1、概述

　　三峽工程是我國最大的跨世紀工程，三峽電站是連接華中、華東電網(wǎng)及對川東地區供電的關(guān)鍵性電站。搞好三峽電站廠(chǎng)房的通風(fēng)、空調設計，對于保證發(fā)電機組的安全運行，改善運行人員的身心健康起著(zhù)重要的作用。

　　左岸電站廠(chǎng)房的通風(fēng)、空調系統分別在1992年和1994年進(jìn)行了初步設計和單項工程技術(shù)設計，1996年9月，中國長(cháng)江三峽開(kāi)發(fā)總公司正式行文我委，將廠(chǎng)房改為封閉式廠(chǎng)房。針對這一改變，原來(lái)的空調方案要作較大的修改，1998年8月，我委提出了《長(cháng)江三峽水利樞紐電站廠(chǎng)房通風(fēng)、空調專(zhuān)題報告》，在該報告中對原來(lái)的設計方案作了以下較大的修改：

　�、偬岣吡藦S(chǎng)內空氣環(huán)境的設計標準。三峽電站舉世聞名，又濱臨著(zhù)名的三峽風(fēng)景區，建成后必然成為中外旅游參觀(guān)的熱點(diǎn)。所以，廠(chǎng)內空氣環(huán)境的設計宜采用較高標準進(jìn)行；

　�、谥鲝S(chǎng)房發(fā)電層的送回風(fēng)方式由原來(lái)的上游送、下游排的“直流式”改為現在的上、下游對送，中間搭接的分層空調送風(fēng)方式；

　�、塾捎谛乱淮�電子計算機設備對環(huán)境溫濕度的要求不太嚴格，所以對中控室、電算室等房間采用了一般的舒適性空氣調節設計標準；

　�、芸紤]到整個(gè)廠(chǎng)房的建設周期很長(cháng)，機電設備要分期投入使用的特點(diǎn)，特別是布置在廠(chǎng)內的勵磁變壓器室、單元控制室等部位，是機組發(fā)電的關(guān)鍵部位，設備發(fā)熱量大，對環(huán)境溫濕度要求高，在這些部位設置了能同期投入運行的2號中央空調系統，并設置了能遠程監控的感溫探頭；

　�、萦捎趪�家對消防的要求越來(lái)越嚴格，根據新的規范，對全廠(chǎng)所有需要防、排煙的部位，均設置了機械防、排煙系統或自然排煙系統；

　�、蘅照{主機取消了原來(lái)的水冷式冷水機組，改用先進(jìn)的電腦全自動(dòng)控制風(fēng)冷式冷水機組，省去了冷卻塔和冷卻水管路，簡(jiǎn)化了系統；

　�、呷珡S(chǎng)通風(fēng)、空調系統采用計算機監控，按無(wú)人值班，少人值守的原則，所有通風(fēng)、空調設備的運行均能遠程觀(guān)測、啟、停。

　　專(zhuān)題設計報告于1998年10月、1999年12月由三峽總公司技委會(huì )、機電工程部分別在北京和宜昌三峽總公司大樓組織有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行了審查并獲得通過(guò)。主廠(chǎng)房發(fā)電機層的分層空調設計方案經(jīng)重慶建筑大學(xué)進(jìn)行熱態(tài)模型模擬實(shí)驗，證明設計是先進(jìn)的，與全室空調相比，可以節省冷量約30%以上。以后施工圖階段的設計工作均是按照專(zhuān)題報告的設計內容、模型實(shí)驗的結論及專(zhuān)家審查意見(jiàn)執行的。

　　2、設計原則和基本參數的選擇

　　2.1 設計原則

　　在總結以往水電站建設暖通設計的經(jīng)驗基礎上，結合三峽工程的實(shí)際情況，從改善三峽電站工作環(huán)境，確保設備的安全運行，提高人員的工作效率，電站廠(chǎng)房通風(fēng)、空調的設計遵循以下設計原則：

　�、僦蛋嗳藛T短期巡邏，內設一般機械、儀表的房間，如主廠(chǎng)房水輪機層，下游副廠(chǎng)房各層等，采用機械通風(fēng)（加輔助冷源）的方案；

　�、谥鲝S(chǎng)房發(fā)電機層采用分層空調，以節約冷量；

　�、壑蛋嗳藛T經(jīng)常工作以及內有對環(huán)境要求較高的機電設備房間，如中控室、單元控制室、勵磁變壓器室、通訊室、辦公室等，采用一般舒適性空調方案；

　�、苡蛶�、GIS室、蓄電池室、氣體滅火器瓶存放室等特殊部位，采用單獨排風(fēng)系統。

　　2.2 室外空氣計算參數選擇

　　三斗坪壩區位于宜昌和巴東之間，其河谷地形也介于二者之間，參照宜昌和巴東二地的氣象參數統計資料，確定壩區的各項室外空氣計算參數，作為三峽電站通風(fēng)、空調的設計條件，如表－1所示。

　　表－1 壩區室外空氣計算參數

　　2.3 室內空氣設計參數選擇

　　按照廠(chǎng)房各部位的功能，工作場(chǎng)所的重要性及工作人員、機電設備的運行需要，依據國家有關(guān)規范，考慮到三峽電站的特殊性，確定廠(chǎng)房各部位的室內空氣設計參數如表－2.

　　表－2 室內空氣設計參數

　　3、負荷計算經(jīng)計算

　　全廠(chǎng)通風(fēng)、空調總熱負荷約為753.16×104kcal/h，總余濕量約為355.0kg/h.見(jiàn)表－3.

　　表－3 左岸電站廠(chǎng)房通風(fēng)、空調熱、濕負荷表

　　4、設計方案全廠(chǎng)設有3個(gè)中央空調系統、1個(gè)主廠(chǎng)房水輪機層及下游副廠(chǎng)房各層通風(fēng)空調系統、3個(gè)單獨空調系統、9個(gè)單獨排風(fēng)系統和4個(gè)防、排煙系統以及廠(chǎng)內除濕系統。

　　4.1 中央空調系統

　　4.1.1 1號中央空調系統

　　主要負責對主廠(chǎng)房發(fā)電機層、上、下游副廠(chǎng)房75.30m層等部位進(jìn)行空調，兼顧向水輪機層上游側的柜式風(fēng)機盤(pán)管機組提供冷源以及向上游副廠(chǎng)房75.30m層的單元控制室、67.00m層勵磁變壓器室少量送冷風(fēng)。

　　本系統的冷源分別設在上游廠(chǎng)壩平臺和安Ⅲ段水輪機層。其中上游廠(chǎng)壩平臺布置6組模塊式風(fēng)冷冷水機組，負責生產(chǎn)和供應本系統空調設備所需的冷凍水，還兼顧向布置在主廠(chǎng)房水輪機層上游墻處的立柜式風(fēng)機盤(pán)管機組供應冷凍水。冷凍水供、回水水池和水泵房設在安Ⅲ段主廠(chǎng)房水輪機層，水泵房?jì)仍O有管道離心式水泵14臺。

　　在上游副廠(chǎng)房82.00m層的3號、5號、9號、13號機組段、下游副廠(chǎng)房75.30m層的1號、4號、7號、11號機組段各設有1個(gè)空調機房，每個(gè)空調機房?jì)炔贾?組組合式空氣處理機組，每組組合式空氣處理機組均由“新風(fēng)回風(fēng)混合初效過(guò)濾段”、“表冷段”、“風(fēng)機段”、“均流段”、“中效過(guò)濾段”、“消聲段”、“送風(fēng)段”共7個(gè)功能段組成。上述8組組合式空氣處理機組所需的冷凍水由安Ⅲ段水泵房水泵從冷凍水供水池抽取，然后通過(guò)管道供給，回水通過(guò)管道直接回到安Ⅲ段冷凍水回水池。組合式空氣處理機組對主廠(chǎng)房發(fā)電機層的回風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行處理后，通過(guò)上、下游副廠(chǎng)房75.30m層頂部縱貫全廠(chǎng)的空調送、回風(fēng)道向主廠(chǎng)房發(fā)電機層送風(fēng)和回風(fēng)。

　　另外，在上游副廠(chǎng)房75.30m層每個(gè)機組段發(fā)電機制動(dòng)開(kāi)關(guān)室上游左側，布置有一個(gè)送風(fēng)豎井，送風(fēng)豎井上部接上游側頂部送風(fēng)道，左側開(kāi)送風(fēng)口向單元控制室送冷風(fēng)；下部在67.00m層頂部安裝送風(fēng)口，向下面勵磁變壓器送冷風(fēng)。

　　1號中央空調系統的新風(fēng)源是廊道風(fēng)，通過(guò)安Ⅲ段、14號機組段2條引風(fēng)廊道從大壩廊道引入，在下游75.30m層4個(gè)組合式空氣處理機房?jì)扰c回風(fēng)混合，經(jīng)組合式空氣處理機組處理后送入廠(chǎng)房。

　　4.1.2 2號中央空調系統

　　主要負責對上游副廠(chǎng)房75.30m層的單元控制室、7號機組段的電梯機房、67.00m層勵磁變壓器室以及安Ⅲ段82.00m層保護盤(pán)室、載波機室、安Ⅲ段及7號機組段87.80m層上游副廠(chǎng)房、安Ⅱ段82.00m層大廳、交接班室、安Ⅱ段及1號機組段89.25m層上游副廠(chǎng)房等部位進(jìn)行空調。

　　本系統的冷源是5臺風(fēng)冷熱泵式冷（熱）水機組，其中4臺布置在安Ⅱ段左端頭的上游副廠(chǎng)房屋頂，1臺布置在14號機組段右端頭的上游副廠(chǎng)房屋頂。每臺冷（熱）水機組配帶2臺循環(huán)水泵（1用1備），負責供應上述各部位空調設備所需的冷（熱）水。

　　單元控制室、勵磁變壓器室、層保護盤(pán)室、電梯機房的末端空調設備是吊頂式或立柜式風(fēng)機盤(pán)管機組，布置在上述各部位的空調房?jì)忍幚硎覂瓤諝�，這些立柜式風(fēng)機盤(pán)管機組對其所在部位的室內空氣進(jìn)行處理后，再送入室內，消除室內冷（熱）負荷。

　　1號機組段上游副廠(chǎng)房89.25m層和安Ⅲ段87.80m層上游副廠(chǎng)房各設有一個(gè)空調機房，每個(gè)空調機房?jì)炔贾?臺立柜式風(fēng)機盤(pán)管機組，通過(guò)風(fēng)管、風(fēng)道對副廠(chǎng)房各個(gè)房進(jìn)行空調送風(fēng)和回風(fēng)。

　　安Ⅱ段上游副廠(chǎng)房82.00m層的交接班室、大廳和安Ⅲ段上游副廠(chǎng)房82.00m層的載波機室布置臥式暗裝風(fēng)機盤(pán)管，處理室內空氣。

　　4.1.2 安Ⅰ段上副擴建中央空調系統

　　主要負責對安Ⅰ段上游副廠(chǎng)房擴建部分進(jìn)行空調。

　　本系統的冷源是1臺風(fēng)冷熱泵式冷（熱）水機組，布置在安Ⅰ段擴建的上游副廠(chǎng)房屋頂，冷（熱）水機組配帶2臺變頻循環(huán)水泵（1用1備），負責供應安Ⅰ段上副擴建各層空調設備所需的冷（熱）水。

　　三、四、五層在每一層走廊左側端頭附近吊頂內各布置一臺吊頂式風(fēng)機盤(pán)管機組，通過(guò)風(fēng)管向每層的各個(gè)房間送、回風(fēng)，新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)管從左側墻外吸取。

　　一層保衛值班室、二層工作間布置臥式暗裝風(fēng)機盤(pán)管，就近處理室內空氣。

　　一層配電房設二臺軸流風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng)換氣，發(fā)生火災時(shí)可進(jìn)行排煙。軸流風(fēng)機布置在右側磚墻上部。

　　4.2 主廠(chǎng)房水輪機層及下游副廠(chǎng)房各層通風(fēng)空調系統

　　本系統主要負責對主廠(chǎng)房水輪機層、下游副廠(chǎng)房各層進(jìn)行通風(fēng)、空調。

　　在主廠(chǎng)房水輪機層靠上游墻處，每個(gè)機組段布置2臺立柜式明裝風(fēng)機盤(pán)管機組，共28臺，冷凍水由1中央空調系統供給，負責對主廠(chǎng)房水輪機層的空氣進(jìn)行降溫去濕處理。

　　在上游副廠(chǎng)房67.00m層的1號、6號、7號、11號機組段各設有1個(gè)送風(fēng)機房，每個(gè)送風(fēng)機房?jì)仍O有1個(gè)引風(fēng)室，1個(gè)風(fēng)機室。引風(fēng)室與風(fēng)機室之間用初效平板式空氣過(guò)濾器（整面墻布設）分隔。且通過(guò)1條引風(fēng)廊道從大壩廊道引風(fēng)，出風(fēng)口處設置防火閥；風(fēng)機室內布置1臺離心式送風(fēng)機。

　　廊道風(fēng)在送風(fēng)機的抽吸作用下，經(jīng)引風(fēng)廊道進(jìn)入到引風(fēng)室，再經(jīng)空氣過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入到送風(fēng)機房，由送風(fēng)機送入到上游側縱貫全廠(chǎng)的送風(fēng)道，在送風(fēng)道里，每個(gè)機組段通過(guò)1根風(fēng)管向44.00m層交通廊道少量送風(fēng)，其余絕大部份空氣均通過(guò)每個(gè)機組段4根送風(fēng)管送往主廠(chǎng)房水輪機層。送風(fēng)氣流除一部分被送入水輪機室外，其余部分在吸取了主廠(chǎng)房水輪機層的熱、濕負荷后，橫穿主廠(chǎng)房水輪機層，通過(guò)下游承重墻的門(mén)洞進(jìn)入到下游副廠(chǎng)房67.00m層，繼續吸取該部位的熱、濕負荷后，進(jìn)入該層頂部的排風(fēng)道。

　　每臺發(fā)電機組的水輪機室設有1臺軸流送風(fēng)機，布置在主廠(chǎng)房水輪機層發(fā)電機圍墻外附近上游側，抽取主廠(chǎng)房水輪機層的空氣，通過(guò)預埋風(fēng)管向水輪機室送風(fēng)，再通過(guò)預埋風(fēng)管（鋼管）、明裝風(fēng)管（玻璃鋼風(fēng)管）向下游副廠(chǎng)房49.72m、55.48m、61.24m各層排風(fēng)。排出的空氣繼續吸取上述各層副廠(chǎng)房的濕負荷，然后經(jīng)下游防潮墻上排風(fēng)口、排風(fēng)管進(jìn)入到下游副廠(chǎng)房67.00m層頂部縱貫全廠(chǎng)的排風(fēng)道。

　　在下游副廠(chǎng)房75.30m層的3號、6號、9號、13號機組段各設有1個(gè)排風(fēng)機房，每個(gè)排風(fēng)機房?jì)炔贾?臺離心式排風(fēng)機。排風(fēng)機通過(guò)排風(fēng)道、排風(fēng)口收集下游副廠(chǎng)房67.00m層及以下各層的空氣后，再通過(guò)下游尾水平臺的排風(fēng)窗排出廠(chǎng)外。

　　4.3 單獨空調系統

　　觀(guān)光扶梯空調系統：安Ⅱ段上副93.60m層設有通往大壩110.40m層的觀(guān)光自動(dòng)扶梯，在安Ⅰ段上副擴建部分？93.60m層的空調機房?jì)炔贾?臺帶余壓的分體熱泵式空調室內機，室外機布置在安Ⅰ段上副擴建部分的屋頂。室內機通過(guò)二側與扶梯平行的風(fēng)管向觀(guān)光自動(dòng)扶梯的通道大廳、玻璃罩扶梯空間送風(fēng)，并通過(guò)吊頂回風(fēng)。

　　中控室空調系統：中控室、計算機及輔助盤(pán)室、監控系統主機及工程師站機房設在安Ⅱ段上副82.00m層，作為一個(gè)單獨的空調系統設有空調機房。在空調機房?jì)炔贾?臺帶余壓的分體熱泵式空調機，通過(guò)風(fēng)管向上述部位各房間送、回風(fēng)。

　　電梯機房空調系統：在下游副廠(chǎng)房尾水平臺及上游副廠(chǎng)房屋頂的各個(gè)電梯機房?jì)�，布置分體空調機進(jìn)行空調。

　　4.4 單獨排風(fēng)系統

　　GIS室排風(fēng)系統：按排除下部泄漏的SF6氣體和排除室內上部熱空氣二方面考慮，排風(fēng)系統分排SF6系統和排熱系統。排SF6系統的風(fēng)機房設在上游副廠(chǎng)房82.00m層的6號、8號機組段，各布置1臺離心風(fēng)機，通過(guò)布置在GIS室下游側樓板上的鋁合金排風(fēng)口和樓板下縱貫全廠(chǎng)的排風(fēng)道，吸取室內地面附近的含SF6空氣，然后由豎直磚砌風(fēng)道排至上游副廠(chǎng)房屋頂排出；排熱風(fēng)機布置在GIS室上游墻上部，每個(gè)機組段布置3臺軸流風(fēng)機，全廠(chǎng)共48臺。抽取聚集在室內上部的熱空氣，直接排至室外。進(jìn)風(fēng)口布置在GIS室上游墻下部，沿廠(chǎng)房縱向均勻布置，直接從上游廠(chǎng)外進(jìn)風(fēng)。

　　油庫排風(fēng)系統：油庫排風(fēng)機房設在安Ⅰ段72.60m層的油庫內，布置1臺防爆離心風(fēng)機。室內排風(fēng)管在房間上部和地面附近設置排風(fēng)口，以兼顧平時(shí)排風(fēng)和事故排煙的需要，排風(fēng)管采用無(wú)機不燃型玻璃鋼風(fēng)管。風(fēng)機出風(fēng)口處和油庫進(jìn)風(fēng)口處均設置防火閥。

　　另外，在中控室照明夾層、上副安Ⅱ段89.25m層電源室、7號機組段82.00m層蓄電池室、上副82.00m層電抗器、廠(chǎng)內廁所、污水處理控制柜室、氣體滅火器瓶存放室等部位也設置了單獨的排風(fēng)系統。

　　4.5 廠(chǎng)內事故防排煙系統

　　主廠(chǎng)房發(fā)電機層事故排煙系統：在主廠(chǎng)房發(fā)電機層上游承重墻上部和下游屋頂各布置17臺軸流風(fēng)機和17臺屋頂風(fēng)機，用來(lái)排除火災時(shí)聚集在廠(chǎng)房上部的煙氣。

　　上游副廠(chǎng)房封閉樓梯間、電梯間防煙系統：在上游副廠(chǎng)房的安Ⅱ段、7號機組段的左端和14號機組段的右端分別設有5號、9號、10號樓梯，與6號、7號、8號電梯之間有共用前室。其中，安Ⅱ、14號機組段的樓梯、電梯從67.00m～108.00m層，總提升高度為41m；7機組段的樓梯、電梯從67.00m～93.60m層，總高度為26.6m.根據消防要求，應設防煙系統。在每個(gè)封閉樓梯間或樓梯、電梯的合用前室內，設有從頂到底的通風(fēng)豎井。每個(gè)豎井各布置1臺防煙軸流風(fēng)機。另在豎井上對應每一個(gè)站點(diǎn)的前室和封閉樓梯間各設1個(gè)板式排煙口（當送風(fēng)口用）。發(fā)生火災時(shí)，煙感器給出信號，所有的板式排煙口開(kāi)啟，防煙軸流風(fēng)機啟動(dòng)，從室外抽風(fēng)并通過(guò)通風(fēng)豎井、板式排煙口送入前室和封閉樓梯間，使整個(gè)前室、樓梯間形成正壓，防止外面煙氣侵入，便于人員逃生。

　　下游副廠(chǎng)房排沙孔啟閉機房及機修間排煙系統：在啟閉機房和機修間內布置排煙風(fēng)管，并接入設在下游副廠(chǎng)房75.30m層頂部的排煙主風(fēng)道。排煙風(fēng)機為混流式排煙風(fēng)機，安裝在安Ⅱ左端附近主排煙風(fēng)管上，抽排的煙氣排至安Ⅱ段尾水平臺。

　　上游副廠(chǎng)房？75.3m層、？67.0m層排煙系統：排風(fēng)豎井布置在上游副廠(chǎng)房每個(gè)發(fā)電機制動(dòng)開(kāi)關(guān)室內，平時(shí)排風(fēng)，發(fā)生火災時(shí)排煙。當煙氣溫度超過(guò)280℃時(shí)，防火閥排風(fēng)口關(guān)閉，并給出電信號，排煙風(fēng)機停止。排風(fēng)豎井穿過(guò)82.00m層樓板，在86.00m層處封頂，且在85.00m層處側墻上安裝1臺軸流排風(fēng)機，共14臺，平時(shí)將廠(chǎng)內的排風(fēng)引至母線(xiàn)處排放，對母線(xiàn)進(jìn)行冷卻，發(fā)生火災時(shí)，可用來(lái)排除煙氣。排風(fēng)豎井上在75.30m層發(fā)電機制動(dòng)開(kāi)關(guān)室屋頂附近和樓板附近處、右側直流盤(pán)室屋頂附近以及上副70.80m層電纜廊道頂部排風(fēng)管道上和上副75.30m層配電盤(pán)室等處分別設防火閥排風(fēng)口，對上述部位進(jìn)行排風(fēng)和排煙。

　　4.6 廠(chǎng)內除濕系統

　　廠(chǎng)內下游副廠(chǎng)房各層布置有水處理設備，比較潮濕，需要除濕。在下游副廠(chǎng)房的49.72m、55.48m、61.24m、67.0m層的每2個(gè)機組段，以及安Ⅲ段高、低壓空壓機室等部位，各布置1臺移動(dòng)式除濕機，共30臺，對上述部位進(jìn)行除濕，凝結水用軟管就近接排水溝。

作者：李光華 王迪良 耿長(cháng)元 張冬月 周萍