機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝 |
柴發(fā)機(jī)房的選址、土建條件、消防要求以及布置規(guī)定 |
摘要:柴油發(fā)電機(jī)組是民用建筑中常用的應(yīng)急電源,選用恰當(dāng)?shù)暮髠潆娫磥?lái)滿足緊急情況下消防負(fù)荷及其它重要負(fù)荷的供電要求,是民用建筑電氣設(shè)計(jì)中一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。對(duì)于僅用于消防和應(yīng)急方面的備用柴油發(fā)電機(jī)的容量估算,根據(jù)康明斯公司結(jié)合工程實(shí)踐總結(jié),初步設(shè)計(jì)階段可以按變壓器總?cè)萘康?0%~15% 進(jìn)行估算。目前來(lái)說(shuō),大部分用戶一般采用柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急交流電源,那么選用自備柴油發(fā)電機(jī)組之前,在建造機(jī)房上面應(yīng)注意哪幾方面的問(wèn)題呢?康明斯公司在本文中為你解讀機(jī)房建設(shè)中的設(shè)置要求及注意事項(xiàng)。
一、柴油發(fā)電機(jī)房的選址與設(shè)計(jì)條件
1、設(shè)計(jì)所需要的條件
(1)氣象條件:
柴油發(fā)電機(jī)的額定容量是按照40 ℃ 進(jìn)行測(cè)試的,只要外圍環(huán)境不長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)40 ℃,柴油發(fā)電機(jī)即可按照額定值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(2)海拔高度條件:
海拔的升高將導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力性能下降,如果在高原地區(qū)選擇柴油發(fā)電機(jī)不建議考慮超負(fù)荷運(yùn)行的可能。
(3)水質(zhì)條件:
水質(zhì)太硬將引起水冷系統(tǒng)的循環(huán)水沉淀水垢,降低傳導(dǎo)外壁的導(dǎo)熱效果,使冷卻水循環(huán)效率下降,導(dǎo)致機(jī)組溫升過(guò)快,發(fā)生事故,所以硬水的地區(qū)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組需考慮循環(huán)水提前進(jìn)行軟化。
(4)負(fù)荷容量等:
設(shè)備容量的統(tǒng)計(jì)首先需要滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求,如一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷,然后滿足建設(shè)方對(duì)于項(xiàng)目功能特點(diǎn)的個(gè)別要求,分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí)建議選擇消防負(fù)荷與重要的平時(shí)負(fù)荷之較大者,作為柴油發(fā)電機(jī)組的額定容量。
2、地址選擇原則
① 盡量選擇在通風(fēng)和散熱條件較好的位置,當(dāng)條件允許時(shí)機(jī)房最好設(shè)在首層。但是,高層建筑功能較復(fù)雜,對(duì)面積的利用率要高,尤其是首層,常用于對(duì)外營(yíng)業(yè),屬黃金地帶,難以占用。因此,一般把發(fā)電機(jī)房設(shè)在地下室的地下一層,不宜設(shè)在地下二層及以下。機(jī)房必須最少有一面靠建筑物外墻,為排熱氣管道通向室外及新風(fēng)入口創(chuàng)造必要的條件。
② 最好靠近低壓配電室或用電設(shè)備,這樣便于接線,減少電能損耗,也便于運(yùn)行管理。
③ 附近不應(yīng)有積水;不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方和貼鄰。
④ 遠(yuǎn)離人員集中的工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所。
⑤ 有便于運(yùn)輸設(shè)備的通道。
⑥ 盡量避開(kāi)建筑物的主入口、正立面等部位,以免排煙、排風(fēng)對(duì)其造成影響.柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣應(yīng)排至機(jī)房外,并進(jìn)行廢氣排放凈化處理。
⑦ 注意噪音對(duì)環(huán)境的影響。
⑧ 柴油發(fā)電機(jī)是一種高發(fā)熱量的動(dòng)力設(shè)備,在控制噪聲的同時(shí),如果忽略通風(fēng)散熱問(wèn)題,將會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成停機(jī)、火災(zāi)等。
圖1 柴發(fā)機(jī)房實(shí)景圖 |
圖2 柴油發(fā)電機(jī)房施工現(xiàn)場(chǎng) |
二、機(jī)房的土建條件
在機(jī)房土建設(shè)計(jì)時(shí),電氣設(shè)計(jì)人員須向土建設(shè)計(jì)人員提供土建條件。土建條件的內(nèi)容一般有以下幾點(diǎn):
1、機(jī)房尺寸
機(jī)房的高、長(zhǎng)、寬尺寸必須滿足發(fā)電機(jī)組的要求。對(duì)于小型發(fā)電機(jī)組,若油箱、電控箱與發(fā)電機(jī)組屬于同一整體,發(fā)電機(jī)組的中心線與機(jī)房的中軸線重合,則發(fā)電機(jī)組與墻之間要留有1.5m左右的巡視檢修通道,散熱器應(yīng)盡量靠近熱風(fēng)出口百葉窗。這樣可計(jì)算出機(jī)房的長(zhǎng)、寬、高所需尺寸;
2、進(jìn)出通道
要留有設(shè)備進(jìn)出門(mén)及值班人員進(jìn)出門(mén),設(shè)備進(jìn)出門(mén)要保證發(fā)電機(jī)組能推進(jìn)推出。如因條件限制,設(shè)備進(jìn)出的大門(mén)也可開(kāi)人員進(jìn)出的小門(mén);在針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)散熱器的地方要留熱風(fēng)排出百葉窗。如果不采用整體風(fēng)冷發(fā)電機(jī)組,要留有冷卻水管道過(guò)樓板的預(yù)留孔。
3、排煙通道
根據(jù)發(fā)電機(jī)組的高度及排煙方向,要在墻上預(yù)埋排煙管通道套管;
4、電線管道
要根據(jù)進(jìn)出線及電控箱位置,設(shè)置電纜溝或預(yù)埋管;
5、設(shè)備基礎(chǔ)和承重
設(shè)備基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)如圖3所示。根據(jù)發(fā)電機(jī)組重量,當(dāng)發(fā)電機(jī)組安裝在樓板上即不在最底層時(shí),都采用重混凝土基礎(chǔ),以免基礎(chǔ)過(guò)重而增加樓板荷重,設(shè)計(jì)時(shí)需把發(fā)電機(jī)組荷栽提供給結(jié)構(gòu)專業(yè)。當(dāng)發(fā)電機(jī)組位于建筑物底層時(shí),應(yīng)按發(fā)電機(jī)組要求設(shè)置混凝土基礎(chǔ)。底角螺絲可預(yù)埋,也可以等發(fā)電機(jī)組到達(dá)后在用電鉆打孔安裝。
6、機(jī)房通風(fēng)
通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖4所示。柴油發(fā)電機(jī)房的進(jìn)出風(fēng)不應(yīng)設(shè)在同一墻面上,以免形成氣流短路,影響散熱效果。但確有困難時(shí),應(yīng)出風(fēng)口在上部,進(jìn)風(fēng)口在下部,且兩者相距應(yīng)在2m以上。出風(fēng)口面積不應(yīng)小于柴油發(fā)電機(jī)散熱器面積的1.5倍;進(jìn)風(fēng)口面積不應(yīng)小于柴油發(fā)電機(jī)散熱器面積的1.8倍。在寒冷地區(qū)應(yīng)注意進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口平時(shí)對(duì)機(jī)房溫度的影響,以免機(jī)房溫度過(guò)低影響發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)。風(fēng)口與室外的連接處可設(shè)風(fēng)門(mén),平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)開(kāi)啟。
圖3 柴油發(fā)電機(jī)組水泥基礎(chǔ) |
圖4 柴油發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 |
三、機(jī)房消防要求
采用潔凈氣體火火系統(tǒng)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》柴油發(fā)電機(jī)房布置在高層建筑和裙樓內(nèi)時(shí),應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和除鹵代烷1211、1301以外的自動(dòng)火火系統(tǒng)從這條規(guī)范可以看出,對(duì)于高層建筑室內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)房的消防技術(shù),法規(guī)并不限制在一定要以水為介質(zhì)的自動(dòng)滅火系統(tǒng),亦可以采用氣體消防系統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)房燃料供給管道應(yīng)滿足下列規(guī)定:
1、儲(chǔ)油間要求
機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置儲(chǔ)油間時(shí),其總儲(chǔ)存量不應(yīng)大于1m³,儲(chǔ)油間應(yīng)采用耐火極限不低于3.00h的防火隔墻與發(fā)電機(jī)間分隔,設(shè)計(jì)圖如圖5所示;確需在防火隔墻上開(kāi)門(mén)時(shí),應(yīng)設(shè)置甲級(jí)防火門(mén)。
(1)應(yīng)在進(jìn)人建物前和設(shè)間內(nèi)設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)切斷閥。
(2)儲(chǔ)油間的油箱應(yīng)密閉,且應(yīng)設(shè)置通向室外的通氣管,通氣管應(yīng)設(shè)置帶阻火閥的呼吸閥油箱的下部應(yīng)設(shè)置紡織油品流散的設(shè)施。
(3)燃料供給管道的敷設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028的規(guī)定。
2、國(guó)標(biāo)文件的相關(guān)規(guī)定
應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻和1.50h的不燃性樓板與其他部位分隔,門(mén)應(yīng)采用甲級(jí)防火門(mén)。
(1)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與安裝》15D202-2,發(fā)電機(jī)房宜有兩個(gè)出入口,其中一個(gè)應(yīng)滿足搬運(yùn)發(fā)電機(jī)組的要求,門(mén)應(yīng)為甲級(jí)防火門(mén)(結(jié)構(gòu)如圖6所示),并應(yīng)采取隔聲措施,向外開(kāi)啟;發(fā)電機(jī)間與控制室、配電室之間的門(mén)和觀察窗應(yīng)采取防火、隔聲措施,門(mén)應(yīng)為甲級(jí)防火門(mén),并應(yīng)開(kāi)向發(fā)電機(jī)間。
(2)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《 民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 》GB51348-2019,機(jī)房面積在50㎡及以下時(shí)宜設(shè)置不少于一個(gè)出入口,在50㎡以上時(shí)宜設(shè)置不少于兩個(gè)出入口,其中一個(gè)應(yīng)滿足搬運(yùn)發(fā)電機(jī)組的需要;門(mén)應(yīng)為向外開(kāi)啟的甲級(jí)防火門(mén);發(fā)電機(jī)間與控制室、配電室之間的門(mén)和觀察窗應(yīng)采取防火、隔聲措施,門(mén)應(yīng)為甲級(jí)防火門(mén),并應(yīng)開(kāi)向發(fā)電機(jī)間。
(3)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與安裝》15D202-2,在民用建筑內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)置的儲(chǔ)油間,其總儲(chǔ)存量不應(yīng)大于1m³,儲(chǔ)油間應(yīng)采用耐火極限不低于3.00h的防火墻與發(fā)電機(jī)間隔開(kāi);確須在防火墻上開(kāi)門(mén)時(shí),應(yīng)設(shè)置甲級(jí)防火門(mén)。
(4)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《 民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 》GB51348-2019,儲(chǔ)油間應(yīng)采用防火墻與發(fā)電機(jī)間隔開(kāi);當(dāng)必須在防火墻上開(kāi)門(mén)時(shí),應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)。
圖5 柴發(fā)機(jī)房?jī)?chǔ)油間布置圖 |
圖6 柴油發(fā)電機(jī)房甲級(jí)防火門(mén) |
四、機(jī)房布置
1、機(jī)房設(shè)備的布置
機(jī)房單臺(tái)設(shè)備布置如圖7所示,一般應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)組容量大小和臺(tái)數(shù)而定,應(yīng)力求緊湊、經(jīng)濟(jì)合理、保證安全及便于維護(hù)。
(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)房只設(shè)一臺(tái)發(fā)電機(jī)組時(shí),如果發(fā)電機(jī)組容量在500kW及以下,則一般不設(shè)控制室,這時(shí)配電屏、控制屏宜布置在發(fā)電機(jī)端或發(fā)電機(jī)側(cè),其操作檢修通道的要求為屏前距發(fā)電機(jī)端不應(yīng)小于2m,屏前距發(fā)電機(jī)側(cè)不應(yīng)小于1.5m。
(2)對(duì)于單機(jī)容量在500kW及以上的多臺(tái)發(fā)電機(jī)組,考慮到運(yùn)行維護(hù)、管理和集中控制的方便,宜設(shè)控制室。
(3)一般將發(fā)電機(jī)控制屏、發(fā)電機(jī)組操作臺(tái)、動(dòng)力控制(屏)臺(tái)及照明配電箱等放在控制室。控制室的布置與低壓配電室的布置的技術(shù)要求相同。
(4)在機(jī)房?jī)?nèi),發(fā)電機(jī)組宜橫向布置(垂直布置),這樣,發(fā)電機(jī)組的中心線與機(jī)房的中軸線垂直,操作管理方便,管線短,布置緊湊。
(5)當(dāng)機(jī)房與控制及配電室毗鄰布置時(shí),發(fā)電機(jī)出線端宜布置在靠近控制及配電室一側(cè)。
2、機(jī)房配電導(dǎo)線選擇與敷設(shè)
柴油發(fā)電機(jī)房宜按潮濕環(huán)境選擇電力電纜或絕緣電線;發(fā)電機(jī)至配電屏的引出線宜采用銅芯電纜或封閉式母線;強(qiáng)電控制測(cè)量線路、勵(lì)磁線路應(yīng)選擇銅芯控制電纜或銅芯電線;控制線路、勵(lì)磁線路和電力配線宜穿鋼管埋地敷設(shè)或沿電纜溝敷設(shè),勵(lì)磁線路與主干線采用鋼管配電時(shí)可穿于同一管中。柴油發(fā)電機(jī)房固定照明須接應(yīng)急電源。
3、機(jī)房接地
通用型接地裝置如圖8所示。柴油發(fā)電機(jī)房一般應(yīng)用三種接地:
①工作接地:發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地;
②保護(hù)接地:電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼接地;
③防靜電接地:燃油系統(tǒng)的設(shè)備及管道接地。
各種接地可與其建筑的其他接地共用接地裝置,即采用聯(lián)合接地方式。
4、燃油的存放
在機(jī)房?jī)?nèi)或貯油間要有供8小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的日用油箱,但油量超過(guò)100L時(shí),宜放置在與機(jī)房有防火隔墻的專用貯油間。
圖7 柴發(fā)機(jī)房布置側(cè)面圖 |
圖8 柴發(fā)機(jī)房接地裝置示意圖 |
總結(jié):
綜上所述,康明斯公司建議用戶柴油發(fā)電機(jī)房一般設(shè)置于地下一層內(nèi),設(shè)置一臺(tái)或多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組,機(jī)組采用單機(jī)運(yùn)行或多臺(tái)并機(jī)運(yùn)行(并車的種類:自同期、粗同期、準(zhǔn)同期),柴油發(fā)電機(jī)為消防狀態(tài)下還是事故狀態(tài)下的設(shè)備進(jìn)行供電,根據(jù)甲方的使用需求進(jìn)行確定,如分開(kāi)供電則需要考慮分別設(shè)置出線柜。 對(duì)于單機(jī)容量在500KW及以上的多臺(tái)機(jī)組,考慮到運(yùn)行維護(hù)、管理和集中控制的方便,宜設(shè)控制室。一般將發(fā)電機(jī)控制屏、機(jī)組操作臺(tái)、動(dòng)力控制(屏)臺(tái)及照明配電箱等放在控制室??刂剖业牟贾门c低壓配電室的布置的技術(shù)要求相同。在機(jī)房?jī)?nèi),柴油發(fā)電機(jī)組宜橫向布置(垂直布置),這樣,機(jī)組的中心線與機(jī)房的中軸線垂直,操作管理方便,管線短,布置緊湊。當(dāng)機(jī)房與控制及配電室毗鄰布置時(shí),發(fā)電機(jī)出線端宜布置在靠近控制及配電室一側(cè)。
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