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          對民用建筑中應(yīng)急柴油發(fā)電機房設(shè)計中須注意的問題

          作者:handler發(fā)布時間:2021-06-03 10:44點擊:4208 次

          對民用建筑中應(yīng)急柴油發(fā)電機房設(shè)計中須注意的問題:包括選址、進、排風(fēng)口、煙道的設(shè)計和應(yīng)其它專業(yè)配合的問題進行了總結(jié)。

          隨著社會的發(fā)展,人民生活水平的提高,在現(xiàn)代民用建筑當(dāng)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,不僅有消防泵、噴淋泵等消防設(shè)備,還有需要可靠供電的生活泵、電梯等用電設(shè)備,為滿足這些設(shè)備用電的可靠性,當(dāng)市政電網(wǎng)無法提供兩路獨立電源時,在設(shè)計中采用柴油發(fā)電機組作為備用電源的方法被普遍采用。

          雖然柴油燃點較高,發(fā)生火災(zāi)危險性相對較小,但是在民用建筑中是將柴油發(fā)電機組設(shè)置在建筑物主體內(nèi),從理論上來說肯定還是有危險性的,再考慮到機組運行過程中通風(fēng)、噪音、振動等問題,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方面。

          1.發(fā)電機房位置的選擇和布置:

          1.1考慮到發(fā)電機房的進風(fēng)、排風(fēng)、排煙等情況,根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》的要求,柴油發(fā)電機房宜布置在首層,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,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,給機房設(shè)計帶來一系列不利因素,設(shè)計時要注意好,機房選址時應(yīng)注意以下幾點:

          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 機房內(nèi)設(shè)儲油間.

          1.2 機房的布置 

          1.2.1 柴油發(fā)電機房應(yīng)采用耐火極限不低于2.00小時的隔墻和1.50小時的樓板與其它部位隔開;

          1.2.2 機房應(yīng)有兩個出入口,其中一個出口的大小應(yīng)滿足搬運機組的要求,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 機房內(nèi)設(shè)備的布置應(yīng)滿足《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》的要求,力求緊湊、保證安全及便于操作和維護。

          2.進、排風(fēng)的設(shè)計

          柴油發(fā)電機房的通風(fēng)問題是機房設(shè)計中要特別注意解決的問題,特別是機房位于地下室更要處理好,否則會直接影響發(fā)電機組的運行。機組的排風(fēng)一般應(yīng)設(shè)熱風(fēng)管道有組織的進行,不宜讓柴油機散熱器把熱量散在機房內(nèi),熱風(fēng)管道與柴油機散熱器連在一起,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可設(shè)管導(dǎo)出。機房內(nèi)要有足夠的新風(fēng)補充,進風(fēng)一般為自然進風(fēng)方式,進風(fēng)口宜正對發(fā)電機端或發(fā)電機端兩側(cè)。進風(fēng)口與出風(fēng)口宜分別設(shè)在機房兩端,以免形成氣流短路,影響散熱效果。典型的進、排風(fēng)口布置如方案一~四。.

          方案一的布置完全符合上面各條件的要求,是最優(yōu)選擇。但在實際設(shè)計中在建筑平面上無法找到兩面臨外墻的發(fā)電機房。僅一面臨外墻,方案二的布置是設(shè)計中可以選擇的方案,此方案進、排風(fēng)口的位置不應(yīng)設(shè)在同一高度,一般小于800kW的發(fā)電機組進排風(fēng)口的間距應(yīng)在10米左右;方案三是在建筑平面實在無法找到靠外墻的機房位置,機房設(shè)于建筑物中間,此方案進、排

          風(fēng)應(yīng)設(shè)管道,排風(fēng)管道應(yīng)作隔熱處理,此方案不宜選用;方案四為一典型錯誤方案,無新風(fēng)進入,而廢氣排進地下室,嚴(yán)重影響地下室的空氣質(zhì)量,不符合環(huán)保要求。

           3 排煙系統(tǒng)

            柴油發(fā)電機組燃燒時除了會產(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。據(jù)有關(guān)資料顯示,柴油發(fā)電機組在運行過程中,每產(chǎn)生1千瓦小時的電能,大約會產(chǎn)生二氧化流3.7克,一氧化氮1.5克,二氧化碳860克,還有因為燃燒不充分所產(chǎn)生的積碳,如果對廢氣不加以處理而任由其排放,對環(huán)境產(chǎn)生污染,達不到環(huán)保要求。因此應(yīng)在機房設(shè)置噴淋間,內(nèi)裝設(shè)一成套的沖擊式水浴除塵系統(tǒng)。主要是通過煙氣高速撞擊水面,污燃物由于動能作用被水面吸附,從而達到清洗煙氣和降低溫度的效果。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,應(yīng)選取相應(yīng)的補償器;對于機房內(nèi)和人易接觸的地方,應(yīng)用隔熱材料厚(50mm)包裹煙管,在包扎時必須保證隔熱材料不影響排煙軟管和補償器的自由膨縮。

          煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外,也可采用預(yù)制專業(yè)煙井的作法。專業(yè)煙井一般采用耐火磚材料,且井壁分內(nèi)中外三層,內(nèi)層為耐火磚砌的工作層,外層為普通磚砌的裝飾層,中間為2~5mm厚的空氣層,作為保溫阻尼層,這樣煙道就可以承受500 C以上的高溫,在噴淋間除塵系統(tǒng)失靈的情況下,發(fā)電機組運行不致影響煙道的壽命。(見圖1)

                   為保證除塵設(shè)備用水,機組冷凍液補水,以及沖洗機房地面用水,發(fā)電機房應(yīng)設(shè)置拖布池。

          4.日用油箱間

                   根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定按柴油發(fā)電機運行3~8小時設(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小時的需要量,而根據(jù)建筑設(shè)計防火規(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算:

          V=G*C/r/A

          V-----日用油箱間的容積(m3);

          G-----柴油機燃料的消耗量(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------供油時間(3~8h)。

                   儲油間應(yīng)采用防火墻與發(fā)電機間隔開,當(dāng)必須在防火墻上開門時,應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門,并向發(fā)電機間開啟。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

                   據(jù)發(fā)電機相關(guān)廠家樣本可知,發(fā)電機組的重量約在4~8噸,而其中的柴油機轉(zhuǎn)速一般為1500轉(zhuǎn)/分,這么沉重的東西在高速運行時,必須采取一定的減振措施。為了減低振動,根據(jù)柴油機組尺寸,設(shè)置一個高20cm的混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)各邊應(yīng)超出機組最寬處15~30cm,當(dāng)進行機組安裝時,在基礎(chǔ)相對于機組底架上的固定螺栓位置鉆孔,然后用膨脹螺栓將機組固定。采取這一措施,機組的振動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,除了要提供機組的靜負荷,混凝土基礎(chǔ)的體積,還應(yīng)考慮機組的動負荷,動負荷可向相關(guān)的廠家索取,也可按機組靜負荷的1.5倍考慮。

                   鋼筋混凝土基礎(chǔ)必須保證一定的養(yǎng)護期,設(shè)備才可就位?;A(chǔ)四周應(yīng)設(shè)計10cm的油槽,可以方便清理設(shè)備滴漏的燃油或潤滑油。

          6.機房接地

                   柴油發(fā)電機房一般應(yīng)有三種接地:工作接地:發(fā)電機中性點接地;保護接地: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)計時應(yīng)在機房設(shè)接地預(yù)埋件。

           

          柴油發(fā)電機房的設(shè)計

          實踐證明,設(shè)計合理、安裝規(guī)范的機房將會進一步提高系統(tǒng)的可靠性、易用性和安全性,柴油發(fā)電機組及其附屬設(shè)備的管理、維護、保養(yǎng)將更加便利。簡單的歸納一下,主要注意的是以下幾點: 

          1.空間

          發(fā)電機房的位置應(yīng)盡量遠離居民區(qū),以減少機組噪聲及排放對居民的影響,機房應(yīng)盡量在開闊場地上修建。以利于機組及附件的進出和通風(fēng)散熱。機房的空間應(yīng)充分考慮機組及附件的體積,保證機組和附件有足夠的安裝空間。

          2.通風(fēng)及防塵

          這兩個方面是矛盾的,通風(fēng)良好,則防塵性能必然適當(dāng)下降,過于考慮防塵,則會影響機房的通風(fēng)。這就需要機房設(shè)計人員根據(jù)實際情況進行計算和協(xié)調(diào)。

          通風(fēng)的計算主要涉及機房的進風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)機組燃燒所需的燃氣量和機組散熱所需的換氣量進行計算,燃氣量和換氣量之和便是機房的通風(fēng)量,當(dāng)然這是一個變化值,是隨機房的溫升而變化。通常機房的通風(fēng)量是根據(jù)機房的溫升控制在5℃-10℃以內(nèi)的情況下計算出來的,這也是比較高的要求。將機房溫升控制在5℃-10℃以內(nèi)時的燃氣量和換氣量,便是此時機房的通風(fēng)量,根據(jù)通風(fēng)量便可計算進排風(fēng)口的尺寸。

          機房防塵不好,也會對設(shè)備產(chǎn)生危害,在保證機房通風(fēng)的情況下,同時考慮到機房的防塵作用,加裝進風(fēng)排風(fēng)百葉,保證機房的風(fēng)質(zhì)和風(fēng)量。 

          3.降噪 

          環(huán)保已經(jīng)不是新名詞了,如何保證我們的工作環(huán)境和生活環(huán)境呢?治理噪聲是一個復(fù)雜的工程,用戶根據(jù)自己的條件和要求,并參照有關(guān)國家規(guī)范,將其控制在所能接受的合理范圍內(nèi)。 

          治理噪聲首先要分析噪聲源及頻譜,發(fā)電機組噪聲主要來自以下幾個方面:燃燒噪聲、機械噪聲及排氣噪聲,其中排氣噪聲為整個機房噪音的最高點,治理時需多加注意。該幾種 噪聲無規(guī)律雜亂組合之后,主頻率峰為125Hz-500Hz,屬于寬帶偏中低頻突出噪聲。治理起來比較麻煩。

          噪聲治理方法主要有兩種,一種是降低聲源噪聲;另一種是控制噪聲傳播途徑,發(fā)電機房噪聲治理主要是在傳播途徑上做文章,降低聲源噪聲主要由生產(chǎn)廠家實現(xiàn)的??刂圃肼晜鞑ネ緩降暮诵氖抢寐暡ㄔ趥鞑ブ凶匀凰p作用去縮小噪聲的污染面,具體措施有以下幾種:吸聲處理、隔聲處理、改變傳播方向等。在實際工程中有時用其一種,有時三中手段并用,如對進機房進排風(fēng)口進行吸聲、隔聲處理;排煙口改變噪聲傳播方向;墻面及吊頂進行吸聲處理等。

          4.采光及消防

          機房亮度不夠,不利于工作人員檢修機組,甚至有些機房未安裝照明燈,致使夜間無法工作,嚴(yán)重影響了設(shè)備的維護。采光、照明也應(yīng)該列為標(biāo)準(zhǔn)化機房的重要內(nèi)容。

          如果機房進行了降噪處理,采光窗必須使用隔聲采光窗,防止噪聲傳出。如果機房進行了通風(fēng)防塵處理,進排風(fēng)使用百葉窗,機房內(nèi)亮度不夠,還須增設(shè)采光窗。機房必須安裝照明燈,必須使用防爆燈泡。不管采光還是照明,都要保證機房有足夠的亮度。

          另外,為防止出現(xiàn)萬一情況,機房必須配有專用消防設(shè)施。

          5.機房附件的選配和布置

          試想,機房雜亂無章,電纜、油管共用同一個地槽;油箱、油管漏油嚴(yán)重,機房內(nèi)油霧很大;油桶、工具、掃帚、拖布,隨意擺放等等,如何能夠讓人覺得安心?

          1、油箱:盡量選用質(zhì)量較好的標(biāo)準(zhǔn)型油箱,密封性好,不漏油,油箱應(yīng)配有出油口,回油口、注油口、放油口、溢油口、油位顯示計,容積按機組連續(xù)工作12小時用油量選擇為妥。油箱密封性致關(guān)重要,否則漏油是令維護人員很頭痛的事。油霧過大會腐蝕橡膠、金屬等元件,而且還具有一定的危險性;油霧和灰塵粘附在機組及設(shè)備表面,很難清潔。另外,油箱的擺放位置要遠離機組,最好有專用的房間。

          2、油管:最好不用塑料或橡膠軟管,時間長經(jīng)柴油腐蝕,油管會變性,易漏油,油管應(yīng)該選用硬質(zhì)銅管或鍍鋅鋼管,與機組連接要緊密,防止漏油。另外,油管也須有專用的地槽或穿管,不能和電纜同槽,油槽及電纜均須有活動蓋板。

          3、排煙管:渦輪增壓器,排煙管及消音器應(yīng)用耐高溫的玻璃絲棉或硅酸鋁包扎,起隔熱、降噪作用,戶外排煙口應(yīng)朝向空中,安裝防雨帽。

          4、充電器、電池;充電器最好選用智能型,無須人員操作,安裝在起動電池就近的地方;起動蓄電池最好選用密封免維護電池,安裝在電池支架上。

          5、其他:機房內(nèi)不要堆放油桶,工具等雜物,平時多注意清潔。

          以上是標(biāo)準(zhǔn)化機房有關(guān)要求的介紹,在具體實施過程中,有時需還要根據(jù)用戶的具體要求和現(xiàn)有條件度身設(shè)計改造方案。

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