機(jī)房設(shè)計與設(shè)備安裝

人民防空地下室柴油機(jī)電站布置及設(shè)計要求

 

摘要：人防工程作為一種地下防護(hù)性建筑，主要作用是為了保障戰(zhàn)時人員、物資、通訊、醫(yī)療、安全等。在和平年代里，人防工程的功能和作用得以延伸，人防工程除了滿足戰(zhàn)備所需之外，還能夠作為地下商場、停車場、防災(zāi)應(yīng)急避難場所等。人防地下室設(shè)計有很強的綜合性，需要做好設(shè)計工作。本文對人防工程展開介紹，淺析了人防工程柴油電站布置及設(shè)計要點。

 

一、概述

 

      在戰(zhàn)爭時期遭敵方空襲及和平時期突發(fā)事故時，防空地下室工程承擔(dān)著保護(hù)人民生命、財產(chǎn)安全的重任。隨著目前國際局勢的日益復(fù)雜化，國防建設(shè)日益加強，國家對于人民防空地下室的重視程度也越來越高。防空地下室作為特殊的建筑形式，在進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮平時功能和戰(zhàn)時功能，做到“平戰(zhàn)結(jié)合”，既考慮平時的經(jīng)濟(jì)性，也要保證戰(zhàn)時供電的可靠性。

      在防空地下室電氣設(shè)計中，柴油電站的設(shè)計是較為重要和復(fù)雜的，在參與人防電氣施工圖審查過程中，發(fā)現(xiàn)柴油電站的電氣設(shè)計存在一些問題，主要表現(xiàn)在：

（1）柴油電站設(shè)計原則不清楚；

（2）確定柴油電站機(jī)組容量時沒有進(jìn)行修正計算；

（3）固定電站與移動電站設(shè)計形式混淆不清；

（4）設(shè)計深度不夠或設(shè)計內(nèi)容缺項。

     本文根據(jù)現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合平時設(shè)計過程中的一些心得，總結(jié)了柴油電站的設(shè)計原則及設(shè)計方法。

 

二、人防工程介紹

 

      人防工程，通俗而言指的是在防空襲條件下用于保護(hù)人民及有關(guān)設(shè)施的地下建筑物，人民防空工程建設(shè)的主要目的是為了戰(zhàn)爭時期保護(hù)人民的生命財產(chǎn)安全、保障通信順暢和指揮到位。和平時代，人防工程主要被用來停放車輛，或改造成地下商場，為人們提供生活方面的便利。

1、人防工程的建設(shè)要求

      可以看出，人防工程有很大的作用、功能也十分強大，與普通建筑物相比，其建設(shè)的重要性不言而喻。因此，人防工程建設(shè)必須在民用普通建筑的基礎(chǔ)上，滿足以下幾個方面要求：

（1）滿足“三防”要求。人防工程建設(shè)過程中，需要做好防核、防毒、防生化等防護(hù)工作，確保防護(hù)層達(dá)到規(guī)定厚度和工程密閉性，起到戰(zhàn)時防護(hù)功能。

（2）滿足消防要求。嚴(yán)格按照城市消防工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，制定空襲、火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，做好各類防火設(shè)施、設(shè)備的配套工作。

（3）滿足抗毀要求。為了滿足戰(zhàn)時所需，人防工程建設(shè)需要具備一定的武器防御能力，提高防護(hù)能力。

2、人防工程的功能

      人民防空工程體系按戰(zhàn)時功能可劃分為組織指揮工程、醫(yī)療救護(hù)工程、防空專業(yè)工程、人員掩蔽工程和配套工程。指揮工程是指在戰(zhàn)時用于保障指揮人員和指揮機(jī)關(guān)工作的工程，在戰(zhàn)時起著至關(guān)重要的作用。指揮工程中擁有完備的通信設(shè)施，可以在發(fā)生重大災(zāi)害時保持良好、可靠的通信水平，從而迅速建立救災(zāi)指揮系統(tǒng)，為搶占救災(zāi)黃金時間、協(xié)調(diào)救災(zāi)工作提供充分的應(yīng)急支援。考慮到布局的需要，應(yīng)該將指揮工程設(shè)置在遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的地方，出入口要設(shè)置的相對隱秘。引接城市水源、電源方便，平時可作為應(yīng)急指揮中心，不得改作它用。醫(yī)療救護(hù)工程在戰(zhàn)時主要為負(fù)傷人員提供緊急醫(yī)療救護(hù)支援，在平時主要用來存儲必要的應(yīng)急藥品和醫(yī)療器材，可以在重大災(zāi)害發(fā)生時第一時間起到醫(yī)療支撐的作用，減少人員的傷亡率。急救醫(yī)院結(jié)合專科醫(yī)院等建設(shè)，救護(hù)站根據(jù)保障目標(biāo)的不同，要因地制宜，根據(jù)實際情況配置，平時可作為地面醫(yī)療設(shè)施的一部分，如化驗室等，不宜改作它用。防空專業(yè)隊工程主要由重要目標(biāo)單位及城建、市政、電力、公安、環(huán)衛(wèi)、郵電、廣電、交通、教育等相關(guān)部門負(fù)責(zé)組建，并可利用其行政辦公建筑的防空地下室進(jìn)行布置，在戰(zhàn)時具有掩蔽這些專業(yè)技術(shù)人員和裝備的功能，擁有一定的專業(yè)存儲空間，在平時不影響戰(zhàn)時功能的前提下可以將專業(yè)的防災(zāi)救災(zāi)設(shè)備預(yù)先存儲在防空專業(yè)隊工程中，確保在災(zāi)害發(fā)生時，可以及時、迅速的采取救災(zāi)行動。

3、人防工程與普通地下室的區(qū)別

（1）人防工程是按照戰(zhàn)時防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)專門修建的，具有相應(yīng)的防護(hù)要求；普通地下室是為了穩(wěn)定地上建筑物，或是實現(xiàn)某種普通用途而修建的，沒有防護(hù)要求。

（2）人防工程在戰(zhàn)時具有防空襲和防核生化武器襲擊的作用。普通地下室相較于人防工程沒有這些作用。

（3）由于戰(zhàn)時工程的荷載一般較大，人防工程比普通地下室更厚、更堅固。屋面厚度、墻體厚度、埋深、外墻、底板、柱子和頂梁均大于普通地下室，除了承重功能之外，還有一定的抗沖擊波和常規(guī)炸彈爆轟波的能力。普通地下室相較于人防工程沒有這些能力。

（4）進(jìn)行建筑規(guī)劃過程中，考慮到戰(zhàn)時的出入人員的安全，要有專門的設(shè)置，防病毒通道、凈化室、防護(hù)門和閉門。普通地下室相較于人防工程沒有這些專門的設(shè)置。

（5）鑒于人防工程對通風(fēng)、化學(xué)武器和生物武器的攻擊，將建立防塵過濾通道，并可安裝過濾器、通風(fēng)設(shè)施和防爆閥門，相比而言，普通地下室沒有。

（6）人防工程在電氣照明上配備有應(yīng)急系統(tǒng)，會根據(jù)需要設(shè)置內(nèi)部發(fā)電站，普通地下室一般不會設(shè)置。

（7）人防工程在給排水方面設(shè)置了戰(zhàn)時洗消、生活用的給排水系統(tǒng)，而普通地下室沒有。

 

三、人防工程柴油電站布置及設(shè)計要點

 

1、柴油電站的類型

（1）移動電站

      移動電站是一個俗稱，就是把發(fā)電機(jī)組配置裝入一能移動的箱體內(nèi)，一般常見的有把發(fā)動機(jī)組配置放入一集裝箱或把這套集裝箱配置放到二類汽車底盤上，那需要用電把車開到電站內(nèi)，接上A、B、C、N1四線，起動發(fā)電機(jī)組正常運行合閘送電，所謂移動就是發(fā)電機(jī)組能快捷、方便、隨用戶要求又不需較繁瑣的手段。對于救護(hù)站、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽部工程配套工程的電站，當(dāng)發(fā)電機(jī)容量小于120kW時，宜按移動電站設(shè)計。當(dāng)大于120kW，設(shè)置固定電站受到限制時，應(yīng)設(shè)置兩或多個移動電站。

 

人防移動柴油機(jī)電站平面圖（120KW）

人防移動柴油機(jī)電站側(cè)視圖（120KW）

 

（2）固定電站

      戰(zhàn)時用電負(fù)荷大于120kW的電站宜按固定電站設(shè)計。當(dāng)設(shè)置固定電站時，除向本工程供電外還可以作為區(qū)域電站向鄰近的防空地下室級負(fù)荷供電，但必須滿足低壓供電半徑，低壓供電半徑一般為500m左右。

（3）區(qū)域電站

      對于建設(shè)規(guī)模較大即單建工程較多且又比較集中的工程宜在防空地下室的負(fù)荷中心設(shè)區(qū)域電站。此外，平時使用的柴油發(fā)電機(jī)宜設(shè)在防護(hù)區(qū)內(nèi)，如附近還有其它防空地下室宜按區(qū)域電站進(jìn)行設(shè)計。

2、柴油電站平面布置原則

（1）固定電站布置原則

       人防電站布置與控制信號聯(lián)絡(luò)圖如圖3所示，通風(fēng)設(shè)計如圖4所示。

① 送風(fēng)豎井、排風(fēng)、排煙豎井宜單獨設(shè)置，機(jī)組采用循環(huán)水冷時應(yīng)設(shè)水泵間。

② 控制室和電能的分配室合一起時，建立工作人員辦公室。監(jiān)控室和工作人員休息室應(yīng)放置在干凈區(qū)域，柴油發(fā)電機(jī)和其他房間都位于半感染區(qū)域，進(jìn)出房間必須經(jīng)由控制通道，并配有簡單的消毒通道機(jī)構(gòu)設(shè)置，密閉隔墻上設(shè)置觀察窗。

③ 設(shè)置電源的位置在負(fù)荷中心，離配電室近，如果電站離出入口遠(yuǎn)需要做好準(zhǔn)備來處理噪音和振動。

④ 柴油機(jī)發(fā)電站應(yīng)位于地下室最底層，設(shè)法避免在建筑物的地板上安裝。

⑤ 在通過傳輸、洞口等地應(yīng)具有足夠的空間。

      對于柴油發(fā)電機(jī)房，除了規(guī)定的距離設(shè)置要求外，我們還必須考慮集中的單位安裝、維修等措施。

（2）柴油電站設(shè)計中應(yīng)注意的問題

① 根據(jù)《人民防空工程設(shè)計防護(hù)規(guī)范》（GB50098-2009）第4.1條規(guī)定，柴油發(fā)電機(jī)房應(yīng)劃為獨立的防火分區(qū)。設(shè)計中非常容易忽視，一旦忽視，后期修改極為麻煩。

② 進(jìn)、排風(fēng)口的水平距離不小于15米，或高差大于6米。

③ 柴油發(fā)電機(jī)房可與相鄰的人防工程劃為一個防護(hù)單元，但不計入掩蔽面積。

 

圖3  人防電站布置與控制信號聯(lián)絡(luò)圖.

圖4  人防柴油電站進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

 

 

四、柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇

 

      根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》（GB50038-2005）相關(guān)條文要求，柴油發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)滿足下列要求：

（1）戰(zhàn)時供電容量必須滿足本防空地下室戰(zhàn)時一級、二級電力負(fù)荷的要求；

（2）作為區(qū)域電站使用，還須滿足在低壓供電半徑范圍內(nèi)鄰近人防工程戰(zhàn)時一級、二級負(fù)荷的要求；

（3）如平時作為消防應(yīng)急電源使用，其容量應(yīng)按戰(zhàn)時和平時供電容量的較大者確定；

（4）發(fā)電機(jī)組總?cè)萘繚M足上述要求外，并應(yīng)留有10%～15%的備用量，單機(jī)容量不宜大于300KW;

（5）發(fā)電機(jī)組實際輸出功率必須根據(jù)海拔高度、進(jìn)氣阻力、排煙阻力、長期經(jīng)濟(jì)運行等因素進(jìn)行修正。

      眾所周知，柴油機(jī)的額定功率是指標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下（環(huán)境大氣壓為100kPa/相對適度為30%、溫度為25℃），柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)運行12小時的輸出功率。作為消防應(yīng)急電源的平時柴油發(fā)電機(jī)組，其連續(xù)運行時間不大于8小時，而在戰(zhàn)時遭空襲，市電電源被破壞后，防空地下室柴油發(fā)電機(jī)組的連續(xù)運行時間大于12小時，這是設(shè)計人員容易忽視的一個問題。柴油發(fā)電機(jī)組都是按照標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境配置柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的，如果實際環(huán)境與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境不同，就需要對柴油功率進(jìn)行修正。

      在同一電站內(nèi)，應(yīng)選用相同型號、規(guī)格并帶公共底盤的成套柴油發(fā)電機(jī)組。

 

五、與相關(guān)專業(yè)的相互協(xié)調(diào)配合問題

 

（1）向建筑專業(yè)提供柴油發(fā)電機(jī)組的外形尺寸，協(xié)助建筑專業(yè)完成發(fā)電機(jī)機(jī)房的布局。 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第條規(guī)定了機(jī)組安裝的最小尺寸，但在人防地下室中不能完全按照這個最小尺寸設(shè)計機(jī)房，應(yīng)適當(dāng)放大機(jī)房尺寸，以滿足運輸設(shè)備、就地控制、維護(hù)檢修及布置輔助設(shè)備的需要。特別要注意的是，運輸通道上防護(hù)門與機(jī)組尺寸的配合。

（2）將選定的柴油發(fā)電機(jī)組重量提供給結(jié)構(gòu)專業(yè)，校核是否滿足結(jié)構(gòu)安全要求。

（3）將選定的柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻方式、燃油消耗率、通風(fēng)量、散熱量等數(shù)據(jù)提交給通風(fēng)及給排水專業(yè)。

 

六、人防柴油電站設(shè)計深度要求

 

      隨著城市電網(wǎng)條件的改善，大部分的防空地下室平時兩路市電供電比較容易滿足，為戰(zhàn)時服務(wù)的內(nèi)部電源或區(qū)域電源平時設(shè)計到位，柴油發(fā)電機(jī)組平時不施工，臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時才安裝調(diào)試到位，設(shè)計人員容易忽視這方面的設(shè)計，但為了給戰(zhàn)前柴油發(fā)電機(jī)組安裝和調(diào)試提供必要的技術(shù)資料，在施工圖設(shè)計階段，必須嚴(yán)格按照設(shè)計深度的要求設(shè)計。

       《江蘇省人民防空地下室設(shè)計文件編制深度規(guī)定》對戰(zhàn)時柴油電站的設(shè)計深度做了明確的規(guī)定，概括有一下幾點：

（1）電站平、剖面圖中按比例繪制發(fā)電機(jī)組、配電柜、信號聯(lián)絡(luò)柜、電纜溝、接地裝置、機(jī)組基礎(chǔ)、預(yù)埋件等等；

（2）柴油電站配套的附屬設(shè)備應(yīng)有配電平面圖及相應(yīng)的標(biāo)注；動力，照明管線穿越防護(hù)隔墻應(yīng)采取防護(hù)處理措施，并預(yù)埋必要的預(yù)留管；

① 預(yù)埋管件應(yīng)除銹，并在內(nèi)刷紅丹防銹漆兩道，應(yīng)隨土建施工時一起澆搗在墻內(nèi)。

② 預(yù)埋管直徑應(yīng)與所連接的管道或密閉閥門、超壓自動排氣活門的接管直徑相一致。

③ 短管預(yù)埋時應(yīng)先焊好密閉肋，管道與管道，管道與法蘭，管道與密閉肋的連接均應(yīng)采用滿焊，保證密封。

 

④ I型用于兩端接管（如圖5所示）；II型用于一端接管（如圖6所示）。

（3）電站配電系統(tǒng)圖中應(yīng)標(biāo)注柴油發(fā)電機(jī)組的規(guī)格型號，配電柜的編號、型號，標(biāo)注開關(guān)、斷路器、互感器、電工儀表等規(guī)格型號，標(biāo)注發(fā)電機(jī)至配電柜及配電柜出線的電纜型號和規(guī)格、敷設(shè)方式，保護(hù)管管徑以及回路編號、回路容量計算電流、負(fù)荷名稱等相關(guān)內(nèi)容。與市電電源存在切換時，標(biāo)注轉(zhuǎn)換開關(guān)規(guī)格型號、整定值，應(yīng)說明切換條件及方式，發(fā)電機(jī)啟動方式，并車以及市電恢復(fù)后的停機(jī)等問題。

      總之，戰(zhàn)時柴油電站設(shè)計時，平時需要安裝的項目以及平時需要預(yù)留到位的項目，均應(yīng)按要求設(shè)計到位，設(shè)備應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不宜選用非標(biāo)產(chǎn)品，并應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范、節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

 

圖5  人防發(fā)電機(jī)房穿墻預(yù)埋管I型

圖6  人防發(fā)電機(jī)房穿墻預(yù)埋管II型

 

 

總結(jié)：

      在柴油電站設(shè)計過程中，確定的方案應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，可靠性高。要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，參照人防標(biāo)準(zhǔn)圖集及人防常用做法，各專業(yè)密切配合，選用適合地下工程環(huán)境需要的環(huán)保緊湊型機(jī)組。電氣施工圖既要滿足設(shè)計深度要求，又要滿足平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的可操作性。總的來說，在人防工程中，柴油電站布置及設(shè)計有著重要的作用，希望通過本文的分析與研究，能為相關(guān)人員提供參考。

 

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