一、项目概况
某高层酒店,屋面风机房内设置机械排烟风机,各楼层通过竖向主风管接水平支管,在走道设置排烟口。消防验收检测过程中,发现系统末端(底部若干楼层)多个排烟口实测风速、风量远低于设计值,甚至出现无风现象,导致防排烟系统验收不合格。
二、问题描述与影响
2.1 问题情况
末端楼层走道排烟口开启后,手感无明显吸风或风速极低;使用热线/叶轮风速仪实测,排烟口风速常低于1.0 m/s,甚至为0;换算后的排烟量远低于该防烟分区设计排烟量(一般≤设计值的30%~50%);风机房处风机运行正常,电流、转速、出风口风速基本正常,但系统风量分配严重不均。
2.2 安全与验收影响
火灾时走道烟气无法及时排出,储烟仓高度失控,影响人员疏散和消防救援;违反《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017 关于系统排烟量、风口风速的要求;导致建设工程消防验收/备案抽查结论为不合格,影响酒店开业及运营。
三、规范依据
整改设计及验收应重点执行以下标准、规范:
1.《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017;
2.《消防设施通用规范》GB 55036-2022;
3.《建筑防火通用规范》GB 55037-2022;
4.《建筑设计防火规范(2018年版)》GB 50016-2014;
5.《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243-2016;
6.《建筑防烟排烟系统技术标准》图示 15K606(参考)。
3.1 关键条款摘录
GB 51251-2017 第4.4.2条:建筑高度大于50m的公共建筑,机械排烟系统应竖向分段独立设置,且每段服务高度不应大于50m。
GB 51251-2017 第4.4.7条:机械排烟系统应采用管道排烟,且不应采用土建风道;排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。
GB 51251-2017 第4.4.12条:排烟口的风速不宜大于10m/s;每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量。
GB 51251-2017 第4.6.1条:排烟系统的设计风量不应小于计算风量的1.2倍。
GB 51251-2017 第4.4.10条:排烟管道下列部位应设置排烟防火阀:垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上、一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上等。
GB 55036-2022 第11.1.3条:机械排烟系统应与火灾自动报警系统联动,火灾确认后应在15s内联动开启相应防烟分区的全部排烟阀、排烟口、排烟风机和补风设施。
四、原因分析
4.1 风机全压选型不足或风机性能衰减
原设计仅按总风量选型,未核算最不利环路(末端楼层)的沿程阻力和局部阻力;
风机额定全压偏小,无法克服竖向长风管、多弯头、三通、风阀等阻力损失;
风机安装后叶轮积油、积灰,或皮带松动等,实际出力下降。
4.2 风管系统漏风严重
法兰连接处密封条缺失、老化或螺栓紧固不均,造成负压段大量漏风;
风管穿墙、穿楼板、穿风机房墙体处封堵不严密;
风管本体破损、咬口不严、焊缝开裂,尤其竖井内隐蔽部位难以发现;
现场实测总风量达标但末端无风,往往提示漏风集中在风机出口至中部楼层之间。
4.3 排烟阀、排烟口未开启或开启不到位
常闭排烟口未按设计联动开启,或执行机构故障、脱扣、接线错误;
排烟防火阀在调试前被误关闭或熔断片脱落导致叶片关闭;
多叶排烟口叶片被吊顶、装饰板、柔性软管等遮挡,实际有效开启面积不足;
火灾报警联动逻辑错误,仅开启局部楼层排烟口,造成风量短路。
4.4 管路阻力过大或风道布置不合理
竖向主风管截面偏小,设计风速偏高,沿程阻力大;
支管与主管连接方式不当,三通未按规范设置导流叶片,局部阻力激增;
风管内壁存在施工遗留物(保温碎块、胶带、杂物)造成局部堵塞;
末端支管过长、弯头过多、变径突兀,进一步加剧阻力。
4.5 竖向系统未分段或服务高度超限
当建筑高度大于50m时,若未按GB 51251-2017第4.4.2条竖向分段设置独立排烟系统,单系统负担楼层过多、竖向阻力过大,必然导致末端风量不足。
4.6 补风系统缺失或补风量不足
机械排烟区域未设置有效补风或补风口被遮挡、关闭,导致走道形成过度负压,末端排烟口实际吸入风量大幅下降。
五、现场检测排查流程
5.1 资料核查
核对原设计图纸:风机型号、风量、全压、功率;系统服务楼层数、防烟分区划分、竖向分段情况;
核对竣工资料:风管材质、截面尺寸、漏风检测报告、联动逻辑表、设备检验报告。
5.2 风机及机房检测
风机转向、转速、运行电流、电压、振动、温升;
风机进出口柔性短管是否破损、压扁;
风机出口风阀(若设)是否全开;
风机铭牌参数与原设计一致性复核。
5.3 风管系统检测
主、支风管截面尺寸实测,与设计对比;
法兰、咬口、穿墙套管、竖井封堵处漏风检查(目视、手触、烟雾示踪或风管漏光/漏风量测试);
主风管内异物、油污、积水检查(必要时拆检风口或预留清扫口);
弯头、三通、变径局部阻力构件复核。
5.4 排烟阀、排烟口检测
就地手动、远程联动、火灾报警联动三种方式逐层开启排烟口;
观察叶片是否全开、有无卡滞、吊顶遮挡;
检查排烟防火阀状态,确认未误关闭;
复核联动逻辑:应仅开启着火防烟分区对应排烟口及补风口。
5.5 风量风速实测
按GB 51251-2017要求,在排烟口入口位置采用网格法测风速,计算单口风量;
汇总各层实测风量,核算系统总风量及末端楼层风量占比;
对比设计值,判定超差范围。
六、整改技术方案
6.1 第一优先级:确保阀门、风口正常开启
修复或更换故障的排烟口执行机构、微动开关及接线;
重新编写消防联动逻辑,确保火灾确认后15s内开启着火防烟分区全部排烟口及补风口;
清理遮挡排烟口的吊顶、装饰板、柔性风管,保证有效排烟面积;
逐层进行就地手动、远程联动、报警联动三项功能测试并记录。
6.2 第二优先级:封堵风管漏风点
对所有法兰接口重新加装或更换阻燃密封条(如陶瓷纤维、橡胶石棉),均匀紧固螺栓;
风管穿墙、穿楼板处采用防火泥、防火包、防火密封胶重新封堵,耐火极限不低于墙体要求;
修复破损风管,必要时局部更换;
对竖井内隐蔽风管进行漏风量测试(GB 50243),合格标准按中压系统执行。
6.3 第三优先级:降低系统阻力
对主风管三通、弯头增设导流叶片,降低局部阻力;
优化变径连接,采用渐扩/渐缩管替代突然扩大/缩小;
清理风管内施工遗留物及油污;
若主风管截面不足,按设计风速重新核算后局部扩径。
6.4 第四优先级:风机更换或增设增压措施
若经堵漏、降阻后末端风量仍不达标,应按最不利环路重新进行水力计算,复核风机全压;
更换为风量、全压满足最不利点要求的高温消防排烟风机(280℃连续运行30min),并预留10%~20%性能裕量;
当竖向高度大于50m或单系统服务楼层过多时,应增设屋面分段风机或按楼层设置独立系统;
对超高层长竖井,可考虑在竖向风道中部设置接力风机(需经消防设计复核及验收认可)。
6.5 特殊情况:系统竖向分段改造
如原设计未按GB 51251-2017第4.4.2条进行竖向分段,且末端风量无法通过局部整改达标,应进行系统分段改造:
将原单系统拆分为两段或多段独立排烟系统;
在适当楼层(如避难层、设备层)增设风机房及排烟风机;
每段系统服务高度控制在50m以内,每段独立设置风机、风管和风口;
涉及重大设计变更的,应重新进行消防设计审查。
七、验收复测要点
整改完成后,应按照以下要点组织自检及申报复验:
1.系统总风量不应小于设计风量的90%,各风口风量与设计值偏差不应大于15%(参考GB 50243及地方验收导则)。
2.排烟口风速不宜大于10m/s,且不应低于设计风速的85%。
3.火灾自动报警联动功能正常:任一排烟口开启后应联动启动相应排烟风机及补风机;
4.排烟防火阀在280℃时应能自动关闭,并连锁关闭排烟风机;
5.风管漏风量测试合格,中压系统漏风率符合GB 50243要求;
6.风机运行电流、振动、温升正常,无明显异常噪声;
7.整理完整的整改资料:问题清单、施工图、材料设备合格证、检测报告、调试记录。

