水电站技术设计阶段采暖通风设计大纲.docx
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水电站技术设计阶段采暖通风设计大纲
水电站技术设计阶段
采暖、通风设计大纲
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勘测设计研究院
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目次
1.引言4
2.设计依据文件和规范4
3.设计基本资料4
4.采暖、通风及空气调节系统的设计6
5.事故排烟9
6.通风、空调系统的自动控制10
7.应进行的专题研究11
8.工程量计算11
9.应提供的设计成果11
１引言
工程位于,是以为主,等综合利用的水利水电枢纽工程。
正常蓄水位ｍ，最大坝高ｍ，总库容ｍ3。
电站总装机容量ＭＷ，年发电量ｋＷ·ｈ。
灌溉面积ｋｍ2。
通航ｔ级船队（舶）。
本工程初步设计报告于年月审查通过。
电站厂房为，厂房高ｍ，长ｍ，宽ｍ。
２设计依据文件和规范
２.１有关本工程的文件
（１）工程初步设计报告;
（２）工程初步设计报告审批文件;
（３）技术设计任务书；
（４）专题报告文件。
２.２主要设计规范
（１）采暖通风与空气调节设计规范（ＧＢＪ １９－８７）；
（２）通风与空调工程施工及验收规范（ＧＢＪ ２４３－８２）；
（３）建筑设计防火规范（ＧＢＪ １６－８７）；
（４）水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计技术规定（ＳＤＪＱ １－８４）；
（５）水利水电工程设计防火规范（ＳＤＪ ２７８－９０）；
（６）水力发电厂机电设计技术规范（ＳＤＪ １７３－８５）（试行）；
（７）高层民用建筑设计防火规范（ＧＢＪ ４５－８２）。
２.３设计参考资料
（１）水电站机电设计手册（采暖通风与空调分册）（１９８７年版）；
（２）供暖通风设计手册（１９８７年版）；
（３）空气调节设计手册（１９８３年版）；
（４）全国通用通风管道计算表；
（５）全国通用通风管道配件图表；
（６）暖通空调气象资料集（暖通规范管理组主编）。
３设计基本资料
３.１室外空气与环境计算参数
（１）采暖室外计算温度℃；
（２）冬季空气调节室外计算温度℃；
（３）冬季空气调节室外计算相对湿度％；
（４）冬季通风室外计算温度℃；
（５）夏季通风室外计算温度℃；
（６）夏季通风室外计算相对湿度％；
（７）夏季空气调节室外计算干球温度℃；
（８）夏季空气调节室外计算日平均温度℃；
（９）夏季空气调节室外计算湿球温度℃；
（１０）冬季室外风速ｍ／ｓ；
（１１）夏季室外风速ｍ／ｓ；
（１２）冬季主要风向频率％；
（１３）夏季主要风向频率％；
（１４）全年主要风向频率％；
（１５）冬季大气压力ｋＰａ；
（１６）夏季大气压力ｋＰａ；
（１７）冬季日照率；
（１８）地下水电站室外年平均温度℃；
（１９）地下水电站夏季室外气温的日波幅℃；
（２０）地下水电站室外年气温的波幅℃；
（２１）地温℃；
（２２）其他（如日射强度）。
３.２室内空气计算参数
（1）夏季主副厂房室内空气设计参数,见表１。
（2）冬季主副厂房室内空气设计参数,见表２。
表１夏季主副厂房室内空气设计参数
地面式厂房
封闭式厂房（地下、坝内）
生产场所
温度
相对湿度
工作区风速
温度
相对湿度
工作区风速
℃
％
ｍ／ｓ
℃
％
ｍ／ｓ
发电机层
水轮机层
油库
抽水泵室
供水泵室
空压机室
机修室
电器修理室
电工试验室
继电保护盘室
通讯室
主变压器室
水处理室
油处理室
油化验室
蓄电池室（酸室）
充电机室
中控室、载波室
厂用变压器室
电缆道
计算机室
配电
电抗器室
装置
油开关室
母线室
表２冬季主副厂房室内空气设计参数
工作区温度,℃
相对湿度,％
生产场所
发电机组
正常运行时期
发电机组停机或检修时期
封闭厂房
（地下、坝内）
地面厂房
发电机层
水轮机层
中控室、载波室
蓄电池（酸室）
充电机室
电气修理间
机械修理间
电工试验室
电子计算机房
油处理及油化验室
水泵室
压气机室
３.３工程及其它资料
（１）水电站厂房的枢纽布置、厂房的地理位置、高程、方位、形式、单机容量、水库调节性能、设计水位以及电站在电网系统中的重要性;
（２）需要采暖、通风、空调房间的名称、部位及对室内空气参数的要求外,还包括上述房间的设备型号、数量,特别是散热、散湿设备的布置、容量、利用率;
（３）散发有害气体设备的散发特点及数量;
（４）主、副厂房各场室的工作班次、人数;
（５）地下水资料（水量、水温、水深）;
（６）水库水资料（水库表水水温、深水水温）;
（７）地下洞室空气温度（包括壁面温度、空气相对湿度）;
（８）主、副厂房平、剖面布置图及围护结构热工性能。
４采暖、通风及空气调节系统的设计
４.１热、湿负荷的计算
４.１.１设计（校核设计）原则:
（１）同一系统冷暖两用的,按供冷负荷设计,供热负荷校核;
（２）房间空调负荷包括围护结构传热负荷和内部发热负荷（设备、照明、人体）两类分别计算。
计算时应考虑房间蓄热性能的影响,区别得热量和负荷的不同。
空调设备选型计算,负荷尚应包括新风负荷和沿程损耗负荷;
（３）设备发热量计算时，应尽量收集机电专业提供的基本资料和数据,并应考虑负荷修正系数,如时间利用系数、同时使用系数、安装系数等;
（４）对于发热量较大的设备,如主变散热、母线散热等应做深入的校核计算;
（５）本工程负荷计算采用法,参照手册（或文献）。
４.１.２热湿负荷统计表见表３、表４。
表３热负荷统计表
初步设计阶段
技术设计阶段
序号
房间名称
所在位置高程
暖通方案
冬季负荷
夏季负荷
冬季负荷
夏季负荷
备注
W
W
W
W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
提示:
暖通方案中填空调、通风、采暖,不同季节方案不同时可分季节填写。
表４湿负荷统计表
序号
房间名称
所在位置高程
初步设计阶段
技术设计阶段
备注
围护结
构散湿
人体
散湿
积水地
面散湿
合计
围护结
构散湿
人体
散湿
积水地
面散湿
合计
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
４.２通风、空调系统的设计
４.２.１主厂房通风、空调系统的设计。
提示：
在初步设计拟定方案的基础上,与机电、水工专业配合,根据厂房及设备的工艺布置图,进行本专业的设计工作。
其中４．２．１．１方案选择是对初步设计拟定方案的复核和补充。
４.２.１.１方案选择。
提示：
（１）研究初步设计审批意见,调整设计方案；
（２）落实基础资料及外部条件；
（３）签订专业间配合进度表；
（４）制定本专业内部作业进度表。
４.２.１.２设计计算。
（１）负荷计算；
（２）管道阻力计算:
包括系统布置、风量、水量确定、阻力计算和管道直径确定；
（３）气流组织计算；
（４）供冷供暖设备和冷热源设备选型（必要时需进行空气处理过程计算或设备产冷量校核计算）；
（５）动力设备（风机、水泵）选型；
（６）风口布置与选型；
（７）绘出厂房通风量系统图或夏季厂房通风量平衡图。
４.２.１.３提供其它专业资料。
提示：
（１）向电气专业提供电负荷、控制要求；
（２）向有关专业提供设备荷载、预留孔洞、埋件、设备造价、工程量、设备的布置图等。
４.２.２副厂房通风、空调系统的设计。
４.２.２.１中央控制室、载波机室、电子计算机室。
一般考虑空气调节系统。
提示：
以排除余热计算空调负荷。
系统的新风量不小于通风量１０％。
并考虑适当的空调方式。
４.２.２.２主变压器室、厂用变压器室。
一般采用自然通风。
提示：
地下、坝内的主变室也可结合其出线、设置排风竖井等进行自然通风或结合事故排烟，设置机械排风系统。
一般采用下进上排的方式,进风口应设置防火百叶窗,穿过防火墙处的通风管应设置防火阀门。
通风系统应满足事故排烟的要求。
４.２.２.３开关室。
按（６～１０）次／ｈ换气次数计算通风量,按允许排放浓度校核计算,一般结合事故排风设置机械通风系统。
４.２.２.４蓄电池室、酸室。
提示：
（1）一般设置机械进排风系统,其送排风设备不宜布置在同一通风机房内,排风系统应独立,排风系统的风机和电机宜采用防爆型。
蓄电池室宜保持负压。
进风应为排风量的８０％。
（2）气流组织宜采用下送上排或上送上排方式。
４.２.２.５油罐室、油处理室、油化验、油再生室。
（１）油罐室通风量按３次／ｈ换气次数计算通风量；
（２）油处理、油化验、油再生室通风量按６次／ｈ换气次数计算通风量；
（３）排风兼排烟系统。
４.２.２.６水处理室、水泵室。
（１）按排除余湿计算通风量;
（２）可采用机械除湿设备的去湿方式。
提示：
对有些水电站,利用下游尾水作为机组冷却水的水泵房,因水泵是常年运转,水泵电机功率也大,室内发热量大（如西津水电站）,应按排除余热计算。
４.２.２.７空压机室。
按排除余热计算通风量，排风温度应小于４０ ℃。
４.２.２.８机组检修。
提示：
满足检修时的排烟为目标，设计中应结合实际情况适当考虑有效的通风设施。
按转轮室平均风速为０．１～１ ｍ／ｓ计算通风量（小转轮取大值）。
４.２.２.９其它设备用房。
４.３采暖设计
４.３.１主厂房采暖热负荷。
４.３.１.１设备发热量：
Ｗ。
提示：
一般只计算发电机、励磁机、母线、地下厂房的照明等冬季实际运行负荷的发热量。
４.３.１.２耗热量：
Ｗ。
提示：
计算围护结构耗热量、冬季厂内通风换气耗热量。
４.３.１.３主厂房采暖热负荷：
Ｗ。
提示：
上述两项差值即为采暖热负荷。
４.３.１.４主厂房采暖设计。
提示：
（１）根据采暖热负荷及电站冬季运行情况,确定发电机放热风供热量,提出热风窗及补风窗的数量、布置位置、面积。
与水机专业协商,向制造厂提出要求；
（２）机组热风采暖若不能满足要求,要增加其它电热设备供热。
（１）计算采暖热负荷；
（２）与水机专业、电机生产厂协商确定热风采暖；
（３）其它需增加的电采暖设备的布置；
（４）提供施工图及设备清册；
（５）与机电专业配合提出电负荷及设备布置图。
４.３.２副厂房采暖：
提示：
（１）按附属房间的性质有选择的采用各种采暖设备,如中控室、计算机室应与通风、空调系统相结合；
（２）一些散发有害气体的房间应注意防火、防爆。
（１）计算采暖热负荷；
（２）选择采暖设备；
（３）提供施工图、设备材料清单；
（４）向机电专业提供电负荷及布置图。
５事故排烟
５.１事故排烟系统设计要点
（１）封闭式厂房应有全厂性事故排烟措施,并尽量同正常的排风系统相结合考虑。
水电站的排风系统大都兼有正常通风与事故排烟两用的特点,在排风系统的设计中,应用事故排烟量进行校核；
（２）主、副厂房防火楼梯间的排烟。
对于地下厂房、封闭厂房、坝内厂房内的安全楼梯（电梯）的前室,如无防排烟措施,应设置独立的防排烟系统；
（３）地下厂房、封闭厂房、坝内厂房的油浸式变压器室、油罐室、油处理室和电缆室,设置排烟或消烟设施；
（４）油罐、油处理室、油再生室、防酸隔爆型铅酸蓄电池室,应采用防爆型通风机、电动机；
（５）排风系统（排风兼排烟）上增加排烟防火阀,房间增设烟感或温感报警装置（与消防专业配合）,排烟口与通风机由消防控制室发出动作信号实施控制排烟；
（６）向机电专业提出排烟系统控制原理图；
（７）提出暖通专业的防火设计报告。
５.２排烟系统的设计
５.２.１排烟分区的划分。
提示：
（１）在防排烟设计中,应与通风设计相协调；
（２）防烟分区应在防火分区内,不得跨越,在防火分区内划分防烟分区可采用墙、梁、防火门及挡烟垂梁（５０ ｃｍ以上），地下层部分要达到８０ｃｍ以上；
（３）对电厂内少数生产类别属“丙类”的房间并有排烟要求,应设单独排烟系统。
５.２.２排烟量的计算。
５.２.３排烟系统的设计：
（１）排烟方式的选择；
（２）设备选型；
（３）系统布置；
（４）进行施工图设计,提出设备材料清单；
（５）控制原理图（向机电专业提出）。
６通风、空调系统的自动控制
６.１通风、空调自控系统设计要点
（１）在Ⅰ－ｄ图上绘制空气调节系统全年的空气处理过程线；
（２）绘制空调工艺流程图；
（３）确定各控制点位置；
（４）根据空调范围及对象的热容量等特点，具体明确空调自控调节品质的三项指标:
静差、动差和动差持续时间；
（５）确定各控制点的参数；
（６）确定各控制点的调节机构全年工作制度；
（７）绘制控制方框图；
（８）选择自控设备、自控系统；
（９）与机电专业密切配合，完成空调自控系统原理图。
６.２控制系统的选择
提示：
主要分温度控制和湿度控制,根据被调对象的精度要求,可分别采用不同的调节系统,如用温度、湿度控制工艺要求的控制点,选择不同精度要求的调节仪表，组成单回路（单点单环）,双回路（双点双环）或串级调节的控制系统。
〔其中温度、湿度控制点可为机器露点（放在空调出风口处）,湿度计（放在被调房间内）,双温度计（控制温度）等〕。
６.２.１分析、研究调节对象的品质、要求,绘制空调工艺流程图,选择控制点,绘制自控方框图。
６.２.２选择二次仪表。
（即感应元件）
提示：
要与调节器配套。
６.２.３执行机构的选择
提示：
（１）由于气动执行机构具有抗震、抗干扰性能好、可靠性强、不会堵卡、操作力距大、调节性能好、安装维护方便,在有气源的情况下,宜采用气动执行机构;
（２）系统建议采用电—气调节系统,即由电量测,电动调节器,通过电—气转换器或电动气阀定位器而配以气动执行机构或调节机构完成；
（３）亦可选用其它形式执行机构。
６.２.４调节机构的选择。
提示：
要与执行机构配套选用。
６.２.５二次仪表（感应元件）的设置。
提示：
（１）一般原则是设置在当负荷变化时能真实反映这变化的被调对象中的某一点或几点上；
（２）[ZK（]可放于被调对象具有代表性的和工艺要求控制的位置。
此外还可设在送风口、回风口等位置。
６.２.６空调自控系统设计：
（１）完成空调自控原理图；
（２）绘制控制点布置图；
（３）向机电专业提出布线等要求；
（４）提供设备材料清单。
７应进行的专题研究
提示：
（１）在暖通设计中,防排烟设计、防尘防虫问题、防潮问题的处理均存在不同的难点,在工程设计中,应做不同程度的专题研究；
（２）地下、坝内厂房的通风、空调系统的气流组织应用模拟实验方法解决暖通方面的研究课题,比较几种通风空调方案。
８工程量计算
８.１计算原则、规定和方法
８.2工程量计算
８.3设备、材料统计
9应提供的设计成果
9.１设计报告与计算书
（1）各采暖、通风空调系统设计报告书。
（2）各采暖、通风空调系统计算书（包括热湿负荷计算、管道阻力计算、气流组织计算、设备选型计算等）。
9.２图纸
（１）各采暖、通风空调系统的施工图及零件加工图;
（２）各采暖、通风空调系统运行说明书及系统图。
9.3订货单
各采暖、通风空调系统的设备、材料订货单。
9.4工程量汇总表
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