1　概述
　　百龙滩水电站厂房为河床式厂房，电站上游设计洪水位153.9 m，下游设计洪水位153.4 m。每年的6～8月为洪水期，与炎热季节同步。电站坝址多年平均气温21.3 ℃，极端最高气温38.9 ℃，历年最热月平均气温(7月)28.2 ℃。在夏季炎热季节，厂房基本位于上、下游水位以下，呈全封闭状态，不具备自然通风换气的条件，必须采用机械通风换气方式。经方案比较和优化，本电站采用全面空调方案。

2　方案比较和优化
2.1　厂房通风空调方案
　　百龙滩水电站厂房通风空调考虑了2种方案。
　　方案1：全面通风加局部空调。全厂设机械送风系统和机械排风系统。室外新风不经任何处理，直接由送风系统的风机和风道送入主副厂房，空气依次流经主副厂房各房间，逐渐受热升温，最终由排风系统排出室外。对于一些对温、湿度的控制要求较高的房间，如中控室、继电保护屏室等设置小型的空调系统，对局部进行空调。
　　方案2：全面空调。全厂除设有机械送风系统和机械排风系统外，还集中设置空调冷源。夏季全厂采用空调方式运行，冬季和过渡季节采用机械通风方式运行。采用空调方式运行时，室外新风经空调系统冷却去湿处理至23 ℃，由送风系统送入主副厂房，将各房间的室内空气温度控制在设计范围内，室内的湿热空气由排风系统排出室外。对于中控室、继电保护屏室等重要房间，设置小型的独立空调系统。
2.2　室外气象参数取值比较
　　方案1：夏季室外新风的进风温度取夏季通风室外计算温度。(即历年最热月14∶00时室外气温平均值)。百龙滩水电站夏季通风室外计算温度31 ℃，由夏季通风室外计算温度的统计方法可知，平均每年有15 d其14∶00时室外空气温度超出31 ℃，从而使厂房的送风温度和室内空气实际温度超出设计值。方案1的室内温度年平均不保证时间较长。
　　方案2：夏季室外新风的进风温度取夏季空调室外计算干球温度(即累年平均不保证50 h的室外空气干球温度)。百龙滩水电站夏季空调室外计算温度34.1 ℃，每年平均不保证时间仅50 h。
2.3　室内设计温度取值比较
　　百龙滩水电站厂房属封闭式厂房。依照《水力发电厂厂房采暖通风和空调设计技术规定SDJQ1-84》中第2.0.21条和表2.0.21的规定，封闭式厂房其主、副厂房室内温度应小于或等于30 ℃。
　　方案1的新风进风温度31℃，受其制约厂房室内设计温度不能满足水电暖通规范对封闭式厂房室内温度的要求，只能将条件放宽，主、副厂房室内设计温度按水电暖通规范对地面式厂房的要求取小于或等于33 ℃。
　　方案2的室外新风及回风经表冷器冷却去湿，送风温度为23 ℃。主、副厂房室内设计温度可以按《水力发电厂厂房采暖通风和空调设计技术规定(SDJQ1-84)》的要求取小于或等于30 ℃。
2.4　厂房通风换气量比较
　　方案1的送风温度31 ℃，排风温度33 ℃～35 ℃，送、排风温差只有2 ℃～4 ℃，为有效地排除室内热负荷，经计算总机械送、排风量约为139 m³/s，同时需要大断面的送、排风管道系统。通风机房和通风系统需要占用较大的厂内空间。
　　方案2的送风温度23 ℃，排风温度30 ℃～35 ℃，送、排风温差7 ℃～12 ℃，在满足排除室内散热的前提下，通风换气量可大大减少。经计算方案2的总送风量43 m³/s，只有方案1的32%。其送、排风管道可大大缩小。
2.5　设备投资比较
　　 方案1的通风量较大，因而所采用的通风机型号、规格也较大，从而用于通风机设备的投资也较大，经计算(按1992年的价格水平)方案1的通风空调总概算为104万元，不包括增加的土建造价。
　　方案2的通风量较小，用于通风机设备的投资也相应减小，但增加了大型冷水机组、循环水泵、冷却塔、组合空调器及管道等设备，从而总设备投资增加，经计算(按1992年价格水平)方案2的总概算为124万元。
2.6　运行管理比较
　　方案1的设备主要是通风机，系统较简单，操作、维护也较简单。设备总功率为408 kW，运行时的耗电量较低，运行费用也较低。
　　方案2增加了冷源设备，系统较复杂，对运行管理人员的素质要求较高。设备总装机功率为598 kW，运行维护费用均较高。
2.7　结论及方案优化
　　综上所述，方案2具有室内设计温度满足水电厂暖通规范对封闭厂房的规定，同时室内设计温度的保证率较高；通风换气量较小从而送、排风道断面积也较小，土建容易配合等优点。方案2的设备投资是方案1的1.2倍，设备装机用电容量是方案1的1.5倍。在实际运行过程中，方案2在冬季和过渡季可将全厂空调工况转换为全厂机械通风工况，因此其全年的总运行费用增加不会太多。
　　百龙滩水电站共安装6台灯泡贯流式水轮机组，前3台由日本富士电机株式会社供货，后3台机由富士电机和我国富春江水电设备总厂组成的联合体提供，主要的电气控制设备均由日本富士电机提供，自动化控制水平高。本电站采用全计算机监控方式，按初期少人值班，最终实现无人值守而由大化集控中心对其进行远程监控的原则进行设计，电站的主要监控功能均由计算机监控系统完成，不设常规控制。为了确保高自控水平的机电设备长期安全稳定运行，延长使用寿命，减少故障率，必须为其提供适宜的温度和湿度环境。为满足机电设备对工作环境的较高要求，通风空调设计采用较高的技术标准，经方案比较，最终选用方案2，采用全面空调方案。
　　该方案空气流程图见图1。

3　通风空调设计技术参数
3.1　室外气象参数
　　百龙滩水电站室外气象参数依照都安县气象站的统计资料，见《暖通空调气象资料集》。
　　多年年平均气温：21.3 ℃；
　　极端最高气温：38.9 ℃；
　　极端最低气温：0.4 ℃；
　　历年最热月平均气温(7月)：28.2 ℃；
　　历年最冷月平均气温(1月)：12.3 ℃；
　　夏季通风计算温度(干球)：31 ℃；
　　夏季通风计算相对湿度：67%；
　　夏季空调计算温度(干球)：34.1 ℃；
　　夏季空调日平均计算温度(干球)：31 ℃；
　　夏季空调计算湿球温度：26.8 ℃；
　　冬季通风计算温度(干球)：12 ℃；
　　冬季空调计算温度(干球)：4 ℃；
　　冬季空调计算相对湿度：67%。
　　大气压力：
　　冬季：99.992 kPa；
　　夏季：98.392 kPa。
　　主导风向及频率：
　　年主导风向：NNW 25%；
　　冬季：NNW 32%，C 18%,N 15%；
　　夏季：C 28%,SSE 21%,NNW 13%。
　　平均风速：
　　冬季：3.0 m/s；
　　夏季：2.0 m/s。
3.2　室内设计参数
　　百龙滩水电站主、副厂房各房间夏季室内工作区空气温度t_n、送风温度t_s、排风温度t_p、通风换气量L等设计参数详见图1。

4　通风空调系统
　　百龙滩水电站通风空调系统由空调系统、通风系统、空调水系统三大部分组成。
4.1　空气调节系统
4.1.1　全厂主空调送风系统
　　全厂主空调送风系统的4间空气处理室布置在145.5 m层3号～6号机组段上游，每间设置CKW-A4-B型组合式空调器1台。空气处理室设有新风井可直接取室外新风，主厂房120.00 m运行层的顶部设回风道。回风道与空气处理室之间设置防火阀和手动调节阀，调节新风、回风的比率。经组合式空调器处理过的冷风首先送入同层上游侧的主送风道。主送风道向二路送风，第一路经上游挡水墙中的12根Φ800的送风竖管送至主厂房下部，送风量33.3 m³/s，其中27.8 m³/s风量送至115.0 m运行下层，5.6 m³/s的风量送至120.00 m运行层；第二路由主送风道下游墙的送风口送入145.5 m层，其中4.4 m³/s送至145.50 m层上游廊道，5.6 m³/s风量送至冷冻机房。各送风口均设有人字调节阀，调节各送风口的送风量。
　　全厂主空调送风系统全年分两种运行工况。每年的5月～10月初为炎热季节，此时采用空调送风工况，以维持主厂房室内温度不大于30 ℃，为减少新风引起的冷量损失设置了回风，可通过改变空气处理室新风阀、回风阀开度调整回风量，设计最大回风量为8.3 m³/s。每年10月至次年4月下旬，室外气温大都在24 ℃以下，为全厂空调送风系统的过渡季节运行期，此时，关闭空气处理室的回风阀，采用全新风机送风。
　　4台CKW-A4-B型组合式空调器包括3个功能段，按气流方向分别为过滤段、表冷段、风机段，各功能段之间设有检修门可进入检修。过滤段采用多个无纺布袋式过滤器拼装而成，各袋式过滤器可单独拆卸。表冷段采用铜管串铝片换热盘管，空调送风工况运行时，铜管内为5 ℃～7 ℃的循环冷冻水，通过热交换将流过铝片间的空气降温除湿。风机段采用双进风离心风机，自带减振基座。各风机的出风口均设置电动阀与风机连锁、风机运行时电动阀打开，风机停机时电动阀自动关闭，以避免送风机故障停机时发生气流倒灌。
4.1.2　副厂房151.50 m层空调系统
　　副厂房151.50 m层空调系统划分为6个彼此完全独立的小系统：
　　(1)中控室、交接班室空调系统，采用2台HF40W型风冷恒温恒湿柜式空调机。继电保护屏室空调系统，采用HF53W型、HF40W型风冷恒温恒湿柜式空调机各1台。载波机室空调系统，采用1台HF40W型柜式空调机。上述3个独立系统均分别设有吊顶空调送风管由吊顶散流器送风，空调机房侧墙百叶风口回风，空调机房还设有新风口补充室外新风。各柜式空调机的出风口均设有电动阀与柜机内的送风机联锁，风机运行时电动阀打开，风机停机时电动阀自动关闭，以防气流倒灌。各台柜式空调机均有引自水处理仪的供水管，向空调机内的加湿器供水。
　　(2)蓄电池室通风空调系统设有1台LF42W型风冷柜式空调机，1台KHG₁-30B型百叶窗式换气扇。接待室通风空调系统设有2台制冷量为14.95 kW的风冷立柜式空调机，采用间歇运行方式。这2个独立系统不设风管，柜式空调机直接布置在室内。
　　(3)电话交换机室空调系统采用2台制冷量为4.4 kW的挂墙式分体空调机，自带遥控和自控装置。
　　柜式空调机分为室内机、室外机两部分，室内机与室外机之间以氟利昂铜管相连。室内机均布置在151.50 m层机房或室内，室外机均布置在160.40 m高程副厂房屋面。
4.2　通风系统
4.2.1　下游母线竖井排风系统
　　下游母线竖井排风系统包括1个主排风系统和5个接力排风小系统。
　　(1)母线竖井主排风系统。母线主排风系统共设3条母线竖井，由131.20 m～161.30 m层，每条母线竖井设2台离心排风机(互为备用)。5个接力排风小系统的排风在125.60 m及131.20 m层汇合，经母线竖井，由主排风机排出室外。全厂共6台母线井排风机，均布置在160.10 m高程屋面机房，型号T4-72№12C，单机风量5.6 m³/s。6台离心风机与母线井之间设有电动阀和防火阀，电动阀与风机电源连动，当风机运转时电动阀打开，风机停机时电动阀关闭。防火阀起保护作用，当发生事故母线井内气温达到280 ℃时防火阀自动关闭将母线井封闭，同时连锁风机停机。当任何1台母线排风机不正常停机时均能向中控室和远方控制中心发送故障报警信号。
　　正常情况下，只要母线投入运行，其相应的母线井排风机就有1台工作风机投入使用，备用风机由设置在母线竖井的接点温度计控制启停。
　　(2)94.10 m层机组廊道层接力排风小系统。每机组段设1条，全厂共6条D630预埋钢管，由95.30 m高程埋设至下游副厂房127.60 m高程。在吸风口处分别设置T40№5型接力排风轴流风机，将94.10 m机组廊道的湿热空气排至母线竖井底部。
　　(3)93.10 m高程检修排水泵房接力排风系统。位于3号～4号机组段之间的检修排水泵房，设有1台T35-11№6.3接力轴流排风机，风量4.2 m³/s，并预埋1根D630的风管。检修水泵房由94.10 m廊道层补入新风，湿热空气由接力风机通过风管排至125.60 m层下游副厂房母线井底部。当检修泵运行时接力风机即运行。
　　(4)115.00 m层下游电缆间接力排风。115.00 m层至125.60 m下游挡水墙内，共埋设6根D500的钢管，各管出口设置T40.№5接力排风轴流风机1台，吸风口设全自动防火阀，以避免事故时烟气串入母线竖井。电缆间由115.00 m运行下层自然补入新风，由下游防潮墙上部的防火阀风口排风。
　　(5)120.00 m层下游电气房间接力排风。由120.00 m层下游电气房间至125.60 m层，在下游挡水墙内共埋设D500钢管6根，每根钢管出口设置T40№5接力排风轴流风机，电气房间由120.00 m运行上层自然补入新风，由下游防潮墙上部的防火阀风口机械排风。各排风口均设置全自动防火阀，当下游电气房间发生火灾烟气温度达到70 ℃时，防火阀自动关闭，事故后气温降至55 ℃时防火阀自动打开，进行事故后排烟。
　　(6)131.20 m层下游副厂房排风系统。131.20 m层下游副厂房由母线井侧墙上防火阀风口排风，由上游防火阀进风口从主厂房自然补入新风。该排风小系统不设接力排风机，仅靠母线井的负压通风。
4.2.2　安装间段111.00 m层、115.00 m层副厂房排风系统
　　安装间段115.00 m层配电室和空压机室合用1台T35-11№6.3轴流风机，风量4.2 m³/s，两室均由右侧墙下部的进风口自然补入新风，由左侧墙顶部的排风口机械排风，其中配电室的进排风口均设置防火阀。
　　安装间段111.00 m层污水泵房排风系统设置1台T35-11№4轴流风机，排风量1.4 m³/s。空气由115.00 m层依次流经消防水泵房、110.00 m层电缆夹层和污水泵房，而后由排风管路排走。上述3个房间之间均设有防火阀。
　　空压机室排风机和污水泵房排风机出口经止回阀合流，然后进入安装间段上游墙内的排风竖井，由160.10 m高程的排风塔排出室外。
4.2.3　安装间排风系统
　　安装间下游墙排风口机械排风，由上游设备运输竖井自然补入新风，总设计风量22.8 m³/s，排风口为上、下2排，上部3个风口排40%风量，下部3个风口排60%的风量。排风机为T4-72№18E型离心风机，布置在151.50 m层。
　　正常工况下安装间排风机不运行，仅在机电设备在安装间检修时，用以排除焊烟和油烟等；另外，安装间排风系统兼顾120.0 m层主厂房运行上层的事故排烟。
4.2.4　副厂房136.80 m层、145.50 m层、151.50 m层下游房间通风系统
　　副厂房151.50 m层下游设有1条主排风道，136.80 m层、145.50 m层、151.50 m层下游各房间设有排风口或排风道接入该主排风道。上述3层各房间为上层自然进风、下层机械排风，所有的进、排风口均设置防火阀。2台T4-72№12C型排风机设在151.50 m层两端，单机风量9 m³/s。排风机出风口设置止回阀，其排风与145.50 m层上游电缆廊道的排风合流后，由160.10 m屋面的下游排风塔排出室外。
4.2.5　副厂房145.50 m层上游电缆间、电缆廊道通风系统
　　电缆廊道由左右两端的进风口补风，电缆间由上游墙底部的进风口补风。所有的进、排风口均设置防火阀，电缆廊道每间隔约50m设1道防火隔墙，防火墙上设防火阀风口通风。在下游走道顶部两端设有2台高温轴流排风机负责正常通风并兼顾事故排烟。风机型号：HTF-I-№5，单机风量：2.2 m³/s。风机进风口设防火阀与风机连锁，火灾气温达到70 ℃时自动关闭并停风机，事故过后进行排烟。排风机出风口设置止回阀，其排风与下游房间排风汇合后经160.10 m屋面层的下游排风搭排出室外。
4.2.6　透平油罐室、油处理室通风系统
　　透平油罐室和油处理室均采用自然进风、机械排风方式，各房间的进风口和排风管穿墙处设防火阀。采用1台B4-72-12№10C型防爆离心风机兼事故排烟，设计风量6.6 m³/s。
　　油处理室设备运行时，排风机同时投入运行，平时排风机为间歇运行。
4.2.7　电梯前室正压送风系统
　　电梯前室各层均设有消防送风口，各消防送风口分别与160.1 m屋面层的正压送风机连锁，在中控室消防控制屏上设有风机的控制开关。同时消防送风口也可由消防控制屏根据需要控制开启，右端的消防正压送风系统采用HTF-I-№6耐高温轴流风机，设计送风量4.2m³/s，左端消防正压送风系统采用HTF-I-№7耐高温轴流风机，设计送风量6.1 m³/s。
　　楼梯间和电梯前室的正压送风系统平时不使用，只有当火灾发生时，按动某层的消防送风口的报警按钮，该风口的阀门自动开启，并连动正压送风机送风，中控室的消防控制屏上也可以启动风机和消防送风口。
4.2.8　卫生间排风系统
　　各层卫生间均设有排风口，由进人门下部的百叶风口自然补入新风。在卫生间排风竖井顶端的屋面设有1台屋顶风机，型号WT4-85-11№3.15,风量0.97 m³/s。
　　卫生间排风系统用于排除臭气，风机一般应连续运行。
4.2.9　分散房间通风
　　120.00 m层安装场上游的高压试验室和工具间由运输井自然补入新风，在两道进人门的顶部分别设开敞式换气扇排风，单台换气扇的风量为0.65 m³/s。
4.3　主厂房空调水系统
4.3.1　系统组成
　　全厂房空调水系统的主要设备有：2台30HR195型多机头活塞式冷水机组、3台IS150-125-315A型冷却水循环水泵、3台IS125-100-315型冷冻水循环水泵、2台DBNL₃-150型玻璃钢冷却塔、2台MHW-10AP型水处理仪、4台CKW-4A-8型组合式空调器为末端换热设备。在各台水泵吸水口设有Y型滤水器，出水口设HH44X-10型微阻缓闭止回阀。所有设备的水管接口均设有手动蝶阀或电动蝶阀，对于局部高出的管段设有自动排气阀，所有管段的最低处设有排污口。空调水系统分为2个独立的管路系统，分别为冷却水循环系统、冷冻水循环系统。
4.3.2　空调水系统的运行
　　每年的5月下旬至10月初为炎热季节，空调水系统投入运行，为全厂空调送风系统提供冷源，其它时间空调水系统不运行。
　　空调水系统各台设备的启停既可手动控制，也可由微电脑程控装置根据预先编制的程序自动控制。