柴油柴油发电机房的温度、湿度要求及暖通布置

为了保证柴油柴发机房的操作程序，康明斯公司在本文中依据相关规范，从其操作特征出发，解析了柴油柴油发电机房规划中的几个要点，包括暖通布置的目的与原则、通气量计算、送排风形式、消防及损坏通风设计等内容，并且提出了柴油油机房暖通设计要兼顾日常、作业及故障3种工况。

      柴油发电机是作为应急或备用电源而设置的。根据JGJ16—2008《民用建筑电气布置规范》（简称《电气规范》）第6.1.1条规定：“柴油油机房可布置于建筑物的首层、地下1层或地下2层，不应规划在地下3层及以下。当布置在地下层时，应有通气、防潮、发电机组的排烟、消声和减振等方法并满足环保要求”。因此，无论机房位于地上还是地下，机房内适宜的天气环境和安全手段是确保发电机组正常运行的前提。

      柴油发电机房内的温度和湿度对发电机的正常运转非常重要。对于室内空气品质和工作环境的要求比较高，故而暖通系统规划需要遵循以下原则：

      柴发机组是一种内燃发电机组，通过压燃式柴油发电机使柴油燃烧的热能转变为机械功，并带动发电机发电，由柴油发电机、发电机和控制装置组成（如图1所示）。发电机组运转程序除出现机械功外，  清除余热的步骤有风冷和水冷之分，风冷发电机组在发电机机头装有气/水换热器和排气扇。

      发电机房应充分考虑降噪措施，在机房设计时柴油发电机试运行步骤详解，不宜将其布置在主立面或面向人员活动密集区的位置。降噪举措主要包括选型噪声小的环保机组、建筑吸声、隔声、通气消声、燃烧废气消声、机组隔振等，装配设计如图2所示。

      机房内噪音详细为中、高频噪音，故可在进、排风井内贴吸声玻璃棉，在风管上设置阻抗复合式消声器。值得注意的是，由于机组机头排气扇风压较小，在一些要素有限的噪声改造项目中，应根据设备数据确定是否需在冷却通气竖井外加设接力风机。

      柴油柴油发电机房暖通系统的效率和可靠性对于运营和保养人员来说非常重要。为了确保装置运转的效率和可靠性，设计时需要注意以下几点：

      北方冬天机房内应有值班采暖。根据防火要求，目前柴油油机房内有时设有自动喷水灭火系统，且常为湿式系统，此时更应采取必要的采暖办法保证消防设施安全。在机房的进风、排风装置上，宜设置不运转时自动关闭的电动阀门，以避免冷风损失。有人停留的控制室等宜单独设置，以便于独立控制室内空气参数。

      柴油发电机平时不运行，只在紧急情况下投入操作。暖通专业的规划内容包括平日工况、工作工况及事故工况。以下对这3种工况展开诠释。

      机房的温度对发电机的效率有很大影响，有关资料提出柴油机常见故障及解决办法，室温40℃以上时，每上升11℃，发电机的输出无力2%。发电机组运行时，室内温度和相对湿度应符合发电机组样本及有关电气规范的要求，一般夏天温度应不大于35℃，相对湿度应不大于75%。

      针对柴油柴油发电机房的室内温度和相对湿度《电气规范》中有如下要求：

      表1对柴油油机房的温湿度作了相应的规定，兼顾了平常工况和工作工况。《电气规范》第6.1.13.规定，宜利用自然通气解决发电机间内的余热，当无法满足温度要求时，应设置机械通风设备”。位于地下的机房，由于地下室密闭环境的构造，多采用机械通风手段。位于地上机房，通常采用机房自然进风（如图3所示），发电机组自带风扇排风（如图4所示）措施。

      作业工况柴油油机房的通气量按排查余热及稀释有害气体计算，并要取两者较大值。解除余热所需风量按下式计算：

      发电机组的散热量由生产服务商供应，当无主要数据时，可按以下估算：

      全封闭式发电机组取发电机额定功率的0.3-0.35，半封闭式发电机组取发电机组额定容量的0.5。稀释有害气体所需风量按≥20m3（kw·h）计算。排风系统风量为进风量减去燃烧空气所需新风量。燃烧空气所需新风量按7m3（kW·h）计算或由发电机公司供应相关参数。排风量应略大于进风量，使房间保持一定的负压状态。

      柴油发电机作为后备电源，平常大部分处于后备状态，只有在电网检修或紧急状态时开启。DL/T 5035—2016《发电厂供暖通风与空气调整规划规范》（简称《发电厂暖规》第6.16.3条规定：“柴油发电机室平常通气装置通风量应按换气次数不少于每小时10次计算”。因日常通风量与作业工况风量差异较大，故平日通气装置应单独设置。在发电机组不运转时，通气设备间歇运转，以达到对机房降温及防潮效果。且其通气风机应采用防爆型。

      根据表1的温湿度要求，平时工况机房寒冬较低温度应在5℃以上。对于采用自然通风策略的柴油柴油发电机房，未经解决的室外新风，直接进入室内，当室外温度≤5℃时，是无法满足机房对温度要求的。此室外温度可按通风室外计算温度考虑。笔者认为，室外通气计算温度≤5℃的区域是不应采用自然通风举措的。即使室外通风计算温度5℃区域，若设有自然通气策略，为了保证机房使用要求，机房与室外相通的通道应设电动密闭办法。特别是采用自然通风的防雨百叶应设电动风阀。当室外温度低于5℃时，应关闭风阀，起到与室外隔绝的用途。对于严寒与寒冷地区应设采暖方法。当夏季通气无法满足室内温度要求的地区应设空调装置，以满足机房温度要求。

      这与《电气规范》6.1.13.2的第4条“当环境温度达不到起动要求时，应采用局部或整机预热手段”的要求是一致的。正因如此，电气规范对自然通风的规定采用了“宜”的表述。因此，设计师应因地制宜，根据当地的气象条件，选购合适的通气步骤。

      对于机房位于地下或相对湿度较大地区，当平日通气不能保证相对湿度要求时，可考虑设置除湿机，作为补充举措，以减少平时通风布置功率。

      柴油柴发机房的损坏工况包括设气体灭火后的通气及因柴油挥发所需通气。柴油柴发机房需要具有偏高的防火性能，使之能在应急情况下保证供电。

      气体灭火装置主要用在不适于设置水灭火系统等其他灭火装置的环境中，比如计算机机房、移动通信基站(房)、备用电源室、电池室、通常的柴油柴发机房等。气体灭火系统是指日常灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火装置。并能在防护区空间内形CO2气体灭火系统成各方向均一的气体浓度，而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。装置包括贮存容器、容器阀、选购阀、液体单向阀、喷嘴和阀驱动装置构成，构造构造如图5所示，室内部署如图6所示。

      GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）（简称《建规》）第5.4.13要求机房不仅要有良好的防火分隔，还要设置灭火和报警设备。据此要求，其灭火设施是指设置自动喷水灭火装置，对于不能设置自动喷水灭火装置的机房，可设置其他灭火装置，如气体灭火等。对设置气体灭火的机房（由给排水专业确定），应设置气体灭火后通风举措，通气量按不小于5次h考虑。气体灭火通常采用七氟丙烷，因为其密度比空气重，故排风口应设在房间下部，排风口下绿至地面的距离不大于0.3m。对采用自然通风策略的机房，其室外防雨百叶应采用带电动密闭阀风口，以保证气体灭火时与外界隔绝。这与之前日常工况防雨百叶设电动风阀的要求是一致的。

      柴油柴油发电机房采用柴油作为燃料，可参照《建规》第9.3.16条文解释考虑柴油逸漏或挥发可燃性气体所导致的爆炸可能。应设故障通气，机房位于地上时，故障通气量不少于6次；机房位于半地下时地下时，事故通气量不少于12次。故障排风口的高度应根据所采用柴油密度设置。事故通风可结合气体灭火后通气规划，合用一套系统。故障通风的手动控制设备应在室内外便于操作的地点分别设置。故障通风（含平时通风）系统应设置导除静电接地步骤（包括法兰跨接）。损坏风机电源采用消防应急电源。

      根据《发电厂暖规》第6.16.9条规定“柴油发电机室、油箱间的通风机和电动百叶窗的发电机及电动执行机构应为防爆型。发电机应为直接连接，并应采用保安电源作为备载电源。”此条规定设计师应特别注意，由于风机采用防爆大家已有共识，但电动百叶窗的防爆要求往往容易忽视。

      现行规范标准中对柴油油机房的规划要求内容较少，缺乏系统、明确的规定。目前，采用通气方式是柴油柴发机房降温的首选，规划步骤中应结合各地的气象资料综合考虑。对采用自然通风设计的，应设置相应的保护手段，以满足平常、工作、损坏3种工况。良好的布置对保证发电机组正常运行及增长其使用时限至关重要。