1 柴油发电机组的性能指标
医疗建筑中采用的柴油发电机组，一般作为应急电源使用，要求在市电中断时，迅速自动启动运行，并在最短时间（15s）内向应急负载提供稳定的交流电源。因此一般选用蓄电池或压缩空气启动的全自动机组，自控系统完善，人工操作、维护量小。发电机组按构造分为基本型室内机组、箱式静音型室内机组、车载（或拖车式）室外机组，集装箱式（方舱式）室外机组等，其中室外型机组用于临时性移动供电，考虑到外形尺寸，建筑物内一般采用基本型室内机组，由土建构造实现机组静音处理。
1.1柴油发电机组稳态指标
（1）额定值：额定频率、额定转速、额定电压、额定电流、额定功率、最大输出功率、额定功率因数（一般不低于0.8）；
（2）空载电压调整范围（一般为95%—105%）；
（3）电压热偏移（一般不超过2%）；
（4）电压波形骑变率（一般应小于10%）；
（5）稳态电压调整率；
（6）电压波动率；
（7）频率波动率；
（8）三相负载不平衡度。
1.2 柴油发电机组动态指标
（1）电压和频率稳定时间（一般电压稳定时间小于3s，频率稳定时间小于7s）；
（2）瞬态电压调整率和瞬态频率调整率；
（3）直接启动异步电动机能力（一般启动空载异步电机能力小于发电价额定容量的70%，一般启动有载异步电机能力小于发电机额定容量的35%）；
（4）多台机组并车性能（一般型号规格相同和容量比不大于3：1的机组，在20%～100%额定功率范围内应能稳定地并联运行）；
（5）电磁干扰允许值(传导干扰限值应满足YD/T 502—2007，电磁环境控制限制应满足GB 8702-2014)。
1.3柴油发电机的功率标定及修正
1.3.1功率定额种类
（1）持续功率（COP）——在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，发电机组每年运行时间不受限制地为恒定负载持续供电的最大功率。
（2）基本功率（PRP）——在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，发电机组每年运行时间不受限制地为可变负载持续供电的最大功率。在24h周期内的允许平均输出功率应不大于PRP的70%。
（3）限时运行功率（LTP）——在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，发电机组每年供电达500h的最大功率。即按100% LTP每年运行时间最多不超过500h。
（4）应急备用功率（ESP）——在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，当公共电网出现故障或在实验条件下，发电机组每年供电达200h的最大功率。在24h周期内的允许平均输出功率应不大于ESP的70%。
为手术室、重症监护室等为特别重要负荷供电的机组，宜采用持续功率（COP）。
1.3.2海拔和温湿度对柴油发电机的额定功率的影响
发电机组的额定功率按下列基准条件确定：
总大气压力，P=100kPa（海平面大气压力latm=101. 325kPa）；环境空气温度,T= 298K(t, = 25℃);相对湿度，Φ=30%。
当运行环境的海拔和温湿度偏离上述基准时，应按照下列换算公式进行修正：
Ph = η(K1K2Pr -Np)
式中：
Ph一机组输出功率，kW；
Pr—柴油发电机在标准环境下的标定功率，kW；
K1—柴油发电机功率修正系数（柴油发电机长期运行时，K1=0.9；柴油发电机连续运行时间小于12h，K1=1）；
K2-环境条件修正系数,见配四手册；
Np—风扇、冷却液循环泵等柴油发电机直接驱动的辅助设备消耗功率，kW；
n—发电机效率，取0.8—0.9。
1.3.3 柴油和润滑油的选择对设计的影响
建筑物内的柴油发电机房，通常不设置采暖系统或空调装置，而最常用的闭式水循环风冷式发电机组一般在机房外墙需要较大面积的通风散热口。该通风散热口即使设置电动多叶风阀也很难严密封闭，冬季时柴油发电机房的室内温度明显低于建筑内其他有采暖设施的房间。因此需要考虑柴油机标号的选择是适应建筑所在地的冬季环境温度。
北京地区建筑物内的柴油发电机组，一般选用0号柴油，而高纬度地区的室内柴油发电机组，则可能选择—20号甚至更低标号柴油，以防止柴油冻结凝固；当冬季环境温度过低时，或者在设计时采用开式水循环水冷机组，机房进风量仅考虑柴油机气缸燃烧所需风量，不考虑散热，减小进出风口面积；或者考虑柴油机、输油管道及储油箱增设电热垫、电伴热绳等防冻加热措施，以保证柴油发电机在冬季启动成功。
不同标号的柴油密度不同，范围在790—850kg/m3（20℃）之间。因此在计算建筑物内储油间1m3中间罐维持柴油机运行时间时，应采用实际选用标号的柴油密度。同样，柴油机润滑油应根据机组所处环境温度，按照GB 11122—2006中表1的柴油机油黏温性能要求，选择适用的质量等级、黏度等级的润滑油产品。
2 柴油发电机的工作环境
（1）柴油发电机房位置宜靠近变电站应急母线或应急配电且宜贴邻外墙。宜布置在建筑首层或地下一层、地下二层不应布置在人员密集场所的上一层，下一层或贴邻。
（2）柴油发电机房不应布置在潮湿或积水场所的下方，不宜贴邻潮湿或积水场所。
（3）柴油发电机房、储油间、控制室防火设计需满足GB 50016—2018年版中第5.4.13、第5.4.14、第5.4.15条要求。
（4）闭式水循环风冷式发电机组的散热风扇宜靠近排风散热竖井或风道方向，出风口面积不宜小于散热器面积的1.5倍。当热风通道直接导出室外有困难时，可设置竖井导出。机房要有足够的新风补充，进风口的面积不宜小于散热器面积的1.6倍。若空气的进，出风口的面积不能满足要求，需采用机械通风并进行风量计算。发电机的发热量可向生产厂家索取，当无确切资料时，可按全封闭机组取发电机额定功率的0.3～0.35计，半封闭机组取发电机额定功率的0.5计。
（5）柴油发电机房层高及面积尺寸，机组之间、机组外廊至墙的净距应满足设备运输、就地操作、维护检修或布置辅助设备的需要，并不应小于GB51348—2019中表6.1.4及图6.1.4的规定。柴油发电机房控制室设计应满足GB51348—2019中第6.1.7条规定。
（6）柴油发电机组在建筑物内运输时，所经路径结构板活荷载，均应满足柴油发电机组自重及搬运设备重量之和的要求。柴油发电机房机组安装位置结构板活荷载，除考虑制造商提供的柴油发电机组自重外，还应计算300—500mm厚混凝土基础重量和机组运行时震动冲击力矩，当缺少具体数值时，可以按2倍的柴油发电机组自重设计结构板活荷载。
（7）机房各房间温湿度要求宜符合GB51348—2019中表6.1.14的规定。
（8）机房设计时应采取机组消声及机房隔声综合治理措施，满足GB3096的规定。
（9）长期运行的柴油发电机组排烟，应设置消音消烟池或触媒型排烟净化器，消除或减少烟气对环境的污染；短时运行的应急柴油发电机组排烟，可采用高空直排方式。排烟管道过长或弯头过多，导致柴油发电机组排烟背压不足时，应安装由柴油发电机组供电的高温管道风机辅助排烟。
3 柴油发电机的计算
医疗建筑中的柴油发电机组要火灾时仍需继续工作负荷（火灾时发电机供电）供电，同时也要为重要保障负荷（非火灾时发电机供电）供电。因此要将发生火灾时的负荷容量与非消防状态下必须保证的设备计算容量作比较，按较大的容量值来确定发电机的容量。
柴油发电机连续输出功率：
Pe=KKXPn/Ƞ
式中：Pe——发电机组的连续输出功率；
K——可靠系数，取1.1~1.2；
Kx——需要系数；
Pn——总设备容量；
Ƞ——并联不均匀系数，一般取0.9，单台时取1.0。
按上式计算完之后，按最大一台电动机起动条件校验发电机组的容量，即：
Pe≥KP1+P
式中：Pe——发电机组额定功率；
K——负荷中最大一台电动机的最小启动倍数；
P1——最大一台电动机额定功率；
P——在最大一台电动机起动以前，发电机已带的负荷。
4 总结
柴油发电机是医疗建筑不可或缺的组成部分，也是医院安全稳定运行的重要保障，本文总结柴油发电机的性能指标、工作环境及相关计算等内容，为医疗建筑中柴油发电机的设计提供参考。
