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篇1

一、系統規劃，統籌布局，氣站建設不能留尾巴

加氣站的建設是一個比較復雜的系統工程，必須系統規劃，統籌布局，優化工藝設計和設施配置，避免建設中反復修改布局和計劃外預算。要依據所需供氣的汽車屬性和加氣特點確定壓縮機的基本參數和加氣島布局；要以氣源質量、當地氣候條件、壓縮機的技術參數為基礎，對系統工作壓力，氣體流量、流速、管徑、接口狀態等參數進行規劃布局，優化和合理的控制加氣站容量，對將來加氣情況的預期也要適當考慮，在進行工藝設計時還要考慮系統的運行安全施工的方便和維修維護簡單細節因素。

二、主體設備選擇要高標準，力求先進適用

無論何種燃氣的加氣站，壓縮設備都是整個氣站的核心設備，選型應結合整個加氣站的工藝流程、氣源情況、自然條件、業務量、目標客戶、投資規模等因素綜合考慮，不能簡單哪個公司的產品或那種型式產品的好壞，每一壓縮機產品的合理性和適應性總是相對的，不同的加氣站要區別選擇。如何選擇一臺性能優越的壓縮機是加氣站所有設備中的關鍵，加氣站的壓縮機種類很多，D型、L型、W型、V型、T型、立式都有對應的優缺點。對于壓縮機的可靠性問題，關鍵取決于生產廠的制造質量，與結構型式沒有太大關系。但從其工作狀態可分為無油和有油兩種形式。我個人推薦使用美國或德國進口的壓縮機，由于這兩個國家對燃氣加氣站的研究時間長、實踐經驗足，其產品的性能穩定程度全球領先。

三、配套設備選擇要本著經濟耐用原則，力求質量過關更要互換性好

輔機設備在加氣站中使用頻次高，維修維護是規劃階段要著重考慮的。如：燃氣加氣機，我國已有多年的生產制造經驗，與國外知名企業的質量差距已經不明顯，近年來國產的加氣機有相當一部分出口歐美發達國家，所以，國產設備完全能夠滿足燃氣加氣站的運行需要和技術要求，而價格卻比進口設備低40%左右，因此在滿足設備標準參數的前提下，應首選擇國產設備。國產設備的更大優勢是：零部件供應及時、部件價格低、售后服務便捷同時國內幾個品牌的機器零件互換性較高，不存在急用件更換困難的現象。

四、儲氣容積要合理，不能一味求大

燃氣加氣站的存儲系統通常有：儲氣瓶組、儲氣井、儲氣罐三鐘類型，要根據地區加氣市場來規劃選擇，不能一味求大。儲氣系統既要考慮所處位置的加氣量，又要考慮加氣汽車臺次及加氣高峰，要結合壓縮機的排量匹配，過小的儲氣容量，會造成壓縮機的啟動頻繁增加磨損，影響壓縮機工作壽命，耗能也會很大。過大的存儲容量，更往會造成儲氣容積的浪費，并成倍的增加建設成本和日后維護費用，因此儲氣系統的容積必須是仔細測算后合理確定，以免造成儲氣不足或投資浪費。

五、結合氣候條件，選好冷卻系統和保溫系統

我國南方地區無霜期較長，冷卻系統應選擇水冷方式。北方地區冬季節時間長，在安裝天然氣工藝管線和冷卻水管線應在當地凍土層以下，可采用風冷系統，結構簡單維修方便，少了冷卻水循環系統。北方寒帶地區的加氣站要適當安裝保溫系統，建議給壓縮機房提供采暖，撬裝式壓縮機放在露天安裝時應在撬裝內安裝取暖保溫裝置，一定要堅持保持溫度在標準范圍，否者不建議壓縮機開機運行。

六、交款方式盡量選擇準確便捷的IC卡方式

由于壓縮燃氣存儲鋼瓶容積有限，正常情況下一只鋼瓶一次只能加10至15立方米，單次加氣金額比較少，同時，加氣站面對的多數用戶為城市出租車、公交車。每次加氣量少、加氣次數多，不但加大了加氣員的工作量又增加了加氣時間，收款的準確性和快捷性很難保證，為了更好的為廣大出租車、公交車服務，提高工作效率，我建議加氣機使用IC卡收費系統，不但減少現金交款的諸多弊病，。

七、貫穿始終繃緊“安全弦”，建設之初要堅決杜絕安全隱患

安全企業運行和國民經濟的頭等大事，對于加氣站這種高危作業環境，安全生產顯得格外重要。任何未達到安全規范而造成的事故，不僅會導致設備損壞并造成經濟損失，而且也可能導致人員的傷亡。加氣站的安全性主要誘因在于天然氣的活躍屬性和氣體被壓縮后的高壓力。在安全預防措施中，日常最重要的條件是良好的通風，和消除靜電危害。所以，在固定式加氣站的機房建設過程中，要特別注意防止形成天然氣積聚區，壓縮機機房不宜采用吊頂層結構。撬裝結構應有專門的排風扇，保證不能形成天然氣可能積聚的死角，并且無論壓縮機是否運行，排風扇應始終保持工作狀態。為防止靜電危害引發事故，加氣站一切工具應為銅質。俗話說：凡事防患于未然。作為加氣站這一高風險作業環境，建站投產前勢必要經過反復調試以適應投產后的生產經營，為了防止燃氣泄露、爆炸、火災等突發事件，在籌劃建站前一定要充分考慮每個環節的危險點源，結合其他成熟的氣站制定相應的應急處置預案，一旦發生意外，管理和操作人員都能按照預案處置，減少和避免人員傷亡和財產損失。

結束語：以上是我在生產實際中學結的幾點關于燃氣加氣站建設體會，希望能成為同行們的引玉磚、敲門石。大家共同努力，使燃氣這一新的替代能源為更多的用戶服務，從每個加氣站籌建開始，嚴格執行行業標準，科學合理規范施工，保證每個燃氣加氣站在投入使用后都能夠安全、平穩運行。

參考資料：

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1 設計配置一體化原理

常規的變電類二次回路等的設計方案是由設計院來完成制作藍圖的，全部現場進行的施工都必須完全依據所擬定出來的藍圖來對二次電纜進行連接，通過萬用表也可以使其他的特定儀器來連接設備以及檢測。在這一系列的操作過程中，也會造成以下三個問題的出現：第一，怎么出這些虛端子的聯系圖或者是表？第二，怎么來保障這些虛端子能夠正確連接？第三，怎么來校對這些SCD類文件中的虛回路？以上的三個問題聯合體現出了一些重要的需求，比如配置以及設計一致性的相關需求，同時也還有效率方面的需求。設計圖紙經過各個擁有不同輸入以及輸出接口的相關配置圖等一同組成，然而配置就是要求在那些智能裝置的ICD模型的工程實例化的基礎之上，經過輸出和輸入的變量映射，以便使它們能夠在所有系統的內部裝置內可以順利地建立起相應的聯系。其實對于配置以及設計一體化來說，這一技術的重要基礎就是要做到圖模一體化。然而在對圖紙做出設計的過程中，一般情況下是要按照圖模的建立同時還要安排不一樣的圖模輸出和輸入變量來進行命名的，而且其定義也要求能夠和標準化的那類設計的一些有關規定是相符合的。另外，所有的裝置圖元的拓撲關系都必須要求是使用在建設所有裝置的虛端子的相應的映射表之上的。

1.1 圖模一體化技術

對于那些常規多見的變電站設計來說，這些裝置圖元雖然沒有被許多模型文件大力支持，但是各種各樣的裝置已經對許多定義進行了標準化，而且各個應用也必須提供相應的輸出、輸入端子的定義。比如：國家電網公司對于繼電保護發出了“六統一”的標準。導入裝置所用的界面控制文件以及建立圖模的過程是完全一樣的，要是出現不滿足標準的那類定義就必須做出提示以及警告。把壓板作為一個例子來說，其標準的具體條件就是：保護類裝置必須含有特定模型，TR（HTML語言標簽）是經過一些特殊的操作之后而出現的一種跳閘信號。舉一個例子來說，那些一樣型號的裝置要求不能在相同的電壓等級下進行使用，會有部分的輸出以及輸入虛端子等的中文描述出現部分的不同，在這種條件之下，大部分廠家的裝置提供了同一種接口控制文件。這種做法是非常不規范的，而且也帶來許多不便之處。

1.2 拓撲鄰接表

拓撲鄰接表是經過手工布線來產生的，通過拓撲的連接線的復制以及虛端子表的映射關系，就能夠自動地描繪出所有必要的連接線，從而達到人工檢查可視化這一重要目標。在交換機連接這些裝置的時候也是同樣的要求，首先進行畫線工作，其次依據這些連接線所產生的拓撲連接表這一特殊的辦法。各個裝置之間所有的連接線一般情況下都含有組播地址這類屬性，這些特殊的屬性完全都是可以進行配置的，所輸出的這類SCD文件一般情況下也要包含這些特定的屬性內容。

1.3 一致性問題的解決

維護工作最為重要的一項參考資料就是虛回路的圖紙，運用以及維護工作必須能夠導進圖紙以及虛回路，從而能夠達到虛回路的完全可視化，況且是不按照設計的圖紙來完成重新的配置以及繪制相應的虛回路。當系統的集成商進行集成以及調試的這一過程中，一般都是對局部進行維修以及改進的，并且在設計院把改動過的新的結果做出備案手續。當前，許多集成商一般情況下，都是運用自己具有的工具對配置進行改動，然后再把改動出來的新情況保存在特定的文件之中。然而通過虛端子這種自動布線的功能通常就可以顯現出虛回路圖，以方便設計人員的監察。

2 智能輔助的設計

2.1 虛回路的自動布線

通常情況下，虛端子的映射表是涵蓋了全部裝置之間的所有虛端子的聯系，這種聯系現在已經被看作是虛回路的可視化的一項重要基礎。通常是在圖紙畫布上面來進行虛回路的可視化的裝置配置，還要對兩個相應的布線路徑做出具體的定義。更重要的是在做二次拓撲圖的過程中，只需要兩個裝置中的一個連接起來，就可以表示出這之間是具有相互的通訊聯系設備的，只不過這兩個裝置中都是通過一個通信線來進行所有相關的映射，在虛回路布線中所定義出來的那條路徑，其實也就是要求來描繪出所需的通信線。

描繪虛回路的可視化的回路也就是重復描繪幾個通訊線，運用這種方式來達到虛回路的自動布線這一功能。更加值得注意的一點是，通過篩選虛回路所顯示的各種各樣的類型種類，能夠有效地減少一些相應的線路，這樣也可以有效地防止出現繁雜以及零亂。

2.2 自動生成光纜清冊

對光纜清冊進行計算，就必須清楚兩個條件：第一，裝置之間以及交換機和配置之間所使用的通訊線；第二，屏柜內具有什么樣的裝置。在拓撲圖中，要求對相關的通信線做出相應的定義，只要存在了這兩個方面，生產所需的所有光纜清冊就可以在自動條件下來完成。一般情況下所需要的工作量是比較大的。

2.3 對典型設計的支持

使用一些經典的設計圖樣和一些經典的工程配置，再加上一些特殊的操作（如間隔復制等），就能夠達到這一功能所要的效果。當然它的主要要求就是完整性，因為在處理相同種類的間隔時，這種設計方式一般會運用一些特殊的辦法，然而虛端子的映射表卻無法表示出，必須要做到輸出是完整的，這樣才能夠方便檢測這些SCD文件。所以該工具也就為其提供了所需的另外一種功能，從而縮小手工的工作量。虛回路的布線功能可以自身檢測出映射的正確性。

3 設計配置信息的共享

在對系統做出維護的時候，必須要仔細地查看一下相應的通信類的參數，比如IP地址等。然而進行故障分析或者是在調試時，必須要查詢檢測虛回路。其實在對環境進行預測和設計的時候，有些工作量的一大部分已經是完成的。那么怎樣來共同分享這些重要信息呢？雖然在SCD的文件中也涵蓋部分這類信息，但是在利用維護的時候，更應該做出清晰明白的圖示，這也就是對可視化運行的維護。有些格式的虛端子的變量名（比如IEC格式），再結合一些其他文件的拓撲信息（比如DXF類文件的），就可以做到相關信息分享。

4 結語

本文中，智能變電站在設計方面仍然存在著大量的問題，本文提出了一些相應的解決辦法，按照這種特有的一體化思路，最終達到配置以及設計的統一，這不單單是對一致性的問題做出了解決，而且還通過一系列措施減少了設計的工作量。如今許多設計院也正在使用設計配置的一體化工具，這給智能變電站的相關建設工作做出了很大的貢獻。

參考文獻

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關鍵詞：變電站消防系統、水噴霧滅火系統、氣體滅火系統、火災自動報警系統

Abstract:With the development of national economy, the power grids oftheprocess is also accelerating. In the process of construction of power grids, the number of substation construction is showing a growing trend. To save space, reduce the building area, and control project cost , many substations are designed for unattended substation integrated automation, full indoor or semi indoor layout. In such cases, the normal operation of the fire protection system for substation safety in production is more important. This paper introduces a variety of technical measures and its working principle and the corresponding design method.

Keywords: substation fire protection system, water spray extinguishing systems, gas fire extinguishing system, automatic fire alarm system

變電站消防系統的設計可分為：總平面布置及建筑防火、消防滅火設備系統、通風空調防排煙、消防電氣、電纜敷設及防火阻燃等幾部分內容，以下對各個系統的設計原則一一作簡略介紹。

一、總平面布置及建筑防火

變電站總平面布置消防設計主要依據《建筑設計防火規范》GB50016及《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229。

變電站內火災危險性為丙類且建筑面積超過3000m3的生產建筑周圍宜設置環形消防通道。主變壓器場地、高壓電抗器場地周圍應設置環形消防通道，當設置環形消防車道有困難時，可沿長邊設置盡端式消防車道，并應設置丁字形回車道或回車場。消防車道的寬度不應小于4m，轉彎半徑不宜小于9m，道路上架空障礙物凈高不應小于4m，可以滿足消防車通道、運行、檢修、安裝等要求。以確保消防通道暢通無阻,在每一建(構)筑物發生火災時,消防車可直達出事地點。

變電站內的建(構)筑物與變電站外的民用建(構)筑物，變電站內各建(構)筑物及設備間防火間距必須嚴格遵循《建筑設計防火規范》GB50016及《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229的規定,以防止某一部位發生火災后殃及相鄰部位的建(構)筑物,從而阻止火勢漫燃至全站。

二、滅火系統

變電站內的滅火系統有消火栓滅火系統、水噴霧與細水霧滅火系統、泡沫滅火系統、氣體滅火系統、干粉滅火系統等多種形式。

1.消火栓滅火系統

變電站消火栓滅火系統主要用于保護綜合樓、配電裝置樓等。消火栓滅火系統的滅火機里主要是冷卻：將可燃物冷卻到燃點以下，燃燒反應終止。用水撲滅固體物質的火災時，水吸收大量熱量，使燃燒物的溫度迅速降低，火焰熄滅。變電站消火栓滅火系統室內外消火栓用水量是依據《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229和建筑物耐火等級、火災危險性類別、建筑物體積、建筑物高度、建筑物層數等選取相應的設計用水量。由于相當一部分變電站地處偏僻鄉郊或山區，市政供水不能到達或距離較遠，多采用深井取水以滿足變電站生活和消防用水。故變電站室內外消火栓滅火系統給水方式多采用設置消防貯水池、消防水泵和穩壓設施等組成的統一臨時高壓消火栓給水系統。

2.水噴霧與細水霧滅火系統

變電站水噴霧與細水霧滅火系統主要用于保護油浸變壓器、高壓電抗器、電容器、電纜隧道、電纜夾層等。其滅火機理主要是通過高壓產生細小的水霧滴直接噴射到正在燃燒的物質表面產生表面冷卻、窒息、乳化、稀釋等作用。從水霧噴頭噴出的霧狀水滴，粒徑細小，表面積很大，遇火后迅速汽化，帶走大量的熱量，使燃燒表面溫度迅速降到燃點以下，使燃燒體達到冷卻目的；當霧狀水噴射到燃燒區遇熱汽化后，形成比原體積大1700倍的水蒸汽，包圍和覆蓋在火焰周圍，因燃燒體周圍的氧濃度降低，使燃燒因缺氧而熄滅；對于不溶于水的可燃液體，霧狀水沖擊到液體表面并與其混合，形成不燃性的乳狀液體層，從而使燃燒中斷；對于水溶性液體火災，由于霧狀水能與水溶性液體很好溶合，使可燃燒性濃度降低，降低燃燒速度而熄滅。水噴霧與細水霧滅火系統設計噴霧強度以及持續噴霧時間依據國家標準《水噴霧滅火系統設計規范》GB50219和相關行業標準有關規定選取相應的設計數據。由于水噴霧滅火系統保護設備都是高壓帶電設備，所以噴頭與帶電設備的最小距離應根據帶電設備額定電壓等級選取相應的最小布置距離。油浸變壓器的保護面積除應按扣除底面面積以外的變壓器外表面面積確定外，尚應包括油枕、冷卻器的外表面面積和集油坑的投影面積。以下為某110kV變電站主變壓器細水霧滅火系統，如圖1所示。

3. “SP”合成型泡沫噴霧滅火系統

合成型泡沫噴霧滅火系統是采用合成泡沫滅火劑，通過氣壓式噴霧達到滅火的目的。該系統作用原理是結合水霧滅火和泡沫滅火的特點，借助水霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化和隔離等綜合作用來達到迅速滅火的目的，具有良好的滅火效果，且不易復燃。系統的啟動方式是采用儲存在鋼瓶內的氮氣作為動力源，直接驅動儲液罐內的滅火劑混合液，經管道和水霧噴頭噴出。故不需設置龐大的消防水池，同時由于滅火劑以高壓氮氣作動力源，也不需設消防水泵等裝置。整個系統結構簡單，布置緊湊，控制容易，維護方便。對戶外獨立變電站的油浸變壓器特別是缺水或寒冷地區的變壓器，可采用“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統取代傳統的水噴霧滅火系統。“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統設計噴霧強度以及持續噴霧時間依據國家標準《泡沫滅火系統規范》GB50151和相關行業標準有關規定選取相應的設計數據。油浸變壓器的保護面積是按保護對象的水平投影面積且四周外延1米計算,與水噴霧滅火系統計算保護面積有所不同。以下為某220kV變電站主變壓器“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統，如圖2所示。

4. 排油注氮滅火系統

排油注氮滅火系統的滅火機理是：當變壓器因內部故障發生火災，火災自動報警系統同時接到火災探測器和瓦斯繼電器動作信號后，立即打開快速排油閥，降低變壓器油箱油位，減輕油箱本體油壓，防止變壓器爆炸；同時關閉控流閥，切斷油枕向本體供油。經數秒延時，氮氣從變壓器底部充入本體，并充分攪拌，使油溫降至燃點以下而迅速滅火。全部充氮時間在十分鐘以上，可使變壓器油充分冷卻，防止復燃。整個系統結構簡單，運行維護方便。

5.氣體滅火系統

隨著鹵代烷滅火劑在內的氯氟烴類物質在大氣中的排放，導致對地球大氣臭氧層的破壞，危害人類的生存環境。變電站氣體滅火系統已多采用七氟丙烷氣體（HFC-227ea）滅火系統、混合惰性氣體（IG-541）滅火系統、二氧化碳滅火系統等潔凈氣體滅火系統。其滅火機里有冷卻、窒息、隔離和化學抑制等。變電站氣體滅火系統多用于封閉空間的油浸變壓器室、高壓電容器室、高壓電抗器室等的保護。氣體滅火系統主要依據防護區凈容積和國家標準《氣體滅火系統設計規范》GB50370選取滅火設計濃度等以設計計算。以下為某110kV變電站電容器室七氟丙烷滅火系統，如圖3所示。

6.建筑滅火消防器材

變電站各室外場地和室內各設備間按《建筑滅火器配置設計規范》GB50140和《電力設備典型消防規程》DL5027設置推車式和手提式干粉滅火器、消防砂池、消防斧、消防鏟、消防鉛桶、活動式噴霧水槍等建筑滅火消防器材。

三、通風、空調及防排煙

變電站建筑通風、排煙應盡量采用開窗自然通風和自然排煙方式。不具備自然排煙條件的配電裝置室及地下變電站則應設置機械排煙設施。變電站通風和空調系統應與消防系統聯鎖，配合消防系統進行防火隔斷和排煙。火災時，應按火災自動報警系統設定的程序聯鎖自動關閉通風和空調電源。

變電站GIS室內的六氟化硫氣體和氣體滅火防護區域放出的潔凈氣體均為比空氣重的氣體，故應設置機械排風裝置，排風口宜設置在防護區的下部并應直通室外。

四、消防電氣

1.消防供電

消防控制室、消防水泵、防煙排煙設施、火災自動報警系統、滅火系統、疏散應急照明和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防用電，應按現行的國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116和《供配電系統設計規范》GB50052的規定進行設計。

2.火災應急照明及疏散標志

變電站主控制室、通信室、配電裝置室、繼電器室、變壓器室、電容器室、電抗器室、消防水泵房、建筑疏散通道和樓梯間等場所，設置火災事故應急照明以及發光疏散指示標志。

3.火災自動報警系統

變電站應根據《火災自動報警系統設計規范》GB50116和《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229的要求，設置火災報警及控制系統。火災報警控制器的容量、性能要求以及相應接口均應按照遠期規模考慮，火災探測報警區域包括主控樓及主變壓器等。根據安裝部位的不同，采用不同類型和原理的探測器。火災探測報警系統由感煙、感溫探頭、感溫電纜、手動報警盒、警鈴、火災報警控制器等組成。

火災報警控制器應設在變電站的主控室內，以便于集中控制和管理火災報警信息，并可通過通信接口將信息送至變電站的計算機監控系統，一旦火災發生，工作站操作員可即時推出相應的報警畫面，供運行人員監視。

五、電纜敷設及防火阻燃

為了防止電纜火災事故，電纜從室外進入室內的入口處、電纜豎井的出入口處、電纜接頭處、主控制室與電纜夾層之間以及長度超過100米的電纜溝或電纜隧道，均應采取防止電纜火災蔓延的阻燃或分隔措施，并應根據變電站的規模及重要性采取一種或數種的防火阻燃措施。

總之，隨著國民經濟的發展，消防標準的進一步提高。同時各種新型滅火系統在變電站消防上的廣泛應用，必將帶來良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1] 建筑設計防火規范 GB50016-2006中國計劃出版社 2006年

[2] 火力發電廠與變電所設計防火規范 GB50229-2006中國計劃出版社 2007年

[3] 水噴霧滅火系統設計規范 GB50219-95中國計劃出版社 1995年

[4] 氣體滅火系統設計規范 GB50370-2005中國計劃出版社 2006年

[5] 火災自動報警系統設計規范 GB50116-98中國計劃出版社1999年

[6] 建筑滅火器配置設計規范 GB50140-2005 中國計劃出版社 2005年

篇4

2. 工程實例

2.1人防概況

巴黎河谷項目人防工程包括包括四個二等人員掩蔽所（防常規武器抗力級別5級，防核武器抗力級別5級，防化等級為丙級），一個甲類常6核6級物資庫（防常規武器抗力級別6級，防核武器抗力級別6級，防化等級為丁級）及一個甲類常5核5移動電站防常規武器抗力級別5級，防核武器抗力級別級）。平時為地下汽車庫及住宅儲藏室。各分區概況如下表：

2.2負荷分級

戰時電力負荷應戰時用電負荷的重要性、供電連續性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷，本項目中一級負荷包括：基本通信設備、音響警報接收設備、應急通信設備、柴油電站附屬的配套設備、應急照明；二級負荷包括：戰時風機、水泵、三種通風方式裝置系統等，正常照明。一二三級負荷分級規定以及戰時常用設備電力負荷分級參見《人民防空地下室設計規范》GB 50038―2005。

2.3負荷計算列表

2.4負荷計算

一級負荷P1= （1.5+1.5+2+2+4+2）*1+（3+3+3+3+3）*0.5+8.2=24.2 kW

二級負荷P2=（3.75+3.75+5.5+5.5+4）*0.6+（3.3+3.3+3.3+3.3+3.3）*0.6+（2+2+2+2）*0.6+（4+4+45+4.5+9）*0.7+（5+5+5+5）*0.6=58.05kW

總計算負荷Pn=（ P1+ P2）*0.95=（24.2 kW+58.05kW）*0.95=76.24kW

2.5柴油發電機容量選擇

1.依據規范人民防空地下室設計規范》GB50038-2005第7.7.2.3條要求，柴油發電機組的總容量應留有10%～15%的備用量，不設備用機組. 因此 柴油發電機容量為：

Pe= （1+15%）*Pe=1.15*76.24=87.68

2.按最后容量計算柴油發電機容量，計算公式如下：

Pe=K*Pn=1.2*87.67=105.2kW （其中K為可靠系數，取K=1.2）

選用120KW柴油發電機組一臺

3.按最大一臺電動機啟動條件校驗發電機容量，因最大單臺設備為4kW戰時風機，設備容量遠小于發電機容量，可不做校驗

2.6移動電站設計

依據《人民防空地下室設計規范》GB50038-2005第7.7.2.2條要求：人員掩蔽工程、配套工程的電站當發電機組總容量不大于120kW時宜設置移動電站。設置戰時移動電站，移動電站布置見下圖：電站不需設置控制室，只在電站操作方便位置設置戰時電源總柜，電站內風機，排水泵等僅設置就地控制箱。

3. 小結

在人防設計中，設計者對戰時負荷計算往往過大，造成了 不必要的浪費，筆者認為，人防工程戰時負荷計算及柴油電站設計應結合工程項目實際情況，合理計算，才能做到既能滿足戰時應用，又能避免因負荷計算過大或柴油電站設計不合理而帶來的浪費。

參考文獻

篇5

本項目位于海南省海口市，共分為A、B、C、D四個地塊， A、B、C地塊為二類住宅用地，總用地面積為306112m2（其中A地塊建設用地98555平方米，B地塊建設用地80956m2，C地塊建設用地98861m2），D地塊為小學用地（建設用地27740m2），建筑面積約100萬平方米。

本項目為初步設計，共涉及高、低壓配電系統、電力配電系統、照明配電系統、防雷及接地系統、火災自動報警及聯動控制系統、緊急廣播系統、 綜合布線系統（電話、網絡）、安全防范系統、小區周界防范系統、公共區域防范（包括電子巡查系統、視頻安防監控系統、停車場管理系統）、家庭防范系統（包括可視對講、緊急求助、燃氣泄漏及非法侵入報警系統）。

2 高低壓系統設計

2.1高壓系統供電形式的確定

鑒于本項目規模較大（用地面積約30萬平米，建筑面積約100萬平米），設置兩處開閉所。ABD區開閉站設在B10#樓地下室，總容量19400KVA；C區開閉站設在C10#、C11#樓地下室，總容量11600KVA（圖1）。

本項目的使用功能為住宅及配套設施，且住宅項目多采用環網結構配電。因此在方案設計階段，提出了兩種構想：單環網供電、雙環網供電。雙環網供電具有接線完善、運行靈活、供電可靠性高，但投資比單環網增加一倍，一般適用在城市（鎮）市中心區繁華地段、雙電源供電的重要用戶或供電可靠性要求較高的配電網絡（圖2）。經與海口當地供電部門溝通，因當地供電容量有限，且電源質量較差，確定采用單環方案，另分布設置柴油發電機作為備用電源（圖3），以保證負荷供電等級及電能質量。

2.2負荷估算

根據JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設計規范》中3.3.1條，每套住宅的用電負荷和電能表的選擇不宜低于表1的規定。

另，參考04DX101-1《建筑電氣常用數據》中各類建筑物的用電指標，并與甲方確認后，住宅樓底商按120w/m2預留電量。

以C地塊為例，用電負荷估算如下：

商業：120w/m2；

住宅樓：40m2戶型3kW；

60m2戶型4kW；

90m2戶型6kW；

100m2以上戶型8kW；

空調及動力容量由相關專業提供（表2、表3、表4）。

3 變配電所的設置

同樣以C地塊為例，根據負荷分布及負荷計算在C區中設三個變配電室。分別在C-3、C-4地下室；C-5、C-6地下室、C-10、C-11地下室（圖1）。

C-3、C-4地下室內變配電室供電范圍：C-1#樓、C-2#樓、C-3#樓、C-4#樓、C-2#樓底商、C-3#樓底商、C-4#樓底商。

C-5、C-6地下室內變配電室供電范圍：C-5#樓、C-6#樓、C-7#樓、C-8#樓、C-9#樓、C-12#樓、C-5#樓底商、C-6#樓底商。

C-10、C-11地下室內變配電室供電范圍：C-10#樓、C-11#樓。

各變配電室均為一路高壓供電。每個變配電所配套設置一個柴油發電機房。其高低壓開關柜均暫考慮采用上進上出的接線方式。供電方案及變配電所、柴油發電機房設計等均參照《中國南方電網-海南電網公司住宅小區供配電設施建設技術規范》及當地做法。由施工圖設計單位按照甲方及當地供電部門要求進一步深化設計。

4 人防系統設計

本工程人防位于C地塊C-9#、C-10#、C-11#各樓的地下一層，均為六級一般人員掩蔽室。

4.1負荷分級及供電要求

根據GB 50038-2005《人民防空地下室設計規范》中電力負荷本工程一級負荷：基本通信設備、音響報警接收設備、應急通信設備柴油電站配套的附屬設備、應急照明。二級負荷：重要的風機、水泵；三種通風方式裝置系統；正常照明；區域水源的用電設備。三級負荷：其它電力及照明負荷。

電力負荷按平時和戰時兩種情況分別計算。防空地下室應引接電力系統電源，并宜滿足平時電力負荷等級的需要；當有兩路電力系統電源引入時，兩路電源宜同時工作，任一路電源均應滿足平時一級負荷、消防負荷和不小于50%的正常照明負荷用電需要。人防電源由各個變配電室引來，戰時由移動電站供電。

4.2人防電站

（1）選址

防空地下室的柴油電站應盡量靠近負荷中心，還要考慮交通運輸、輸油、取水、管線進出的方便。因此本工程人防移動電站，設在防護單元內適當位置。

（2）人防電站的類型，分為固定電站和移動電站

根據GB 50038-2005《人民防空地下室設計規范》中的相關要求，當發電機組總容量大于120kW時，宜設置固定電站；當條件受到限制時，可設置2個或多個移動電站；當發電機組總容量不大于120kW時宜設置移動電站。本工程從供電要求及經濟成本等因素考慮，設置移動電站，除柴油發電機組平時可不安裝外，其他附屬設備及管線均應安裝到位。

（3）機組容量的確定

其容量主要包括：人防電站供電的應急照明、重要通信、報警設備，重要的風機、水泵。另外，機組容量還應考慮低壓供電允許范圍內其他人防工程戰時一、二級供電需要。本工程均選用120kW柴油發電機。

相關負荷計算及系統（圖4、表5）。

5 結語

本文是筆者在設計此項目時的一點做法和心得，有些地方還不太成熟。不妥之處，敬請批評指正。總之，隨著社會的發展，住宅小區的規模日趨巨大，系統越來越多，越來越復雜，有待于我們進一步探討。

參考文獻

[1]JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設計規范》

[2]04DX101-1《建筑電氣常用數據》

篇6

防空地下室建筑面積之和大于5000平方米時應設置柴油電站，移動柴油電站是戰時有防護功能的備用電源，人防柴油電站的通風排煙系統設計是否合理，將直接影響柴油發電機房的建設投資和正常使用。可能因為在戰時主要電源（城市電力系統）遭到破壞時，才會啟動柴油發電機組發電的緣故，有些暖通工程師對此會有些疏忽，本文就典型的人防風冷式柴油電站淺談一下其通風排煙系統合理設計的必要性。

二、風冷柴油電站的通風排煙系統設計

柴油發電機房（又稱柴油電站）由發電機房、電氣控制室、儲油間（油庫）、水庫（水冷卻間）、二氧化碳室等組成，是防護單元內有獨立的進風、排風排煙系統，戰時可以染毒的房間。它由防毒通道與清潔區相連。當工程處于清潔式、濾毒式、隔絕式狀態時，柴油發電機組均應能運行發電，電站內不存在三種通風方式。控制室設在密閉門以內的非染毒區，與發電機房之間設簡易的防毒通道，空間極小，通常不做通風。

由于水冷式柴油發電機房適用于水源豐富、夏季進風溫度偏高的地區，而風冷與蒸發式冷卻結合方式的柴油發電機房系統的復雜性，實際工程中大都采用風冷式柴油電站，這樣合理的通風排煙系統設計就十分重要了。

首先柴油電站通風及溫濕度標準是工程通風設計的重要依據。過高的設計標準會使技術措施復雜，更增加了設備投資，運行費用上升，造成不必要的浪費；相反過低的標準又會出現溫度過高，通風不良而使柴油放電機房無法正常工作。根據《防空地下室設計手冊》（暖通、給水排水、電氣分冊）在實際設計中人員直接操作的柴油發電機房室內溫度不宜大于38°C，相對濕度不應大于75%；當機組不運轉時，室內溫度不低于5°C。

（一）柴油電站的通風

在柴油電站的通風設計開始前，首先就要與建筑、電氣專業配合好，合理的確定進排風井位置，進風口應盡可能開在發電機側，使進風流經發電機保證發電機的散熱。出地面的排風百葉和進風百葉要確保不短路。根據《人民防空地下室設計規范》3.4.1，3.4.2條柴油機房的排煙口應在室外單獨設置；進風口、排風口宜在室外單獨設置，平戰兩用的風口要防倒塌、防堵塞及防雨防地表水等。室外的進風口宜設計在排風口和柴油機排煙口的上風側。進風口與排風口之間的水平距離不宜小于10m；進風口與柴油機排煙口之間的水平距離不宜小于15m，或高差不宜小于6m；若電站平時也使用還應符合環保要求。然后根據電氣設備等資料進行通風系統計算：

1、柴油電站進風量、排風量

1）柴油機采用空氣冷卻時，按消除機房內余熱計算進風量：

3）排風量為進風量減去柴油機燃燒的空氣量：這個燃燒空氣量可以查看電氣專業選用的柴油機型號資料來計算：Lr=60nitkVn（m?/h）（n為柴油機轉數，i為氣缸數，t為沖程系數，k為空氣流量系數，Vn為柴油機工作容積）。現在也有些電氣資料上已標明了各型號柴油機對應的燃燒空氣量；當缺少相關計算參數時，可根據《人民防空地下室設計規范》5.7.3條，按柴油機額定功率取經驗數據7m?/（Kwh）來計算其燃燒的空氣量。

2、余熱量的計算： （kW）

其中 為柴油機的散熱量，計算方法為 ，其中 是柴油機工作的額定功率（kW），B是柴油機的耗油率，q是柴油的熱燃燒值， 是柴油機工作時的散熱系數； 為發電機工作時散熱量，計算方法為 ，其中P是發電機的額定輸出功率， 是發電機的發電效率； 為排煙管道的散熱量，具體的計算方式為 ，其中 是單位長度排煙管的散熱量，L是排煙管的長度。

4、與建筑專業配合設置合理的防爆波活門

（二）柴油電站的排煙

柴油電站通風排煙系統設計一般是兼用的，平時通風，火災時房間密閉氣體滅火，之后打開通風機排煙排廢氣。由于柴油易燃易爆，根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》6.5.10條柴油電站的通風設備應采用防爆型通風設備，進排風系統均設70°C自動復位防火閥。由于戰時的通風排煙都要經過消波， 通風排煙設備選型要考慮這一部分的壓力損失。

三、設計中易疏忽的幾點

柴油電站的送排風系統氣流宜下送上排或側送對側排，送排風口應錯開布置以免短路；送風系統上應設粗過濾器；柴油發電機房與控制室之間應設置不少于一道能排風換氣的防毒通道；防毒通道的換氣次數不應小于40次/小時，控制室內超壓值不應小于40Pa；柴油機的排煙管必須保溫，保溫層的外表面溫度不應超過60°C，內側應設消聲器；送排風風管風速控制在4～8m/s，以利房間降噪。除此之外，進風口、出風口、排煙口內側未設置鍍鋅鉛絲網，儲油箱上未設置單獨的室外呼吸阻火系統也是設計中常見的問題。柴油電站的設備與風管等平戰安裝必須符合當地人防主管部門規定。以上問題在很大程度上影響著柴油發電機房的使用安全性，很容易出現事故，給人們的生命財產安全帶來巨大的損失，所以要引起足夠的重視。

參考文獻：

[1]《防空地下室設計手冊》（暖通、給水排水、電氣分冊），中國建筑標準設計研究院出版

[2]《人民防空地下室設計規范》GB50038 -2005

[3]國標圖集《防空地下室移動柴油電站》07FJ05

[4]《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012

篇7

0 引言

隨著目前國際局勢的日益復雜化，國防建設的加強，國家對人民防空地下室的重視程度越來越高。為了取得戰爭的勝利，要求每個防護工程要具備一定的防護能力，并且根據不同工程的特點，充分發揮其戰斗作用，要做到這些，都離不開可靠的電力供應。本文根據現行人防工程的國家規范，在國家人防建設方針的指導下，探討了平戰結合的人防地下室電氣設計中電源的設置、供配電系統、照明系統、三防呼叫系統、戰時通信系統等設計要點，總結出供設計人員在類似工程中可以借鑒的技術參考。

1 人防地下室的設計標準及規范

人防地下室是一種特殊的建筑，它的建設不但要滿足平時功能的使用，而且在戰時能發揮人防工事的功能。根據戰時功能的需要，通常人防工程分為：指揮工程、醫療救護工程、防空專業隊工程、人員掩蔽工程、配套工程。在設計時，不僅要遵循平時使用功能的設計規范要求，并應依據當地人防部門的批文，嚴格按照《人民防空指揮工程設計標準》(RFJ 1-2006）《人民防空指揮工程設計防火標準》(RFJ 1-2004）《人民防空醫療救護工程設計標準》(RFJ 005-2011）《人民防空物資庫工程設計標準》（RFJ2-2004）《人民防空地下室設計規范》 (GB50038-2005)、《人民防空工程設計規范》 (GB50225-2005 )、《人民防空工程設計防火規范》(GB50098-2009)、《人民防空工程施工及驗收規范》（GB50134-2004）、《人民防空工程防化設計規范》（RFJ 013-2010）等規范針對建筑功能進行電氣設計。

2 人防地下室的設計思路

2.1 人防工程中戰時電源的設置原則

在設計前, 首先了解工程概況，以確定平時和戰時的負荷等級及容量估算, 確定外部電源和內部電源之間的關系。通常情況, 應盡量利用城市的電力系統電源，即使在戰時, 當電力系統的電源未遭到破壞時也應充分利用。

根據戰時用電需要，考慮一路從電力系統即市電引來，另一路采用內部電源或由鄰近的區域電源引來。根據人防工程功能和人防工程規模的要求，確定人防工程內部柴油電站的設置原則：其一，中心醫院、急救醫院；其二，救護站、防空專業隊工程、人員掩蔽工程、配套工程等防空地下室，建筑面積之和大于5000m2（建筑面積大于5000m2是指：一種，新建單個防空地下室的建筑面積大于5000m2；另一種新建建筑小區各種類型的多個單體防空地下室的建筑面積之和大于5000m2；再一種新建防空地下室與已建而又引接內部電源的防空地下室的建筑面積之和大于5000m2時，應設置電站。）。內部電源包括蓄電池組電源、移動電站和固定電站。首先，蓄電池組電源設置要求：對于建筑面積5000m2及以下的分散布置的防空地下室，可不設置內部電站，但對戰時一級負荷應設置蓄電池組（UPS、EPS）自備電源，同時要引接區域電源來保證戰時二級負荷的供電。確無落實區域電源的防空地下室，應設置蓄電池組（UPS、EPS）自備電源，供給一級、二級負荷用電。同時也可采用一些應急輔助措施，如采用手提式應急燈和手電筒等簡易照明器材，采用手搖、腳踏電動風機和手搖、電動水泵等，這是在困難情況下的一種應急輔助措施，并且蓄電池組的連續供電時間不應小于隔絕防護時間；其次，移動電站設置要求：柴油發電機組總功率不大于120KW時，且機組的臺數一般情況下設置一臺；再次，固定電站設置要求：柴油發電機組總功率大于120kW時，且柴油發電機組的臺數不應少于2臺。最后，區域電源一般指人防區域性地下柴油發電站（具有一定的防護能力符合人防的相關要求），由人防部門結合整個地區的人防狀況統一規劃設計。

總之，電站設置的規則，除滿足上述要求外，還應滿足，電站設置時靠近負荷中心，滿足其500m低壓供電半徑的要求，簡化供電系統，節省電氣設備投資，供電安全可靠，維修管理便捷。

2.2 供配電系統設計

根據《GB50038-2005》表7.2.4所示，戰時各類工程都存在一級負荷，根據《GB50098-2009》第8.1.1條要求“建筑面積大于5000平方米的人防工程，其平時消防用電應按一級負荷要求供電；建筑面積小于或等于5000平方米的人防工程可按二級負荷要求供電”。這都要求此類工程平時要有雙電源滿足供電要求。而按照《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-97）的規定，根據車庫的防火分類，其消防用電負荷供電等級與人防防火規定有所不同。當人防面積超過5000平方米時，汽車庫防火分類即使未達到一類車庫的規模，根據《GB50098-2009》要求，其消防負荷仍需按照一級負荷的要求供電。

在平戰結合人防電氣設計中，供電系統的確定可參照圖集圖示（05SFD10）。本文僅對戰時功能為二等人員掩蔽所的工程，進行供電方案的選擇分析。在人防電氣方案的選用中，我們既要考慮滿足平時與戰時人防要求，又要考慮平戰轉換的方便、迅速、快捷。從實際設計情況看，戰時不必再考慮照明與動力分別計量的問題，而采用圖集05SFD10－3－18頁方案2的方式簡潔易行，故筆者推薦一般人防可采用此種配電系統。此外，根據最新的人防規范( GB50038－2005) 及國標圖集( 05SFD10) 的要求，對于含兩個以上防護單元的人防工程，也可按電力電及內部電源分別在人防內部設一總的人防電源配電箱（柜），各防護單元的電源均從此引出，并相互獨立，但這種設計的弊端就在于必須在人防區單獨劃分一個區域作為戰時的低壓配電房，減少了防空地下室的實際使用面積，所以一般只適用于設有內部電站的防空地下室，低壓配電室供電方案和電站具體要求及圖示可參見國標圖集( 05SFD10)-5-10頁、8-2~9頁。

2.3 照明系統的設計

根據《GB50038－2005》7.5.4條 戰時的應急照明宜利用平時的應急照明；戰時的正常照明可與平時的部分正常照明或值班照明相結合。戰時應急照明如能利用平時的應急照明最好，因為二者功能一致。其區別僅在于供電保證時間不一致，由于平時使用的需要，設計照明燈具較多，照度也比較高，而戰時照度較低，不需要那么多燈具，因此將平時照明的一部分作為戰時的正常照明，回路分開控制，有利于平戰轉換。

燈具的選擇宜優先選用重量較輕的線吊或鏈吊燈具和卡口燈頭。當室內凈高較低或平時使用需要而選用吸頂燈時，應在臨戰時加設防掉落保護網的措施。防空地下室平時疏散照明，根據《GB50098-2009》中8.2.4條第一款：沿墻面設置的疏散標志燈距地面不應大于1m，間距不應大于15m。而根據《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)中11.3.4條第二款：沿疏散走道設置的燈光疏散指示標志，應設置在疏散走道及其轉角處距地面高度1.0m以下的墻面上，且燈光疏散指示標志間距不應大于20m。由此可見與平時規范相矛盾的地方，要嚴格按照人防規范的相關要求執行。戰時通用房間照明的照度標準值可按《GB50038－2005》7.5.7 條規定取值。

2.4 通信及防化的設計

根據《GB50038－2005》7.8.2條，人員掩蔽工程應設置電話分機和音響警報接收設備，并應設置應急通信設備。通常在防化通信值班室，配電間電站，通風機室等房間設電話分機，并預埋電話分機線路。

根據《GB50038－2005》7.3.8條，設有清潔式、濾毒式、隔絕式三種通風方式的防空地下室，每個防護單元戰時人員主要出入口防護密閉門外側，應設置有防護能力的音響信號按鈕。三種通風方式的燈箱和音響裝置應設置戰時進風機房、排風機房、防化通信值班室、值班室、柴油發電機房、電站控制室、人員出入口（包括連通口）最里一道密閉門內側和其它需要設置的地方。音響信號、三種通風方式信號控制箱設置在值班室或防化通信值班室內。

關于人防呼叫按鈕的設置，在《RFJ013-2010》中第7.2.5條規定，戰時出入口最外一道防護密閉門或防護門外側設置。由此，人防工程中所有人員出入口均設置有防護能力的音響信號按鈕，以便于防化值班人員戰時控制人員出入工程。

3 結語

綜上所述，要設計出全面、完善的人防地下室工程，需要多個專業之間協調與配合，設計出滿足平戰結合的人防地下室工程，滿足人民生活和財產保護的需要，真正發揮人防地下室應有的作用。

參考文獻

[1] GB50038-2005，人民防空地下室設計規范[S].

[2] GB50225-2005，人民防空工程設計規范[S].

篇8

 

人防工程按照戰時使用功能可分為：指揮工程、醫療救護工程、專業隊工程、人員掩蔽工程和配套工程五大類。其中，除指揮工程以外，其他人防工程戰時均不考慮消防設計。除了指揮工程需要遵循專門的設計規范和防火規范，醫療救護工程需要遵循《人民防空醫療救護工程設計標準》RFJ005-2001以外，其他人防工程通風設計的主要依據是《人民防空工程設計規范》GB 50225-2005、《人民防空地下室設計規范》GB 50038-2005和《人民防空工程防化設計規范》RFJ013-2010，如果涉及到平時功能的消防設計，還應遵循《人民防空工程設計防火規范》GB 50098-2009。

 

根據9規范總則，《人民防空工程設計規范》GB 50225-2005適用于新建、擴建的坑道、地道和單建掘開式人防工程以及地下空間兼顧人防需要的工程;《人民防空地下室設計規范》GB 50038-2005則適用于新建或改建的抗力級別為常5級、核4級及以下的甲、乙類防空地下室和居住小區內的結合民用建筑易地修建的甲、乙類單建掘開式人防工程設計。由此可見，兩本設計規范具有以下幾點不同：(1)《人民防空地下室設計規范》GB 50038-2005只適用于抗力級別為常5級、核4級及以下的人防工程，而《人民防空工程設計規范》GB 50225-2005對抗力級別未作要求，即適用于各種抗力等級。(2)根據施工方法、結構受力形式，人防工程可分為：單建掘開式、附建掘開式、成層式、坑道式、地(隧)道式等結構類型。其中，《人民防空地下室設計規范》GB 50038-2005主要適用于附建掘開式人防工程，而《人民防空工程設計規范》GB 50225-2005則適用于除附建掘開式以外的其他各種結構類型。例如：地下商業街人防工程和水利工程設計應以《人民防空工程設計規范》GB 50225-2005為依據;附建式地下室兼顧人防設計宜以《人民防空地下室設計規范》GB 50038-2005為依據，單建式地下室兼顧人防設計以《人民防空工程設計規范》 GB 50225-2005為依據比較合適。

 

人防工程在和平時期為了充分發揮經濟效應和社會效應，除了戰時使用功能以外，還具有一定的平時使用功能，其主要用途為：(1)商場、醫院、旅館、餐廳、展覽廳、公共娛樂場所、健身體育場所和其他適用的民用場所等;(2)按火災危險性分類屬于丙、丁、戊類的生產車間和物品庫房等;(3)車庫。針對人防工程平時功能的消防設計，其主要依據是《人民防空工程設計防火規范》GB 50098-2009。但是，根據《人民防空工程設計防火規范》GB 50098-2009 3.1.14條和條文說明1.0.4條，當人防工程的平時使用功能為車庫時，應以《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-97為設計依據。

 

二、人防工程戰時通風方式之間的轉換原則

 

人防通風設計的主要任務就是為了滿足戰時使用功能而進行的戰時通風方式間的相互轉換運行，其轉換原則為：(1)當工程未遭到核生化武器襲擊之前進行清潔式通風。(2)當工程處在下述任一情況時，應轉入隔絕式防護或隔絕防護時的內循環通風：1)敵人對該地實施核生化武器襲擊警報拉響時;2)工程周圍受到核生化武器襲擊初期;3)外界空氣受到污染而濾毒設備失效時;4)通風孔口被堵塞或通風設備遭到破壞時;5)工程外部發生大面積火災時。(3)當查明工程外部放射性沾染程度、化學毒劑和生物戰劑的性質和濃度，并驗證所設除塵濾毒設備能過濾吸收時，方可轉入濾毒式通風。(4)在濾毒式通風過程中，當發現通過除塵濾毒設備后空氣中的放射性灰塵、化學毒劑和生物戰劑的量超過允許標準或除塵濾毒設備的通風阻力出現過大或過小時，要立即轉回到隔絕防護時的內循環通風，并迅速查明原因進行處理。更換除塵濾毒設備后，要進行檢查，確認性能可靠后，才允許再次轉入濾毒式通風。(5)當查明工程外部的放射性灰塵、化學毒劑和生物戰劑已經消失，對染毒的通風管道、密閉閥門、擴散室、濾毒室及油網除塵器等進行徹底洗消，經檢查合格后，可以轉為清潔式通風。只有嚴格遵循戰時通風方式的轉換原則，才能夠滿足人防工程的戰時使用要求。

 

三、醫療救護工程分類廳的換氣次數

 

醫療救護工程作為戰時對傷員獨立進行早期救治工作的重要場所，其通風設計應遵循《人民防空醫療救護工程設計標準》RFJ005-2001。根據此標準第4.2.4條規定“濾毒通風時，第一密閉區分類廳的通風換氣次數不宜小于40次/h”。然而在實際設計中，此條規定非常難以滿足，因為按此要求進行設計，所需濾毒通風量會很大，這不但增加了過濾吸收器、超壓排氣活門的個數，而且增大了濾毒通風管道的截面積，從而增加了設備投資。例如，根據標準要求，不同等級的分類廳最小使用面積為40m2～60m2，層高最小為2.6m，則滿足此要求的最小濾毒通風量為(40～60)2.640=4160～6240 m3/h，此值比按照防毒通道換氣次數要求計算得到的濾毒通風量至少大1～2倍。所以筆者個人認為，按人員主要出入口最小防毒通道換氣次數不小于50次/h確定濾毒通風量較為合適。

 

篇9

鋼管的總體布置主要是鋼管管線走向；鋼管與前池及廠房機組的聯結方式。其布置應符合電站總體布置要求，考慮地質、地形條件，本著節省投資，水流平順、水頭損失小，施工及運行安全、方便的原則，經技術經濟比較確定。在鋼管管線布置中，根據工程地形、地質情況方便進出段與其它建筑物及設備聯接，將鋼管管線在初步設計基礎上平行向下游側移動10m。這樣，主要有下列好處：

（1）便于進行前池進水口布置，鋼管在前池處二級電站管道設計李盛春水電勘測設計分析與探討水工與施工《水利水電》2013年第3期10轉彎距離縮短。

（2）鋼管上段平移后避開了沖溝，提高了鋼管安全度，同時也便于布置前池頂壩泄洪和溢流。

（3）鋼管中部段下移后，原設計需打的一平洞可以取消，降低了工程造價。

（4）鋼管下部原設計在一滑坡體上通過，施工處理難度大，造價高；現平行下移后，可避開高滑坡體，減少砌1000m3，節省了資金5萬元（1992年建設時單價）。保證了鋼管安全，同時也縮短了支管長度，便于升壓站布置，對廠區總體布置有利。鋼管與前池的聯接，采取壩內埋管型式，安裝快速閘門。鋼主管與廠房縱軸向成30°角布置，在1＃鎮墩處分兩支管引向水輪機。3鋼管直徑選擇壓力水管直徑選擇是鋼管設計的基礎和關鍵。鋼管直徑選擇應進行技術經濟比較確定，選擇技術上可行，經濟上優越的方案。根據初步設計和鋼管直徑計算經驗公式，初步擬定3個方案進行技術經濟比較。

方案1：內徑0.9m，全長736.72m；方案2：內徑0.9m段長304.51m，內徑1.0m段長432.21m；方案3：內徑1.0m全長736.72m。對各方案進行水頭損失計算。進行各方案電能損失計算時，電站平均流量按下式確定：Qcp=Ncp9.81y水y發HH=V上-V中-KQ2cp式中Ncp———平均出力，Ncp=1997.7kW；y水、y發———分別為水輪機、發電機平均效率，取y水=83%；y水=94%；V上、V中———分別為上游平均水位，噴嘴計算高程；K———水頭損失系數，對方案1：K=1.915；方案2：K=1.432；方案3：K=1.092。根據上式求得Qcp、H=KQ2cp后，按下式計算電能損失：E=9.81y水y發QcpH·式中t———1年小時數。計算結果見附表。按公式β=HD2[β]02mm初估管壁厚度，對各方案鋼管重量進行估算。按發電平均售電價0.15元／kW·h（1992年建設時單價）計算鋼管電費損失根據上述計算進行方案比較，確定最終方案。從水頭損失來分析，內徑0.9m方案最大水頭損失為25m，這將造成機組選型困難，水輪直徑必須大一個檔次，機組造價將大大增加。而方案2最大水頭損失為l8m，方案3最大水頭損失為14.5m，不會造成機組造型問題。從制造、安裝及運輸等方面比較，三個方案的直徑相差不多，無大的困難。鋼管直徑的最后確定在于其經濟優越性。由方案1和方案2比較，其單位電能投資0.5元/kW·h比電站綜合單位電能投資0.6元/kW·h小；其回收年限為3.28年，顯然方案2比方案1優越。對方案2和方案3比較，其單位電能為0.94元／kW·h，比電站綜合單位電能投資0.6元／kW·h大，回收年限也達6.27年，故方案2比方案3也優越。

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清香嶺居住宅小區分為A、B、C三個地塊，B區為別墅和多層住宅，B區總建筑面積約為4萬m2，C區為一類高層住宅單體建筑，地下兩層，地上27層，C區總建筑面積約為2萬m2，本文均不做闡述；A區總建筑面積約為10萬m2，建筑主體高度為85.2米，結構高度為108米；地下一層為人防工程和車庫，地下二層為人防工程（本工程因現場地形，局部出現地下二層）；地上共有6個塔樓（順序依次為F1棟、G棟、F2棟、F3棟、F4棟、F5棟），一層、二層裙房均為商業服務網點，三至二十七層均為住宅；地下室建筑面積約為1.6萬m2，人防工程共分為3個防護單元，人防類別為常6級乙類二等人員掩蔽所，人防總建筑面積為4543.2 m2。

1 負荷分級

1.1 地下車庫負荷分級的確定

本工程地下車庫停車數量為346輛，根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB 50067-97）3.0.1條和9.0.1.1條，地下車庫的防火分類為Ⅰ類，本工程地下車庫消防水泵、火災自動報警、自動滅火、排煙設備、火災應急照明、疏散指示標志等消防用電應按一級負荷供電；若設計有機械停車設備和升降梯的車庫，機械停車設備以及采用升降梯作車輛疏散出口的升降梯用電應按一級負荷供電。

根據《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）10.1.1條，一類高層民用建筑的消防用電應按一級負荷要求供電，故在地下車庫中一類高層民用建筑所用的消防設備用電負荷均為一級負荷。

地下車庫中排污泵和生活水泵等非消防負荷等級均為一級負荷；地下車庫人防區走道照明為一級負荷，普通照明為二級負荷；地下車庫非人防區走道照明為一級負荷，其他普通照明為三級負荷。

1.2 地下人防工程負荷分級的確定

根據《人民防空地下室設計規范》（GB 50038-2005）7.2.4條 續表7.2.4（戰時常用設備電力負荷分級）的要求：基本通信設備、音響警報接收設備、應急通信設備、柴油電站配套的附屬設備、應急照明用電負荷等級為一級，重要的風機、水泵、三種通風方式裝置系統、正常照明、洗消用的電加熱淋浴器、區域電源的用電設備、電動防護密閉門、電動密閉門和電動密閉閥門用電負荷等級為二級，不屬于一級和二級負荷的其它負荷為三級負荷。

1.3 一、二層商業負荷分級的確定

本工程一、二層各商業服務網點面積均小于200 m2，根據《商店建筑設計規范》（JGJ 48-2014）7.3.1條第3款的要求：“小型商店建筑的用電應為三級負荷”，故一、二層各商業服務網點按三級負荷供電。JGJ 48-88版規范要求“高層民用建筑附設商店的電氣負荷等級應與其相應的最高負荷等級相同”，設計人員應注意新版規范對負荷分級的變化。

1.4 住宅負荷分級的確定

根據《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）3.2.1條，本工程為一類高層住宅建筑，消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統、客梯、排污泵和生活水泵為一級負荷；住宅建筑內其他用電負荷為三級負荷。

2 配變電所及柴油發電機容量及位置選擇

2.1 配變電所位置的確定

根據本工程實際情況，6棟塔樓一字排開，端到端水平距離約為400米，塔樓建筑主體高度為85.2米，根據《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）4.3.3條的條文說明：“供電半徑一般為200m～250m ”，方案確定為設置1個10kV開關室和3個配變電所；F1棟、G棟和F2棟住宅樓由#1配變電所供電，設置于三棟塔樓地下室中間位置；F3棟、F4棟和F5棟住宅樓設置#3配變電所，設置于F4棟塔樓地下室；地下室、一層、二層裙房由#2配變電所供電，設置于地下室中間位置，均滿足供電半徑要求。

關于配變電所所址的選擇，《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）4.2.1條第7款規定：“不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰，相鄰隔墻應做無滲漏、無結露等防水處理”，配變電所設置在地下一層時，應注意上方是否為一層商業服務網點的衛生間。

同時還應注意，《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）4.2.2條有規定：“當配變電所設在住宅建筑內時，配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側，不宜設在住宅建筑地下的最底層。”故在做純住宅樓時應注意配變電所正上方是否為住戶。

本工程局部出現地下二層，配變電所不宜設置在地下二層，《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）4.2.2條有規定：“配變電所可設置在建筑物的地下層，但不宜設置在最底層”。

配變電所設置在地下室時應有相應的防水、排水措施，《低壓配電設計規范》（GB 50054-2011）4.3.4條有規定“配電室內的電纜溝，應采取防水和排水措施。配電室的地面宜高出本層地面50mm或設置防水門檻”。

2.2 配變電所內變壓器容量的確定

《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）4.3.1 條規定：“住宅建筑應選用節能型變壓器。變壓器的結線宜采用D，yn11，變壓器的負載率不宜大于85%”，同時根據供電部門要求，功率因數補償應達到0.9及以上。本工程通過負荷計算：#1配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器，#3配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器，#2配變電所設置一臺SCB11型630kVA商業用電干式變壓器和一臺SCB11型630kVA公共用電干式變壓器；各配變電所的兩臺變壓器低壓側均采用母聯柜連接，保證變壓器不同時停電檢修時一級負荷和二級負荷的供電。各變壓器負載率均在75%～85%之間，符合規范要求。

2.3 柴油發電機容量的確定

關于柴油發電機作為應急電源的容量確定，《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）中3.5.4條有規定，現摘錄如下：

“3.5.4 應急發電機的負荷計算應滿足下列要求：

1 當應急發電機僅為一級負荷別重要負荷供電時，應以一級負荷別重要負荷的計算容量，作為選用應急發電機容量的依據；

2 當應急發電機為消防用電設備及一級負荷供電時，應將兩者計算負荷之和作為選用應急發電機容量的依據；

3 當自備發電機作為第二電源，且尚有第三電源為一級負荷別重要負荷供電時，以及當向消防負荷、非消防一級負荷及一級負荷別重要負荷供電時，應以三者的計算負荷之和作為選用自備發電機容量的依據。”

本工程將消防用電設備及一級負荷之和作為應急柴油發電機容量的依據。

同時根據《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB 50974-2014）11.0.12條規定“消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能，并應保證在控制柜內的控制線路發生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵”。當緊急時啟動消防水泵，柴油發電機的母線電壓將會下降，影響發電系統的穩定；設計中為消防水泵提供備用電源的柴油發電機組容量選擇應考慮當最大一臺消防水泵全壓直接啟動時的電壓降，需滿足規范要求值（發電機母線電壓不應低于額定電壓的80%）。

2.4 柴油發電機組安裝位置的確定

《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）中6.1.1條第6款有規定：“發電機間、控制室及配電室不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰”。

《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）5.4.13條第2款摘錄如下：

“5.4.13 布置在民用建筑內的柴油發電機房應符合下列規定：

2 不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰。”

本工程柴油發電機房設置于車庫內，上方為草坪。GB 50016-2014版防火規范出來以前，設計人員往往考慮少占用或盡量不占用車位，柴油發電機房經常布置于一層商業的下方（此位置多剪力墻，不能設置停車位），現在此條列為強制性條文，設計人員應注意規范的變化。

3 人防電站的確定

《人民防空地下室設計規范》（GB 50038-2005）7.2.13條第1款條文說明：“建筑面積大于5000m2的防空地下室應設置內部電站，除供本工程供電還需兼作區域電站向鄰近防空地下室一級、二級負荷供電，柴油發電機組總功率大于120kW時應設置固定電站，柴油發電機組的臺數不應少于2臺。對于大型人防工程也可按防護單元組合，設置若干個移動電站，分別給防護單元供電。”

本工程人防總建筑面積為4543.2 m2，同時根據其他各專業提供的電氣條件，一級和二級負荷總功率小于120kW，故該人防工程未在內部設置固定電站，在人防工程中間位置設置人防配電室，戰時電源由防空地下室地面附近的拖車電站、汽車電站引來。

4 低壓側供配電系統及線纜選擇

4.1 低壓側供配電系統

《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）6.2.4條規定：“ 每棟住宅建筑的照明、電力、消防及其他防災用電負荷，應分別配電”。在低壓配電柜系統圖中，按非消防照明、非消防動力、消防照明、消防動力、人防等分類設置配電柜。住宅采用樹干式配電，每三層設置一個電能表箱，同一層四個家居配電箱均接于同一相；動力負荷均采用放射式供電；單相用電設備均勻地分配在三相回路中。

關于應急照明電源箱的設置，《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）13. 9.12條有規定，本工程消防用電負荷為一級，應急照明由主電源和應急電源提供雙電源，均采用專用回路，由配變電所低壓柜引來；各塔樓采用樹干式供電，樓梯間根據工程具體情況按多個樓層設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱；地下層各防火分區采用放射式供電，按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱，提供該分區內的備用照明和疏散照明電源。

根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）13. 9.8條的規定：“ 消防用電設備配電系統的分支線路，不應跨越防火分區，分支干線不宜跨越防火分區”。在地下室各防火分區設置消防總箱單獨配電，由低壓柜放射式供電至各分區消防總箱。

《人民防空地下室設計規范》（GB 50038-2005）7.2.14條第1款規定：“ 供電系統設計應符合下列要求：每個防護單元應設置人防電源配電柜（箱），自成配電系統”；故在各個人防防護單元設置人防總箱，由電力系統電源柜和外部電源柜引來，各人防總箱均設置進線總開關和內、外電源轉換開關。

4.2 線纜的選擇

《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）6.4.3條和6.4.4條，消防設施供電干線均采用無鹵低煙阻燃耐火線纜，明敷的非消防供電干線采用無鹵低煙阻燃線纜。

根據《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）10.1.10條第3款“消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內；確有困難敷設在同一電纜井、溝內時，應分別布置在電纜井、溝的兩側，且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。”我們在設計帶商業服務網點的高層住宅建筑時，非消防配電線路和消防配電線路均共電纜井敷設，應注意電纜井內的消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。

火災自動報警系統的供電線路、消防聯動控制線路應采用耐火銅芯電線電纜，報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路應采用阻燃或阻燃耐火電線電纜，《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）11.2.2條有規定。

4.3 線纜敷設

根據《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）11.2.1條，火災自動報警系統的傳輸線路應采用金屬管、可撓（金屬）電氣導管、B1級以上的鋼性塑料管或封閉式線槽保護。

《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）10.1.10 條規定：消防配電線路明敷時（包括敷設在吊頂內），應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施；當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時，可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護；當采用礦物絕緣類不燃性電纜時，可直接明敷；暗敷時，應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm。

5 接地系統

本工程低壓配電接地系統采用TN-S系統，各電氣系統的接地采用共用接地網，接地網的接地電阻

根據《住宅建筑電氣設計規范》（JGJ 242-2011）10.2.1條和10.3.4條，在配變電所做總等電位聯結，裝有淋浴或浴盆的衛生間做局部等電位聯結，電氣豎井內的接地干線，每隔3層與相近樓板鋼筋做等電位聯結。

6 結語

以上是筆者設計帶商業服務網點的一類高層住宅建筑供配電的一些思路和做法，如有不足之處，請設計同行批評指正。

【1】 中國建筑東北設計研究院 JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范【S】 北京：中國建筑工業出版社，2008

【2】 公安部天津消防研究所，公安部四川消防研究所 GB 50016-2014 建筑設計防火規范【S】 北京：中國計劃出版社，2014

【3】 中國建筑標準設計研究院 JGJ 242-2011 住宅建筑電氣設計規范【S】 北京：中國建筑工業出版社，2011

【4】 上海市公安消防總隊，公安部天津消防研究所 GB 50067-97 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范【S】 北京：中國計劃出版社，1997

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為全面貫徹落實電力工程全壽命周期設計管理理念，統籌協調電力工程建設安全、效能、成本的關系，促進設計理念和方法創新，提高電力工程建設效率和效益，提高工程建設整體水平，2012年，國家電網公司下發了《國家電網公司輸變電工程提高使用壽命設計指導意見（征求意見稿）》，其中要求“新設計建設的輸變電工程建構筑物使用壽命達到60年以上，變電主要一次設備和線路主要設備使用壽命達到40年以上，主要二次設備使用壽命達到20年以上。”在此之前變電站內建筑物按照國家相關規范規定正常使用年限為50年，針對此要求，本著輸變電工程提高使用壽命的可靠性、耐久性和經濟性協調統一的總體原則，對于新建變電站工程建、構筑物在結構計算中相關的系數及構造要求需要做相應調整。本文僅對本地區110kV變電站內建筑物結構設計的影響進行探討。

1 提高建筑物的可靠性

1.1 結構重要性系數γ0

電力設施的可靠性最重要的指標反映在變電站建筑上即為建筑結構的安全等級，與之對應的參數為結構重要性系數γ0。《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068-2001中對于建筑物的使用年限、結構破壞可能產生的后果(危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等)的嚴重性采用不同的安全等級分別取相應的γ0值。 該規范第7.0.3 結構重要性系數γ0 應按下列規定采用：參考文獻

1） 對安全等級為一級或設計使用年限為100 年及以上的結構構件，不應小于1.1；

2） 對安全等級為二級或設計使用年限為50 年的結構構件，不應小于1.0；

3） 對安全等級為三級或設計使用年限為5 年的結構構件，不應小于0.9。

由此可以認定在制定規范時考慮結構的安全等級與設計使用年限存在一定的關聯。現行的《35—110kV變電所設計規范》GB50059—2011中有關結構重要性系數的規定與原1992版對應條款有所變化，原92版第4.1.3條“建筑物、構筑物的安全等級，均應采用二級，相應結構重要性系數應為1.0”。現行《35—110kV變電所設計規范》GB50059—2011第4.1.4條“建筑物、構筑物的安全等級，均不應低于二級，相應的結構重要性系數不應小于1.0”。參考文獻由此可以理解為對于變電站設計的結構重要性系數較以前有提高。現在全球進入地震活動多發期，以日本福島核電站為例，在地震中除去造成人員傷亡的安全問題，僅核電站本身的破壞使日本電力供應緊缺，不但經濟災后重建受到限制就連人民的生活質量都受到很大影響。因此電力設施的安全問題，對整個社會的經濟穩定起到尤為重要的作用。國網公司下發《國家電網公司輸變電工程提高使用壽命設計指導意見（征求意見稿）》要求建筑物的設計使用年限為60年以上其宗旨是對建設“一流電網”工程質量提出更高要求，以加強智能電網的堅強性。據此，本人認為在變電站內建筑物結構設計中重要性系數本著就高不就低的原則取1.1。

1.2 地震影響

根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2004對電力工程第5.2.4規定，“330kV及以上的變電所和220kV及以下樞紐變電所的主控通信樓、配電裝置樓、就地繼電器室”的抗震設防類別應為乙級，抗震等級根據《電力設施抗震設計規范》GB50260-96第六章“火力發電廠和變電所的建構筑物”之表6.1.1確定。主控制樓、配電裝置樓的混凝土結構抗震等級為二級。參考文獻

《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第3.2.2條規定抗震設防烈度和設計基本地震加速度取值的對應關系，應符合表3.2.2的規定。參考文獻

表3.2.2地震設防烈度和設計基本地震加速度值的對應關系

本表取值對設計使用年限50年的結構。對年限超過五十的結構，宜考慮實際需要和可能，對地震力作適當調整。在該規范的條文說明中，對于設計使用年限不同于50年的結構，其地震作用需要作適當調整。參考《建筑工程抗震性態設計通則（適用）》CECS460：2004的附錄A，其調整系數的范圍大體是：設計使用年限70年，取1.15～1.2，100年取1.3～1.4。

2 提高建筑物的耐久性

反應建筑物耐久性的指標即為建筑物的設計使用年限。

設計使用年限：設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時期。

國網公司對于耐久性的解釋是指正常使用和維護條件下，主要設備、材料的壽命能夠滿足工程使用壽命要求，并適當留有裕度的原則，具體到建構筑物為設計使用壽命60年以上。

根據《混凝土結構設計規范》GB50010—2010第3.5條耐久性規定：參考文獻

混凝土結構應根據設計使用年限和環境類別進行耐久性設計，耐久性設計包括下列內容：

1、確定結構所處的環境類別；

2、提出對混凝土材料的耐久性要求；

3、確定構件中鋼筋混凝土保護層厚度；

4、不同環境條件下的耐久性技術措施；

5、提出結構使用階段的檢測與維護要求。

因此影響建筑物耐久性的因素主要有：混凝土的保護層和最低強度等級

混凝土結構的環境類別按《混凝土結構設計規范》GB50010-2010表3.5.2選用。設計使用年限為50年的混凝土結構，其混凝土材料宜符合表3.5.3的規定。

表3.5.3結構混凝土材料的耐久性基本要求

規范3.3.5一類環境中，設計使用年限為100年的混凝土結構尚應符合下列規定：

鋼筋混凝土結構最低強度等級為C30，預應力混凝土結構的最低強度等級為C40；

混凝土中的最大氯離子含量為0.06％；

宜使用非堿活性骨料，當使用堿活性骨料時，混凝土中最大堿含量為3.0kg／m3

混凝土保護層厚度應符合本規范第8.2.1的規定，當采取有效的表面防護措施時，混凝土保護層厚度可適當減小。

3.5.6二三類環境中，設計使用年限100年的混凝土結構應采取專門的有效措施。

8.2.1構件中普通鋼筋及預應力鋼筋的混凝土保護層厚度滿足下列要求。

1.構件中受力鋼筋的保護層厚度不應小于鋼筋的公稱直徑d；

2、設計使用年限為50年的混凝土結構，最外層鋼筋的保護層厚度應符合表8.2.1的規定；設計使用年限為100年的混凝土結構，最外層鋼筋的保護層厚度不應小于表8.2.1中數值的1.4倍。

表8.2.1混凝土保護層的最小厚度C（mm）

縱觀以上規范規定，在設計使用年限變更為60年以上會導致對混凝土最低強度等級及保護層厚度要求的變化。按照插入值法，60年設計使用年限的保護層應為表中數值的1.08倍，70年設計使用年限的保護層應為表中數值的1.16倍。

本人認為對設計使用年限60年以上的建構筑物，除了保護層增大外，混凝土的最低強度等級應按表3.5.2提高一個標號。對混凝土中最大氯離子含量按0.06％控制。處在二三類環境中的混凝土（如基礎工程）應增大保護層厚度，采用耐腐蝕性能鋼筋或采用環氧樹脂涂層鋼筋。

基礎：按照《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011規范內容確定地基基礎設計等級。地基基礎的設計使用年限不應小于建筑結構的設計使用年限。參考文獻

以一個110kV通用變電站設計為例；

通過軟件計算分析結構重要性系數、地震力影響系數、保護層厚度的調整對建筑結構的材料用量的影響。

工程特征：建筑規模：110kV變電站

地理環境：寒冷地區

地震設防烈度：7度

地震分組：第三組

設計基本地震加速度值：0.1g

結構形式：三層現澆混凝土框架結構

計算軟件：PKPM

建筑規模：建筑面積：1726.44平方米

平面布置：一層：電纜夾層，層高3m；二層：10kV開關室、電容器室，層高5.4m；三層：110KVGIS 室，層高7.6m；主控制室、消弧線圈室，層高5.4m。

樓面活荷載：10kV開關室 7KN/M2，電容器室9KN/M2，110KVGIS 室10KN/M2，主控制室、消弧線圈室4KN/M2

設計使用年限50年與60年以上參數調整與計算結果對比表

注：1、本工程計算結果僅用于結果比較，沒有實際工程參照意義。

2、計算板、梁、柱配筋量為PKPM程序生成量，未做人工調整。

根據以上實例計算結果顯示，在材料標號相同的情況下，板配筋增加了2%，梁的配筋增加了15%左右，柱筋由于歸并的原因應認為沒有變化，基礎配筋則沒有變化。

以上僅為本人在工作中對《國家電網公司輸變電工程提高使用壽命設計指導意見（征求意見稿）》對結構設計的影響之思考，正確與否還望專家同行指正。

參考文獻

《GB50068-2001建筑結構可靠度設計統一標準》

GB50059—2011《35—110kV變電所設計規范》

GB50223-2004《建筑工程抗震設防分類標準》

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目前，天然氣凈化廠規模不斷擴大，建設周期緊張，設計中越來越多地采用“橇裝化建站，模塊化建廠”的設計理念。大型油氣廠站的電氣設計中主變負載率偏低普遍存在，橇裝化電氣設計和變電站電纜夾層設計經驗缺乏，而工程建設周期短，設計任務重，對凈化廠的電氣設計提出了更高要求。本文對磨溪天然氣凈化二廠橇裝化電氣設計進行了經驗總結，有利于大型站場的變壓器容量優化以及橇裝化電氣設計經驗的累積。

1供配電系統

作為四川省內最大的天然氣凈化廠，磨溪天然氣凈化二廠(以下簡稱凈化廠)的天然氣處理規模為3000×104m3/d，分為建產第一階段(1200×104m3/d)和建產第二階段(1800×104m3/d)。考慮到凈化廠最終的建設規模，在建產第一階段時，廠內就建成了110/10kV丁家坪變電站。該站110kV電源分別取自三星水電廠和清河變電站，清河變電站為主電源，該站主變容量為2×16000kVA。另外，按照全廠區域及功能劃分，以及變電站的站址選擇要求［1］，全廠分設40×108m3裝置區10kV變電站、60×108m3裝置區10kV變電站、污水裝置區10/0.4kV變電站、鍋爐裝置區10/0.4kV變電站以及檢維修基地10/0.4kV變電站。凈化廠供配電系統結構［2］見圖1。

2用電負荷計算的準確性分析

大型油氣廠站中普遍存在實際用電負荷與初步設計時確定的主變容量有較大差異。通過對大型天然氣凈化廠進行用電負荷準確性分析，為今后工程合理選擇變壓器容量提供寶貴依據和經驗。實現變壓器的安全經濟運行，同時實現節省一次投資和降低運行費用的目的。2.1用電負荷情況凈化廠按照GB50052－2009《供配電系統設計規范》［3］要求，其用電負荷等級為一級。截至2015年11月24日凈化廠裝置投運時，實際用電總負荷為9625.7kVA(9017.58kW，3368.64kvar)。隨著后續單井及集氣站的陸續投運以及凈化廠處理能力的增加，凈化廠的總負荷還會相應增加。2.1.1初步設計與實際運行負荷對比初步設計階段，全廠110kV變電站計算總負荷為13264kVA。即使考慮到后期穩產以后負荷的增加，凈化廠的實際運行負荷與初步設計計算負荷相比仍然偏小。2.1.2變壓器容量選擇隨著今后負荷的陸續增加，預計凈化廠穩定負荷達11000kVA，凈化廠主變壓器容量(16000kVA)可滿足經濟運行的要求［4］。2.1.3不同處理量下負荷對比通過110kV變電站后臺監控中心與中控室得到的數據，對凈化廠不同處理量的用電負荷進行比較，見表1。通過不同處理量下用電負荷統計可知，天然氣的處理量和用電負荷基本成正比關系。當全部裝置投運后且裝置的處理能力達到設計能力的三分之二時，負荷也基本達到主變容量的三分之二。但是由于所有裝置已投入運行，即使處理能力后續增加，瞬間負荷最大也不會超過12000kVA，略小于初步設計負荷。由此可見，凈化廠用電的實際運行負荷與初步設計計算負荷相比偏小。2.2用電負荷分析對凈化廠用電的實際運行負荷偏小的原因展開分析，首先從大型電機的額定電流以及不同工況下大型電機的運行情況角度展開討論。變電站后臺監控系統采集的數據見表2。由表2可知，除了空壓機主電機外，其他大型電機的運行電流與電動機銘牌標注的額定電流相比普遍偏小。這是造成實際負荷較設計負荷偏小的原因之一。其他小型電機運行電流偏小的情況也普遍存在。由此可見，由于電機額定電流為滿載時電流，影響電機電流大小的因素很多，如電機效率及功率因數的選取等。另外，凈化廠工程供貨商不完全了解工程情況，導致電機配置不合理，造成電機實際輸出功率偏小，即“大馬拉小車”，這是電機實際電流偏小的主要原因。另外，空調、照明以及電動閥等負荷屬于受季節和時間影響較大的間歇性或短時負荷，初步設計階段負荷計算時需要系數選取偏大，造成計算負荷偏大。同時，在凈化廠負荷統計尚未最終完成時，凈化廠建成的110/10kV丁家坪變電站主變壓器已提前定制，這也是計算負荷偏大，主變容量選擇不合理的因素之一。凈化廠部分大型電機運行情況與設計對比見表3。最后，正常工況條件下，通過對凈化廠大型電機運行情況的調查，循環水泵電機、鍋爐鼓風機等大型電機實際運行臺數較設計運行臺數少，這是造成實際負荷較設計偏小的另一原因。2.3用電負荷計算的推薦做法目前，初步設計階段負荷統計基本采用需要系數法［6－8］。針對目前凈化廠實際功率和電流偏低的情況，可以適當調整需要系數和功率因數。初步設計中，裝置區主要電機的需要系數和功率因數均取值0.85，在SY/T0011－2007《天然氣凈化廠設計規范》［9］中，也沒有針對不同類型的泵所帶電機的需要系數和功率因數做出分別的取值。因此在今后的項目中負荷計算時，可以適當降低需要系數，提高功率因數。

3橇裝裝置中電氣設計

3.1主體裝置橇裝化電氣設計凈化廠主體裝置(含脫硫、脫水、硫黃回收、尾氣處理及酸水汽提裝置)采用模塊化建廠模式，所有橇塊在工廠預制完成。在完成工藝橇塊的拼接工作后，需在現場完成橋架、配電箱、操作柱、燈具以及相關電氣接線工作。這種全新的建廠模式，節約了建設周期，但對電氣設計提出了更高要求，需要在橇塊預制階段提前對電氣設備的安裝布置、橋架電纜走向完成合理的規劃。3.2蒸發結晶裝置橇裝化電氣設計凈化廠首次將蒸發結晶裝置引入到污水凈化設計中。該裝置采用模塊化橇裝設計，與主體工藝裝置電氣設計不同，該裝置大部分電氣設備均在工廠安裝完成，現場只需完成組橇工作，極大地減少了現場安裝工作量，縮短了現場建設工期。該裝置的區域屬于非爆炸危險區域，但裝置具有高鹽高腐蝕的特點，因此燈具、配電箱等設備在選型上采用了室外防腐型設備。考慮到運輸過程中照明燈具易發生磕碰損壞及施工難度等問題，采用在現場安裝完成。另外，電機及操作柱的動力配電及橇體的接地也在現場安裝完成。3.3電氣三維設計的應用工藝裝置電氣設計利用了PDMS三維設計軟件，采用了三維協同設計與平面圖設計相結合的方式［10］。由于電氣設計采用了三維協同設計，配電箱、操作柱、橋架、照明燈具、保護管、電纜等均在三維平臺上建模，避免了現場實際配管及安裝過程中發生“碰撞”現象;本次PDMS設計引入了電纜和橋架的數據庫輔助三維建模［11－12］。電纜和橋架數據庫在原有系統自帶數據庫的基礎上，結合工程實際需要，對數據庫進行了擴充工作。引入數據庫后，能夠準確進行電纜和橋架的材料統計，降低了平面制圖的人為工作量。因此，電氣設計中PDMS三維軟件的引入對裝置橇裝化設計是重要的補充和輔助。燈具和操作柱的PDMS三維電氣設計的應用見圖2～3。3.4橇裝化電氣設計問題及改進3.4.1存在問題1)仍然不能完全避免“碰撞”現象:在三維設計過程中，專業間的交接過程存在問題，因此現場實際配管過程中，雖然“碰撞”現象有所減少，但仍有多處橋架出現碰撞。在三維協同設計中，應做到專業間真正的協調配合。2)橇體接地設計問題:設計之初，工藝主體裝置橇上設備的接地［13－15］考慮在橇體上設置接地端子板，橇上所有電氣設備均采用接地軟線與端子板連接，最終通過端子板接地。但施工過程中，由于橇體上設備密集，接地軟線需穿鋼管保護等問題，造成整改方案實施難度較大。3.4.2改進在橇體已整體可靠接地的情況下，橇上的電氣設備只需就近與橇上結構柱接地螺栓相連即可，這樣既滿足設計規范，也節約了材料。裝置區操作柱接地見圖4。GB/T50065－2011《交流電氣裝置的接地設計規范》［16］第3.2.2條規定，安裝在高壓電氣裝置和電力生產設施的二次設備等的下列金屬部分可不接地:安裝在已接地的金屬構架上。同時，GB50058－2014《爆炸危險環境電力裝置設計規范》［17］第5.5.3規定，在爆炸性環境內，安裝在已接地金屬結構上的設備仍需接地，即使GB/T50065－2011《交流電氣裝置的接地設計規范》規定不需要接地。由此看出，爆炸危險區和非爆炸危險區內電氣設備的接地的做法是有區別的。但應注意的是，GB50257－2014《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》［18］第7.1.2條規定，在爆炸環境1區、20區、21區內所有的電氣設備，以及爆炸性環境2區、22區內除照明燈具以外的其他電氣設備，應增加專用的接地線。該接地線若與相線敷設在同一保護管內時，應具有與相線相等的絕緣。在凈化廠工程中，主體裝置區橇上電氣設備供配電均采用了TN-S接地系統，設有專用的PE線，該PE線與相線敷設在同一保護管內時，具有與相線相同水平的絕緣水平。因此，由PE線接地是允許的，并不需要再設接地線，改進后的接地方式也完全滿足規范要求。

4變電站電纜夾層的設計方案

考慮到凈化廠的平面布局，裝置區變電站采用三層設計，第一層為低壓配電間、變壓器室及機柜間，第二層為電纜夾層，第三層為高壓配電間及應急電源室。裝置區變電站電纜夾層見圖5。4.1設計思路低壓出線電纜利用第一層的低壓配電間橋架向上引至電纜夾層，同時高壓電纜利用第三層10kV配電室盤柜底部的電纜預留洞向下引至電纜夾層。第二層電纜夾層通過電纜橋架引出至室外。4.2注意事項電纜夾層的橋架走向應使電纜走向均勻分布，避免橋架引上、引下及轉彎電纜布置處“擁堵”。所以電纜夾層處應合理設置引上及引下處，盡量達到夾層橋架的合理化設計。4.3存在問題及推薦做法凈化廠裝置區變電站的電纜夾層設計由于上層設備布置以及電纜出線方向等原因，橋架在夾層內形成環形，沒有充分考慮10kV變電站電纜夾層的疏散通道。關于電纜夾層疏散通道的設置，GB50217－2007《電力工程電纜設計規范》［19］第5.5.1條規定，電纜的配置應無礙安全運行，滿足敷設施工作業與維護巡視活動所需空間;電纜夾層室的凈高不得小于2000mm，但不宜大于3000mm。民用建筑的電纜夾層凈高可稍降低，但在電纜配置上供人員活動的短距離空間不得小于1400mm。針對凈化廠變電站平面布置的存在電纜夾層部分區域無疏散通道問題的實際情況，采用了在環形橋架處設置活動爬梯的方式來解決該問題。今后可通過設計優化變電站平面布置避免“環形”橋架。在滿足電纜夾層凈高的基礎上，利用夾層頂部設置支架的方式吊裝橋架，在橋架下方預留人員疏散通道［20］。

篇13

隨著我國經濟和社會的快速發展,水電站設計水平和智能水平的不斷提高,對火災自動報警系統提出了更高、更嚴格的要求。水電站的安全運行非常重要,配備一套完整可靠的火災自動報警系統是水電站安全運行的有力保障,故在水電站的火災自動報警系統設計中,必須按照“預防為主,防治結合”的消防工作方針,按照中華人民共和國標準《火災自動報警系統設計規范》(GBJ116-88),中華人民共和國水利水電行業標準《水利水電工程設計防火規范》(GBJ16-87)等有關規定,充分考慮水電站的具體情況,因地制宜,合理設計水電站火災自動報警系統,以保障水電站工作人員的安全和工作設備的正常運行。

一、系統設計前的準備工作

隨著水電產業的不斷發展,水電廠房布置和機電設備技術日新月異,自動化水平不斷提高,且火災自動報警系統涉及到電子技術、計算機技術、機電設備控制技術、通風、給排水、建筑防火、氣體滅火等各方面的知識,從而要求相關設計人員的專業面廣,全面掌握相關的專業知識,在設計時應考慮以下四個方面:

1.詳細了解通風、水機、建筑圖紙,弄清防火閥、風機、雨淋閥、房間尺寸等知識。

2.布置消防埋管及接線盒時應結合消防施工及驗收要求。

3.確定總體規劃,如探測器點數以及控制器之間的組網關系,源配置,聯動關系。

4.對特殊場合選用不同的火災自動設備,如探測器等。

二、火災自動報警系統的任務

水電站火災自動報警系統的主要任務是對水電站的廠房內的重要機電設備、防火排煙設備、水噴霧滅火設備和氣體滅火設備等進行二十四小時不間斷地監視,及時發現失火設備和失火點,以保障運行人員人身安全和設備的正常運行。

三、火災自動報警系統的結構和功能

(一)火災自動報警系統的結構

水電站火災自動報警系統主要有以下四個部分:(1)主、副廠房火災自動報警系統;(2)送風、排風系統和水噴霧滅火系統;(3)值守室氣體滅火系統;(4)發電機火警及水噴霧滅火系統。其原理圖如圖1所示。

(二)火災自動報警系統的功能

設置在水電站各個部位的火災探測器,當檢測到水電站的火情時,會自動向水電站值守室控制器報警,控制器在接到報警信號后,會通過微型計算機軟件,啟動編程所設定好的各種聯動邏輯關系,從而進行信息處理,把處理的結果以液晶顯示方式在控制器的面板上顯示,顯示出火情發生的部位與此同時提示相應的火災處理措施,當火情情況經確認無誤后,通過設置在面板上的按鍵和機內預置的程序,可自動或由水電站值守人員手動對火災發生部位的相關防煙防火設備、滅火設備等進行點對點的控制操作,從而達到滅火的目的。

液晶顯示裝置主要功能是直觀地用畫面顯示報警部位。當火災發生時,分散在各地各類的感煙、感溫探頭,通過報警總線將信號傳送進計算機;計算機收到報警信號后,自動在顯示器上顯示出報警平面及報警部位,同時發出聲光報警信號;從而快速動作。

火災自動報警系統應具備數據采集處理、報警、聯動控制、數據通信、系統診斷、維護和培訓等各項功能,以滿足水電站工程運行的需要,并應與電站計算機監控系統、圖像監視系統通信,實現水電站的全方位監控。

從我國已運行的許多水電站的調查結果來看,如長江三峽水電站,四川葛洲壩水電站等,按照上述要求進行設計的火災自動報警系統在系統安全可靠性、先進性、火災報警靈敏性和準確性、故障誤報率等方面都具有良好的表現,能滿足水電站的實際要求,對水電站的消防具有較好的作用和效果。

四、火災自動報警設備的配置

(一)火災探測器的選擇

水電站火災報警探測器的設計和選取,應充分考慮到被保護物的火災危險性和火災特性,合理選擇,合理布置,充分發揮火災報警控制器的功能。火災報警系統設計要力求做到有效監控和減少誤報,保證當有火災發生時,火災能及時得到控制和撲滅。

對于火災報警探測器的選擇,在《火災自動報警系統設計規范》中有詳細的說明。把探測器放在正常運行時不容易產生黑煙的部位,如交通走道,各類值班室、單元控制室、中控室及輔助盤室、保護盤室、通信機房、變電所等場所。《火災自動報警系統設計規范》中對探測器配置的具體要求如下:

在中控室、水輪機層主廠房及防火卷簾門附近,應布置感溫探測器和感煙探測器,使之起到準確報警失火部位及控制防火卷簾門的作用。

在電抗器室及中性點接地油坑室、透平油庫等部位,應選擇適應于火災發展迅速,有強烈火焰和少量的熱、煙場合的火焰探測器。

在高大廠房內,應選用紅外光束感煙探測器,它具有監護面積大、靈敏度高、探頭數量少、經濟合理等特點。

在水電站內,值守室、繼電保護室、蓄電池室、油罐室、油處理室、高壓實驗室、電纜道、電纜豎井等重要機電設備場所應設有感煙探測器、感溫探測器、手動火災報警按鈕等,便于值守人員及時通報火情或手動啟動滅火設備。

(二)氣體滅火系統的布置

水電站氣體滅火系統應安裝在值守室頂棚內,當繼電保護室或值守室內的任一個感煙探頭與任一個感溫探頭同時報警時,可自動或手動打開氣體滅火電磁閥滅火。在進行氣體滅火前應先關閉門窗和空調,在全封閉狀態下進行噴放滅火,值守室人員應在30秒內迅速撤離,當氣體滅火系統(下轉第97頁)(上接第96頁)啟動后,門口紅燈閃亮 ,待氣體噴放,當火警信號消失后30秒后,值守人員可在值守室門口手動關閉氣體滅火裝置開關,來停止氣體的噴放。

(三)水噴霧滅火系統的配置

水電站主變壓器及油罐室水噴霧滅火系統,是在主變壓器及油罐室附近設有水噴霧滅火控制箱,水噴霧滅火噴頭,及供、排水電動蝶閥,當相應部位的火警探測器報出火警后,會聯動輸出模塊,先手動或自動關閉排水電磁閥,打開供水電磁閥,再開啟消防水泵,通過油罐或主變壓器上方的供水環網形成水噴霧,達到滅火的目的。

五、非消防電源的切斷

《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)中要求“消防控制室在確認火災后,應能切斷有關部位的非消防電源”,水電站有自己的特點,發生火災后,如果自動切斷有關部位的非消防電源產生的損失可能比火災產生的損失還要大,所以建議確認火災后不要自動切除非消防電源,通過運行人員的判斷,可以在消防控制室手動切除非消防電源。

六、結語

隨著我國經濟的快速發展,電氣設備性能的日趨完善和人工智能水平的不斷提高,使消防設備的智能化程度越來越高。在這個飛速發展的社會,產品更新速度很快,為適應水電站發展的需求,水電站火災自動報警系統的設計也需要不斷地更新和完善。

參考文獻

[1]王春雷.火災自動報警系統設計中應注意的問題[J].中國電氣,2004,(11).

[2]火災自動報警系統設計規范(GBJ116-88)[S].