人防柴油电站发电机房通风系统设计分析

摘要：本文基于人防工程中柴油电站发电机房通风系统的设计需求，针对移动柴油电站与固定柴油电站的不同特点，提出了风冷系统的详细设计方法。通过理论分析与工程实例验证，重点研究了柴油发电机房的余热量计算、通风量确定及系统选型等关键问题，并对比分析了风冷系统与水冷系统的优缺点。结果表明，风冷系统具有结构简单、初投资低、适应性强的优势，尤其适用于水源匮乏或土建条件受限的场合。本文的研究成果为人防柴油电站通风系统设计提供了理论依据与工程参考。

关键词：人防工程；柴油电站；通风系统；风冷系统；移动电站；固定电站

一、引言：

人防工程是战时用以保护人员、物资、装备免受空袭兵器杀伤、破坏的工程建筑物。由于外部电力供应可能遭到敌方破坏，因此人防工程设置自备电源 —— 柴油发电站至关重要，其能在外部电源失效后，保障工程内部动力、照明、通讯等设备的正常运行。柴油发电站的通风系统是保障电站正常运行的重要组成部分，其设计直接关系到电站的运行效率和可靠性。本文针对人防柴油电站发电机房通风系统进行了详细的设计与分析，通过理论分析与工程实例相结合的方法，提出系统的设计优化方案。

二、人防柴油电站概述

2.1柴油电站类型划分

人防柴油电站位于防空地下室内部，人防柴油电站按发电机组的设置特点可分为移动柴油电站和固定柴油电站：

固定柴油电站：发电机组固定设置，具有独立的通风、排烟、储油等系统，通常发电机组总容量大于120kW，控制室和发电机房通常分别设置。

移动柴油电站：发电机组可方便设置就位，具有专用通风、排烟系统，通常发电机组总容量为120kW及以下，不设置控制室，人员直接在发电机房内操作。

2.2 柴油发电机房冷却方式

2.2.1按柴油机组冷却水系统的循环方式，可分为：

冷却水闭式循环系统（风冷系统）：

风冷式柴油发电机房是指通过大量进、排风来降低机房内温度，并对柴油机机头散热器进行冷却的冷却方式。

冷却水开式循环系统（水冷系统）：

风冷式柴油发电机房是用水作媒介，通过表面式或淋水式冷却器与空气进行热交换来降低柴油机房内空气的温度；同时柴油发电机通过直流或循环供水方式进行冷却的方式。

冷却水混合循环系统：结合风冷与水冷方式。

2.2.2 风冷系统、水冷系统优缺点：

水冷冷却需要利用可靠的内部深井或机房内水库水做冷源，这种方式电站通风进排风量小，但受水源影响，水库占地面积大，冷却设备多，用水量及排水量大；造价高。

风冷冷却是以室外空气作为冷却源，这种方式设置简单、占地面积相对小，不受水源及水温的影响，但通风量大，受室外环境温度影响较大；造价相对低。

在实际应用中，电站通常采用风冷冷却方式。

三、风冷系统设计计算：

3.1 人防柴油电站风冷冷却是排除柴油发电机房内的余热量，包括柴油机、发电机和排烟管道的散热量：

3.1.1 柴油机的散热量可按下式计算：

从2个工程实例可以看出，固定柴油电站参照移动柴油电站采用风冷冷却系统是可行的；固定电站比移动电站提高了机房内温度，计算温差加大，可以有效降低通风量；与水冷电站相比，不受水源影响，不需要设置内部深井或机房内水库，节约了大量的土建条件成本，同时节省了水冷设备管线等，降低初投资。

五、柴油电站设置的影响因素

5.1 发电机组容量：

通常按发电机组总容量是否大于120kW来确定设置移动柴油电站、或者固定柴油电站，但应按人防具体设置的省市具体分析。像上海一个项目发电机组的总容量超过120kW，可以设置多个移动电站。有些省市要求固定电站柴油发电机组平时就位，移动柴油电站柴油发电机组可临战安装，当地人防办允许分拆为多个移动柴油电站的可以分拆为多个移动柴油电站节省成本；像福建某项目发电机组总容量不大于120kW，当地人防办就规定设置固定电站，因为当地夏季通风计算温度为33.7℃，与移动柴油电站室内设计温度35℃温差太小，需提高柴油电站室内设计温度，高于35℃按人员隔室操作设置控制室，柴油电站升级为固定电站。

5.2 室外通风计算温度：

人防工程要求所选用的防爆波活门的额定风量不得小于战时清洁通风量，柴油电站最大的防爆活波门HK1000额定风量为22000m³/h，经核算夏季通风计算温度约大于31.6℃，排风量就超22000m³/h了，需增加防爆活波门数量；移动柴油电站图集计算表室内外温差最小为4℃；综合考虑，建议120kW的柴油电站室外设计温度超过31.6℃升级为固定柴油电站。

六、结语

综上，通过对人防柴油电站发电机房通风系统的设计分析，结合移动电站与固定电站的工程实例，验证了风冷系统的可行性与优势。分析结果表明：

6.1 风冷系统的适用性：风冷系统通过室外空气冷却，具有结构简单、初投资低、不受水源限制的特点，尤其适用于水源匮乏或土建条件受限的场合。固定电站通过提高机房设计温度（40℃），可有效减少通风量，降低运行成本。

6.2 经济性：相比水冷系统，风冷系统无需设置深井或水库，节省了设备与土建成本，同时避免了水冷系统的高维护需求和水资源消耗问题。

6.3 环境适应性：室外通风计算温度是影响系统选型的关键因素。当室外温度超过31.6℃时，建议将移动电站升级为固定电站，以确保通风效率与人员操作安全。

6.4 工程实践建议：应根据当地气候条件、机组容量及人防规范灵活选择电站类型。对于总容量≤120kW的机组，优先采用移动电站；若温差不足或容量较大，则推荐固定电站方案。

参考文献：

[1] GB50038-2005，《人民防空地下室设计规范》（2023年版）[S]

[2] 2009JSCS，《全国民用建筑工程设计技术措施-防空地下室》[S]

[3] 《防空地下室设计手册—暖通、给水排水、电气分册》[S]

[4]07FJ05，国家建筑标准设计图集/《防空地下室移动柴油电站》[S]

[5]08FJ04，国家建筑标准设计图集/《防空地下室固定柴油电站》[S]