機房設計與設備安裝

為柴油發電機組單獨建造機房的優缺點

 

近年來，隨著國內互聯網的飛速發展，人們對于網絡的需求越來越大，網絡己經成為了人們日常生活中不可或缺的一部分因此，對于網絡運營商的數據機房的要求也越來越高。而且，隨著“大數據時代”的興起，越來越多的民營數據中心掘地而起，這些數據中心和網絡運營商的數據機房一樣，大多數都是按照《電子信息系統機房設計規范》（GB174一2008）中A級標準而規劃建設的。《電子信息系統機房設計規范》（GB 50174一2008）中明確規定，A級標準規劃建設的機房要求在遇到市電因故障或維修而出現停電時，必須配備應急電源（通常指柴油發電機組），以保證機房的持續不斷運行，因此，A級標準的機房一般都配有柴油發電機組，以保證機房的7×24小時不間斷運行。

 

對于網絡運營商面言，機房中服務機架數量多、功耗大，并且加上空調負荷、應急負荷等，對電能的需求非常大，單一柴油發電機無法滿足功耗需求，除此之外，網絡運營商的機房一般都設在居民生活區或者商業中心附近，如果柴油發電機放置在室外，那么柴油發電機所發出的噪音以及柴油燃燒后排放的廢氣都會對周邊區域造成較大的影響，并且，大功率柴油發電機體積和占地面積都比較大，對于一些設在人口密集的區域的機房來說，不可能將其放置在室外，一般都是放置在機樓的首層或者負一層。另外由于柴油發電機較重，對于樓板荷載有較高要求，單獨設置柴油發電機機房可以較好地進行裝修加固，滿足樓板荷載要求。

 

一、機房單獨設置的優點

 

1、 有利于治理噪聲

 

眾所周知，柴油發電機在運行時會發出較大的噪音污染，例如，在大容量的發電機組運行時，可產生高達115dB（離機組1m處）的噪音，遠遠高于國家環境保護部頒布的《聲環境質量標準(GB3096一2008)中關于二類聲環境功能區的環境噪聲標準（白天60B，晚上55dB),嚴重影響周邊環境因此必須對其噪音進行治理。詳細地分析了發電機組在正常運行時噪聲產生的原理，發電機組的噪聲可分為三部分，一部分為空氣動力噪聲，一部分為表面輻射聲，一部分為電磁聲。

（1）空氣動力噪聲

空氣動力噪聲由進氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風扇噪聲構成

（2）表面輻射噪聲

表面輻射噪聲由燃燒噪聲和機械噪聲構成；

（3）電磁噪聲

電磁噪聲主要是山發電機轉子在電磁場中高速旋轉產生的柴油發動機組噪聲組成，相對于其它兩部分噪聲來說較弱，可忽略不計。

因此，為了對柴油發電機組正常運行時產生的噪音進行治理，需要將其與其它設備進行隔離，單獨設置消音隔音措施。所以，單獨設置柴油發電機機房不僅起到了將其與其它設備隔離起來的效果，而且為消音隔音措施的設置提供了便利，有利于消除柴油發電機運行時發出的噪聲。

 

2、 有利于減振隔震

 

柴油發電機都比較重，可達幾十噸，對機房的荷載和基礎要求有較大的影響，需要根據所選的柴油發電機的型號對結構專荷載進行重新計算；同時，發電機運行時產生的擺動容易造成機體震動，為了防止由于震動而導致機組過早損壞，以及與建筑主體產生共振，需要對其采取一定的減振隔震措施當采取單獨設置柴油發電機房時，可方便減振隔震措施的設置，將其振動限制在機房內。

（1）安裝彈簧避震墊

安裝柴油發電機組時，建議用戶使用減震器，用戶根據機組底盤上的安裝孔，將機組通過減震器置于平整堅固的基礎上，（減震器儀需用膨脹螺栓緊固在混凝土基礎上）；這樣可以有效地減少機組運行時對建筑物產生的震動及沖擊，所以在無特殊要求時，不建議再在基礎上作另外的減震處理措施。

 

彈簧減震器結構圖

 

（2）柔性連接

除機組與基礎通過減震器安裝外，機組其他部件與外部的連接亦應通過柔性連接。比如，排煙管使用波紋減震管連接；排風口通過帆布柔性連接；排氣道、燃油進油管、回油管、配電電纜等加裝減震彈簧墊，這樣才能最大限度地減少因機組運行而對周圍物體產生的震動。

 

（3）經常性保養

設備內部的零部件之間也需要防震，最簡單的措施就是潤滑保養，消除零部件之間的摩擦，對于設備本身的震動大家亦要找出故障進行及時的檢修，這有這樣才能有效降低磨損，柴油發電機組的安全性和使用壽命也當然能得到保障。

 

3、有利于通風排煙

 

在柴油發電機的運行過程中，由于柴油的燃燒以及運動部件的摩擦而產牛高溫，高溫會使得柴油的燃燒效率降低，減少發電機的輸出功率，縮短發電機零部件的壽的因此，發電機組都自帶散熱器，將機體內部產生的熱量迅速散發到機體外，根據散熱器形式的不同可分為3類。但是，單靠散熱器還不夠，還應配合良好的通風系統，將熱量迅速帶走的同時，還能帶來足夠的新風。所以，柴油發電機機房的單獨設置可以便于為柴油發電機設計一個有效的通風散熱系統。

 

充足的空氣流通可以保證柴油發電機散發的熱量能夠及時帶走，同時還可以補充柴油燃燒所需的空氣，提高發電機的效率，柴油發電機組排出的廢氣中含有CO、有毒碳氫化合物以及燃燒不完全而產生的黑煙等，這些氣體嚴重污染壞境，危害人體健康，因此需要對其進行凈化處理達標后才能排放到大氣環境中。

 

根據機房的供電要求，一般都需要設置兩臺或以上的柴油發電機，當單種設置柴油發電機機房時，可以有效地將多臺柴油發電機產生的有害氣體進行統一的物理隔離，避免散發到其它機房區域當中。然后通過使用一定的煙色尾氣處理措施，使得尾氣達標后才排放到大氣環境中，使其危害性降到最低。

 

柴油機尾氣處理裝置原理圖

 

二、柴油發電機房的缺點

 

1、柴發機房設計復雜

 

由于機房是一個封閉空間，如何處理好柴油發電機與外界之間的物質能量交換是一個關鍵技術同時也是一個重點難點。柴油發電機房的設計是一個系統性的工程，它涉及到多個方面的內容，包括選址、通風排煙、儲油量計算等問題，有關設計人員應該對這些問題進行綜合性考慮，設計出最優、最合理的建設方案，確保柴油發電機能夠在機房中長期、穩定、高效地運行。因此柴油發電機機房的設計時一個復雜的、涉及多專業的系統工程，需要各專業設計人員相互協調配合。

 

柴發機房平面設計圖

 

2、增加投資成本

 

相比起外置柴油發電機來說，單獨設置柴油發電機機房會占據原有建筑主體的機房空間，減少機架數量，降低經濟產出值。同時，對于在已有建筑主體內設置柴油發電機機房的，要根據柴油發電機的重量以及現有樓板活荷載來判斷是否要對柴油發電機機房進行裝修，對于需要設計裝修加固方案的，會增加其投資估算：  

 

綜上所述，使用用戶是否要單獨設置柴油發電機機房，應該要結合實壓情況從多個角度進行綜合、合理的考慮。在投資成本充沛的情況下，建造柴油發電機房肯定是利大于弊，在之后機器的運行中會省去很多麻煩。

 

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