目中要更新设计理念，应用更先进的冷库建筑技术、制冷技术和智能化操作系统，打造现代化的绿色冷库。
一、我国冷库发展现状分析
随着消费水平不断提升，以及生鲜电商等新零售模式的兴起，对冷链物流的需求规模不断增加，冷库的重要性也日益凸显，冷库需求量逐年提升，冷库总量增长态势明显。据中物联冷链委不完全统计，2019年全国冷库总量达到约6053万吨(折合约1.51亿立方米)，新增库容815万吨，同比增长15.56%。
尽管总量增长明显，但冷库资源分布不均、人均冷库资源偏低等问题依然存在。以冷库资源分布来看，我国冷库资源主要集中在华东、华北和华中地区，其中华东地区冷库容量较多，占全国总容量近四成，其他地区冷库分布较为分散，东北和西北地区冷库资源相对较少。中部农牧业主产区和西部特色农业地区冷库严重短缺，承担全国 70%以上生鲜农产品批发交易功能的大型农产品批发市场、区域性农产品配送中心等关键物流节点，普遍缺少冷冻冷藏设施。
一线城市冷库容量呈饱和状态，土地租金高昂，现有冷库资源已经相对充足，增长相对较为缓慢。近年来，部分二线城市、农产品产地，以及临港地区冷库大幅增多，这主要得益于城镇化进程提速、消费结构升级、冷链物流系统逐步完善及食品进出口业务的持续增长。此外，新建冷库项目近年逐渐向中西部地区倾斜，主要包含蔬果产地的高温蔬果保鲜冷库、预冷库以及物流中心的大型冷冻冷藏库等等。
冷库市场分布不均，在一定程度上会造成资源的浪费。特别是由于资本的争相进入，使得大量资金盲目跟风投资新建冷链项目，导致部分地区冷库供过于求，长期闲置；而部分地区冷库长期爆满，一库难求。与此同时，既有冷冻冷藏设施整体水平偏低的问题也很突出，国有冷库中近50%已使用30年以上，技术和系统都亟待升级。
基于冷库的重要作用和发展现状，国家近年来不断出台扶持和引导政策：
2019年，国务院、商务部、财务部等多个部门发布多项政策，旨在加强冷链基础设施建设、优化冷链市场环境、严控食品质量。尤其在中央政治局会议提出实施城乡冷链物流基础设施补短板工程的要求后，我国冷链基础设施建设进一步加快推进。
2020年，国务院、商务部等部门发布多项冷链物流基础建设相关政策，大力支持我国冷链物流基础设施建设，优化冷链市场环境，冷库作为冷链基础设施之一，持续迎来政策利好。其中，国家发改委发布《关于首批国家骨干冷链物流基地建设工作的通知》并公布首批建设名单，通过中央预算内投资等渠道，对入选企业的冷链物流设施设备升级改造进行全方面支持。农业农村部会同有关部门启动实施农产品仓储保鲜冷链物流设施建设工程，着力解决农产品出村“最后一公里”问题。截至2020 年底，共支持超9000个新型农业经营主体在农产品产区新建或改建1.4万个仓储保鲜冷链物流设施，规模超过600万吨。
2021年，在“中央一号”文件中，针对冷链物流环节明确提出“加快实施农产品仓储保鲜冷链物流设施建设工程，推进田头小型仓储保鲜冷链设施、产地低温直销配送中心、国家骨干冷链物流基地建设”。随后，农业农村部、财政部联合发文全面推进农产品产地冷藏保鲜设施建设；国家发改委针对城乡冷链和国家物流枢纽建设，发布中央预算内投资专项支持办法；《商贸物流高质量发展专项行动计划(2021-2025年)》提出支持大型农产品批发市场、进出口口岸等建设改造冷冻冷藏仓储设施……
相关政策不断出台，促使我国冷库建设和整体分布结构更趋完善与合理，改变冷库扎堆建设、盲目建设、同质化建设造成资源浪费的情况，并培养出一批高标准、现代化、多功能、新模式的冷库企业。根据我国“十四五”规划和2035远景目标纲要，未来将加快发展冷链物流，完善骨干冷链物流基地设施建设。我们可以预见，冷链物流市场需求会逐年大幅增长，冷库建设也将会高速发展，人均冷库容量持续扩增，冷库技术和规划水平也将不断提升。
二、冷库的基本类型与用途
1.冷库的分类
目前，我国的冷库分布在不同行业，根据不同分类方法和角度，可将冷库分为多种类型。
冷库的设计规模以冷藏间的吨位为标准，一般分为大型冷库、中型冷库和小型冷库。具体标准是大型冷库的冷藏容量在10000吨以上；中型冷库在1000～10000吨以内；小型冷库在小于1000吨以下。
保鲜库温度一般在0℃～5℃，主要用于鲜肉、乳品、鲜蛋、果蔬的保鲜。它使食品处于较低的温度，而温度又不低于0℃，在这种情况下，食品可以尽可能地保持新鲜。
冷藏库的库温为-20℃～-10℃，主要用于食品的冷藏，不定期地将部分食物放入冷库，同时又要不定期地将另一部分食品移出冷库，对食品的冷藏时间没有具体要求，且库温保持在-18℃～-15℃的范围。
低温库的温度在-25℃～-18℃，同样用于食品储藏，只有在该温度区间食品才不会变质。低温库的特点是不定期地逐步将食品放入冷库，温度趋于稳定后严格控制冷库的温度。
速冻库的库温在-30℃以下，主要用于食品的速冻，如速冻水饮，速冻蔬果等，要求在限定时间内迅速将食品冻结。
超低温库通常指-60℃～-45℃的超常规温度的冷库，主要应用于工业产品低温检测，以及金枪鱼、医疗药品、疫苗等储存。
分配性冷库：用来接受并贮存已经冷冻加工好的食品冷库，建造地点一般选择在大中城市、人口较多的工矿区和水陆交通枢纽地带。其优点是整进零出或整进整出，具有一定的再冻能力，可满足食品做必要的复冻的需要，并且储藏量大、可满足多种食品的储藏。
零售性冷库：指建在企业或城市大型副食品店、菜市场内，供临时存储零售食品使用的冷库。零售性冷库库容量小、储存期短，其库温根据使用要求来调节。在库体结构上，大多采用装配式组合冷库。
综合性冷库：主要指其功能性强大，能起到生产性冷库以及分配性冷库的双重作用，可以满足大容量产品的储藏及冷加工，是我国普遍应用的一种冷库类型。
装配冷库：可根据需要灵活装配，土建冷库相比具有良好的保温隔热和防潮防水性能，重量轻，不易霉烂，阻燃性能好：抗压强度高，抗震性能好；安装方便，可根据用户需求配置制冷机组和控制元件。
覆土冷库：洞体多为拱形结构，一般为砖石砌体，并以一定厚度的黄土覆盖层为隔热层。
山洞冷库：洞体岩层覆盖厚度一般不小于20m，连续使用时间越长，隔热效果越佳，热稳定性能越好。
除以上分类外，冷库还可有多种类型，如按层数分为单层冷库和多层冷库。单层冷库一般以钢结构为主，净高及跨度大，能大限度地提高单位面积的储存容量。多层冷库较多采用混凝土结构，相对占地少，在土地价格高的地区可以降低建设土地的投资。
三、冷库的规划设计要点
相较普通建筑设施，冷库的规划设计更为复杂，方案阶段应认真研究项目可行性研究报告并与建设单位及工艺厂家充分沟通，对于项目选址、确定拟建冷库类型、冻结工艺及内部物流流线设计等等都要进行详细规划。
1.冷库的选址
冷库建设的第一步是选址，位置选择是否合理，关系到工程速度、基建投资和投产后的管理以及经济效益。总之，要根据冷库的性质、规模、建设投资、发展规划等条件来确定。重点考虑的因素包括：
经济依据：应根据使用性质，在产地、货源集中地区或者主要消费区选址，力求符合商品的合理流向。
地形地质：选址时应当对库址的地形、地质、洪水位、地下水位等情况进行认真调查或者做必要的勘测分析。
水源：冷库通常用水较多，水源是确定库址的重要条件之一，附近必须保证有充裕的水源。
区域环境：周围应有良好的卫生环境，尽量结合当地城市建设的远期发展规划进行全面考虑。
交通运输：附近水陆交通运输条件便利，以便货源调入和调出。尽量选在城镇附近，不应布置在城镇中心区。
2.冷库的设计
在冷库选址确定后，应立即根据现有资料拟出总平面布置方案和草图，以供技术勘测、征地以及征求城建部门意见所用。待技术勘测工作全部完成，地形、地质、土壤、水文等资料齐全后，再结合城建等有关部门的意见，修改方案后，绘出正式的总平面布置图。
冷库往往由主库与附属建筑组成，主库包括不同单元，如冷却间、冻结间、冷藏间、气调保鲜间、穿堂、冷库站台等等；附属建筑包括制冷压缩机房及设备间、生产加工车间等等。对于冷库的布置，应尽量做到工艺流程顺畅，不交叉，生产和进出库运输线路通畅，不干扰，路线较短；符合厂(库)区总平面布局的要求，与其他生产环节和进库物资流向衔接协调；高低温分区明确，尽可能各自分开；在温度分区明确、内部分间和单间使用合理的前提下，缩小绝热围层的面积；适当考虑扩建和维修的可能。在布置中可充分运用穿堂作为连接各部分的纽带、衔接前后工序的桥梁与物资流通的渠道。
在冷库的具体规划和设计中，应遵循以下原则：
安全防护。低温环境会危害人员健康，应当避免长时间在低温下作业，避免面对或者背对风操作。合理设置货架布局以及冷间布局，使操作流程连贯顺畅，加快作业节奏，缩短库内的停留时间。对于库门反锁、制冷剂泄漏等潜在危险的防范，设计时也应充分考虑。
通行顺畅。所有通道出入口应当尽量保持平整，减少有一定角度的坡面以及台阶的存在。对于冻货物的搬运，无坡度与无台阶的出入口便捷。所有通道应当尽量宽敞，便于货车及人员通行。为避免不必要碰撞，应减少通道转弯，如必须使用转弯，应当尽量加大转弯处转角。因库内外温差大易产生水汽，采用平整防滑的地面，避免局部积水或者地面凹凸不平。
标识醒目。库房内外应当尽可能提供多种标志和信息源，以适合操作人员作业。如以各种标志给作业者提供库内环境的信息，使人们能大范围地感知其所处环境的空间状况，以减少对于阴冷环境的紧张感和产生危险的可能性。
3.冷库的特点
与普通建筑不同，冷库有许多独有的特点，需要在规划设计中重点考虑。
功能多样。冷库不仅具有仓储功能，还可兼具加工、包装、配送等延伸功能，必须要满足各种不同食品冷加工生产工艺流程的合理要求，对于库内外运输条件、包装规格、托盘尺寸、货物堆装方式、设备布置等也要进行针对性设计。
减少“冷桥”。在相邻但库温不同的库房或者库内与库外之间，由于建筑结构的联系构件或者隔热层中断等都会形成“冷桥”，容易出现结冰、霜、露现象，若不及时处理会致使“冷桥”附近隔热层和构件被损坏。为防止热量传递影响库房温度和防止建筑结构的损坏，在设计、施工和使用时应当注意尽量减少“冷桥”的形成。
隔热减耗。冷库内外一般温差较大，为减少冷量损耗，减少或者限制外界热量通过库房的围护结构进入库内，需在冷库建筑的围护结构上设置具有隔热性能的隔热层，而且要有一定的厚度和连续性。此外，为减少太阳辐射热的影响，冷库表面颜色要浅，表面光滑平整，尽量避免大面积的日晒。屋顶可采取措施，如架设通风层来避免太阳辐射热直接通过屋顶传入库内影响库温。
地坪防冻。冷库地坪虽铺设与库温相适应的隔热层，但并不能完全隔绝热量的传递，只能降低其传递的速度。当冷库降温后，库温与地坪下土层之间会产生较大的温差以及冰晶形成，最终将引起地坪冻臌或者地基冻臌现象，危及建筑结构安全。因此，低温冷库的地坪除了设置隔热层、隔汽层、防潮层之外，还需要采取地坪防冻措施，使地坪下的土层温度保持在0℃以上。
冷库需要采取地坪防冻措施
随着生鲜电商、新零售等模式兴起，制冷系统的发展，自动化、智能化物流技术的普及应用，冷库从原有单一的存储功能向多功能转变，并且冷库的类型也更为多样，自动化立体冷库、气调库等等越来越多的出现，人们对其规划建设也更为关注。
1.自动化立体冷库
区别于普通冷库，自动化立体冷库因各种自动化物流装备和系统的应用，能够实现冷链货物的高密度存储、自动化输送、智能化管理调度，进而减少冷库内的人工作业，不仅使作业环境得到极大改善，库存能力也能够大幅度提升。
在自动化立体冷库中，适应于低温操作的物流装备和系统发挥着重要作用，主要包括：
冷库门：可为平移门或提升门，门扇四周应设有自限温电缆防冻装置，其门洞口地坎上加设地坪电加热，以防止开门后产生冷凝水滴到地坪上冻结而损坏库门。冷库门应与输送设备等实现联动，由自动控制系统控制，从而使运行快速准确。需要注意的是，为减少能量损失，应减少开门次数，门开启速度应尽量快。
制冷系统：为保证自动化立体冷库的保温效果，冷库板主要是用聚乙烯、聚苯烯、聚氨酯为夹芯板原料，其中聚氨酯板的保温性更好。制冷系统的压缩机有活塞式、螺杆式、离心式等，自动化立体冷库中通常采用螺杆压缩机并联机组；冷凝器以蒸发式冷凝器换热效果好，常应用于立体冷库中。此外，由于主库区与出入库区温差较大，为了提高制冷效果，通常分别采用独立制冷系统。
总体来看，相较常温库，自动化立体冷库在规划设计时，在建筑结构、设备布局等方面都存在明显差异且难度更大，其关键是要选择适合低温的物流设备，材料必须避免采用低温冷脆性材料，关键部件都要选择使用低温专用的产品，且全部设备设计应当对防水、防锈蚀以及防冻等相关需求进行综合考虑。在库区内部应合理地配置专业化防冷凝设备、除霜设备与除雾设备等。此外，出于维修更快捷的考虑，要求机械结构合理，具备快速更换、快速拆卸性能。
2.气调库
气调保鲜是通过人为控制气调保鲜库中氧气、二氧化碳、乙烯等气体成分加上合理的温度湿度控制达到保鲜的一种贮藏方法。气调库不仅具有冷藏功能，还具备气调功能。为了使库内气体成分调节速度快，波动幅度小，保证果蔬贮藏品质，降低贮藏成本，库体的气密性对气调库的性能影响很大。
气调库一般由气密库体、制冷系统、气调系统、加湿系统、压力平衡系统以及气体自动监测控制系统构成。其中，库内气体成分的控制主要依靠气调系统，包含制氮机、二氧化碳脱除机、乙烯脱除机。气调库要求库体周围围护结构不仅气密性要达标，还应具有保温、隔热、防潮。由于库内的气体体积比及温度的变化，库内的压力也会受到影响，所以对气调库的耐压性也有一定的要求。
按构筑方式，气调库可分成三类，包括装配式、砖混式、夹套式。装配式结构由于建筑速度快，成为目前常见的建筑方式。选用先进的冷藏门和自控方式可以有效地减少外界热温负荷对冷库的影响，降低冷库换气率，减少制冷设备不必要的动力消耗。果蔬进库后，库门一旦关闭，不能随意开启。为了便于观察库内状况，应安装观察窗。
3.中央厨房冷库
中央厨房作为生鲜食品加工、集中配餐生产的关键环节，其冷库应用具有自身的特点。故在设计与施工中需从其实际应用需求出发，使中央厨房冷库项目既能够满足生产要求，又高效、节能。
制冷系统的设计需要充分考虑所加工的生鲜品类的温度需求范围，选取合理的制冷系统蒸发温度。根据制冷区域的面积、数量及使用时间特点，选配对应的高效制冷机组型式。另外制冷设备的选用还要结合车间的使用特点，如快速冷却间的蒸发器的风量及翅片间距，净化车间的组合式空调箱的净化等级及需补充的新风量等。此外，在项目设计时尽可能利用现有条件，做一些有效的节能措施，如余热回收，换气冷量的回收等。
设计与施工中，还要注意一些细节的处理，如对冷冻库地坪做针对性的分散通风防冻施工，能有效降低实施成本；混凝土防撞台的使用，既能防护保温墙板及冷凝水排水管，又使得冷库及车间易于清洁；组合式净化空调箱采用二次钢结构平台安装，既不占用车间面积，又有利于工艺流程的设计；而冷冻库门口区域防凝露电热丝的安装及低温月台区正压系统的实施，则可降低使用中的安全风险。
五、冷库建设和升级趋势
展望冷库未来发展，随着相关政策的持续推进，我国冷库建设将保持高速发展态势，并且区域资源分布和网络布局将更加合理和完善。同时，在老旧冷库改造和升级将加快速度，而新建冷库项目在系统设计及建造上将不断向信息化、智能化、技能化发展，在功能上更倾向于可以兼顾多种用途的综合性冷库。
1.标准化助力冷库规范发展
今年6月，住房和城乡建设部发布公告，由华商国际工程有限公司等单位联合主编修订的国家标准《冷库设计标准》（编号GB50072-2021）、《冷库施工及验收标准》（编号GB51440-2021）将于2021年12月1日起正式实施。
修订后的《冷库设计标准》加强和提高了对冷库制冷系统的安全性和对环境友好的有关规定；填补了我国制冷系统设计中二氧化碳制（载）冷系统的设计标准空白；补充完善了冷库（含装配式冷库）库房防火分区划分标准，增加了库房保温隔热材料燃烧性能、高层冷库消防扑救的相关规定，对规范冷库工程建设，促进冷链物流行业健康发展发挥了重要作用。《冷库施工及验收标准》突出施工及验收的源头控制、过程控制、细节控制，明确建设各方的关键性工作内容；加强了工程用原材料（含成品、半成品、构配件等）的检查验收，完善施工过程中每一个环节、每一道工序、每一项作业的质量控制要求；落实对质量、安全、控制、环境保护和技术创新提出的针对性管理措施。
随着国家标准《冷库设计标准》、《冷库施工及验收标准》的发布实施，将进一步规范冷库设计建设，促进冷链物流行业健康发展。
2.冷库安全使用水平提升
近年来，冷库氨泄露爆炸事故时有发生，不仅造成严重的人员伤亡和财产损失，而且对于冷库发展带来极大负面影响。实际上，冷库火灾大部分是小型、空置、废弃冷库，主要是废弃冷库常年失检失修，人员违规操作，防范意识不强和管理不到位引起，当然有时候也有设备自身的原因。
为提升冷凝机组安全使用水平，各地政府不断加强冷库监管力度，对不达标或废旧冷库进行拆迁整顿，安全问题已有所改善。在新型制冷剂应用方面，目前国内已经建成CO2制冷冷库约150座，库容量约450万吨，约占全国冷库总量 10%。我们相信，未来市场将在政策引导下完成转型升级，企业管理会更加规范，冷库安全水平会大幅提升。
3.自动化和智能化成趋势
随着冷链行业高速发展，传统的冷库已无法满足需求，高度自动化和智能化将成为冷库升级发展的趋势，自动化立体冷库将更多涌现。通过制冷系统自动化、安全防护自动化、信息追溯及检索自动化，以及输送、分拣、搬运等系统的自动化，大大提高冷库的吞吐量、减少人工成本、增加土地利用率，从而提高冷链物流仓储环节的效率。
通过自动控制技术的应用，可以使冷库系统在控制层、监控层、设备层等各方面都得到提升，如运用物联网等技术，使冷库运行和管理都将远程智能化，可以做到自动温度调节、无人值守、远程监控仓储等等。自动化和智能化不仅可提升冷库自身运营管理水平，也可以使其更好地融入全国冷链系统之中，更好地进行冷链过程的监控、追溯，助力冷链安全。
此外，数字化、信息化的发展也会使冷库的规划建设过程更加科学高效。例如，BIM技术在冷库和冷链园区的规划、建设及运营阶段正在发挥重要作用。在住建部发布的2020年工作要点中，也明确提出要推广施工图数字化审查，试点推进BIM审图模式，这不仅有助于设计人员之间的协同配合，使设计和施工乃至运维更好地对接，更可以让业主在整个设计和施工的过程中，跨越技术壁垒，与设计人员可交互式的沟通、讨论，从而让冷库的规划设计更加完美和高效。
4.绿色节能环保更受重视
冷库耗能较大，以往企业只关注制冷功能是否正常，很少会对能耗、电费等进行考核，如今情况有所不同，尤其是随着“碳中和”与“碳达峰”的推进，更高效的制冷技术及节能环保技术在冷库中大规模应用。从冷库的选址、建筑布局、材料选用、内部的规划设计，以及压缩机、冷库门等制冷和物流设备的选用，都将以节能环保为前提进行考量。
比如，采用电动冷藏门或配置快速卷帘、快速隔热门，配置能够自动开关的空气幕；冷藏间通风换气系统采用冷量回收措施；冷藏间、穿堂、站台、楼梯间、机房、等场所的照明系统采取分区、定时、感应等节能控制措施；制冷系统具有冷凝热回收系统，并且设计合理、运行可靠，制冷机房采用降低噪音的技术措施等。其中，关于制冷剂的讨论一直在持续，目前主要以氨和二氧化碳自然工质、卤代烃、碳氢类制冷剂为主，在选择时需要综合实际工况和企业自身特点等因素进行考虑，“采用全球变暖潜能(UWP)值低的制冷剂”可成为一个衡量的重要标准。
5.普通冷库改造技术同步发展
在冷库新技术发展的同时，针对传统冷库的改造技术也将同步发展。受筹建时技术水平等方面的局限，普通冷库的制冷效果和运行水平会逐渐受到影响，尤其制冷技术逐渐不能满足不断变化的市场需要。如何结合原有冷库结构和布局，使用新的技术进行冷库改造工程，使得冷库在运行效率、节能减耗等方面效果更好，将成为越来越多企业考虑的问题。
同时，利用现有厂房或旧仓库进行技术改造，使之成为冷藏库，也是一种冷库改造模式。对于这种“干改冷”的做法，因投资相对少、改造周期短等而受到青睐。不过，在实际改造和方案设计过程中，为确保改建后冷库的正常使用和结构安全，需要解决各种限制问题，如进行合理的平面及空间功能划分，以期使用效率较大化；合理有效地解决既有建筑的断冷桥问题，以及解决地坪防冻胀和建筑结构等等问题。
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