1、概述

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

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

　　①提高了廠內(nèi)空氣環(huán)境的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。三峽電站舉世聞名，又濱臨著名的三峽風(fēng)景區(qū)，建成后必然成為中外旅游參觀的熱點。所以，廠內(nèi)空氣環(huán)境的設(shè)計宜采用較高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；

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

　�、塾捎谛乱淮�電子計算機(jī)設(shè)備對環(huán)境溫濕度的要求不太嚴(yán)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(diào)節(jié)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；

　�、芸紤]到整個廠房的建設(shè)周期很長，機(jī)電設(shè)備要分期投入使用的特點，特別是布置在廠內(nèi)的勵磁變壓器室、單元控制室等部位，是機(jī)組發(fā)電的關(guān)鍵部位，設(shè)備發(fā)熱量大，對環(huán)境溫濕度要求高，在這些部位設(shè)置了能同期投入運行的2號中央空調(diào)系統(tǒng)，并設(shè)置了能遠(yuǎn)程監(jiān)控的感溫探頭；

　�、萦捎趪�家對消防的要求越來越嚴(yán)格，根據(jù)新的規(guī)范，對全廠所有需要防、排煙的部位，均設(shè)置了機(jī)械防、排煙系統(tǒng)或自然排煙系統(tǒng)；

　�、蘅照{(diào)主機(jī)取消了原來的水冷式冷水機(jī)組，改用先進(jìn)的電腦全自動控制風(fēng)冷式冷水機(jī)組，省去了冷卻塔和冷卻水管路，簡化了系統(tǒng)；

　　⑦全廠通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)采用計算機(jī)監(jiān)控，按無人值班，少人值守的原則，所有通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的運行均能遠(yuǎn)程觀測、啟、停。

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

　　2、設(shè)計原則和基本參數(shù)的選擇

　　2.1 設(shè)計原則

　　在總結(jié)以往水電站建設(shè)暖通設(shè)計的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合三峽工程的實際情況，從改善三峽電站工作環(huán)境，確保設(shè)備的安全運行，提高人員的工作效率，電站廠房通風(fēng)、空調(diào)的設(shè)計遵循以下設(shè)計原則：

　　①值班人員短期巡邏，內(nèi)設(shè)一般機(jī)械、儀表的房間，如主廠房水輪機(jī)層，下游副廠房各層等，采用機(jī)械通風(fēng)（加輔助冷源）的方案；

　�、谥鲝S房發(fā)電機(jī)層采用分層空調(diào)，以節(jié)約冷量；

　　③值班人員經(jīng)常工作以及內(nèi)有對環(huán)境要求較高的機(jī)電設(shè)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(diào)方案；

　�、苡蛶臁�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(tǒng)。

　　2.2 室外空氣計算參數(shù)選擇

　　三斗坪壩區(qū)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(shù)統(tǒng)計資料，確定壩區(qū)的各項室外空氣計算參數(shù)，作為三峽電站通風(fēng)、空調(diào)的設(shè)計條件，如表－1所示。

　　表－1 壩區(qū)室外空氣計算參數(shù)

　　2.3 室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù)選擇

　　按照廠房各部位的功能，工作場所的重要性及工作人員、機(jī)電設(shè)備的運行需要，依據(jù)國家有關(guān)規(guī)范，考慮到三峽電站的特殊性，確定廠房各部位的室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù)如表－2.

　　表－2 室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù)

　　3、負(fù)荷計算經(jīng)計算

　　全廠通風(fēng)、空調(diào)總熱負(fù)荷約為753.16×104kcal/h，總余濕量約為355.0kg/h.見表－3.

　　表－3 左岸電站廠房通風(fēng)、空調(diào)熱、濕負(fù)荷表

　　4、設(shè)計方案全廠設(shè)有3個中央空調(diào)系統(tǒng)、1個主廠房水輪機(jī)層及下游副廠房各層通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、3個單獨空調(diào)系統(tǒng)、9個單獨排風(fēng)系統(tǒng)和4個防、排煙系統(tǒng)以及廠內(nèi)除濕系統(tǒng)。

　　4.1 中央空調(diào)系統(tǒng)

　　4.1.1 1號中央空調(diào)系統(tǒng)

　　主要負(fù)責(zé)對主廠房發(fā)電機(jī)層、上、下游副廠房75.30m層等部位進(jìn)行空調(diào)，兼顧向水輪機(jī)層上游側(cè)的柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組提供冷源以及向上游副廠房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(tǒng)的冷源分別設(shè)在上游廠壩平臺和安Ⅲ段水輪機(jī)層。其中上游廠壩平臺布置6組模塊式風(fēng)冷冷水機(jī)組，負(fù)責(zé)生產(chǎn)和供應(yīng)本系統(tǒng)空調(diào)設(shè)備所需的冷凍水，還兼顧向布置在主廠房水輪機(jī)層上游墻處的立柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組供應(yīng)冷凍水。冷凍水供、回水水池和水泵房設(shè)在安Ⅲ段主廠房水輪機(jī)層，水泵房內(nèi)設(shè)有管道離心式水泵14臺。

　　在上游副廠房82.00m層的3號、5號、9號、13號機(jī)組段、下游副廠房75.30m層的1號、4號、7號、11號機(jī)組段各設(shè)有1個空調(diào)機(jī)房，每個空調(diào)機(jī)房內(nèi)布置1組組合式空氣處理機(jī)組，每組組合式空氣處理機(jī)組均由“新風(fēng)回風(fēng)混合初效過濾段”、“表冷段”、“風(fēng)機(jī)段”、“均流段”、“中效過濾段”、“消聲段”、“送風(fēng)段”共7個功能段組成。上述8組組合式空氣處理機(jī)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，然后通過管道供給，回水通過管道直接回到安Ⅲ段冷凍水回水池。組合式空氣處理機(jī)組對主廠房發(fā)電機(jī)層的回風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行處理后，通過上、下游副廠房75.30m層頂部縱貫全廠的空調(diào)送、回風(fēng)道向主廠房發(fā)電機(jī)層送風(fēng)和回風(fēng)。

　　另外，在上游副廠房75.30m層每個機(jī)組段發(fā)電機(jī)制動開關(guān)室上游左側(cè)，布置有一個送風(fēng)豎井，送風(fēng)豎井上部接上游側(cè)頂部送風(fēng)道，左側(cè)開送風(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(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)源是廊道風(fēng)，通過安Ⅲ段、14號機(jī)組段2條引風(fēng)廊道從大壩廊道引入，在下游75.30m層4個組合式空氣處理機(jī)房內(nèi)與回風(fēng)混合，經(jīng)組合式空氣處理機(jī)組處理后送入廠房。

　　4.1.2 2號中央空調(diào)系統(tǒng)

　　主要負(fù)責(zé)對上游副廠房75.30m層的單元控制室、7號機(jī)組段的電梯機(jī)房、67.00m層勵磁變壓器室以及安Ⅲ段82.00m層保護(hù)盤室、載波機(jī)室、安Ⅲ段及7號機(jī)組段87.80m層上游副廠房、安Ⅱ段82.00m層大廳、交接班室、安Ⅱ段及1號機(jī)組段89.25m層上游副廠房等部位進(jìn)行空調(diào)。

　　本系統(tǒng)的冷源是5臺風(fēng)冷熱泵式冷（熱）水機(jī)組，其中4臺布置在安Ⅱ段左端頭的上游副廠房屋頂，1臺布置在14號機(jī)組段右端頭的上游副廠房屋頂。每臺冷（熱）水機(jī)組配帶2臺循環(huán)水泵（1用1備），負(fù)責(zé)供應(yīng)上述各部位空調(diào)設(shè)備所需的冷（熱）水。

　　單元控制室、勵磁變壓器室、層保護(hù)盤室、電梯機(jī)房的末端空調(diào)設(shè)備是吊頂式或立柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，布置在上述各部位的空調(diào)房內(nèi)處理室內(nèi)空氣，這些立柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組對其所在部位的室內(nèi)空氣進(jìn)行處理后，再送入室內(nèi)，消除室內(nèi)冷（熱）負(fù)荷。

　　1號機(jī)組段上游副廠房89.25m層和安Ⅲ段87.80m層上游副廠房各設(shè)有一個空調(diào)機(jī)房，每個空調(diào)機(jī)房內(nèi)布置2臺立柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，通過風(fēng)管、風(fēng)道對副廠房各個房進(jìn)行空調(diào)送風(fēng)和回風(fēng)。

　　安Ⅱ段上游副廠房82.00m層的交接班室、大廳和安Ⅲ段上游副廠房82.00m層的載波機(jī)室布置臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管，處理室內(nèi)空氣。

　　4.1.2 安Ⅰ段上副擴(kuò)建中央空調(diào)系統(tǒng)

　　主要負(fù)責(zé)對安Ⅰ段上游副廠房擴(kuò)建部分進(jìn)行空調(diào)。

　　本系統(tǒng)的冷源是1臺風(fēng)冷熱泵式冷（熱）水機(jī)組，布置在安Ⅰ段擴(kuò)建的上游副廠房屋頂，冷（熱）水機(jī)組配帶2臺變頻循環(huán)水泵（1用1備），負(fù)責(zé)供應(yīng)安Ⅰ段上副擴(kuò)建各層空調(diào)設(shè)備所需的冷（熱）水。

　　三、四、五層在每一層走廊左側(cè)端頭附近吊頂內(nèi)各布置一臺吊頂式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，通過風(fēng)管向每層的各個房間送、回風(fēng)，新風(fēng)通過新風(fēng)管從左側(cè)墻外吸取。

　　一層保衛(wèi)值班室、二層工作間布置臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管，就近處理室內(nèi)空氣。

　　一層配電房設(shè)二臺軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣，發(fā)生火災(zāi)時可進(jìn)行排煙。軸流風(fēng)機(jī)布置在右側(cè)磚墻上部。

　　4.2 主廠房水輪機(jī)層及下游副廠房各層通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對主廠房水輪機(jī)層、下游副廠房各層進(jìn)行通風(fēng)、空調(diào)。

　　在主廠房水輪機(jī)層靠上游墻處，每個機(jī)組段布置2臺立柜式明裝風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，共28臺，冷凍水由1中央空調(diào)系統(tǒng)供給，負(fù)責(zé)對主廠房水輪機(jī)層的空氣進(jìn)行降溫去濕處理。

　　在上游副廠房67.00m層的1號、6號、7號、11號機(jī)組段各設(shè)有1個送風(fēng)機(jī)房，每個送風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)有1個引風(fēng)室，1個風(fēng)機(jī)室。引風(fēng)室與風(fēng)機(jī)室之間用初效平板式空氣過濾器（整面墻布設(shè)）分隔。且通過1條引風(fēng)廊道從大壩廊道引風(fēng)，出風(fēng)口處設(shè)置防火閥；風(fēng)機(jī)室內(nèi)布置1臺離心式送風(fēng)機(jī)。

　　廊道風(fēng)在送風(fēng)機(jī)的抽吸作用下，經(jīng)引風(fēng)廊道進(jìn)入到引風(fēng)室，再經(jīng)空氣過濾器過濾后，進(jìn)入到送風(fēng)機(jī)房，由送風(fēng)機(jī)送入到上游側(cè)縱貫全廠的送風(fēng)道，在送風(fēng)道里，每個機(jī)組段通過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每個機(jī)組段4根送風(fēng)管送往主廠房水輪機(jī)層。送風(fēng)氣流除一部分被送入水輪機(jī)室外，其余部分在吸取了主廠房水輪機(jī)層的熱、濕負(fù)荷后，橫穿主廠房水輪機(jī)層，通過下游承重墻的門洞進(jìn)入到下游副廠房67.00m層，繼續(xù)吸取該部位的熱、濕負(fù)荷后，進(jìn)入該層頂部的排風(fēng)道。

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

　　在下游副廠房75.30m層的3號、6號、9號、13號機(jī)組段各設(shè)有1個排風(fēng)機(jī)房，每個排風(fēng)機(jī)房內(nèi)布置1臺離心式排風(fēng)機(jī)。排風(fēng)機(jī)通過排風(fēng)道、排風(fēng)口收集下游副廠房67.00m層及以下各層的空氣后，再通過下游尾水平臺的排風(fēng)窗排出廠外。

　　4.3 單獨空調(diào)系統(tǒng)

　　觀光扶梯空調(diào)系統(tǒng)：安Ⅱ段上副93.60m層設(shè)有通往大壩110.40m層的觀光自動扶梯，在安Ⅰ段上副擴(kuò)建部分？93.60m層的空調(diào)機(jī)房內(nèi)布置2臺帶余壓的分體熱泵式空調(diào)室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)布置在安Ⅰ段上副擴(kuò)建部分的屋頂。室內(nèi)機(jī)通過二側(cè)與扶梯平行的風(fēng)管向觀光自動扶梯的通道大廳、玻璃罩扶梯空間送風(fēng)，并通過吊頂回風(fēng)。

　　中控室空調(diào)系統(tǒng)：中控室、計算機(jī)及輔助盤室、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及工程師站機(jī)房設(shè)在安Ⅱ段上副82.00m層，作為一個單獨的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有空調(diào)機(jī)房。在空調(diào)機(jī)房內(nèi)布置2臺帶余壓的分體熱泵式空調(diào)機(jī)，通過風(fēng)管向上述部位各房間送、回風(fēng)。

　　電梯機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)：在下游副廠房尾水平臺及上游副廠房屋頂?shù)母鱾�電梯機(jī)房內(nèi)，布置分體空調(diào)機(jī)進(jìn)行空調(diào)。

　　4.4 單獨排風(fēng)系統(tǒng)

　　GIS室排風(fēng)系統(tǒng)：按排除下部泄漏的SF6氣體和排除室內(nèi)上部熱空氣二方面考慮，排風(fēng)系統(tǒng)分排SF6系統(tǒng)和排熱系統(tǒng)。排SF6系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)房設(shè)在上游副廠房82.00m層的6號、8號機(jī)組段，各布置1臺離心風(fēng)機(jī)，通過布置在GIS室下游側(cè)樓板上的鋁合金排風(fēng)口和樓板下縱貫全廠的排風(fēng)道，吸取室內(nèi)地面附近的含SF6空氣，然后由豎直磚砌風(fēng)道排至上游副廠房屋頂排出；排熱風(fēng)機(jī)布置在GIS室上游墻上部，每個機(jī)組段布置3臺軸流風(fēng)機(jī)，全廠共48臺。抽取聚集在室內(nèi)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，沿廠房縱向均勻布置，直接從上游廠外進(jìn)風(fēng)。

　　油庫排風(fēng)系統(tǒng)：油庫排風(fēng)機(jī)房設(shè)在安Ⅰ段72.60m層的油庫內(nèi)，布置1臺防爆離心風(fēng)機(jī)。室內(nèi)排風(fēng)管在房間上部和地面附近設(shè)置排風(fēng)口，以兼顧平時排風(fēng)和事故排煙的需要，排風(fēng)管采用無機(jī)不燃型玻璃鋼風(fēng)管。風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處和油庫進(jìn)風(fēng)口處均設(shè)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(jī)組段82.00m層蓄電池室、上副82.00m層電抗器、廠內(nèi)廁所、污水處理控制柜室、氣體滅火器瓶存放室等部位也設(shè)置了單獨的排風(fēng)系統(tǒng)。

　　4.5 廠內(nèi)事故防排煙系統(tǒng)

　　主廠房發(fā)電機(jī)層事故排煙系統(tǒng)：在主廠房發(fā)電機(jī)層上游承重墻上部和下游屋頂各布置17臺軸流風(fēng)機(jī)和17臺屋頂風(fēng)機(jī)，用來排除火災(zāi)時聚集在廠房上部的煙氣。

　　上游副廠房封閉樓梯間、電梯間防煙系統(tǒng)：在上游副廠房的安Ⅱ段、7號機(jī)組段的左端和14號機(jī)組段的右端分別設(shè)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(jī)組段的樓梯、電梯從67.00m～108.00m層，總提升高度為41m；7機(jī)組段的樓梯、電梯從67.00m～93.60m層，總高度為26.6m.根據(jù)消防要求，應(yīng)設(shè)防煙系統(tǒng)。在每個封閉樓梯間或樓梯、電梯的合用前室內(nèi)，設(shè)有從頂?shù)降椎耐�風(fēng)豎井。每個豎井各布置1臺防煙軸流風(fēng)機(jī)。另在豎井上對應(yīng)每一個站點的前室和封閉樓梯間各設(shè)1個板式排煙口（當(dāng)送風(fēng)口用）。發(fā)生火災(zāi)時，煙感器給出信號，所有的板式排煙口開啟，防煙軸流風(fēng)機(jī)啟動，從室外抽風(fēng)并通過通風(fēng)豎井、板式排煙口送入前室和封閉樓梯間，使整個前室、樓梯間形成正壓，防止外面煙氣侵入，便于人員逃生。

　　下游副廠房排沙孔啟閉機(jī)房及機(jī)修間排煙系統(tǒng)：在啟閉機(jī)房和機(jī)修間內(nèi)布置排煙風(fēng)管，并接入設(shè)在下游副廠房75.30m層頂部的排煙主風(fēng)道。排煙風(fēng)機(jī)為混流式排煙風(fēng)機(jī)，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。

　　上游副廠房？75.3m層、？67.0m層排煙系統(tǒng)：排風(fēng)豎井布置在上游副廠房每個發(fā)電機(jī)制動開關(guān)室內(nèi)，平時排風(fēng)，發(fā)生火災(zāi)時排煙。當(dāng)煙氣溫度超過280℃時，防火閥排風(fēng)口關(guān)閉，并給出電信號，排煙風(fēng)機(jī)停止。排風(fēng)豎井穿過82.00m層樓板，在86.00m層處封頂，且在85.00m層處側(cè)墻上安裝1臺軸流排風(fēng)機(jī)，共14臺，平時將廠內(nèi)的排風(fēng)引至母線處排放，對母線進(jìn)行冷卻，發(fā)生火災(zāi)時，可用來排除煙氣。排風(fēng)豎井上在75.30m層發(fā)電機(jī)制動開關(guān)室屋頂附近和樓板附近處、右側(cè)直流盤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層配電盤室等處分別設(shè)防火閥排風(fēng)口，對上述部位進(jìn)行排風(fēng)和排煙。

　　4.6 廠內(nèi)除濕系統(tǒng)

　　廠內(nèi)下游副廠房各層布置有水處理設(shè)備，比較潮濕，需要除濕。在下游副廠房的49.72m、55.48m、61.24m、67.0m層的每2個機(jī)組段，以及安Ⅲ段高、低壓空壓機(jī)室等部位，各布置1臺移動式除濕機(jī)，共30臺，對上述部位進(jìn)行除濕，凝結(jié)水用軟管就近接排水溝。

作者：李光華 王迪良 耿長元 張冬月 周萍