PL232552B1

PL232552B1 - Base foundation of the freezer cold room chamber

Info

Publication number: PL232552B1
Application number: PL419460A
Authority: PL
Inventors: Jan Januszewski
Original assignee: Januszewski Jan Fabryka Lodow
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2019-06-28
Also published as: PL419460A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest podłoże posadowienia komory mroźni, przeznaczone do zabezpieczenia posadzki komory mroźni i gruntu pod nią przed przemarzaniem.The subject of the invention is a base for the foundation of a freezer chamber, intended to protect the floor of the freezer chamber and the ground under it against freezing.

Komory mroźni, głównie posadowione na parterze, w których w sposób ciągły jest utrzymywana temperatura od minus 20 do minus 30 stopni C, powodują przemarzanie gruntu znajdującego się pod posadzką. Zjawisko to zachodzi pomimo dobrej termoizolacji, ułożonej pod posadzką, pod którą po pewnym czasie dochodzi do obniżania temperatury gruntu poniżej 0 stopni C i zamarzania zawartej w nim wody. Rozszerzające się kryształy lodu powodują pęcznienie gruntu, co prowadzi do odkształceń posadzki i stopniowego niszczenia podziemnych elementów konstrukcji. Szybkość przemarzania, poza temperaturą w mroźni, zależy także od rodzaju gruntu i jego wilgotności. Podczas długotrwałej eksploatacji mroźni strefa przemarzania gruntu może sięgać nawet do około 10 metrów w głąb podłoża.The freezer chambers, mainly located on the ground floor, in which the temperature is constantly kept from minus 20 to minus 30 degrees C, freeze the ground under the floor. This phenomenon occurs despite good thermal insulation placed under the floor, under which, after some time, the ground temperature drops below 0 degrees C and the water contained in it freezes. The expanding ice crystals cause the soil to swell, which leads to deformation of the floor and gradual destruction of the underground structure elements. The speed of freezing, apart from the temperature in the freezer, also depends on the type of soil and its humidity. During long-term operation of the cold store, the ground freezing zone may reach up to about 10 meters into the ground.

Znane podłoża pod komorami mroźni składają się z kilku warstw izolacyjnych chroniących przed przenikaniem termicznym i wodnym, które stosuje się w miejscu usuniętej na odpowiednią głębokość warstwy gruntu naturalnego. Jedno z takich podłoży jest zestawione z górnej płyty stropowej i z dolnej płyty oporowej, które są wykonane z betonu zbrojonego. Na powierzchni płyty stropowej jest położona warstwa posadzki, natomiast płyta oporowa jest osadzona w gruncie. Do płyty stropowej od spodu przylega warstwa termoizolacji, najczęściej ze styropianu, pod którą są zainstalowane, równoległe między sobą, przelotowe kanały powietrzne z betonowych prefabrykatów o przekroju półkolistym. Kanały powietrzne są osadzone na płycie oporowej za pośrednictwem gładzi betonowej i warstwy hydroizolacji, najczęściej wykonanej z papy bitumicznej. Przestrzeń między kanałami powietrznymi, a warstwą termoizolacji jest wypełniona piaskiem. Do kanałów powietrznych jest doprowadzane podgrzane powietrze. Podgrzane powietrze krążące w kanałach powietrznych, utrzymuje temperaturę otaczających warstw materiałów podłoża powyżej 0 stopni C i chroni te warstwy i grunt pod nimi przed zamarzaniem. Warstwa hydroizolacji nie przepuszcza wilgoci z gruntu do górnych warstw podłoża mroźni, a zwłaszcza do płyty stropowej i warstwy posadzki, zabezpieczając te warstwy przed deformacjami i uszkodzeniami.Known substrates under freezer chambers consist of several insulation layers protecting against thermal and water penetration, which are used in place of a layer of natural soil removed to an appropriate depth. One such substrate is made up of an upper floor slab and a lower retaining plate, both of which are reinforced concrete. A floor layer is laid on the surface of the floor slab, while the retaining plate is embedded in the ground. A layer of thermal insulation, most often made of polystyrene, adjoins the floor slab from the bottom, under which there are installed parallel air ducts made of concrete prefabricated elements with a semicircular cross-section. The air channels are embedded on the retaining plate by a concrete coating and a waterproofing layer, most often made of bituminous felt. The space between the air ducts and the thermal insulation layer is filled with sand. Heated air is supplied to the air ducts. The heated air circulating in the air ducts keeps the temperature of the surrounding layers of substrate materials above 0 degrees C and protects these layers and the ground beneath them from freezing. The waterproofing layer does not allow moisture from the ground to pass to the upper layers of the freezer base, especially to the ceiling slab and the floor layer, protecting these layers against deformation and damage.

Znane podłoża oparte na stosowaniu kanałów powietrznych z profili betonowych nie są pozbawione wad, do których należy zaliczyć skomplikowaną i ciężką konstrukcję kanałów powietrznych wykonanych z betonu, co wiąże się z dużą pracochłonnością i kosztami ich wykonania. Niekorzystnym skutkiem rozwiązania opartego na podgrzewaniu powietrza doprowadzanego do kanałów powietrznych, jest bardzo wysoki koszt eksploatacji mroźni.Known bases based on the use of air ducts made of concrete profiles are not without disadvantages, which include the complicated and heavy structure of air ducts made of concrete, which is associated with high labor consumption and costs of their implementation. The disadvantageous effect of the solution based on heating the air supplied to the air ducts is a very high operating cost of the freezer.

W dokumencie patentowym DE102008015884 A1 jest ujawnione inne rozwiązanie podłoża mroźni z zastosowanymi elektrycznymi przewodami grzejnymi, które są umieszczone w osłonach i wraz z nimi wprowadzone do rurowych kanałów powietrznych. Kanały powietrzne są wykonane z grubościennych rur, ułożonych wzajemnie równolegle i w dużych odstępach, wielokrotnie większych od ich średnic, pod całą powierzchnią podłoża mroźni. Przewody grzejne wraz z osłonami są wyprowadzone nad powierzchnię gruntu i połączone z instalacją zasilania elektrycznego. Ciepło wydzielane przez przewody grzejne przenika przez osłony do powietrza w kanałach powietrznych. Podgrzane powietrze oddaje ciepło przez ściany kanałów powietrznych do podłoża pod mroźnią, chroniąc je przed przemarzaniem.The patent document DE102008015884 A1 discloses another solution of a freezer substrate with the use of electric heating wires, which are placed in the casings and introduced with them into the tubular air channels. The air ducts are made of thick-walled pipes arranged in parallel and at large intervals, many times their diameter, under the entire surface of the freezer floor. The heating cables with their covers are led above the ground and connected to the electric power supply. The heat generated by the heating cables passes through the covers to the air in the air ducts. Heated air transfers heat through the walls of air ducts to the ground under the freezer, protecting it against freezing.

Niekorzystnym skutkiem znanego rozwiązania, opartego na elektrycznie zasilanych przewodach grzejnych do podgrzewania powietrza, jest duży koszt eksploatacji mroźni, powodowany zużyciem energii elektrycznej.The disadvantage of the known solution, based on electrically powered heating cables for air heating, is the high operating cost of the freezer, due to the consumption of electricity.

Celem wynalazku jest podłoże posadowienia komory mroźni o prostej budowie i tanie w eksploatacji, oparte na cyrkulacji powietrza w kanałach powietrznych, pobieranego grawitacyjnie z atmosfery otoczenia poza komorą mroźni.The object of the invention is a foundation for a cold store chamber with a simple structure and cheap to operate, based on air circulation in air ducts, taken by gravity from the ambient atmosphere outside the freezer chamber.

Podłoże według wynalazku, składające się z górnej płyty stropowej z wierzchnią warstwą posadzki i z dolnej płyty oporowej osadzonej w gruncie oraz zawierające między nimi układ kanałów powietrznych, oddzielonych od płyty stropowej warstwą termoizolacji, a od płyty oporowej warstwą hydroizolacji, jest charakterystyczne tym, że układ kanałów powietrznych składa się z cienkościennych rur przelotowych, korzystnie z PCV, które są rozmieszczone wzajemnie równolegle w regularnych odstępach i zatopione w warstwie spoiwa, korzystnie z niezbrojonego chudego betonu, przy czym warstwa spoiwa jest położona na płycie oporowej za pośrednictwem warstwy hydroizolacji i warstwy podsypki, natomiast rury mają końce z otworami wlotowymi, usytuowanymi poza komorą mroźni. Warstwa termoizolacji jest odizolowana warstwami hydroizolacji od warstwy spoiwa i od płyty stropowej.The substrate according to the invention, consisting of an upper floor slab with a top layer of flooring and a lower retaining plate embedded in the ground, and containing a system of air ducts between them, separated from the floor slab by a layer of thermal insulation, and from the retaining plate by a layer of waterproofing, is characteristic in that the channel system air pipes consists of thin-walled through pipes, preferably PVC, which are arranged mutually parallel at regular intervals and embedded in a binder layer, preferably unreinforced lean concrete, the binder layer being laid on the abutment plate via a waterproofing layer and a ballast layer, and the ends of the pipes have inlet openings outside the freezer compartment. The thermal insulation layer is insulated with waterproofing layers from the binder layer and from the floor slab.

PL 232 552 B1PL 232 552 B1

Zaletą podłoża według wynalazku jest prosta i lekka konstrukcja kanałów powietrznych, opartych na cienkościennych rurach PCV dostępnych w handlu. Korzystnym skutkiem wynalazku jest wyeliminowanie kosztów ogrzewania i nawiewu powietrza do kanałów powietrznych, a także obniżenie kosztów budowy podłoża.The advantage of the substrate according to the invention is the simple and light construction of air ducts, based on commercially available thin-walled PVC pipes. The advantageous effect of the invention is to eliminate the costs of heating and blowing air into the air ducts, and also to reduce the cost of building the substrate.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia komorę mroźni w pierwszym przykładzie wykonania w widoku z góry, fig. 2 przedstawia podłoże posadowienia komory mroźni w przekroju A-A z fig. 1, fig. 3 przedstawia przekrój B-B z fig. 2, fig. 4 przedstawia komorę mroźni w drugim przykładzie wykonania w widoku z góry, a fig. 5 przedstawia podłoże posadowienia komory mroźni w przekroju C-C z fig. 4.The subject of the invention is more precisely shown in the exemplary embodiments in the drawing, in which Fig. 1 shows the freezer chamber in the first embodiment in top view, Fig. 2 shows the foundation bed of the freezer chamber in section AA from Fig. 1, Fig. 3 shows the section BB Fig. 2, Fig. 4 shows the freezer compartment in the second embodiment in top view, and Fig. 5 shows the foundation bed of the freezer compartment in section CC of Fig. 4.

Podłoże według pierwszego przykładu wykonania składa się z ułożonych w wykopie gruntu 1 pod komorą mroźni 11 kolejnych warstw, zestawionych w stos jedna nad drugą. Na dnie wykopu jest wykonana ze zbrojonego betonu płyta oporowa 2, na której jest wysypana warstwa podsypki 3 z piasku i położona na niej warstwa hydroizolacji 4. Na warstwie hydroizolacji 4 i podsypce 3 jest wylana warstwa spoiwa 5 z chudego niezbrojonego betonu, w której są zatopione, równoległe między sobą, kanały powietrzne w postaci cienkościennych rur 6 z PCV. Na warstwie spoiwa 5 jest ułożona warstwa termoizolacji 8 wykonana ze styropianu, która na górze przylega do płyty stropowej 10 wykonanej ze zbrojonego betonu. Warstwa termoizolacji 8 jest odizolowana od warstwy spoiwa 5 hydroizolacją 7, a także od płyty stropowej 10 hydroizolacją 9. Na płycie stropowej 10, w komorze mroźni 11, jest wykonana wierzchnia warstwa posadzki 10.1. Rury 6 kanałów powietrznych mają zagięte końce 6.1, wyprowadzone poza komorę mroźni 11 i zaopatrzone w otwory wlotowe 6.2 powietrza.The substrate according to the first embodiment consists of 11 successive layers stacked one above the other in the trench 1 under the freezer compartment. At the bottom of the excavation there is a support plate 2 made of reinforced concrete, on which a layer of sand bed 3 is scattered and a layer of waterproofing 4 is laid on it. On the waterproofing layer 4 and ballast 3 there is a layer of binder 5 made of lean, unreinforced concrete in which they are embedded air channels in the form of thin-walled PVC pipes 6 parallel to each other. On the binder layer 5, a thermal insulation layer 8 made of polystyrene is laid, which abuts on top of a floor slab 10 made of reinforced concrete. The heat-insulating layer 8 is insulated from the binder layer 5 by the waterproofing 7, and from the floor slab 10 by the waterproofing 9. On the floor slab 10, in the freezer chamber 11, a top layer of the floor 10.1 is provided. The air ducts 6 pipes have bent ends 6.1, led outside the freezer chamber 11 and provided with air inlet openings 6.2.

W rurach 6 kanałów powietrznych krąży powietrze, wlatujące grawitacyjnie, poprzez otwory wlotowe 6.2, z otoczenia poza komorą mroźni 11. Powietrze o temperaturze otoczenia, znacznie wyższej od temperatury panującej w komorze mroźni 11, przekazuje swoje ciepło warstwie spoiwa 5. Warstwy hydroizolacji 4, 7, 9 skutecznie zabezpieczają podłoże posadowienia komory mroźni 11 przed absorbowaniem wilgoci z gruntu 1. Obniżona wilgotność warstw podłoża w parze z ich podwyższoną temperaturą od warstwy spoiwa 5, eliminuje zjawisko przemarzania tego podłoża, a w konsekwencji także gruntu 1 pod nim.Air circulates in the pipes 6 of the air channels, flowing by gravity, through the inlet openings 6.2, from the environment outside the freezer chamber 11. Air at an ambient temperature much higher than the temperature in the freezer chamber 11, transfers its heat to the binder layer 5. Waterproofing layers 4, 7 , 9 effectively protect the foundation base of the freezer chamber 11 against the absorption of moisture from the ground 1. The lowered humidity of the base layers together with their elevated temperature from the binder layer 5 eliminates the phenomenon of freezing of this base, and consequently also of the ground 1 under it.

Podłoże według drugiego przykładu wykonania, posiada płytę oporową 2 oraz warstwę podsypki 3 z warstwą hydroizolacji 4, położone w płytkim wykopie pod powierzchnią gruntu 1. Warstwa spoiwa 5 jest położona na warstwie hydroizolacji 4 przy powierzchni gruntu 1 pod komorą mroźni 11. Zatopione w warstwie spoiwa 5 proste rury 6 kanałów powietrznych są położone nad poziomem gruntu 1 i mają końce 6.1 z otworami wlotowymi 6.2 powietrza usytuowane poza komorą mroźni 11. Na warstwie spoiwa 5, wewnątrz komory mroźni 11, jest ułożona warstwa termoizolacji 8, która na górze przylega do płyty stropowej 10. Warstwa termoizolacji 8 jest odizolowana od warstwy spoiwa 5 hydroizolacją 7, a także od płyty stropowej 10 hydroizolacją 9. Na płycie stropowej 10, jest wykonana wierzchnia warstwa posadzki 10.1.The substrate according to the second embodiment has a retaining plate 2 and a bedding layer 3 with a waterproofing layer 4, located in a shallow trench below the ground surface 1. The binder layer 5 is placed on the waterproofing layer 4 at the ground surface 1 under the freezer chamber 11. Immersed in the binder layer 5 straight pipes 6 of air ducts are located above ground level 1 and have ends 6.1 with air inlet openings 6.2 located outside the freezer chamber 11. On the binder layer 5, inside the freezer chamber 11, there is a layer of thermal insulation 8, which at the top adheres to the floor slab 10. The thermal insulation layer 8 is insulated from the binder layer 5 by the waterproofing 7 and also from the floor slab 10 by the waterproofing 9. On the floor slab 10, a top layer of the floor 10.1 is provided.

Claims

Patent claim

1. The foundation for the foundation of the freezer chamber, consisting of the upper floor slab with the top layer of the floor and the lower retaining plate embedded in the ground, and containing between them a system of air ducts, separated from the ceiling slab with a layer of thermal insulation, and from the retaining slab with a layer of waterproofing, characterized in that the air duct system consists of thin-walled through pipes (6), preferably of PVC, which are arranged mutually parallel at regular intervals and embedded in a binder layer (5), preferably unreinforced lean concrete, the binder layer (5) being laid on the supporting plate (2) through a layer of waterproofing (4) and a layer of ballast (3), while the pipes (6) have ends (6.1) with air inlet openings (6.2), located outside the freezer chamber (11), and a thermal insulation layer (8 ) is insulated with a waterproofing layer (7) from the binder layer (5) and a waterproofing layer (9) from the floor slab (10).