機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝

柴油發(fā)電機(jī)房排煙井設(shè)置要求

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)房是一個(gè)需要排放大量廢氣的場所，因此排煙井的設(shè)置是非常重要的。排煙井是指將發(fā)電機(jī)房內(nèi)產(chǎn)生的廢氣排放到室外的管道。排煙井的設(shè)置是柴油發(fā)電機(jī)房的重要組成部分，其合理設(shè)置可以有效地減少廢氣對人員和環(huán)境的危害，保障發(fā)電機(jī)房的安全運(yùn)行。康明斯在本文中簡明扼要的陳說了柴油發(fā)電機(jī)房排煙井設(shè)置要求和規(guī)范，對于建設(shè)和維護(hù)柴油發(fā)電機(jī)房的單位和個(gè)人來說，應(yīng)嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，確保安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。

 

圖1 柴油發(fā)電機(jī)組排煙系統(tǒng)示例圖

 

一、排煙井國標(biāo)規(guī)范

 

本規(guī)范出自于《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50352-2019第8.3.3條，設(shè)立的排煙井口部下緣距地2米即可。

1、柴油發(fā)電機(jī)房的設(shè)置應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第8.3.1條的規(guī)定。

2、柴油發(fā)電機(jī)房宜設(shè)有發(fā)電機(jī)間、控制及配電室、儲油間、備件貯藏間等，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況對上述房間進(jìn)行合并或增減。

3、當(dāng)發(fā)電機(jī)間、控制及配電室長度大于7.0m時(shí)，至少應(yīng)設(shè)2個(gè)出入口門。其中一個(gè)門及通道的大小應(yīng)滿足運(yùn)輸機(jī)組的需要，否則應(yīng)預(yù)留運(yùn)輸條件。

4、發(fā)電機(jī)間的門應(yīng)向外開啟。發(fā)電機(jī)間與控制及配電室之間的門和觀察窗應(yīng)采取防火措施，門應(yīng)開向發(fā)電機(jī)間。

5、柴油發(fā)電機(jī)房宜靠近變電所設(shè)置，當(dāng)貼鄰變電所設(shè)置時(shí)，應(yīng)采用防火墻隔開。

6、當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)在地下時(shí)，宜貼鄰建筑外圍護(hù)墻體或頂板布置，機(jī)房的送、排風(fēng)管(井)道和排煙管(井)道應(yīng)直通室外。室外排煙管(井)的口部下緣距地面高度不宜小于2.0m。

7、柴油發(fā)電機(jī)房墻面或管(井)的送風(fēng)口宜正對發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)端。

8、建筑物內(nèi)設(shè)或外設(shè)儲油設(shè)施設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定。

9、高壓柴油發(fā)電機(jī)房可與低壓柴油發(fā)電機(jī)房分別設(shè)置。

 

圖2 柴油發(fā)電機(jī)房排煙井平面圖示例

 

 

二、排煙井設(shè)置要求

 

1、位置合理

排煙井應(yīng)設(shè)置在房間內(nèi)能夠有效排煙的位置。通常，排煙井的位置應(yīng)該在發(fā)電機(jī)房的頂部或側(cè)面，以便將廢氣排放到室外。同時(shí)，排煙井的位置應(yīng)該遠(yuǎn)離人員活動區(qū)域，以免對人員造成危害。

2、高度適當(dāng)

排煙井的高度應(yīng)該根據(jù)發(fā)電機(jī)房的高度和周圍建筑物的高度來確定。一般來說，排煙井的高度應(yīng)不小于房間頂部的高度，應(yīng)該比周圍建筑物的高度高出1-2米，以確保廢氣能夠順利排放到室外。

3、直徑合適

排煙井的直徑應(yīng)該根據(jù)發(fā)電機(jī)房的大小和廢氣排放量來確定。一般來說，排煙井的直徑應(yīng)該大于發(fā)電機(jī)房內(nèi)最大的排放口的直徑，以確保廢氣能夠順利排放到室外。

4、材質(zhì)優(yōu)良

排煙井的材質(zhì)應(yīng)該選用耐高溫、耐腐蝕的材料，如不銹鋼、玻璃鋼等。同時(shí)，排煙井的內(nèi)部應(yīng)該光滑無縫，以減少廢氣在管道內(nèi)的阻力。

5、安全可靠

排煙井的安裝應(yīng)該符合相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，如防火標(biāo)準(zhǔn)、防雷標(biāo)準(zhǔn)等。同時(shí)，排煙井的支架和固定件應(yīng)該牢固可靠，以確保排煙井不會因?yàn)橥饬Χ顾驌p壞。

6、注意防火

排煙井應(yīng)具有良好的密封性能和耐火性能，以確保在突發(fā)情況下煙氣無法逸出或引起火災(zāi)。

（1）排煙井的耐火極限應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求，一般要求耐火極限不少于2小時(shí)。

（2）具體的耐火極限要根據(jù)排煙井的設(shè)計(jì)要求、建筑物的用途、高度等因素進(jìn)行綜合考慮，并由專業(yè)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行計(jì)算和確定。

7、方便維護(hù)

排煙井應(yīng)設(shè)立出入口或者防火門，方便用戶定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，以確保其正常工作和安全運(yùn)行。

 

 

圖3 柴油發(fā)電機(jī)房排煙井設(shè)計(jì)圖

 

 

三、排煙井設(shè)計(jì)案例

 

以深圳某樓盤地下室發(fā)電機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目為例，該工程采用350KW康明斯柴油發(fā)電機(jī)組。排煙井設(shè)計(jì)情況如下：

（1）設(shè)4個(gè)豎井，面積分別為：1.0m²(進(jìn)風(fēng))、1.0m²(排風(fēng))、400x300(排發(fā)電機(jī)高溫尾氣)，豎井出地面后分別設(shè)置3.0m²、3.0m²、0.3m²的百葉窗。排風(fēng)井遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)井水平距離至少5m，達(dá)不到者則排風(fēng)豎井室外排風(fēng)風(fēng)口必須高于進(jìn)風(fēng)豎井室外進(jìn)風(fēng)口3m。

（2）儲油間必須單獨(dú)設(shè)最小尺寸為300x300mm的排風(fēng)豎井一個(gè)，豎井出地面后設(shè)置0.2m²的百葉窗。

（3）計(jì)算公式

① 上述發(fā)電機(jī)房風(fēng)井是按照發(fā)電機(jī)功率為350kW計(jì)算的，當(dāng)實(shí)際功率大于350kW時(shí)，應(yīng)按照下式計(jì)算實(shí)際風(fēng)井面積：

F=實(shí)際功率/350KW×1.0m²

(儲油間風(fēng)井面積不變，排尾氣風(fēng)井短邊>400mm)

② 進(jìn)、排風(fēng)豎井出地面后的百葉面積計(jì)算：

F=實(shí)際功率/350KW×3.0m²

 

圖4 柴油發(fā)電機(jī)房排煙口室內(nèi)示意圖

圖5 柴油發(fā)電機(jī)房排煙井出屋面示意圖

 

 

四、排煙井面積的計(jì)算公式

 

確定排煙井的面積首先也要確定柴油發(fā)電機(jī)組的排煙量，柴油發(fā)電機(jī)組的排煙量一般由廠家選型樣本提供，再根據(jù)排煙量和煙囪路徑核算煙囪尺寸。

P背壓+P抽力≥P阻力..........................（公式1）

式中：P背壓——發(fā)電機(jī)組的排氣背壓，Pa；

P壓力——豎向煙道的自然抽力，Pa；

P阻力——煙囪總阻力，Pa。

其中，P背壓由選型廠家提供，抽力由式(2)計(jì)算。

 

..........................（公式2）

 

 

 

式中：H——煙囪的垂直高度，m；

tb——室外空氣溫度，℃；

Tf——煙囪管道平均溫度，℃；

B——大氣壓力，Pa。

其中，由選型廠家提供，而阻力則由式(3)計(jì)算：

 

 

..........................（公式3）

 

式中：λ——煙壁阻力系數(shù)，取0.03；

H——煙囪沿程管道總長度，m；

d——煙囪內(nèi)徑，m；

ζ——局部阻力系數(shù)(90°彎頭取0.7，緩彎取0.3，三通取1.0，30°，變徑取0.5，煙囪出口阻力系統(tǒng)取1.1，煙囪的消聲器局部阻力由廠家提供，當(dāng)無資料時(shí)可取2)；

V煙氣——煙囪內(nèi)煙氣流速，m/s；

p——煙氣密度，kg/m²。

其中，煙氣、p分別由式(6)、式(7)計(jì)算：

 

 

 

 

 

 

 

式中：G煙氣——煙氣排放量(由柴油發(fā)電機(jī)廠家提供)，m³/h。

假定煙囪內(nèi)徑d，再根據(jù)上述各公式確定是否滿足機(jī)組背壓與抽力之和大于煙囪總阻力，從而確定煙囪內(nèi)徑，同時(shí)可以得知當(dāng)煙囪內(nèi)徑越大，彎頭越少，則阻力越小，但煙囪的成本也越高，土建預(yù)留的井道也越大，因此需要合理計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)階段，也可以根據(jù)煙氣流量及煙氣流速煙氣預(yù)估煙囪內(nèi)徑。

計(jì)算確定煙囪內(nèi)徑d后，考慮煙囪外包巖棉保溫層100 mm厚，煙囪距管井各邊墻面預(yù)留150 mm安裝間隙（剪力墻一邊留350 mm），以此確定煙井尺寸。

 

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