3.2.5 柴油发电机房的设计

1.机房的选址

《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）以及《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）对柴油发电机房的选址有具体的要求。实际设计中必须严格执行，需要电气专业与建筑专业的设计人员在前期方案阶段密切配合，尽量选择合理的变电所及柴油发电机房位置。

一般来说，医疗综合体建筑的柴油发电机房常设置在主体建筑的地下层，但一般不设置在地下三层及以下，乃至最底层，同时靠近变电所，避开人员密集场所，应有通风、防潮、机组的排烟、消声和减振等措施。机房设置在地下层时，建议至少应有一侧靠外墙。热风和排烟管道应引出室外，排烟应采取防止污染大气的措施进行排放，并满足环保要求，要求排烟管引至建筑物最高处进行排放；机房内应有足够的进风口，气流分布应合理。在机房选址时，均应综合考虑上述因素。

2.机房设备布置要求

柴油发电机房的设备主要有柴油发电机组、控制屏和一些辅助系统，有的还有机组操作台、动力配电盘和维护检修设备等。设备的布置原则如下：

1）柴油发电机组及其辅助设备的布置首先应满足设备安装、运行和维修的需要，要有足够的操作间距、检修场地和运输通道。

2）在设备布置时应认真考虑通风、给水排水、供油、排烟以及电缆等各类管线的布置，做到经济合理。

3）布置应符合工艺流程的要求，注意消声、隔振、通风和散热，并应设置保证照明和消防的设施。

3.机组布置应满足的要求

1）机组宜横向布置，当受建筑场地限制时，也可纵向布置。

2）机房与控制室及配电室毗邻布置时，发电机出线端及电缆沟宜布置在靠控制室及配电室侧。

3）机组之间、机组外廓至墙的距离应满足搬运设备、就地操作、维护检修或布置辅助设备的需要，机房内有关尺寸和机组布置图的规定参见《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）。

4.控制室的电气设备布置

1）控制室的位置应便于观察、操作和调度，通风、采光应良好，进出线应方便。

2）控制室内不应安装无关设备，控制或配电屏（台）上方不得设置水管、油管等。

3）当控制室的长度大于7m时，应有两个出口，出口宜在控制室两端，门应向外开。

4）控制室内的控制屏（台）的安装距离和通道宽度，应符合下列规定：

① 控制屏正面的操作通道宽度，单列位置不宜小于1.5m；双列布置不宜小于2m；离墙安装时，屏后维护通道不宜小于0.8m。

② 当不需设控制室时，控制屏和配电屏宜布置在发电机端或发电机侧，屏前距发电机端不宜小于2m；屏前距发电机侧不宜小于1.5m。

下面以单台及双台1000kW的机组为例，机房布置示意图如图3-2-5～图3-2-7所示。

5.柴油发电机房的电气系统设计

（1）机房动力、照明系统

为保证机房内的照明、通风等需求，机房内为一个独立的照明和通风系统，设置专用配电箱，电源应引自消防电源，进线开关应为市电与应急电源的双电源切换开关。机房各房间的照度符合表3-2-5规定。

发电机间、控制及配电室应设应急照明，持续供电时间不应小于3h，同时还需设置疏散照明和疏散指示标志。机房内的进、排风机配电，引自机房内的专用配电箱。

（2）地下层的柴油发电机组

其控制屏、配电屏及其他电器设备均应选择防潮或防霉型产品。

（3）机房火灾自动报警系统及通信要求

设置在高层建筑内的柴油发电机房，应设置火灾自动报警系统，除高层建筑外，火灾自动报警系统保护对象分级为一级和二级建筑物内的柴油发电机房，应设置火灾自动报警系统和移动式或固定式灭火装置，且机房内选用感温探测器，并接入主楼火灾自动报警系统。

控制室或值班室应设置消防专用电话分机，并应固定安装在明显且便于使用的部位，区别于普通电话标志。

6.发电机组的控制要求

为保证设备的正常运行，首先必须保证设备的正常供电，柴油发电机组的自动控制系统可以实现以下功能：柴油发电机组和市电之间必须有防止并列运行的措施，当市电恢复时，机组应自动退出工作，并延时停机。

考虑到柴油发电机投入运行后，电网有时会有不正常短暂供电的情况出现，为避免设备供电的频繁切换，在此状态下，如果电网恢复正常，则延时几秒后才切换至电网运行状态，然后再延时几分钟，才停止柴油发电机运行。这样就能保证只有在电网确实已恢复正常后，才切换至电网供电，同时也避免柴油发电机的频繁起动。

7.柴油发电机房的防雷、接地要求

1）当发电机房附设在主体建筑物内或地下室时，防雷类别应与主体建筑相同；发电机组外壳必须有可靠的保护接地，对需要有中性点直接接地的发电机，则必须由专业人员进行中性接地，并配置防雷装置，严禁利用市电的接地装置进行中性点直接接地。

地上或管沟内敷设的输油管线的始端、末端、分支处以及直线段每隔200～300m处，应设置防静电和防感应雷的接地装置。接地电阻不宜大于30Ω，接地点宜设在固定管支墩处。

2）发电机中性点接地应符合下列要求：只有单台机组时，发电机中性点应直接接地，机组的接地形式宜与低压配电系统接地形式一致；当两台机组并列运行时，机组的中性点应经刀开关接地；当两台机组的中性导体存在环流时，应只将其中一台发电机的中性点接地。

3）发电机房下列外露可导电金属部分应做等电位联结：

① 应急发电机组的底座。

② 日用油箱支架。

③ 金属管道（如水管、采暖管、输油管、通风管等）。

④ 钢结构建筑的钢柱。

⑤ 钢门（窗）框、百叶窗、有色金属框架等。

⑥ 墙上固定消声材料的金属固定框架。

⑦ 配电系统的PE（或PEN）线。

⑧ 机房内电气系统的下列外露可导电部分应与PE（PEN）线可靠性连接。

⑨ 发电机的外壳。

⑩ 电气控制箱（屏、台）壳体。

⑪ 电缆桥架、敷线钢管、固定电器的支架等。

8.机组的噪声控制要求

发电机组的噪声主要分为排烟噪声、机械噪声和机组振动噪声三部分，针对三部分的噪声进行环保降噪治理。通过隔振、吸声、消声及隔声等措施，使机组对环境的噪声影响降至相关环保法规允许的范围内。

9.机房的储油间设置要求

设置在民用建筑内的柴油发电机房，机房内设置储油间时，其总储存量不应大于1m3，储油间应采用耐火极限不低于3h的防火隔墙与发电机间分隔；确需在防火隔墙上开门时，应设置甲级防火门。

储油间内的日用燃油箱宜高位布置，出油口宜高于柴油发电机的高压射油泵；卸油泵和供油泵可共用，应装电动泵和手动泵各1台，其流量按最大卸油量或供油量确定；高层建筑内，柴油发电机房储油间的围护构件的耐火极限不低于二级耐火等级建筑的相应要求，开向发电机房的门应采用自行关闭的甲级防火门。

《医疗建筑电气设计规范》（JGJ 312—2013）内规定，三级医院柴油发电机的供油时间应大于24h，二级医院柴油发电机的供油时间宜大于12h，二级以下医院宜大于3h。为满足上述要求，设计时可按建筑物的实际情况通过以下方案解决储油问题：

1）可按规模、功能要求、供电半径等分开设置多处柴油发电机房，如大型医疗综合体等项目。

2）设置室外储油罐，当总容量不大于15m3，且直埋于建筑附近、面向油罐一面4m范围内的建筑外墙为防火墙时，储罐与建筑的防火间距不限。

3）储油间的储存量满足消防用电设备工作3h，建筑物附近有加油站等设施，燃油来源可靠且运输方便时，可考虑预留供油接驳口。

方案2、3还应特别注意，从室外引入室内的油管严禁穿过防火墙。

10.与各专业配合问题

1）与建筑专业配合时，应提出机房面积、层高，位置要求，预留运输通道。机房面积在50m2及以下时宜设置不少于一个出入口，在50m2以上时宜设置不少于两个出入口，其中一个出口的大小应满足搬运机组的需要，否则机房内应预留吊装孔；门应为甲级防火门，并应采取隔声措施，向外开启。当发电机组单机容大于1000W或总容量大于1200kW时，宜设置控制室及配电室，此时发电机间与控制室、配电室之间的门和观察窗应采取防火、隔声措施，门应为甲级防火门，并应开向发电机间。

2）在与结构专业配合时，要将机组尺寸与保证机组正常运行的附属设施的总荷载提供给结构专业，以便结构专业对机房及机组运输通道的承重能力做出复核或处理，为以后的机组安装和运行提供可靠支持。机组如设置在楼板上，楼板承重应能满足机组静荷载和运行时的动荷载；机组静荷载为机组的湿重（湿重包括机组各构件、机油和冷却液），机组运行时的动荷载为机组湿重的1.8倍。

3）与暖通专业配合时，要将机组正常运行需求的进风量、排风量及排烟量准确地提供给暖通专业。对机房的设计来说，机组的冷却和通风非常重要。

机组排烟管宜架空敷设，也可敷设在地沟中。在设计之初，应考虑好排烟管的敷设方式，并预留好空间。机房各房间温湿度要求宜符合表3-2-6的规定。

柴油发电机房进排风口面积估算见表3-2-7（自然通风条件下）。

4）与给水排水专业配合时，提供机组的位置平面图，以便给水排水专业复核，设置与柴油发电机组容量和建筑规模相适应的灭火设施。且根据柴油发电机组冷却方式的需要，如水冷机组，则需配置相应的冷却塔、循环水泵等设备。

5）与动力专业配合时，应提供机组运行时间、机组单位时间内额定功率下的燃油消耗量；由动力专业完成柴油发电机组燃油储备、输送等的相关设计。

6）柴油发电机房土建条件图示例

设计阶段，与建筑结构专业配合，可参考土建条件图（见图3-2-8）提供资料，基础及机房尺寸根据具体项目柴油发电机的选型最终确定。