柴油发电机是一种小型发电设备, 是以柴油机为原动力带动发电机的动力机械, 广泛用于电信运营、财政金融、数据信息以及医院、学校、商业、场馆等重要建筑的供电系统应急备用电源。

　　 为避免和防止供电过程中出现意外情况 (如电路故障或临时停电) , 造成经济上的重大损失, 保障柴油发电机持续安全、可靠的供电至关重要, 而柴油发电机房作为柴油发电机的工作场所, 其安全防护措施是工程设计中必须予以重视和关注的内容。在相关的国家、行业标准规范以及政策文件中, 除对柴油发电机房的设置位置、防水通风、周围环境有具体的要求外, 对柴油发电机房的消防, 特别是消防灭火配置同样作出了相应的规定, 要求具备较高的防火性能, 以此来达到柴油发电机房的安全防护。但现行相关规范对柴油发电机房消防灭火设施的配置方式尚不够明确, 难以掌握, 造成柴油发电机房的灭火设计采用了不同的配置方式。下面结合相关标准规范对柴油发电机房的消防灭火方式展开分析。

　　 柴油发电机房设施中的柴油发电机由发电机、柴油机组、柴油冷却风柜等组成, 此外尚配置了相应的电气设备和日用油箱等供油设施。发电机与电气设备部位主要是电气类火灾, 失火后易烧毁发电机, 柴油机部位与供油设施主要是液体火灾, 因此均存在发生火灾的可能性。综合分析, 柴油发电机房内有可能发生的火灾有下列几种型式:

　　 (1) 电气火灾。供电线路短路、电器元件的引燃或其他原因的火灾引起电器设备着火。

　　 (2) 非水溶性可燃液体 (柴油) 火灾。供油系统的输油管路、贮油容器泄漏或设施遭到损坏油类流淌地面, 当接触到高温烟气和明火引发燃烧;或电气火灾引燃柴油发电机泄漏的燃油发生燃烧等。

　　 (3) 固定表面火灾。发电设备超温、油路泄漏、电路短路引发柴油发电机房内可燃固体的火灾。

　　 由于柴油发电机房存在上述火灾因素, 因此需要根据不同火灾型式和特性, 有针对性的配置有效、可靠的灭火方式, 确保应急设施的安全。基于以上原因, 相关国家和行业标准规范对柴油发电机房的灭火配置均作了相应的规定。

　　 关于柴油发电机房内的消防灭火设施的配置要求, 部分国家和行业标准规范作了如下规定。

　　 (1) 国家标准《建筑设计防火规范》 (GB 50016—2014, 以下简称“建规”) ^[1]5.4.13条规定:“布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定:……应设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施, 当建筑内其他部位设置自动喷水灭火系统时, 机房内应设置自动喷水灭火系统。”

　　 (2) 国家行业标准《民用建筑电气设计规范》 (JGJ 16—2008, 以下简称“电规”) ^[2]6.1.1-7条针对柴油发电机消防要求规定如下:设置在高层建筑内的柴油发电机房, 应设置火灾自动报警系统和除卤代烷1211、1301以外的自动灭火系统。除高层建筑外, 火灾自动报警系统保护对象分级为一级和二级的建筑物内的柴油发电机房, 应设置火灾自动报警系统和移动式或固定式灭火装置。

　　 上述国家和行业标准对柴油发电机房提出了消防灭火配置的要求, 但仅是原则性的规定, 在具体配置方式上的规定不够明确, 给柴油发电机房的消防灭火设施配置带来不确定性, 造成具体的工程设计上思路各异, 甚至采用不合理的灭火措施, 影响柴油发电机房的消防安全防护。

　　 “建规”要求设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施, 其条文说明也仅根据发电机组的大小、数量、用途等实际情况确定, 选择相应的灭火设施。其均为原则性的要求, 未定量的具体划分要求, 且对于自动喷水灭火系统的配置选择也存在着不同的理解。因此在工程设计中, 引发了不同的思路和争论, 主要包括以下3方面:

　　 (1) 关于柴油发电机容量的划分, 规范未明确, 无定量的具体规定和界限, 其涉及到灭火方式配置。

　　 (2) 关于建筑规模和用途的划分, 各规范对建筑规模的划分不尽相同, 也不够明确。

　　 (3) 对柴油发电机房采用自动喷水灭火系统的选择条件不够明确, 容易造成设计上的误解。

　　 由于柴油发电机的容量大小涉及到消防灭火的方式, 即采用固定式自动灭火系统还是配置手提式灭火器或推车式灭火器等移动式灭火设施, 因此需要对柴油发电机的容量大小进行明确的界限划分。

　　 “建规”条文中“应设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施”的要求未明确容量和建筑规模的划分界限, 仅是定性要求, 对于普通用途的柴油发电机的规模大小, 相关专业通常按发电机容量300kW左右为界, 但尚无明确的依据。仅现行国家标准《人民防空工程设计防火规范》 (GB50098—2009) ^[3]对柴油发电机房的容量大小界限及消防灭火配置作了明确的规定, 其7.2.3条要求:“下列人防工程和部位应设置自动喷水灭火系统:……燃油燃气锅炉房和装机总容量大于300kW柴油发电机房”。规范的条文说明对此作了解释“……300kW及以下的小型柴油发电机房规模较小, 故可只配置建筑灭火器。对于燃油或燃气锅炉房, 300kW以上的柴油发电机房等设备房间, 设置自动喷水灭火系统是最低要求, 所以设置气体灭火系统或水喷雾灭火系统都是更好的选择, 且对设备的保护更有利。”上述条文和条文说明已对柴油发电机容量作了划分, 明确了300kW容量为界限, 故可作为民用建筑柴油发电机房消防灭火设施配置的参考依据。空量大于300kW的建议采用固定式自动灭火系统或预制式灭火系统 (水喷雾灭火系统、固体式气体灭火系统、自动喷水灭火系统) , 容量小于300kW可采用手提式灭火器, 推车式灭火器等移动灭火设施。

　　 “建规”指明对柴油发电机房的灭火设施的配置要求, 除与柴油发电机的容量大小有关外, 还与建筑的规模有关, 但规定中对建筑规模又未作具体的说明和划分, 是按建筑的高度或建筑容量还是按照建筑功能或建筑的重要性, 均不够明确。因此, 设计上如何执行和实施需要提出相应的思路, 以便合理地配置消防灭火系统。

　　 (1) 对设置在高层民用建筑内的柴油发电机房, “建规”虽未作明确说明, 但是原国家标准《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045—95, 2005年) ^[4]中已有明确规定, 要求设置消防灭火设施即自动喷水灭火系统。其次, “电规”的条文中也要求“设置在高层建筑内的柴油发电机房应设置自动灭火系统”。因此, 可推理认为设置在高层民用建筑内的柴油发电机房与建筑功能和重要性关联不大, 均应设置消防灭火设施, 且采用固定的自动灭火设施。

　　 (2) 对于多层民用建筑, 当按相关规定在建筑内已设置了自动喷水灭火系统时, 则应按“建规”:“当建筑内其他部位设置自动喷水灭火系统时, 机房内应设置自动喷水灭火系统”的要求, 尽可能利用建筑内已有的自动喷水灭火的系统来作为柴油发电机房的灭火设施。其灭火设施的配置和系统选择同样不涉及到建筑性质、功能和重要性。当然除采用自动喷水灭火系统外, 采用其他型式的自动灭火系统也无不可。

　　 (3) 对于其他建筑 (除高层和已设置自动喷水灭火系统的建筑) 中柴油发电机房消防灭火设施的配置, 可根据建筑物的功能和重要性的因素考虑消防灭火设施的配置。重要的功能防火要求高的, 火灾影响大等需要有可靠防火要求的, 可考虑采用固定的自动灭火系统, 也可依据“建规”条文解释中的要求:“……对于未设置自动喷水灭火系统的建筑, 可以设置推车式ABC干粉灭火器或气体灭火器”。当采用移动式灭火设备时, 可采用适用B、E类火灾的磷酸铵盐干粉灭火器, 碳酸氢钠干粉灭火器。

　　 关于柴油发电机配置自动喷水灭火系统的要求主要分歧在于, 是否硬性采用自动喷水灭火系统, 而非其他固定式自动灭火系统。这是对“建规”理解的误区, 规范要求当建筑内其他部分设置自动喷水灭火系统时, 机房内应设置自动喷水灭火系统的配置要求, 其目的是利用已有条件, 并非指定唯一的灭火系统。对于配置自动喷水灭火系统的要求, 部分规范给出了相应的解释。原《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045—95, 2005年) 7.6.6.1条规定“燃油、燃气的锅炉房, 柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统”, 同时, 其条文说明中作了相应的解释“……高层建筑内的燃油、燃气锅炉房, 可燃油油浸电力变压器室、多油开关室、充可燃油的高压电容器室、自备发电机房等有较大的火灾危险性。考虑到其火灾特点, 可采用水喷雾灭火系统”。

　　 其次, 《人民防空工程设计防火规范》 (GB 50098—2009) 的条文说明也作出了明确解释, 设置自动喷水灭火系统是最低配置要求, 目的是减少系统设置上的复杂化和降低投资, 但从安全性方面分析并无优势。由于水流具有一定的导电效应, 为了保证发电机消防灭火的安全, 国家标准《水喷雾灭火系统技术规范》 (GB 50219—2014) ^[5]3.2.2条规定:“水雾喷头、管道与电气设备带电 (裸露) 部分的安全净距宜符合现行行业标准《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352的规定”。其条文说明作了相应的解释:“由于水雾喷头喷射的雾状水滴是不连续的间断水滴, 所以具有良好的电绝缘性能。因此, 水喷雾灭火系统可用于扑灭电气设备火灾。但是, 水雾喷头和管道均要与带电的电器部件保持一定的距离。鉴于上述原因, 水雾喷头、管道与高压电气设备带电 (裸露) 部分的最小安全净距是设计中不可忽略的问题, 各国相应的规范、标准均作了具体规定……”

　　 上述规定明确了水雾喷头喷射的雾状间断水滴具有良好的电绝缘性能, 但仍应需要安全距离, 如采用自动喷水灭火方式, 则因喷水喷头为连续性水流, 具有一定的导电性, 对喷头与管道有可能产生导电现象, 故自动喷水灭火方式用于发电机房的灭火存在一定安全隐患, 所以在发电机房的灭火设施配置上尽量不采用自动喷水灭火系统, 而应配置安全性相对较好的水喷雾灭火系统。

　　 因此, 应该认为规范规定的本意是为了充分利用既有的消防灭火设施, 减少系统设置, 节省投资, 且也能达到一定的灭火目的, 并无排斥和限制采用其他自动灭火系统 (如水喷雾、细水雾及气体等) 。如果有条件采用水喷雾灭火系统, 则效果更好, 且相对更安全可靠 (可满足水喷雾对安全保护距离的要求) 。

　　 (1) 金融、电信等重要场所及消防备用电源的柴油发电机房, 除配置移动灭火设施外, 建议仍需配置固定式和预制式灭火设施, 采用自动灭火系统可尽早扑灭火灾, 减小火灾对柴油发电机房及重要用电场所的影响。

　　 (2) 当柴油发电机房或建筑内消防系统条件有限时 (如未设自动喷水灭火系统) , 可采用预制式灭火系统, 配置S型气溶胶灭火系统和超细干粉自动灭火系统进行灭火。其灭火配置相对较方便、系统简单、维护管理方便。

　　 (3) 对发电机房配置气体灭火的方式, 主要存在问题是发电机房开口部位较多, 开口面积相对较大, 对气体灭火的密闭性要求有所影响, 因此应根据机房的设置条件确定是否使用气体灭火方式。

　　 柴油发电机作为应急备用电源, 其作用和意义重大, 保障柴油发电机房的防火安全尤为重要。因此, 如何正确执行和实施国家和行业标准规范中的要求, 合理地配置柴油发电机房的消防灭火设施就需要对柴油发电机房的容量大小、建筑规模、系统设置情况有较为正确的判定, 保证柴油发电机房消防灭火设施设置的可靠性, 满足火灾情况的消防要求, 将火灾影响降低到最低程度和减少人民生命和财产的损失, 达到预期的灭火目的。