柴油发电机房的位置选择和降噪设计
摘要：康明斯发电机厂家在本文中介绍了柴油发电机组的设计方法，着重对建筑电气设计专业在设计柴油发电机组时的相关内容进行了阐述，并提出了设计要点，以期设计出一个经济、合理、舒适以及高效的柴油发电机组。其中，发电机房降噪设计需要综合考虑噪声源、传播途径和受声点三个环节，通过隔声、吸声、消声、减振等技术手段降低噪声对周围环境的影响。
一、柴发选型和设置
在供配电系统设计规范中将电力负荷分为一、二、三级。其中，一级负荷要求由两个电源供电；一级负荷中特别重要的负荷除要求由两个电源供电外，还要求增设应急电源，这是应急电源的强制性设置要求。另外，还有出于经济性、政治性等因素的考虑而设置备用电源，用以防止因正常电源的断电而引起的数据资料损失或造成政治形象等的不良影响。基于以上情况柴油发电机组作为应急备用电源的一种应用于许多工程中。
1、机房位置选址
一般柴油发电机房宜设置在用电负荷中心，这样可以避免因线路过长而增加的电缆投资，以及为保证供电电压质量而增加的投资。柴油发电机房位置的选择还应考虑柴油发电机组运行过程中多方面因素：
（1）保证发电机组本身的运行环境，即发电机组运行中的通风、排风、排烟。这里仅考虑燃烧柴油作为燃料，因为就目前市场上大部分工程都是采用柴油作为燃料，燃料的供应及储存也是机房设置需要考虑的因素。柴油发电机组在运行过程中，由于柴油的燃烧会产生大量的烟，同时柴油发电机组本身运行产生气体和热量，这些烟、气和热量不仅不利于柴油发电机组本身的运行，也给人活动的场所造成了环境污染。所以，柴油发电机房选择位置时需考虑能很好的将这些烟、气和热量排送到远离室内和人员进出口的位置，并同时能给机房引入新风，形成良好的散热、通风环境。
（2）柴油发电机组运行时会振动并产生噪声，这就要求机房在选址时考虑振动及噪声对所在环境的影响，必要时应采取合理的减振及降噪的措施。
综合以上需要考虑的因素，一般条件允许时，可将柴油发电机房设于项目附近的室外，并背离出入人员密集的地方。当条件不允许时，现在许多项目也都设于地下层，通过有效的通风、排风、排烟以及减振、降噪等措施，也运行良好，并取得较好的经济效益。
2、与土建专业的配合
当柴油发电机组容量确定后，就可以考虑柴油发电机房的施工图设计：
（1）根据柴油发电机组的容量，可参考市场上现有产品的尺寸，一般在没有确定产品的情况下都按较大尺寸来设计。
（2）柴油发电机房内发电机组与各方位墙、门等的距离要求，在国家规范中都有详细规定，这里不再重复引用。
（3）考虑到控制柜位置，控制柜的检修及操作间距。
（4）考虑发电机组的通风、排烟风道的位置。
（5）应考虑燃油的输送或储备房间。
（6）根据机房设置的位置及确定的发电机组的冷却机方式考虑是否用水箱及其位置等因素。
（7）当发电机组的布置确定后，就可以确定发电机组的基础设计。柴油发电机组的典型隔离减振基础应高出地面150mm，基础应采用钢筋混凝土基础，设置于至少200mm的砂土或砾石层上。现在市场上采用一体式隔离措施的发电机组，可使发电机的隔离减振效率减到60％～80％。
（8）有关油路、电路的敷设方式及路径，不同厂家的接口位置都不同，所以，柴油发电机房的基础及管件预埋等工作在施工图设计阶段可仅预留下房间，待厂家确定后根据产品的接口位置，与设计院确定动、静荷载后，由有资质厂家自行确定及施工。
3、柴油发电机组容量的选择
（1）一般在方案或初步设计阶段，没有办法知道具体的负载情况，这时，柴油发电机组的容量按配电变压器总容量的10％一20％考虑，这在规范和专业的技术措施中都有说明。
（2）在施工图设计阶段，确定所需柴油发电机组的容量时，首先要确定柴油发电机所带的负载类型，柴油发电机被使用的情况，即柴油发电机是作为纯备用负荷使用，还是还需正常负荷在市电断电时也使用柴油发电机作为正常负荷的供电电源。这里前一点所说的备用负荷是指项目中由于消防要求、供电保障所必须要求设置备用电源的负荷。
（3）供电负荷的确定是考虑到供电的可靠性、经济性等多种因素，在权衡利弊后得出的一个合理的方案。当一个项目的供电负荷确定后，才可以进一步确定柴油发电机组的容量。
柴油发电机组容量的计算公式在JGJ16-2008民用建筑电气设计规范中有详细说明，这里就不再引用了。
二、柴发与供配电的联动设计
根据柴油发电机组的台数，所带负载的性质、功能及供电要求，采用柴油发电机组作为备用电源的供电系统有许多种。
1、典型的供电系统
（1）发电机组直接为普通负载供电；
（2）多台发电机组并联为普通负载供电；
（3）单发电机组作为备用电源与市电分别给负载供电；
（4）多台发电机组、多个转换开关分别对负载供电；
（5）作为常用电源中的中、高压简单发电机使用的配电系统；
（6）多台发电机与市电电源采用母联或并联向负载供电的中高压系统；
（7）低压发电机采用升压变压器后向低压或中压配电系统供电。
2、供电方式
具体采用什么样的供电方式应当根据当地电网的供电情况，结合负载使用的实际情况而定。
（1）多台设备并联
当确定的柴油发电机组容量较大，一般不小于800kW时，宜设置两台同容量的柴油发电机组，这两台发电机组可分别带起部分负载，也可并机使用向所有负载供电。
（2）一备一用
设置两台柴油发电机组可互为备用，当一台出现故障或需定期维修时，可先用另一台作为备用电源，向部分需要最优先或强制必须保障的负荷供电。
（3）并网运行
一般柴油发电机组是不允许与市网并列运行的，主要是考虑如果柴油发电机组发生故障，将有可能波及到市网，从而扩大了故障影响面。所以，通常采用连锁来使用柴油发电机与市电，以防止二者并列运行。
（4）市/发电自动转换
在使用柴油发电机组作为应急备用时，当正常电源即市电发生故障停电时，市电一柴油发电机组转换控制系统发出信号启动柴油发电机组；当市电恢复时，控制系统发出信号，柴油发电机组停机，恢复正常市电供电。无论转换控制系统核心采用PLC控制还是采用集成控制单元控制，一般都要求具有过负荷和短路保护等保护功能。当柴油发电机组容量不足时，能够卸掉次要负荷，当市电恢复正常时能够恢复被卸掉的负荷。
三、机房降噪设计
1、隔声设计
（1）发电机房墙体/天花/地面
① 墙体/天花：采用高隔声量的墙体结构（如双层墙+吸音层），推荐隔声量≥35dB(A)。墙体和天花材料主要由轻钢龙骨+隔声板（如水泥纤维板）+填充岩棉/玻璃棉（吸声层）组成。
② 地面：铺设减振垫或浮筑地板，阻断结构传声。
（2）隔声门窗：选用隔声门（如钢制隔声门，内填吸音材料），门缝加装密封条。窗户采用双层或三层中空玻璃，或直接封闭（需另设通风系统）。
2、吸声处理
（1）墙面吸声：在发电机房内墙面、顶棚安装吸声材料（如吸音棉、穿孔吸音板），降低发电机房内混响噪声。吸声材料厚度建议≥50mm，覆盖率≥70%。
（2）隔声罩（可选）：对发电机组加装整体隔声罩，内衬吸声材料，需配合强制散热系统（如导流风机）。
3、消声器应用
（1）排气消声：安装抗性消声器或阻抗复合式消声器，降低排气噪声（可降噪20-40dB）。排气管路采用柔性连接，避免振动传递。
（2）通风消声：进、排风口安装消声百叶或消声风道，兼顾通风与降噪。
通风量需满足发电机组散热需求（避免降噪过度影响散热）。
4、减振措施
（1）设备减振：发电机组底座安装减振器（如橡胶减振垫、弹簧减振器）。管道连接处使用软接头（如橡胶软管、波纹管）。
（2）隔振沟：在发电机房基础周围设置隔振沟，填充吸音材料阻断振动传播。
5、其他注意事项
（1）通风与散热：确保发电机房通风量充足，避免因降噪设计导致设备过热。可设计强制排风系统，配合消声风道。
（2）电缆/管道穿墙处理：孔洞用防火隔音材料密封（如隔音胶泥、岩棉）。
（3）监测与维护：定期检查隔声门、消声器等设备状态，防止老化导致漏声。
多台康明斯柴油发电机组机房降噪设计案例
总结：
柴油发电机组设计时需要考虑各方面因素，要设计出一个经济、合理、舒适以及高效的柴油发电机组，需要不断实验、探索、总结。对于高噪声场景，建议咨询专业声学工程师进行定制化方案设计，可有效将发电机房噪声控制在环保标准范围内，同时兼顾设备运行安全与维护便利性。设计完成后需进行声学测试（如A声级测量），确保达到目标值（如昼间≤60dB，夜间≤50dB）。根据实际效果调整吸声材料布局或补充隔声措施。
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