摘要：介绍了超高层建筑应急柴油发电机房间、消防设施及发电机组排烟系统的深化设计,阐述了超高层建筑应急柴油发电机房内通风、消声降噪处理、配电与控制及接地系统的具体做法,以探讨超高层建筑应急柴油发电机房的深化设计。
关键词：超高层建筑 应急柴油发电机房 深化设计 通风 排烟 消声降噪 配电与控制 接地
1、引言
近年来,随着建筑业的发展,应急柴油发电机组在建筑中的应用变得越来越广泛。
应急柴油发电机组一般由柴油发动机、发电机、控制箱（柜）、油箱、起动和控制用蓄电池组、应急配电柜等部件组成。
应急柴油发电机组具有运行灵活、体积小、接线简单、安全可靠、操作维护简便,使用环境条件要求低等优点。
目前应急柴油发电机组做为消防设备及重要负荷的备用电源,已在超高层建筑、中高层、多层建筑、民用住宅、工厂等建筑中得到广泛应用。
本文结合实际工程对超高层建筑应急柴油发电机房及通风、防排烟等深化设计思路及方法进行阐述。
2、工程简介
本工程为重庆市某超高层建筑应急柴油发电机房工程,位于首层,层高6.8m,建筑面积约400m2,建筑平面为不规则多边形,设计安装4台柴油发电机组。
3、超高层建筑应急柴油发电机房间的深化设计
超高层建筑一般为一个地方区域内具有一定代表性的建筑物,往往位置的选择已由建筑专业设计,而机电专业做配合,既要满足相关规范、标准的要求以及业主要求,又要满足当地质量、安全、消防、环保等主管部门的要求。这就需要根据提供的位置对应急柴油发电机房间做深化设计。
应急柴油发电机房间深化设计在柴油发电机组、控制箱（柜）、油箱、起动和控制用蓄电池组、应急配电柜,进风消声器、排风消声器、排烟管道及排烟消声器、机房内排烟、排风管道等按实际产品尺寸深化布置后,再进行详细的房间布置设计。
4、超高层建筑应急柴油发电机房的通风
应急柴油发电机组的通风包括机组所需要的进风和排风。应急柴油发电机组参数如下:(如表1)
4.1 应急柴油发电机组进风
进风量=排风量+燃气量=(2040+103)*2+(1800+98)*2=8082m3/min。
根据现场实际情况,采用自然进风方式,进风消声器片间流速360m/min。有效进风面积=进风量/进风消声器片间流速=8082/360=22.45m2。采用百叶窗通风面积为60%,所需要百叶窗面积=有效进风面积/通风率=22.45/0.6=37.41m2。根据现场建筑及结构的实际情况,设计两个通风口,通风口1面积为4.5（L）*2.8（H）=12.60m2,通风口2面积为6.4（L）*4.0（H）=25.60m2,总面积为12.60+25.60=38.20m2>37.41m2。满足进风要求。
4.2 应急柴油发电机组排风
每台机组单独设置排风口,总的有效排风面积=0.9*总进风有效面积=0.9*38.20=34.38m2。由于机房限制,经复核发电机组排风扇要承受最大背压大于允许的背压,因此,采用在每台机组排风扇出口增加两台加力排风机（对应MGS1200B,主要参数:380V、18.5KW、54000m3/h、600Pa;对应MGS1400B,主要参数:380V、18.5KW、62000m3/h、600Pa）以使发电机组排风扇承受的背压在允许的范围内。
4.3 应急柴油发电机组散辐射热
考虑到机房进风位置的情况,每台机组单独设置一台导流风机（对应MGS1200B,主要参数:380V、11KW、38000m3/h、200Pa;对应MGS1400B,主要参数:380V、11KW、44000m3/h、200Pa）用于满足机组散辐射热需要。
4.4 油箱间通风
油箱间进风为带防火阀百叶窗设置于油箱间低位,从柴油发电机间进风,发电机间设置一台低噪声防爆轴流风机（主要参数:380V、0.55KW、5300m3/h、166Pa）用于油箱间高位排风。
4.5 发电机间通风
发电机间设置一台通风机(主要参数:380V、11KW、36000m3/h、400Pa)用于平时机房内的换气散热,以及机组停机后机房散热。
5、发电机排烟
每台发电机组各设置一根DN350mm的排烟管,配置相应的膨胀节、固定支架、导向支架、滑动支架、弹簧支架。水平排烟管保持0.5%的坡度坡向末端立管,末端立管顶部设置防雨帽,底部设置黄铜阀门一个,用于排烟管排放雨水。管路设计好后对排气系统进行承受背压复核,经复核,排气系统所承受实际背压小于6KPa,满足要求。
6、消声降噪处理
6.1 机组消声降噪
(1)每台机组分别设置两级消声器,第一级设置住宅型消声器,第二级设置工业型消声器。(2)机房进风口均设置进风消声器,每台机组分别设置排风消声器。
6.2 机房消声降噪
(1)内墙采用吸音墙面做法施工,天花按吸音吊顶做法施工。(2)机房通向外部的门采用防火隔音门。(3)穿越机房的管道全部做好密封。
7、配电与控制系统
7.1 机房配电
7.1.1 机房照明
机房照明分为发电机间照明及油箱间照明。发电机间照明设置2×28W普通荧光灯,油箱间设置2×28W防爆荧光灯,正常状态为市电供电,应急状态由柴油发电机组供电,柴油发电机组不能正常工作时,由EPS供电。
照明灯具在顶部机电管线布置好后,布置于顶部机电管线下方,以使灯光不被管线遮挡,满足机房平时照明及维修保养要求。
7.1.2 机房动力
机房动力分为柴油发电机组输出配电及机房受电。
(1)机房输出配电。机房柴油发电机组输出采用WDZAYJY-1×800m2单芯电缆并联后通过桥架引至发电机配电柜后,再采用母线槽配出至低压配电柜。
(2)机房受电。机房受电包括机房插座和机房风机动力。机房插座正常状态为市电供电,应急状态由柴油发电机组供电,柴油发电机组不能正常工作时,由EPS供电。
机房风机中油箱间排风机及发电机间平时排风机为市电供电,机组导流风机及机组加力排风机正常状态为市电供电,应急状态由柴油发电机组启动且能正常带载后供电。
7.2 机房控制系统
7.2.1 机组控制系统
机组控制系统包括机组自身控制、机组辅助控制、输配电控制。机组自身控制为基本的控制,是机组自有功能,机组辅助控制深化设计为满足机组充电机、充电电流、空间加热器、水套加热器、启动失败计数、模拟市电失电功能的监测与控制。输配电控制深化设计为满足机组空载启动、带载启动的自动合闸控制以及手动合闸控制以及合闸、分闸故障监测。
7.2.2 油路控制系统
油路控制系统分为油箱液位报警控制及机组紧急停止供油。油箱液位报警控制设计为在发电机房外墙设置报警控制箱,包含油箱低油位报警开启供油电动阀、超高油位报警并关闭供油电动阀的功能。机组紧急停止供油设计为在发电机房外墙设置紧急拉手掣在发生机组漏油事故时紧急切断供油,防止油气扩散。
7.2.3 风机控制系统
风机控制系统包括油箱间排风机、发电机间平时排风机及机组导流风机、机组加力排风机控制。油箱间排风机、发电机间平时排风机采用手动控制及自动时BAS控制。机组导流风机、机组加力排风机采用手动控制及自动时发电机启动后延时启动。
8、消防
(1)根据发电机组的布置,在发电机组正上方设置智能感温探测器,其余位置设置智能感烟探测器,在发电机房内门边设置手动报警按钮、声光报警器、消防电话,均接入火灾报警系统。(2)发电机房灭火系统采用水喷雾系统,发电机房内按平面保护和立体保护设置水喷雾灭火喷头,与火灾报警系统联动。
9、接地
9.1 等电位联结
(1)发电机房内设置总接地端子板与沿墙设置的一圈40×4mm热镀锌接地扁钢牢靠连接,此接地扁钢3处与建筑结构内接地钢筋牢靠连接。(2)从一圈接地扁钢最近距离引一根40×4mm热镀锌接地扁钢至每台柴油发电机组,并做牢靠连接。从一圈接地扁钢最近距离引一根40×4mm热镀锌接地扁钢至每个油箱,并做牢靠连接。(3)设置1个局部等电位端子板与沿墙设置的一圈40×4mm热镀锌接地扁钢连接,用于供、回油管接地。(4)发电机房内百页窗、风管道、排烟管道、消声材料金属固定框架、电池架、透气管均与接地扁钢牢靠连接。
9.2 金属部件接地
(1)设置1个局部接地端子板与沿墙设置的一圈40×4mm热镀锌接地扁钢牢靠连接,用于配电箱及控制箱外壳接地。从一圈接地扁钢最近距离引一根40×4mm热镀锌接地扁钢至发电机配电柜,并做牢靠连接。(2)电缆桥架、金属电线管、母线槽外壳均与接地扁钢牢靠连接。
参考文献
[1]张树洋,陈文博.柴油发电机高温烟管安装要点[J].安装,2007(8).
[2]罗畅.柴油发电机房的设计[J].建材与装饰（下旬刊）,2008(5).
[3]刘贵廷.人民防空地下室柴油发电机房（风冷）通风设计[J].暖通空调,2008(1).