关于柴油发电机房暖通设计要点的探讨

曹伟

（湖北省机电研究设计院股份公司，湖北 武汉 430000）

随着社会的发展，柴油发电机已经广泛使用。如作为企业的自备电源，以满足企业因为没有电力供应而导致的生产问题；也可作为替代电源，用以弥补电网供应不足；最后是作为应急电源，为了人身安全及避免造成重大损失，用于消防设备。

柴油发电机房的暖通系统设计是否合理，暖通设备运行是否良好，直接影响到发电机组的额定功率输出以及发电设备的长期安全可靠运行。本文通过对柴油发电机房暖通专业系统的设计进行分析，对暖通系统设计要点：通风系统的设计，进行有针对性的探讨。

1 柴油发电机房的特性

根据GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》相关条文，一级负荷中的特别重要负荷，除双重电源供电外，尚应增设应急电源供电。对于部分大型的公共建筑、酒店、超市、医院数据中心等，为了保证重要的保障负荷及消防应急负荷，该类型的建筑一般都配有柴油发电机；对于工业、农业建筑而言，有些工艺环节是要求不能断电的，如汽车工厂的涂装车间电泳环节等工艺、物流冷库、食品与生鲜肉加工企业、渔业养殖等，这些建筑都是需要配备柴油发电机。在实际工程应用中，柴油发电机与市政电网是完全独立的电源，柴油发电机只是作为一种备用电源或者应急电源，因此，柴油发电机房平常处于待机状态，绝大部分实际是处于非运行状态。

在柴油发电机房暖通系统设计中，既要考虑柴油发电机房工作时的环境要求，也要考虑不运行时的环境要求。

2 柴油发电机房的火灾危险性类别

2022年10月13日，应急管理部等10部委发布《公告》（2022年第8号），决定调整《危险化学品目录（2015版）》，将“1674柴油[闭杯闪点≤60℃] ”调整为“1674柴油”，自2023年1月1日起施行。但根据此公告，主要是对柴油安全管理条件的调整，柴油本身的危险特性实际上并没有改变。

根据《建筑设计防火规范》（2018版），液体火灾危险性分类以闪点区分，闪点不小于28℃，但小于60℃的液体，火灾危险性类别为乙类；闪点不小于60℃的液体，火灾危险性类别为丙类。所以，柴油的火灾危险性类别需根据实际闪点确定。

根据GB19147-2016《车用柴油》表1：5号、0号、-10号车用柴油的闪点不低于60℃。根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》（2018版）第3.1.1条条文说明，国产16种规格的柴油闪点大多数为60～90℃(其中仅“-35#”柴油为50℃)。根据GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》相关条文，机房内应设置储油间，其总储存量不应超过1m³，并应采取相应的防火措施。

表1 机房各房间温湿度要求

按照国内目前柴油发电机房和储油间所使用的柴油情况，柴油发电机房所使用的柴油的火灾危险性类别为丙类。《民用建筑电气设计标准》中标6.1.11对发电机间、储油间的火灾危险性类别定义亦是丙类。

3 柴油发电机房的环境要求

《民用建筑电气设计标准》6.1.14条，对柴油发电机房的温湿度做了如下要求：

规范中规定柴油发电机房宜利用自然通风排除发电机房内的余热，当不能满足温度要求时，应设置机械通风装置。对设置在非地下层的机房而言，优先考虑自然通风，一般情况下，春夏秋都是通过设置在顶部的机械排风机进行排风，机房下部设置防雨百叶自然进风来满足柴油发电机房的温度要求。当机房设置在地下层时，只能通过机械排风进行通风，还需要考虑对应的补风系统。冬季在严寒与寒冷地区，应满足机组自启动温度要求，当环境温度达不到启动要求时，需要设计供暖设备保证冬季机房温度要求。

我国疆域辽阔，对规范中机房湿度的要求在有些地区，不加特殊处理措施（加湿或除湿）是无法达到的。如一些地区冬季空气调节室外计算相对湿度：哈尔滨73%，上海75%等，此时如需要达到规范中对湿度的要求，需要除湿。但规范上对温湿度要求适宜，在实际工程设计中，一般不考虑对机房湿度的控制。

4 柴油发电机房的通风系统设计

4.1 平时通风系统设计

柴油发电机房平常都处于待机状况，根据图集15D202-2《柴油发电机组设计与安装》机房通风散热说明里要求，位于地上的柴油发电机房，平时通风不少于3次/h；位于半地下时，平时通风不少于6次/h；位于地下时，平时通风不少于12次/h。储油间设置机械通风，风量应按≥5次/h换气选取。为了满足平常机房的通风换气需要，一般设置机械排风，防雨百叶自然进风。对于部分地区冬季室外通风温度小于5℃时，机房应设置有电动的防雨百叶，在冬季，关闭防雨百叶及风机，并通过设置供暖设备保证冬季室内温度要求。

4.2 运行时通风系统设计

柴油发电机在运行时，柴油在气缸内燃烧产生大量的热量，气缸内的温度高达2200~2800K，气缸内所放出的热量大约1/3通过柴油发电机零件排放。为了保证柴油发电机的正常运行，需对在运行中的柴油发电机的机件进行冷却。柴油发电机的冷却方式分为风冷式和水冷式。

对于采用空气冷却方式的柴油发电机，柴油发电机房的通风量应按下列公式确定

当机组为开式机组时，Q为柴油机、发电机和排烟管的散热量之和；当机组为闭式机组时，Q为柴油机气缸冷却水管和排烟管的散热量之和。当无柴油发电机的确切资料时，Q可按以下估算取值：全封闭式机组取发电机额定功率的0.3～0.35；半封闭式机组取发电机额定功率的0.5。

对于采用水冷却方式的柴油发电机，柴油发电机房的通风量可按≥20m³/(kW·h)的机组额定功率进行计算。

在实际工程设计中，对于地面上的柴油发电机房，一般采用机械排风、自然补风（如机房布置在地下室，设置机械补风）。送风量应为排风量与机组燃烧空气量之和，燃烧空气量按7m³/(kW·h)的机组额定功率进行计算。

4.3 事故通风的设计

目前，针对柴油发电机房是否需要事故通风存在争议，本文根据柴油发电机房的工作环境特点，从设计角度出发，对柴油发电机房是否应该设置事故通风系统进行探讨。

在实际设计项目中对柴油发电机房及储油间火灾危险性类别定义为丙类。按照 GB 50736－2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》、GB50019-2015《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》对于事故通风的要求为：可能突然放散大量有害气体或有爆炸危险气体的场所应设置事故通风。对于柴油发电机房、储油间来讲，室内温度按照环境温度考虑，柴油的闪点大于60℃，环境温度小于闪点且没有操作温度，故不存在爆炸的危险性。

根据广东省住房和城乡建设厅、广东省消防救援总队印发的《广东省建设工程消防设计审查疑难问题解析》中对于柴油发电机房的相关描述：民用建筑的柴油发电机使用的柴油为闪点不低于60℃的丙类液体，按GB 51348《民用建筑电气设计标准》第6.1.14条第3款规定，柴油发电机房要求夏季温度不高于37℃，达不到GB 50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.1.1条第2、3款规定应进行爆炸性气体环境的电力装置设计的条件，不可能形成爆炸性气体混合物。因此柴油发电机房不属于爆炸危险场所，可不按爆炸危险环境设计。

根据湖北省住建厅会同湖北省消防救援总队印发的《湖北省建设工程消防设计审查验收疑难问题技术指南（2022年版）》的相关描述：柴油为丙类液体，依GB50016《建筑设计防火规范》 第3.1.1 条柴油发机房的火灾危险性应丙类，其储油间为丙类厂房中间仓库，也为丙类。储油间的油箱为密容器，其油气直接通大气，正常情况下不会在房间内积聚，房间内不含有燃烧或爆炸危险气体、蒸气和粉尘，设置于民用建筑内的柴油发电机房的排风备无需执行GB50016《建筑设计防火规范》第9.3.9.2 条款规定。在电气章节中有以下条文：柴油发电机房及其储油间不属于“建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所”，可不设置可燃气体浓度探测。根据电气专业要求，都可以不设置可燃气体浓度探测，那么暖通专业设置事故通风也没有意义了。

综上所述，对于实际工程设计中，能明确柴油发电机所使用的柴油种类为闪点不低于60℃的情况，通过设置的平常通风措施，是能够满足环境温度小于闪点的，不具备爆炸性，笔者认为，柴油发电机房和储油间均无需设置事故通风措施。

4.4 气体灭火后通风

根据规范GB50016《建筑设计防火规范》第5.4.13条款规定：应设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施，当建筑内其他部位设置自动喷水灭火系统时，机房内应设置自动喷水灭火系统。其中灭火措施是指自动喷水灭火系统，对于有些设计项目，建筑物内其他部位没有设置自动喷水灭火系统时，柴油发电机房可设置其他的灭火措施。当给排水专业针对柴油发电机房设置气体灭火时，暖通设计需要配合设计气体灭火后的通风系统。

设置气体灭火系统的柴油发电机房，灭火后的防护区应通风换气，通风换气的次数应不少于5次/h。就目前的工程实际情况而言，气体灭火一般采用七氟丙烷，针对采用七氟丙烷作为气体灭火的柴油发电机房，暖通的气体灭火后通风系统设计应该如下：用于进风的防雨百叶应该采用带电动密闭阀，排风系统也需要设置电动密闭阀，保证气体灭火时，所有阀门关闭，保证环境与外界隔绝。气体灭火后，电动阀门打开，设置在柴油发电机房下部的排风开启，将密度大于空气的七氟丙烷排至室外。

5 结语

本文主要根据规范、图集、地方设计指南等资料，对柴油发电机房暖通设计的一些要点进行探讨。柴油发电机房在工程中应用的越来越广泛，针对柴油发电机房的通风系统设计提出一些笔者的观点。在实际项目设计过程中，应根据当地气象资料，柴油发电机设备的具体冷却形式、发热量等参数进行综合考虑，同时考虑具体项目柴油发电机所使用柴油的具体类型，从安全、实用、经济的角度，采用最合适的暖通设计方案，用来满足机组正常运行及延长使用周期。