電力基礎(chǔ)知識：柴油發(fā)電機(jī)房的設(shè)計(jì)
隨著社會的發(fā)展，在工程機(jī)械、自備電站、民用建筑中，用電設(shè)備的種類和數(shù)量越來越多，在這些用電設(shè)備當(dāng)中，為滿足這些設(shè)備用電的可靠性，當(dāng)市電網(wǎng)無法提供兩路獨(dú)立電源時(shí)，在設(shè)計(jì)中采用柴油發(fā)電機(jī)組作為一路互補(bǔ)電源的方法被普遍采用。
本次主要介紹民用建筑機(jī)房。雖然柴油燃點(diǎn)較高，發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)性相對較小，但是在民用建筑中是將柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置在建筑物主體內(nèi)，從理論上來說肯定還是有危險(xiǎn)性的，再考慮到機(jī)組運(yùn)行過程中通風(fēng)、噪音、振動(dòng)等問題，無疑需要我們?nèi)婵紤]并采取充分的防范措施，具體作法包括以下幾個(gè)方面。
1.發(fā)電機(jī)房位置的選擇和布置：
1.1考慮到發(fā)電機(jī)房的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、排煙等情況，根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，柴油發(fā)電機(jī)房宜布置在首層，但是，通常大型公共建筑、商業(yè)建筑等民用建筑首層屬黃金地帶，并且首層會給周圍環(huán)境帶來一定的噪音，因此按規(guī)范規(guī)定，在確有困難時(shí)，也可布置在地下室，由于地下室出入不易,自然通風(fēng)條件不良,給機(jī)房設(shè)計(jì)帶來一系列不利因素,設(shè)計(jì)時(shí)要注意好,機(jī)房選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.1.1不應(yīng)設(shè)在四周無外墻的房間,為熱風(fēng)管道和排煙管道排出室外創(chuàng)造條件;
1.1.2 盡量避開建筑物的主入口、正立面等部位，以免排風(fēng)、排煙對其造成影響；1.1.3 注意噪音對環(huán)境的影響;
1.1.4 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方和貼鄰；
1.1.5 宜靠近建筑物的變電所,這樣便于接線,減少電能的損耗,也便于管理；
1.1.6 不應(yīng)靠近防微振的房間；
1.1.7 機(jī)房內(nèi)設(shè)儲油間.
1.2 機(jī)房的布置
1.2.1 柴油發(fā)電機(jī)房應(yīng)采用耐火極限不低于2.00小時(shí)的隔墻和1.50小時(shí)的樓板，與其它部位隔開;
1.2.2 機(jī)房應(yīng)有兩個(gè)出入口,其中一個(gè)出口的大小應(yīng)滿足搬運(yùn)機(jī)組的要求,門應(yīng)采取防火、隔音措施，并應(yīng)向外開啟。
1.2.3 機(jī)房四周墻體及天花板作吸聲體,吸收部分聲能,減少由于聲波反射產(chǎn)生的混響聲；
1.2.4 機(jī)房內(nèi)設(shè)備的布置應(yīng)滿足《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,力求緊湊、保證安全及便于操作和維護(hù)。
2．進(jìn)、排風(fēng)的設(shè)計(jì)
柴油發(fā)電機(jī)房的通風(fēng)問題是機(jī)房設(shè)計(jì)中要特別注意解決的問題,特別是機(jī)房位于地下室，更要處理好,否則會直接影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。機(jī)組的排風(fēng)一般應(yīng)設(shè)熱風(fēng)管道，有組織的進(jìn)行,不宜讓柴油機(jī)散熱器把熱量散在機(jī)房內(nèi),熱風(fēng)管道與柴油機(jī)散熱器連在一起,其連接處用軟接頭,熱風(fēng)管道應(yīng)平直,如果要轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)盡量大而且內(nèi)部要平滑,出風(fēng)口盡量靠近且正對散熱器熱風(fēng)管。直接伸出室外有困難時(shí)可設(shè)管導(dǎo)出。機(jī)房內(nèi)要有足夠的新風(fēng)補(bǔ)充，進(jìn)風(fēng)一般為自然進(jìn)風(fēng)方式，進(jìn)風(fēng)口宜正對發(fā)電機(jī)端或發(fā)電機(jī)端兩側(cè)。進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜分別設(shè)在機(jī)房兩端，以免形成氣流短路，影響散熱效果。
機(jī)房的出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口的面積應(yīng)滿足下式的要求：
S1>1.5S; S2>1.8S
式中:S----柴油機(jī)的散熱面積;
S1----出風(fēng)口的面積;
S2----進(jìn)風(fēng)口的面積;
3. 排煙系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)組燃燒時(shí)除了會產(chǎn)生大量熱氣外，還會產(chǎn)生大量燃燒廢氣。這些廢氣必須經(jīng)過專門處理后，才能由專用的排煙豎井排至空氣中。經(jīng)過處理后的廢氣須經(jīng)鋼制煙管或?qū)I(yè)煙井引至高空或不會對其他人構(gòu)成干擾的地方。采用鋼制煙管，須考慮煙管的熱脹冷縮，當(dāng)直線段煙管較長時(shí)，應(yīng)選取相應(yīng)的補(bǔ)償器；對于機(jī)房內(nèi)和人易接觸的地方，應(yīng)用隔熱材料（厚50mm）包裹煙管，在包扎時(shí)必須保證隔熱材料不影響排煙軟管和補(bǔ)償器的自由膨縮。煙氣除了采用鋼制煙管引至外面，也可采用預(yù)制專業(yè)煙井的作法。
為保證除塵設(shè)備用水，機(jī)組冷凍液補(bǔ)水，以及沖洗機(jī)房地面用水，發(fā)電機(jī)房應(yīng)設(shè)置拖布池。
4．日用油箱
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定按柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行3~8小時(shí)設(shè)置燃油箱，而民用建筑防火規(guī)范要求更嚴(yán)格，應(yīng)在機(jī)房內(nèi)設(shè)置專用的儲油間，內(nèi)設(shè)日用油箱，其總儲存量不應(yīng)超過8小時(shí)的需要量，而根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定中間儲油罐容積不超過1m3。日用油箱的容積按下式計(jì)算：
V=G*C/r/A
V-----日用油箱的容積（m3）；
G-----柴油機(jī)燃料的消耗量（kg/h）；
r------燃油密度（kg/ m3），輕柴油為810~860；
A------油箱充滿系數(shù)（一般取0.8）；
C------供油時(shí)間（3~8h）。
儲油間應(yīng)采用防火墻與發(fā)電機(jī)間隔開，當(dāng)必須在防火墻上開門時(shí)，應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門，并向發(fā)電機(jī)間開啟。油箱間內(nèi)燈具采用防爆型，并設(shè)置日常通風(fēng)。
5．基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
據(jù)發(fā)電機(jī)相關(guān)廠家需求，發(fā)電機(jī)組須采取一定的減振措施。為了減低振動(dòng)，根據(jù)柴油機(jī)組尺寸，設(shè)置一個(gè)的混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)各邊應(yīng)超出機(jī)組最寬處15~30cm，當(dāng)進(jìn)行機(jī)組安裝時(shí)，在基礎(chǔ)相對于機(jī)組底架上的固定螺栓位置鉆孔，然后用膨脹螺栓將機(jī)組固定。采取這一措施，機(jī)組的振動(dòng)被混凝土吸收一部分。電氣專業(yè)向結(jié)構(gòu)專業(yè)提荷載時(shí)，除了要提供機(jī)組的靜負(fù)荷，混凝土基礎(chǔ)的體積，還應(yīng)考慮機(jī)組的動(dòng)負(fù)荷，動(dòng)負(fù)荷可向相關(guān)的廠家索取，也可按機(jī)組靜負(fù)荷的1.5倍考慮。
鋼筋混凝土基礎(chǔ)必須保證一定的養(yǎng)護(hù)期，設(shè)備才可就位?；A(chǔ)四周應(yīng)設(shè)計(jì)10cm的油槽，可以方便清理設(shè)備滴漏的燃油或潤滑油。
6．機(jī)房接地柴油發(fā)電機(jī)房一般應(yīng)有三種接地：
工作接地：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地；
保護(hù)接地：電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼接地；
防靜電接地：燃油系統(tǒng)的設(shè)備及管道接地。
各種接地與建筑物的其它接地共用接地裝置，即采用聯(lián)合接地方式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在機(jī)房設(shè)接地預(yù)埋件。
本文僅對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)房在設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題作了進(jìn)一步的闡述，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的其它設(shè)計(jì)要求須遵守《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》及供配電設(shè)計(jì)手冊的要求。
參考文獻(xiàn):
1、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
2、《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》
3、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
4、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
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發(fā)稿: 劉明
審校編輯：張建龍
