風冷式人防固定柴油電站通風設計誤區剖析

李子林

（深圳市華筑工程設計有限公司，廣東 深圳 518048）

人防柴油發電機房的通風設計是服務于發電機的工藝。但是目前暖通專業的圖集規范，對發電機的工作原理和各部件功能的介紹較為簡略。同時在風冷式人防固定電站的設計上存在常見的兩個誤區。

1 柴油發電機房的冷卻方式

發電機房通風設備選型的決定性因素是發電機房的冷卻方式。把握了冷卻方式，也就把握了通風設計的方向。冷卻包括兩部分：柴油機機頭的冷卻與機房內空氣的降溫。

柴油機機頭散熱可采用水冷和風冷兩種方式。機房內空氣冷卻一般常用的也是水冷和風冷兩種方式。

通常，如果柴油機散熱采用風冷，那么機房也采用風冷消除余熱；如果柴油機采用水冷，那么機房也采用水冷作為冷卻方式。相對水冷柴油發電機房，風冷式柴油發電機房具有對建筑、結構條件要求較低的特點，所以當前許多項目均采用風冷柴油發電機房。

當前存在兩個誤區：一是將平時柴油發電站與人防柴油發電站同等對待，冷卻風扇直接接到排風通道而不增加加壓風機，也不設置送風風機。二是認為室內余熱可由發電機組冷卻空氣承擔，于是不設置排出室內余熱通風系統。

首先來探討由送風機所送入機房空氣的工藝流程。送出風分為三路，如圖1所示。

圖1 送風流程圖

送入空氣大部分服務于風冷式柴油發電機運行時，發電機工藝需要兩部分空氣，一是柴油機燃燒所需空氣，二是風冷系統（又稱柴油機的冷卻水閉式循環系統，冷卻水在封閉的管道內流動，吸收氣缸熱量，流入閉式冷卻水盤管被風扇強制對流換熱）所需空氣。

消除室內余熱，即整個發電機組（發電機，柴油機，排煙管）所輻射到室內的熱量。吸收室內余熱后，由風口及風排出室外。

2 項目案例基本參數

2.1 建筑模型

選用深圳市一住宅項目的人防地下室作為模型。該工程應建全埋人防地下室面積5600平方米。本工程人防地下室共建3個防護單元二等人員掩蔽所，常五核五區域電站一座。柴油發電機房長度9m，寬度6m，室內凈高4m。本文探討發電機機房通風問題，模型不考慮儲油間、控制室、密閉通道等附屬設施的通風。

2.2 柴油發電機參數

表1

由表1可見，一體式風冷柴油發電機的冷卻風扇是按直通室外設計的，壓頭僅有150Pa，在人防工程中，風扇要克服人防進排風井道處的懸板式防爆波活門阻力、井道阻力、百葉阻力，因此應設置加壓風機與冷卻器風扇串聯連接，以克服人防工程防爆破活門的阻力和，同時應保證額定風量。因此應設置送風風機、排風風機，這與平時柴油發電機房采用自然進風及不設置冷卻排風機的方式截然不同。

3 通風分項設計

廠家未給出其參數測試工況，因此通風量按相關公式設計，樣本通風量作為參考。計算如下表2、3所示。

表2 夏季通風室外氣象參數

表3 發電機房室內外計算參數

?

表4 通風分項計算

表中：Q1——柴油機散熱量；Q2——發電機散熱量；Q3——排煙管散熱量；Q4——柴油機機頭散熱器散熱量。

L1——柴油機散熱所需送風量；L2——發電機散熱量所需送風量；L3——排煙管散熱所需送風量；L4——柴油機風冷散熱器散熱所需風量。

由表4結果可見，消除室內余熱的通風量與柴油發電機冷卻通風量幾乎相當，若不分別設置通風系統，必然造成柴油發電機冷卻水閉式循環水系統嚴重過熱，同時也會造成機房內溫度過高，反過來影響發電機組效率。

另一方面，只設置一臺排風機，排除冷卻風量和余熱排風量，兩臺風量相差懸殊的風機處于串聯工況，存在風壓急速降低，無法克服風道核防爆破活門的阻力。

按以上結論設計的風冷式人防固定電站柴油發電機房平面圖如下圖2所示。

4 結語

（1）風冷式人防柴油固定電站由于人防土建風道阻力遠遠大于平時柴油電站，應設置送風機及排風機。（2）消除室內余熱的通風系統和柴油機機頭冷卻系統應分別獨立設置，以保證系統安全、有效工作，在戰時保障人民生命安全。

圖2 風冷式固定電站柴油發電機房通風平面圖