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機房設計與設備安裝 |
柴油發(fā)電機房設計安裝注意事項 |
摘要：可靠的電力對于所有設施都是必不可少的，但對于醫院、數據中心和許多企業(yè)和工廠(chǎng)等場(chǎng)所來(lái)說(shuō)更為重要。因此，許多企業(yè)正在購買(mǎi)柴油發(fā)電機組以在緊急情況下為其設施供電。在為企業(yè)配置柴油發(fā)電機組時(shí)，至關(guān)重要的是要考慮柴油發(fā)電機組的空間、位置的合理性。如果計劃將柴油發(fā)電機組放置在建筑物中，則必須確保它符合所有柴油發(fā)電機組機房設計要求。由于大型柴油發(fā)電機組占用大量空間，因此在提供必要的安裝區域時(shí)經(jīng)常會(huì )出現問(wèn)題。在建筑整體設計開(kāi)始時(shí)，康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家建議在與供應商或專(zhuān)業(yè)工程師協(xié)商后進(jìn)行柴油發(fā)電機設計，以確保柴油發(fā)電機組與其附屬設備一起能夠按正常的方式運行。
柴油發(fā)電機組是一體的，在設計階段應考慮這種完整性。柴油發(fā)電機組室地板應不漏水，以防止油、燃料或冷卻液泄漏到附近的土壤中，柴油發(fā)電機房設計必須符合防火規定。柴油發(fā)電機房應清潔、干燥、光線(xiàn)充足、通風(fēng)良好。必須注意確保熱量、煙霧、油蒸氣、發(fā)動(dòng)機廢氣和其他排放物不會(huì )進(jìn)入房間。房間內使用的絕緣材料應為不易燃阻燃等級。此外，房間的地板和底座應根據柴油發(fā)電機組的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)重量進(jìn)行設計?？得魉构驹诒疚闹懈鶕?/span>《建筑設計防火規范》(GB50016-2014，2018年版)簡(jiǎn)稱(chēng)《建規》、《民用建筑電氣設計標準》(GB51348-2019)簡(jiǎn)稱(chēng)《民電標》的相關(guān)規定，提出下列在建設柴油發(fā)電機房中的一些誤區問(wèn)題及解決方案。
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圖1 標準化發(fā)電機房平面設計圖 |
一、設計前注意事項
對發(fā)電機房的位置和大小的選擇要十分慎重，如果發(fā)電機房不合適，發(fā)電機組的性能不能充分發(fā)揮，對操作和維修帶來(lái)困難，作再改造要花額外的費用。
設計機房前應先確定下列事宜：
（1）總使用面積及局限性；
（2）任何噪音的限制（例如辦公區或居民區）；
（3）機房通道、機組運輸及安裝的可行性；
（4）服務(wù)車(chē)輛的可到達性；
（5）地面（水平或傾斜）。
用戶(hù)可結合發(fā)電機組機房，參照圖2進(jìn)行布置。發(fā)電機距墻壁應在1米以上，以便于安裝及維護。最后應把發(fā)電機組調成水平。
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圖2 發(fā)電機房的總體布置圖 |
二、設計時(shí)注意事項
1、機房不宜機械補風(fēng)
柴油發(fā)電機運行需要通風(fēng)和補風(fēng)，散熱器大多數采用風(fēng)冷散熱，加上柴油燃燒、機房通風(fēng)降溫換氣，補風(fēng)量很大，基本是幾萬(wàn)CMH，若自然補風(fēng)，風(fēng)速1.0~1.2m/s，豎井面積需要10平方上下，實(shí)際上業(yè)主很難接受這么大面積的風(fēng)井，因此設計人員采用了機械補風(fēng)。
發(fā)電機啟動(dòng)，往往是市電沒(méi)電。發(fā)電機正常供電前，如何為機械補風(fēng)供電是個(gè)難題，所以不宜采用機械補風(fēng)。
因此，在有條件設計自然進(jìn)風(fēng)的情況下，盡量不要采用機械強制進(jìn)風(fēng)；若進(jìn)風(fēng)量確實(shí)不夠，應將機械補風(fēng)的電源直接接到柴油發(fā)電機組輸電端，以求盡量節省風(fēng)機供電時(shí)間。
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圖3 發(fā)電機房自然進(jìn)排風(fēng)設計 |
圖4 發(fā)電機房機械補風(fēng)設計圖 |
2、機房通風(fēng)豎井宜獨立，禁止設置防火閥
機房、通風(fēng)豎井與室內需要防火隔墻，風(fēng)管穿過(guò)需要設防火閥，直接通往室外，不是室內，不是防火隔墻，是外墻。直接設置百葉便可。很多設計畫(huà)蛇添足，加了防火閥，存在影響使用的隱患。
火災期間，發(fā)電機啟用，可能造成發(fā)電機房溫度較高，更需要通風(fēng)，若此時(shí)防火閥關(guān)閉，不是雪上加霜就是火上澆油。
3、機房溫控設計需因地制宜
發(fā)電機房可采用溫控自動(dòng)控制降溫風(fēng)機啟停，要和柴油發(fā)電機組聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟，南方項目啟停風(fēng)機溫度宜為40℃~35℃，且應根據具體位置實(shí)際情況調整。《民電標》6.1.14的設計參數，可以判斷專(zhuān)家來(lái)自嚴寒地區，因此本文不討論。
4、通風(fēng)機應按消防負荷設計
除了柴油發(fā)電機自帶動(dòng)力設施的設備，其他通風(fēng)機，要保證柴油發(fā)電機正常啟動(dòng)運行，因而必須至少雙電源、雙回路供電，且為柴油發(fā)電機服務(wù)的設備，均要求同時(shí)得到柴油發(fā)電機的供電。
5、油箱間不需要防爆風(fēng)機和排風(fēng)機
常用柴油是丙類(lèi)，而牌號35#、50#柴油是乙類(lèi)，嚴禁在建筑中使用，有專(zhuān)家建議設計說(shuō)明注意寫(xiě)上使用閃點(diǎn)>60℃的柴油，但筆者認為，我國絕大部分地區市場(chǎng)上都購買(mǎi)不到35#、50#柴油，說(shuō)明可寫(xiě)，但實(shí)際上不起作用。
《建規》9.3.4:空氣中含有易燃、易爆危險物質(zhì)的房間，其送、排風(fēng)系統應采用防爆型的通風(fēng)設備。9.1.4:民用建筑內空氣中含有容易起火或爆炸危險物質(zhì)的房間，應設置自然通風(fēng)或獨立的機械通風(fēng)設施。至于還有一些規范，也抄襲
《建規》9.1.4、9.3.4，但少抄幾個(gè)文字導致意思大改，本文沒(méi)興趣探討。
由于柴油不是易燃、易爆危險物質(zhì)，空氣中更沒(méi)有，因此不需要防爆，也不需要獨立風(fēng)機，
6、若采用氣體滅火系統，油箱間不需要設置泄壓口
油箱間允許防火門(mén)外開(kāi)（開(kāi)向發(fā)電機房）。按防火門(mén)產(chǎn)品標準，閉門(mén)器造成執手處最大開(kāi)啟力≤80N，當防火門(mén)板門(mén)扇按1米寬，2米高估算（dm=0.06m），只要油箱間與發(fā)電機間存在100Pa壓力差左右，門(mén)就推開(kāi)泄壓了，計算過(guò)程參見(jiàn)本公眾號文章《住宅前室余壓傳感器設計存在問(wèn)題》。設置氣體滅火系統的房間，要求墻體等圍護設施至少滿(mǎn)足1200Pa的氣壓，而且泄壓口開(kāi)始泄壓一般在120Pa到幾百Pa，也即是說(shuō)，即使油箱間設置泄壓口，在泄壓口開(kāi)啟前，防火門(mén)已經(jīng)被推開(kāi)泄壓，造成泄壓口不起作用。
7、若采用氣體滅火系統，油箱間不需要設置防火閥
若采用氣體滅火，油箱間排風(fēng)管穿防火隔墻，建議設置280℃關(guān)閉的排煙防火閥，不建議采用防火閥，排風(fēng)機相應采用消防風(fēng)機。理由是油箱間火災，降溫困難，若是常規采用防火閥，需要很長(cháng)時(shí)間才能開(kāi)啟，導致不能事故排風(fēng)、排煙，后果是不斷從門(mén)縫泄入發(fā)電機間。
8、煙霧探測器設置兩個(gè)以上
若采用氣體滅火、水噴霧等需要火災探測系統聯(lián)動(dòng)的滅火系統，油箱間應至少兩個(gè)探測器，且宜為感溫+感煙，作為觸發(fā)信號“與”邏輯啟動(dòng)滅火系統。油箱間除了火災無(wú)煙，可采用感煙探測器。
9、機房盡量不設置感煙探測器
若發(fā)電機房采用氣體滅火、水噴霧等需要火災探測系統聯(lián)動(dòng)的滅火系統，發(fā)電機房除了感溫探測器外，門(mén)口附近應增設手動(dòng)火災報警按鈕，也可以增設感煙探測器。一直不讓發(fā)電機房使用感煙探測器，理由是發(fā)電機能“產(chǎn)煙”，造成誤動(dòng)作。但實(shí)際上，發(fā)電機房的尾氣排氣管、散熱風(fēng)管，都封閉接入尾氣處理間、排風(fēng)井，漏氣可能也小。只有檢修、測試時(shí)有可能產(chǎn)生煙氣、粉塵等妨礙感煙探測器工作的情況，但此時(shí)間機房?jì)扔腥?，自?dòng)滅火系統應改成手動(dòng)狀態(tài)。
9、油箱間應有呼吸管、加油管設計和合理敷設位置
大部分項目設計，基本上都是空白，理由是廠(chǎng)家深化，而地下室土建施工較早完成，廠(chǎng)家介入時(shí)已經(jīng)沒(méi)有設置呼吸管、加油管的空間和可能。從而造成呼吸管設于室內，且沒(méi)有加油管，很多用戶(hù)的柴油只能從電梯人工運輸進(jìn)入機房，此舉不但效率低下而且安全性上也危險。
10、機房不可設于裙樓屋頂、二層及以上樓層
發(fā)電機房宜布置在首層或地下一、二層的理由如下：
（1）由于存在各種運輸車(chē)輛（包括人力車(chē)）通行通道，安裝、維修時(shí)方便發(fā)電機或零部件運輸；
（2）日用油箱加油，可直接從加油管管口重力加油；
（3）地下一般為車(chē)庫，容易找到位置，避免布置在人員密集場(chǎng)所的上一層、下一層或貼鄰；
（4）市政停電時(shí)使用發(fā)電機，運行噪音影響最小。
《民電標》6.1.2規定發(fā)電機房宜布置在首層、地下室、裙房屋面。6.1.11要求應設置輸油管道、預留移動(dòng)式輸油泵操作空間，輸油管底部設手動(dòng)泄油閥，雖然解決加油問(wèn)題，但污染環(huán)境，又存在風(fēng)險。如果建筑高度較高，如400m以上的建筑，也沒(méi)必要將發(fā)電機設于高樓層，可以在地下室設置高壓柴油發(fā)電機。
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圖5 柴油發(fā)電機組擺放距離 |
11、機房宜直接通往室外或安全出口
直接通往室外或安全出口，不是方便疏散，而是方便火災時(shí)從室外進(jìn)入應急人工啟動(dòng)柴油發(fā)電機，因此，位置也不宜距離消防車(chē)道、操作場(chǎng)地和消防控制室過(guò)遠。
12、機房應在設計時(shí)預留井道
當柴油發(fā)電機房設在地下時(shí)，宜貼鄰建筑外圍護墻體或頂板布置，機房的送、排風(fēng)管（井）道和排煙管（井）道應直通室外。實(shí)際上很多做不到，發(fā)電機房常常設于大地下室的幾何中心，也不能貼頂板，上面甚至還有樓層。但問(wèn)題不大，只需預留好各種井道，包括加油管、呼吸管井道等。
13、地下室機房，地面不宜局部下降，且至少墊150mm墊層
地下室消防排水能力小于消防用水，原因是允許地下室一定的蓄水深度，發(fā)電機房一般采用噴淋滅火，地面若局部下降，容易造成發(fā)電機被淹。
發(fā)電機房宜采用"頂凸"形式解決凈高問(wèn)題，結構底板平其他位置，至少墊150mm墊層，使一般地下室積水不能進(jìn)入，且提供埋管、設漏油溝空間。
當不得已地面需要局部下降，發(fā)電機房建議改用水噴霧等其他滅火系統。十五、發(fā)電機尾氣高空排放，應考慮熱動(dòng)力可能，盡量協(xié)調，采用尾氣凈化及低空排放方式。
由于環(huán)保原因，幾乎每個(gè)項目需要進(jìn)行評估，不少地方強制高空排放，而建設項目中，發(fā)電機房不一定在塔樓下方，需要水平敷設尾氣管，再通過(guò)高層建筑屋面排放，基本造成尾氣管不能排氣，柴油發(fā)電機不能啟動(dòng)。
14、集水坑不宜設于地下室機房?jì)?，宜設于附近，通過(guò)埋設排水管接入。
集水坑不設于機房?jì)?，避免潮濕，減少淹水風(fēng)險（排出管倒灌）。
15、防止油品流散的設施做法
《建規》5.4.15強制要求儲油間油箱的下部應設置防止油品流散的設施，大部分設計采用300高門(mén)檻，并設置防水措施。除此之外，應設微型積油坑，埋沙土收集漏油。有些項目，儲油間面積?。?m²出頭），門(mén)檻也只有200mm高，若油箱漏油，下方0.2立方不起作用。防止油品流散的設施做法，應核算門(mén)檻儲存容積大于油箱最大儲油容積。
16、油箱間不得設置地漏
油箱間設置地漏，違反《建規》5.4.15強制要求，但竟然存在不少這樣的設計。設計院的理由是參照07FJ05-9儲油間設置地漏。
07FJ05-9是《防空地下室移動(dòng)柴油電站》，平時(shí)可能是停車(chē)位等空間，臨戰時(shí)改成移動(dòng)柴油電站。儲油間設置地漏，不是平時(shí)或戰時(shí)排水，而是洗消排水，戰時(shí)電站均是染毒區，需要洗消，洗消廢水排至洗消集水坑收集，專(zhuān)業(yè)隊運輸至專(zhuān)業(yè)處理地方集中處理。
平時(shí)是停車(chē)或其他用途，沒(méi)有儲油，戰時(shí)儲油，但戰時(shí)不考慮消防，因此可行。08FJ04《防空地下室固定柴油電站》，更直接，儲油間設置積油溝連通發(fā)電機間積油溝，門(mén)檻也不需要。原因只有一個(gè)，戰時(shí)不考慮消防，一切消防規范在戰時(shí)不適應。GB 50098-2009《人民防空工程設計防火規范》也僅僅適合供平時(shí)使用（部分功能）的人防工程防火設計。
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