新時代冷鏈物流中冷庫設計流程探討

孫穎，張聰，曹蕊，劉子豪

（哈爾濱商業大學能源與建筑工程學院，哈爾濱，150028）

近年來，隨著冷鏈物流不斷加速發展，國內冷鏈物流園區建設的數量和規模日益高潮。冷鏈物流園區的建設在于集多方資源，提升效率、降低冷庫建設成本。然而總的來看，我國冷鏈物流的建設尚處于初級發展階段，冷庫行業資源的碎片化、標準滯后等因素限制著我國冷鏈物流事業的發展，同時也使冷庫的投資建設及運營成本造成一定的浪費［1］，對市場來說會導致區域性的價格震蕩，也可能對投資人及建設周期產生巨大影響。因此，整合冷庫行業資源并不斷進行新模式的創新和改革對冷鏈物流事業的發展及其重要。

1 我國冷庫發展現狀

根據全球冷鏈聯盟(Global Cold Chain Alliance)基于2020年的數據，全球的冷庫庫容已經達7.19億m3，比2018年上漲16.7 %，其中北美和中國貢獻了大部分增長。雖然中國冷庫庫容位列全球第三名，然而城市居民人均冷庫容量與發達經濟體相差很大，僅約為美國的四分之一和日本的二分之一（如圖1）。在國內經濟欠發達的地區，冷庫的建設更是寥寥無幾，其原因主要在于冷庫建設的成本遠遠高于普通倉庫，2022年對500 m2冷庫報價近80萬元，而普通鋼架結構倉庫一平方米報價格600元左右，500 m2普通倉庫造價約30萬元［2］。同時，我國冷鏈物流企業冷庫智能水平總體較低，信息化設備不健全，很少能達到冷鏈信息化標準［3］。此外，從供給側來看，國內冷庫市場目前還面臨生鮮等農產品倉儲技術和倉儲設施落后、行業標準化程度低、集中度不高等挑戰，未來發展提升空間廣闊［4］。以2020年成立的瑞云冷鏈為例，該商業公司在7月就已獲得獲得青松基金和磐霖資本共同領投的天使輪融資。同時，時隔不到半年，該企業又再次獲得數億天使+輪融資，足見在這條行業賽道上，用戶和資本市場對冷鏈物流前景的認可［5］。

圖1 城市居民人均冷庫容量（立方米）

為得到持續穩定的行業發展模式，應對規?；睦滏溛锪魇袌鼋o予支持［6］。從發展現狀看，突破冷鏈物流發展的規模瓶頸是關鍵［7］。目前，我國國內的蔬果產量已突破十億噸，巨大的產量直接拉動了冷鏈物流需求的增長。2021年我國出臺了冷鏈物流領域第一份五年規劃《國務院辦公廳關于印發“十四五”冷鏈物流發展規劃的通知》［8］。根據《中國冷鏈物流發展報告》，我國的蔬菜、水果、肉類和水產品冷鏈物流需求分別約9,000萬噸、7,600萬噸、5,400萬噸、4,300萬噸［9］。隨著近段時間信息技術的不斷發展和生鮮電商快速崛起，各方都積極投資冷鏈物流體系建設［10］。順豐優選平臺已建設并經營了51個商品庫房，冷庫所占建筑面積約23 萬m2，深凍庫、深冷庫、冷藏庫、恒溫庫、常溫商品存儲區、冷藏校驗包裝區一應俱全［11］。以京東為例其在全國近40個城市布局生鮮倉，其冷鏈倉庫面積超61萬 m2，此外，政策持續發力，也在很大程度上推動了農產品冷鏈物流建設。據統計，截至2021年，農業農村部產地倉儲保鮮冷鏈物流建設工程已覆蓋1,800個縣(市、區)、7,000個鄉鎮、2.2萬個村，支持建設設施5.2萬個新增冷藏庫容1200萬噸以上。在多種因素作用下2014～2021年我國冷庫規模由3,295萬噸增至7,498萬噸，年均增長7.3 %，冷藏車保有量從7.6萬輛增至34.1萬輛，年均增長23 %［9］。在當下信息技術的幫助下，冷鏈物流能夠更好協助供應商管理訂單、控制庫存，滿足消費者對便利生活的需求［12］。

2 冷庫規劃設計特點

冷庫是冷鏈物流中重要的節點之一，它的發展程度對冷鏈市場影響巨大。隨著我國經濟實力不斷提升，為了適應新時代的物流發展特點，冷庫也從單一的貯存庫變為多元化的物流中心。其內部多個系統互相交織，復雜程度很高［13］?，F代冷庫在不同發展方向會有不同的使用功能及效果，根據不同的視角及應用，可將其分為多種類型。以溫度劃分，可分為保鮮庫，冷藏庫，低溫庫和速凍庫。以容量大小分類，可分為大型冷庫，中型冷庫，小型冷庫。若以生產用途分類還可分為生產型冷庫，分配型冷庫及零售型冷庫［14］。不同的需求及規劃會產生不同的結果，而規劃設計是源頭，所以一定要保證設計的規范和前瞻性。

冷庫的設計建造在我國已有悠久的歷史，相較普通的建筑，方案規劃的階段必須認真探討項目可行性分析并與后續的施工單位及工藝深化廠家進行充分溝通，對于項目的選址、確定擬建冷庫方案、制冷方案及運行流線設計等都要準確的設計規劃。冷庫內各個環節與功能間數量眾多，如主庫內的冷卻間、凍結間、冷藏間、穿堂、冷庫月臺［15］，附屬建筑包含制冷壓縮機房及設備房間、生產和加工車間等。同時對于冷庫各環節的布置，應努力做到工藝流程順暢，不交叉，不干擾，生產和出入庫運輸路線通暢且較短，符合工廠或庫區總平面布局安排的要求［16］。設計中其他生產環節和進庫物品流向鏈接協調，高低溫分區明確，并盡可能各自獨立。同時還要遵循安全防護，標識醒目等原則［17］。在冷庫的設計規劃上也要注意當地經濟發展，地貌特征，水資源環境，交通情況及周邊居民等其他因素［18］。相比于其他建筑，冷庫設計中獨有的特點如保溫，斷“冷橋”及消防等也對設計規劃提出較高要求［19］。因此，冷庫設計方案是整個冷庫建造過程中最重要的一環，設計方案直接影響冷庫造價、冷庫使用質量和后期運營費用。若設計不合理，則會出現配置不合理，投資浪費等情況［20］。

3 冷庫設計的新模式與傳統模式

3.1 傳統模式冷庫設計流程

在傳統的設計模式中，流程如圖2所示，投資方出資并提出設計需求，選擇相應中標設計院后進行簽約［21］。合同簽訂后，設計院單獨負責冷庫全套圖紙設計，包含土建，暖通，機電，給排水等，設計完成后，按合同約定，圖紙返回出資方或提交其指定的招標代理公司，進行下一步招標流程。此種模式是標準的冷庫建筑設計流程，也是現階段最成熟，應用最廣的方案之一。

圖2 傳統模式冷庫設計流程圖

3.2 新模式冷庫設計流程

由于冷庫設計是個綜合性很強的工作，在設計中既要滿足出資方的初投資和使用要求，還要與時俱進，不斷融入冷庫設計所包含的相關專業所涉及的新理念和新工藝，參考各方的意見。在傳統的設計中，設計者對于未知領域或某些變量往往參考冷庫設計規范，進行標準化設計，而規范的更新周期很長，有時候滿足不了新理念和新技術的發展。

我國的經濟發展速度極快，冷庫的升級換代迫在眉睫，對于新時代的冷庫設計筆者提出了一種新模式，流程如圖3所示，在設計院內部會議的基礎上，增加一個行業“專家團”來對前期的圖紙進行意見分享。此團隊包含：專業二次深化設計單位，未來的承用部門代表，意向施工單位的總包及分包代表，相關職能單位工作人員。在新模式的設計中，首先設計院構架前期圖紙，后交予當地行業協會進行備案，由其牽頭協調人員，成立該項目對應的“專家團”，深化單位在專業角度討論設計院的前期圖紙，對其可行性及設計理念進行分析，同時承用部門對其后續需求進行補充。制冷圖紙初步深化后，由意向施工單位進行三維建模，采用BIM技術等結合自身優勢對施工方案進行模擬［22］。圖紙及施工模型整合后，此項目制冷方向簡易材料基本完成，由行業協會交政府相關職能單位進行初期審核備案。同時行業協會整理成文后提交設計院供其參考取舍。設計院在完成最終的圖紙設計后，返回投資方，投資方向政府相關職能部門提交全部材料，進行正式審批。

圖3 新模式冷庫設計流程圖

3.3 兩種模式對比

我國經濟發展十分迅速，各行業協會眾多，但其在相關行業中作用有限，很少直接參與項目的設計。在冷庫設計的傳統模式中，往往設計院根據投資方要求直接決定設計方案，在新模式中突出了行業協會的作用［23］。行業協會可以多吸納工程經驗豐富的退休人員作為專業顧問，合理配置人員，在新建冷庫時，派出對應方向的資深工程師或一線工作人員，結合自身多年項目經驗對冷庫設計進行專業指導，運用新模式工作結構及專家頭腦風暴法對冷庫建設過程中的風險因素進行識別；采用下發調查表打分的方法結合工程實際情況對風險因素進行評分［24］?？傊?，在冷庫設計的過程中，人是第一要素，上下一致，齊抓共管，提高了效率［25］。

冷庫建筑屬特殊的專業工程，對節點構造等要求特別高，如處理不當，小則結露、滴水、影響外觀，大則跑冷、浪費能源、停產翻修［26］，重復投資和浪費，冷庫應有的功能也難以實現［27］。在冷庫設計的傳統模式中，后期施工過程中常會出現變更設計內容的情況。與傳統模式相比，新模式可以增加冷庫設計的專業性，提前規避設計中常出現的問題，提高了設計的可行性，同時把后續的建造使用環節納入綜合考量，減小設計施工等各個環節風險發生率。建筑細節構造、不同專業碰撞分析以及施工過程管理，在新模式中都可以提前在設計準備環節把問題消化掉［28］。這種模式也開創了多單位合作，方案共同探討協作的示例，在遇到復雜或重大問題時可借鑒此種機制進行多方分析合作［29］。

此外，在新模式中政府職能部門可以提前做備案，可大幅減少正式審批的時間，提高工作效率，減少等待窗口期，也可減少相應的公務人員配置及調查費用，優化企業所需的手續，縮短當地冷庫的建設周期［18］。2021年河北魏縣地區建設冷庫遭審批難的情況，極大的阻礙了鄉村振興的發展，傳統模式的弊端凸顯。因此，減少審批時間是繼優化審批流程后新的便民利民措施，有利于工程項目順利進行，企業良性發展。

綜上，如表1所示，人員的合理配置，設計方案的深度優化以及審批時間的縮短，可以減少企業的直接成本和間接成本，雖然冷庫的造價仍然很高，但新模式的形成和順利推廣從長期來看，有利于縮短企業的投資周期，加快資金周轉，提高企業經濟效益。

表1 兩種設計模式對比

4 結論

冷庫設計的新模式與舊模式相比，可以更全面的體現行業協會的地位，突出其作用的同時也保障項目合理、快速、高效的完成［30］。同時，在審批方面，減少了正式審批所需的時間、人員配置及費用，更有利地促進了項目的進行和經濟的發展。