機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝 |
高層建筑中柴油發(fā)電機(jī)房的設(shè)計(jì)要點(diǎn) |
導(dǎo)讀:隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市面貌日新月異,神州大地高樓林立。確保高層建筑的不間斷供電顯得尤為重要;許多高層建筑均采用市電加應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組供電以確保能可靠地不間斷供電。高層建筑由于其自身的特點(diǎn)對(duì)所選用的柴油發(fā)電機(jī)組有特殊的要求,同時(shí)高層建筑的發(fā)電機(jī)組房設(shè)計(jì)與發(fā)電機(jī)組安裝也有其特殊性,以下對(duì)此作初步的介紹與探討。
騰訊數(shù)據(jù)中心柴發(fā)機(jī)房案例
一、高層建筑的特點(diǎn)及設(shè)備選用
高層建筑由于住戶眾多,擁有中央空調(diào)、電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、照明燈等大量電器,用電量較大,所選用的發(fā)電機(jī)組容量相對(duì)較大一般都有數(shù)百千瓦,甚至達(dá)上千千瓦。高層建筑多為寫(xiě)字樓、高級(jí)商場(chǎng)、賓館或高級(jí)公寓樓,對(duì)供電質(zhì)量及供電的可靠性要求較高,要求能不間斷供電,一般要求市電停電后1~3分鐘內(nèi)能恢復(fù)供電,因此對(duì)發(fā)電機(jī)組的快速應(yīng)急啟動(dòng),應(yīng)急加載能力及可靠性要求很高。
在這種場(chǎng)合用戶大多選用自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組(自啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組)。高層建筑大多位于市中心,繁華商業(yè)區(qū),受地理?xiàng)l件的限制大部份的發(fā)電機(jī)組房均建在大樓最底層的地下室中。機(jī)房空間狹小,排氣、排煙、供油困難。這樣就要求發(fā)電機(jī)組體積小,重量輕,便于搬運(yùn)安裝。自啟動(dòng)康明斯柴油發(fā)電機(jī)組白于其體積較小、重量較輕、自動(dòng)化程度高,運(yùn)行可靠性高而自然而然地成為高層建筑最經(jīng)常選用的發(fā)電機(jī)組。
由于其供電量需求大,通常會(huì)配備雙機(jī)和多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)后對(duì)其供電,所以發(fā)電機(jī)組房的難度增大。再加上商業(yè)性質(zhì)對(duì)環(huán)保要求極其嚴(yán)格,內(nèi)部的噪音是必須控制在機(jī)房?jī)?nèi),不可傳播到室外影響整體商業(yè)價(jià)值。因此,設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃高層建筑的柴發(fā)機(jī)房時(shí)應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行,切不可只考慮成本而降低預(yù)算,導(dǎo)致后期機(jī)房建設(shè)陷入困境。
雙機(jī)柴發(fā)機(jī)房建設(shè)示意圖
二、機(jī)房設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
高層建筑的發(fā)電機(jī)組房有其特殊性,受自身?xiàng)l件的限制,機(jī)房一般設(shè)在大樓的地下室,機(jī)房空間狹小,排氣、排煙困難,無(wú)法貯存大量的燃油。為使發(fā)電機(jī)組能正常工作,機(jī)房設(shè)計(jì)及發(fā)電機(jī)組的正確安裝尤為重要。
(1)發(fā)電機(jī)組應(yīng)放置于獨(dú)立房間并盡量靠近主配電旁。機(jī)旁應(yīng)按通風(fēng)、供油、排氣、排煙的條件來(lái)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。
(2)機(jī)房應(yīng)充分考慮操作人員操作、維護(hù)、保養(yǎng)方便,應(yīng)留出所需的空同,兩邊應(yīng)最少留有1.5m的空間,機(jī)頂?shù)教旎ò逡鄳?yīng)留有一定高度以便維修時(shí)拆卸。
(3)安放發(fā)電機(jī)組的臺(tái)基應(yīng)有足夠的承受力,基礎(chǔ)水泥厚度應(yīng)在0.6~1.2m之間,并高出地面0.5m左右,臺(tái)基應(yīng)比發(fā)電機(jī)組底座稍大,每邊約有0.15m,且臺(tái)基四固應(yīng)砌有排污溝、電纜、管道溝。
(4)靠近發(fā)電機(jī)組散熱器端的墻上須留有孔口使散熱器排放的熱風(fēng)能排至室外,孔口面積應(yīng)與散熱器面積一致或稍大些.孔口應(yīng)與散熱器對(duì)齊,盡量使熱風(fēng)排至室外而不致于被墻擋回室內(nèi),若排風(fēng)孔外有擋墻則兩者之間應(yīng)有一定距離,其距離約為散熱器之高度。
發(fā)電機(jī)房設(shè)計(jì)立面圖 |
發(fā)電機(jī)房設(shè)計(jì)平面圖 |
三、機(jī)房選址和布置原則
1、選址原則
柴油發(fā)電機(jī)組房應(yīng)靠近一級(jí)負(fù)荷或變配電室,可設(shè)置在建筑物的首層、地下一層或地下二層,不應(yīng)布置在地下三層及以下。設(shè)置于地下時(shí),不應(yīng)設(shè)在四周無(wú)外墻的房間,應(yīng)該為熱風(fēng)管道和排煙管道排出室外創(chuàng)造條件;盡量避開(kāi)建筑物的主入口、正立面等部位,以免排風(fēng)、排煙對(duì)其造成影響;不應(yīng)設(shè)置在潮濕場(chǎng)所的正下方或相鄰。
(1) 不應(yīng)設(shè)在四周?外墻的房間, 為熱風(fēng)管道和排煙管道伸出室外創(chuàng)造有利條件;
(2)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;
(3)注意噪聲對(duì)環(huán)境的影響;
(4) 宜靠近建筑物的變電室,這樣便于接線, 減少電能損耗,也便于運(yùn)輸管理;
(5)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。
2、布置原則
(1)機(jī)房應(yīng)包括發(fā)電機(jī)組間、控制室、儲(chǔ)油間、備品備件儲(chǔ)藏室等用房,設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)工程具體情況進(jìn)行取舍、合并或添減。
(2)單機(jī)容量不大于500kW的單臺(tái)發(fā)電機(jī)組可不設(shè)控制室。
(3)機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)油間,其總存儲(chǔ)量不應(yīng)超過(guò)8h的燃油量,儲(chǔ)油間內(nèi)照明燈具、開(kāi)關(guān)、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器采用防爆型。
(4)柴油發(fā)電機(jī)組房應(yīng)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口、熱風(fēng)出口、排煙管。
(5)機(jī)房應(yīng)有足夠的新風(fēng)補(bǔ)充,進(jìn)風(fēng)一般為自然進(jìn)風(fēng)方式,進(jìn)風(fēng)口的面積應(yīng)為散熱器面積的1.6倍,且進(jìn)風(fēng)口宜正對(duì)發(fā)電機(jī)組端或發(fā)電機(jī)組兩側(cè)。
(6)發(fā)電機(jī)組的熱風(fēng)出口應(yīng)靠近并正對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組散熱器,熱風(fēng)出口的面積應(yīng)為散熱器面積的1.5倍。
(7)進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜分別設(shè)在機(jī)房?jī)啥耍悦庑纬蓺饬鞫搪罚绊懮嵝Ч?/span>
(8)柴油發(fā)電機(jī)組燃燒時(shí)除了會(huì)產(chǎn)生大量熱氣外,還會(huì)產(chǎn)生大量燃燒廢氣。這些廢氣必須經(jīng)過(guò)專門(mén)處理后,才能由專用的排煙豎井排至空氣中。
(9)每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組的排煙管應(yīng)單獨(dú)引至排煙道,宜架空敷設(shè),也可敷設(shè)在地溝里。
(10)排煙管與柴油發(fā)電機(jī)組排煙口連接處應(yīng)裝設(shè)彈性波紋管,排煙管穿墻處加消聲阻燃套管。
(11)機(jī)房不宜放在人員密集或大樓主出入口正下方,機(jī)房排煙應(yīng)避開(kāi)居民敏感區(qū),排煙口宜內(nèi)置排煙道至屋頂。當(dāng)排煙口設(shè)置在裙房屋頂時(shí),以檢驗(yàn)其處理后再行排放。
(12)發(fā)電機(jī)組間宜有兩個(gè)出口,其中一個(gè)出入口的大小應(yīng)滿足搬運(yùn)發(fā)電機(jī)組的需要。
(13)門(mén)是甲級(jí)防火門(mén),向外開(kāi)啟。發(fā)電機(jī)組間與控制室之間的隔墻上設(shè)置防火門(mén)及防火觀察窗,并開(kāi)向發(fā)電機(jī)組間。
(14)發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土,基礎(chǔ)各邊應(yīng)超出發(fā)電機(jī)組最寬處300mm,高出室內(nèi)地坪且大于150mm。
四、容量的選擇
1、計(jì)算公式
發(fā)電機(jī)組的額定功率PH應(yīng)大于或等于1.1倍的計(jì)算功率(Pj):
PH>1.1Pj
○ 當(dāng)Pj1>Pj3時(shí),應(yīng)選PH>1.1(Pj 1+Pj2)。為充分利用發(fā)電機(jī)組,應(yīng)把重要負(fù)荷接到發(fā)電機(jī)組母線上。
○ 當(dāng)Pj3>Pj 1時(shí),應(yīng)選PH>1.1(Pj2+Pj3)。這樣既能滿足消防負(fù)荷用電,也能向保證負(fù)荷供電,為首選設(shè)計(jì)方案。
○ 最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)保證發(fā)電機(jī)組端的瞬時(shí)電壓降不應(yīng)大于額定電壓的20%無(wú)電梯負(fù)荷時(shí),不應(yīng)大于25%,條件允許時(shí),電動(dòng)機(jī)可采用降壓或變頻啟動(dòng)。
2、容量的選擇校驗(yàn)
○ 按最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)需要來(lái)校驗(yàn)發(fā)電機(jī)組的容量,即:PH>K X P。式中PH:發(fā)電機(jī)組的額定功率;K:最??臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)倍數(shù)。在不同啟動(dòng)?式下,發(fā)電機(jī)組功率為被啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的最?倍數(shù)(如表1所?)。
○ 一般消防水泵可按15%允許瞬時(shí)壓降來(lái)選擇,校驗(yàn)發(fā)電機(jī)組容量,可采用Y-△啟動(dòng)。
○ 發(fā)電機(jī)組容量足夠,水泵容量較小,又不經(jīng)常起動(dòng),直接起動(dòng)時(shí)壓降小于15%時(shí),可采用直接起動(dòng)。
○ 柴油發(fā)電機(jī)組單臺(tái)容量不宜超過(guò)1000kW,若容量較大可選擇多臺(tái)并聯(lián)。
3、計(jì)算實(shí)例
某商住樓,擬設(shè)一臺(tái)容量最小的柴油發(fā)電機(jī)組,消防時(shí)作消防負(fù)荷備用電源,平時(shí)作保證負(fù)荷備用電源。其中保證負(fù)荷計(jì)算值Pj2+Pj3為300kW,而其最不利防火分區(qū)被認(rèn)定為地下室。因?yàn)椋舻叵率一馂?zāi),則投入服務(wù)的消防設(shè)備總安裝功率為最大,其值Pj1+Pj2為250kW,其中消防水泵容量最大,75KW,△(星三角)啟動(dòng)。
計(jì)算過(guò)程:因300kW>250kW,故機(jī)組容量選擇以保證負(fù)荷計(jì)算為準(zhǔn)。
則應(yīng)選的發(fā)電機(jī)組功率為:PH>1.1 x 300kW=330kW,查樣本選擇PH=350kW發(fā)電機(jī)組。校驗(yàn)最大一臺(tái)電機(jī)為高區(qū)消防水泵75kW,采用Y-△啟動(dòng),按15%壓降查表得K=2.3,取1.2可靠系數(shù),1.2 x K x P=1.2x 2.3 x 75=207KW小于350kW,經(jīng)校驗(yàn)所選機(jī)組滿足要求。
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