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機房設(shè)計與設(shè)備安裝 |
人防柴油發(fā)電機房設(shè)計規(guī)范及要求 |
摘要：普通地下室是為穩(wěn)定地上建筑物或?qū)崿F(xiàn)某種用途而建的，沒有防護要求。作為人防工程的防空地下室，是根據(jù)人防工程防護要求專門設(shè)計的。隨著當今國際形勢的發(fā)展，我國加大了對人防工程的建設(shè)。為了保障人防地下室在戰(zhàn)時的通信、照明及必要的動力設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，地下柴油發(fā)電機房被廣泛采用。人防地下室柴油發(fā)電機房設(shè)計有其特殊性，特別是其冷卻給水系統(tǒng)與地面柴油發(fā)電機房有明顯的不同。本文中康明斯公司闡述了人防柴發(fā)機房的特點和規(guī)范要求，以及不同類型柴油發(fā)電機組的設(shè)計。
一、人防柴發(fā)機房的特點
普通地下室是為穩(wěn)定地上建筑物或?qū)崿F(xiàn)某種用途而建的，沒有防護要求。作為人防工程的防空地下室，是根據(jù)人防工程防護要求專門設(shè)計的。
（1）人防地下室頂板、側(cè)墻、地板都比普通地下室更厚實、堅固，除承重外還有一定抗沖擊波和常規(guī)炸彈爆轟波的能力。
（2）人防地下室結(jié)構(gòu)密閉，有濾毒通風設(shè)備，有防化學、生物戰(zhàn)劑的設(shè)備和能力，而普通地下室沒有。
（3）人防地下室的防震能力要比普通地下室好。
（4）人防地下室有室外安全進出口，普通地下室沒有。
二、規(guī)范要求與設(shè)置原則
1、設(shè)置規(guī)定
根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038－2005中第7.2.10條：“內(nèi)部電源的發(fā)電機組應(yīng)采用柴油發(fā)電機組，嚴禁采用汽油發(fā)電機組”。
第7.2.11條規(guī)定，下列工程應(yīng)在工程內(nèi)部設(shè)置柴油電站：
（1）中心醫(yī)院、急救醫(yī)院；
（2）救護站、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程、配套工程等防空地下室，建筑面積之和大于5000m2。
本條的第1款比較明確，第2款中要求設(shè)置柴油電站以及規(guī)范中其他條款要求就比較模糊。因此下列說明中進行了詳細解讀。
2、設(shè)置條件說明
設(shè)置柴油電站的有以下幾種情況：
（1）新建單個防空地下室的建筑面積大于5000m2,多層防空地下室中柴油電站應(yīng)設(shè)置在底層。
（2）新建建筑小區(qū)內(nèi)各種類型的多個單體防空地下室的建筑面積之和大于5000m2,這多個單體防空地下室可以相鄰的，也可以是分散布置的。
（3）新建防空地下室與已建而又未引接內(nèi)部電源的防空地下室建筑面積之和大于5000m2時。例如：某小區(qū)一期人防工程建筑面積小于5000m2未設(shè)置電站，當建造二期人防工程時，它的建筑面積與一期之和大于5000m2時。
（4）地面建筑因平時使用需要設(shè)置的柴油發(fā)電機組，為了使其在戰(zhàn)時也能發(fā)揮作用，有條件時應(yīng)設(shè)置在防護區(qū)內(nèi)，按戰(zhàn)時區(qū)域內(nèi)部電源設(shè)置。
（5）對于大型防空地下室，如設(shè)置一個柴油電站滿足不了低壓供電半徑要求時，可設(shè)置若干個移動電站或固定電站，分別給各防護單元供電。
3、選址要求
防空地下室的柴油電站選址滿足下列要求：
（1）靠近負荷中心;
（2）交通運輸、輸油、取水方便；
（3）管線進出比較方便。
4、電站選型要求
柴油電站的類型應(yīng)符合下列要求（除中心醫(yī)院、急救醫(yī)院）:
（1）發(fā)電機組總?cè)萘坎淮笥?20KW時，宜設(shè)移動電站，機組臺數(shù)宜為1～2臺；
（2）發(fā)電機組總?cè)萘看笥?20KW時，宜設(shè)固定電站，機組臺數(shù)不應(yīng)小于2臺，最多不宜超過4臺；
（3）當設(shè)置固定電站條件收到限制時，可設(shè)置2個或多個移動電站；
防空地下室電站的設(shè)計，應(yīng)優(yōu)先考慮作為區(qū)域電站使用，在工程方案設(shè)計階段，應(yīng)與當?shù)厝朔乐鞴懿块T溝通，了解相鄰周邊地塊防空地下室的規(guī)劃情況，除保證本人防工程戰(zhàn)時供電外，還向周邊供電半徑范圍內(nèi)的防空地下室供電。在柴油電站設(shè)計時，應(yīng)預(yù)留相應(yīng)的供電容量及出線回路，這樣可以減少柴油電站設(shè)置的數(shù)量，節(jié)約設(shè)備投資，減少設(shè)備用房的面積，擴大防空地下室平時使用的面積，提高平時的利用率。
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圖1 柴發(fā)機房標準安裝圖 |
圖2 人防柴發(fā)機房布置圖 |
三、人防柴油電站的分類
柴油電站按其設(shè)置的機組情況，可分為固定電站和移動電站。
1、固定電站
（1）固定電站是指發(fā)電機組固定設(shè)置，且具有獨立的通風、排煙、貯油等系統(tǒng)的柴油電站。
（2）移動電站是指具有運輸條件，發(fā)電機組可方便設(shè)置就位，且具有專用通風、排煙系統(tǒng)的柴油電站。
（3）由于中心醫(yī)院、急救醫(yī)院在戰(zhàn)時的重要性，要求設(shè)置固定電站。救護站、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程、配套工程的電站類型可根據(jù)柴油發(fā)電機組的容量決定。
（4）當大于常用功率120kW時設(shè)置固定電站，在120kW及以下時可設(shè)置移動電站。
（5）另外對于規(guī)模大，用電量大的工程，為了提高供電可靠性，簡化供電系統(tǒng)，減少建設(shè)初投資，可按防護單元組合，根據(jù)用電量設(shè)置多個移動電站。
（6）固定電站內(nèi)設(shè)置的柴油發(fā)電機組的臺數(shù)為2～4臺，單機容量不宜超過300kW。移動電站內(nèi)宜設(shè)置1～2臺柴油發(fā)電機組。
（7）固定電站應(yīng)設(shè)控制室，由于固定電站比移動式電站的技術(shù)要求較高，通風冷卻設(shè)施也較復(fù)雜，初投資和運行費用較移動電站高。
2、移動電站的設(shè)計
（1）移動電站設(shè)置于染毒區(qū)，并通過防毒通道與人防掩蔽部清潔區(qū)相通。戰(zhàn)時，人員掩蔽室清潔區(qū)的電氣工作人員可通過防毒通道進入移動電站并安全返回。
（2）移動電站應(yīng)設(shè)獨立的進風、排風、排煙系統(tǒng)，但不作獨立的防護單元。設(shè)計中移動電站可結(jié)合人防工程口部設(shè)置，電站內(nèi)設(shè)置由發(fā)電機間，進風擴散室、排風擴散室、排煙擴散室以及排煙排風豎井，儲油間，戰(zhàn)時水箱，污水集水井。
（3）進、排風擴散室盡量設(shè)置于機房的兩端，通風效果好，管道布置無交叉。
（4）機房內(nèi)設(shè)置一個不小于2m3的水箱，供柴油機組散熱器水箱的補充水量。發(fā)電機間應(yīng)向工程口部設(shè)置一個防護密閉門，門的大小應(yīng)滿足搬運機組的需要。
（5）進風擴散室也應(yīng)向工程口部設(shè)置一個防爆波活門，通過此門，可獲取新風，以及供人員檢修。排風、排煙豎井合用至地面后，應(yīng)與環(huán)境結(jié)合。
柴油發(fā)電機組的容量應(yīng)按戰(zhàn)時和平時供電容量的較大者確定。規(guī)范中有詳細的規(guī)定，此處不再復(fù)述。
四、柴發(fā)機房的供水系統(tǒng)
1、給水系統(tǒng)
給水布置如圖3所示，柴油發(fā)電機房的給水主要有以下幾個用途：
（1）防空地下室的柴油發(fā)電機房內(nèi)空氣冷卻。
（2）柴油發(fā)電機組本身冷卻用水。
（3）柴油發(fā)電機房的清潔用水。
（4）柴油電站于防空地下室主體之間的防毒通道內(nèi)的洗消用水。
2、 排水系統(tǒng)
排水布置如圖3所示，柴油發(fā)電站根據(jù)需要設(shè)置排水設(shè)施：
（1）沖洗地面的污水集水池、拖布池。
（2）簡易洗消間設(shè)收集洗消污水的集水坑。
（3）需要收集冷卻用水的設(shè)集水池。
這里我們需要注意的是，人防地下室在隔絕防護時間內(nèi)是不允許向外排水以免造成室內(nèi)負壓，所以在隔絕防護時間內(nèi)發(fā)電機組的高溫廢水需排至集水池。收集高溫廢水的集水池容量應(yīng)滿足隔絕防護時間內(nèi)冷卻水消耗量。
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圖3 人防發(fā)電機房給排水平面布置圖 |
3、 柴發(fā)冷卻系統(tǒng)
柴油電站主要有水冷和風冷兩種方式，我們設(shè)計過程中一般移動電站采用風冷，因為其柴油發(fā)電機功率較小，柴油發(fā)電機的散熱量較小，風冷一般就可以解決。但是如果柴油發(fā)電機功率較大，散熱量就會跟著變大，假如風冷的話要求的風井的散熱通風面積太大，由于人防地下室需考慮戰(zhàn)時防護，所以一般采用水冷的冷卻方式。
柴油發(fā)電機組水冷卻系統(tǒng)的選擇，應(yīng)根據(jù)水源情況、通風方式、柴油機型號等因素確定。柴油發(fā)電機組的冷卻水系統(tǒng)通常有重復(fù)式和循環(huán)式兩種系統(tǒng)。
（1）循環(huán)冷卻系統(tǒng)
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是經(jīng)常采用的水冷卻方式。在防空地下室內(nèi)設(shè)有多格冷卻水池（如圖4所示），將冷卻水的水溫降低，由循環(huán)水泵抽吸供水至柴油發(fā)電機組的冷卻設(shè)備，經(jīng)冷卻設(shè)備升溫的水回流至多格水池混合調(diào)節(jié)降溫再由循環(huán)泵抽吸供設(shè)備冷卻水的循環(huán)過程。當池水溫度過高時，可排掉一部分高溫水，再補充部分低溫的新水，達到節(jié)約原水的目的。
（2）重復(fù)冷卻水系統(tǒng)
柴油發(fā)電機房采用冷卻塔降低發(fā)電機室溫度（如圖5所示），其通風機使用后的冷卻水可作為柴油發(fā)電機組的冷卻水而重復(fù)使用。因為通風冷卻水溫度偏低，而柴油發(fā)電機組冷卻水要求水溫偏高些，當滿足這個條件時，宜采用重復(fù)冷卻水使用系統(tǒng)，冷卻后的高溫水排掉。
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圖4 柴油發(fā)電機組冷卻水池循環(huán)系統(tǒng) |
圖5 柴油發(fā)電機冷卻塔安裝圖 |
（3）遠置散熱實施方案
當?shù)叵率也裼桶l(fā)電機房具備進風井設(shè)置條件而無法找到合適的排風井時，可考慮采用遠置散熱設(shè)計方案。此方案建議只在上述特殊情況下采用，因為需要增加遠置散熱水箱及機房，建設(shè)成本超出自然排風井方式較多，約增加10%機組成本，且地面遠置散熱水箱距離機組越遠，散熱效果越不好，建設(shè)成本還會繼續(xù)增加。安裝如圖6所示，實施案例如圖7所示。
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圖6 柴油發(fā)電機遠置水箱安裝圖 |
圖7 柴發(fā)水箱遠置設(shè)計圖 |
4、 應(yīng)注意的問題
（1）電站內(nèi)各種給水設(shè)備的設(shè)置，要考慮工作人員操作調(diào)試方便，在滿足要求的情況下，應(yīng)相對集中布置，力求緊湊、合理、占用面積小。
（2）嚴禁給排水管道穿越貯油間，電站內(nèi)的用水管線宜設(shè)于地溝內(nèi)，地溝內(nèi)應(yīng)設(shè)排水地漏或集水坑。
（3）電站內(nèi)貯水池應(yīng)設(shè)蓋板、人孔、水位計、溢流管、放空管、爬梯等。柴油機、表冷器進出水管、水泵出水管均應(yīng)設(shè)壓力表、溫度計或預(yù)留測孔。
（4）當電站內(nèi)安裝多臺發(fā)電機組時，為保證多臺柴油機工作時進水流量分配均衡，可將進出水分配干管直徑比計算的加大1至2號，且不宜變徑。
總結(jié)：
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