探析水利水電工程暖通空調設計

■張 楠 ■河南省中原水利水電工程集團有限公司，河南 濮陽 457000

暖通空調技術對著我國經濟的改革開放而發展提高，逐漸受到了社會各界以及人民群眾的關注，使其應用規模在不斷擴大，因此，水電工程體系對于暖通空調的應用提出了更高的要求。這是由于水利水電工程的暖通空調的使用，不僅有效保證了水電站整體的安全運行，也確保了發電設備的正常工作。所以，加大對水電工程暖通空調設計的研究力度就顯得尤為重要了。

1 暖通空調設計思路

首先，應長時間有工作人員進行值班，并且其中具有較為精密的設備或者是設備，就要按照根據設備的實際要求，設置相應的暖通空調。

其次，在地下廠房內放置電氣設備和水利機械的區域內，設置相應的暖通空調，將設備散發的熱量和濕氣排走。同時還要中分考慮到相關工作人員較少，設備對周圍環境不高的地方，就要使用串聯方式的降溫和除濕方案。

再次，對于存放易燃易爆或者是有害氣體的區域，就不能和其他區域使用同一套通風系統，例如，GIS 室、油料儲存庫、廁所、蓄電池室等。這些區域都要使用排風系統［1］。

最后，使用機械制冷的方式來作為空調的冷源支持。地下廠房可以使用水冷方式的機組，而地面建筑則要使用風冷式機組作者是風冷熱泵機組。

2 暖通空調系統自身特點

首先，就目前暖通空調實際發展情況來看，暖通空調專業被廣泛應用在水利水電工程中，例如，水庫的水位較低問題、地下溶洞群降溫和除濕以及水壩廊道降溫等方面。并且在這些方面上都進行了深入研究和探索，已經取得了非常不錯的成績和效果，同時也獲得良好的經濟效益和社會效益。由于水利水電工程自身特殊性，使其形成了多種自然冷源，地下廠房也擁有較多的地下洞群，在工程的壩體中具有排水廊道和灌漿廊道以及水庫深層水溫較低的現象。

其次，水利水電工程由于其自身特點，其地下廠房都具有高達的空間特征，主廠房的高度通常在二十米以上，其寬度在20m 到30m 之間，而更大型的水電站長度可能達到數百米以上［2］。其空間氣流組織意識都是暖通工程研究的重點，通常施工的氣流組織技術有縱向端部射流以及分層串聯整體廠房的綜合氣流兩種。

最后，還要充分利用建筑物空間，將其作為水電站暖通空調的風道。同時還要對建筑物的風道進行相應的保溫設置，并將孔洞和間隙進行封堵，預防風道壁對冷量的獲取或者是出現漏風現象。此外，由于水利工程由于其自身特點，易于形成較為潮濕的環境，這種環境對工作人員和設備都會造成一定的影響。因此就要根據實際情況使用不同的空氣處理機組，調節空調系統的運轉情況等手段，進行相應的處理。

3 暖通空調方式的確定

隨著水利水利工程的發展，其結構也越來越復雜，因此，對于暖通空調的選擇一定要具有靈活性，根據工程的不同需求以及實際情況來選擇適當的采暖、通風以及空調。

3.1 地下廠房的通風空調系統

由于水利水電工程的特性，使用自然通風這種形式并不是其廠房主要的通風形式，而地下廠房的通風空調系統主要是對發電機層及其夾層、水輪機組、母線洞等位置進行通風和有效調節，其使用方式也是串聯降溫及除濕方案。在副廠房左側設置連接廠房外部的通風口，而這一通風口即可以當做是廠房進風處，也可以當做是是消防通道。而這個通風口還要被分割成兩個部分，一側作為蓄電池室的通風，另一側作為進風和工作人員進出的通道。同時，還要在其出口處建立起鳳樓，在風樓的中間設置相應的氣流分割板，保證進風和排風之間不受到對方的干擾，避免出現氣流交叉或不能通風的現象發生。此外，還要在主廠房的頂部設有能夠連接全場的空調送風管道，然后在頂處設置相應的送風口。

3.2 地下廠房獨立通風系統

在發電機機組和水輪機組所在的區域的左邊縫線的下游處的墻壁上，各安裝一臺軸流風機，通過風管將這兩部分的空氣排出，然后經由母線洞最中排出到廠房外部［3］。同時，還要在主廠房的頂部設置相應的排煙管道和排煙口，并且要布設一臺軸流式排風設備，一旦地下廠房任何一個區域出現火災隱患，就會使煙感器發出信號，自動將板式排風口打開，風機也進行相應的工作，排出聚集在廠房頂部的煙氣，進而有效將其排出廠外。此外，還要根據消防的相關要求，設置相應的防煙系統，還要在封閉式樓梯和電梯旁，設置相應通風井。

3.3 高程管理樓通風空調

為了進一步排出母線洞中的熱量、濕氣，就要在高程平臺上設置相應的風冷機組以及相應的自動式，除垢過濾器。而這些機組所需要的冷凍水，則是由冷水機組內的水泵將冷凍水進行循環再經由管道進行供給。回流水通過過濾器以及回水管的處理以后，在進入到冷水機組。這時母線洞中的風機機組就會洞中的空氣盡心循環，從而減少洞中的空氣的溫度和濕度的含量。

此外，還要在高程平臺中處理室以及油庫中各安裝兩臺防爆式流風機，實現給油處理事和油庫換氣的目的，還要在進風口處設置相應的防火閥［4］。同時還要注意的是，由于高程管理樓內的電纜夾層會產生大量的熱量，而在發生火災時對排煙也有一定的要求，因此，就要在夾層的外墻壁處布設防火、風口，日常中使其進行通風，而一旦火災出現時使其進行排煙。

3.4 水電工程其他建筑通風系統

一般情況下，大壩溢洪閘附近否會設置多個啟閉機房，而在進水口處也會設置相應的油泵房及變壓器室，因此就要在這些區域內安裝軸流風機和防火閥。同時在放空洞內也要安裝軸流風機，平日里為洞內進行通風換氣，但是在進行泄洪放水時，就要將風機拆下，并做好相應的防護，避免風機損壞再次使用時受到干擾。

3.5 廠房內的去除濕氣系統

廠房內水輪機組所在的區域內要安裝相應的除濕設備，在工程剛投入使用時，暖通空調還不能進行正常是使用，就導致了廠房內部較為潮濕，嚴重的可能會使精密設備等受到影響，因此就要對此進行干燥。在主廠房內不同高層機組段以及相關區域內設置移動式的除濕設備，從而進行有效地除濕。而電源線路要由電源箱上部接入，并將凝結水使用軟管收集在排入到水溝內。而在暖通空調正式投入使用以后就要將除濕機進行封存進行備用［5］。

4 結論

總而言之，暖通空調系統在經過使用后表明，使用暖通空調能夠有效控制空氣參數，進而達到水利水利水電預期效果，而發電機、軸承等散熱大構件溫度得到了良好控制，進而提升機組運行的穩定系數，有效保證了相應機械設備正常運行運行。同時，完善并健全了水電工程運行、維護、檢修等工作人員所處的工作環境空氣良好，不僅提升了設備檢修效率，也為水電工程相關工作人員構建了良好的工作環境。

［1］曾磊，秦琴.分析水電站工程中暖通空調系統的優化設計［J］.低碳世界，2015(18):75-76.

［2］羅繼杰.節能減排——暖通空調(設計)行業面臨的機遇和挑戰［J］.暖通空調，2012，42(1):1-7，16.

［3］徐偉，張時聰，陳曦等.國外暖通空調設計規范及編制機構介紹［J］.暖通空調，2012，42(7):61-66.

［4］潘云鋼.我國暖通空調自動控制系統的現狀與發展［J］.暖通空調，2012，42(11):1-8.

［5］程昆，劉炳展，李麗娟等.談地源熱泵系統在暖通空調中的應用［J］.科技通報，2012，28(8):53-54，61.