既有建筑机械排烟系统改造中的常见问题与对策陈晓军

引言

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，商场的规模不断扩大，功能日益复杂。原有的机械排烟系统在设计时，往往基于当时的建筑布局、使用功能和消防规范，但随着时间的推移，商场内部进行了多次装修和业态调整，新增了商铺隔层、摊位，部分普通商铺改为餐饮商铺等，这些变化使得原有排烟系统的排烟量、风速等参数无法满足现有空间的需求。在这样的背景下，对商场既有建筑机械排烟系统进行改造，解决现存问题，提高系统的可靠性和有效性，成为保障商场消防安全的必然选择。

一、商场机械排烟系统现状分析

（一）商场排烟系统主要类型及适用场景

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017），商场排烟系统的分为自然排烟和机械排烟，两类系统的适用场景需严格遵循“优先自然排烟，不足时采用机械排烟”的原则，且同一防烟分区必须采用同一种排烟方式。一是自然排烟系统。适用于具备自然排烟条件的场所，即通过可开启外窗、排烟窗（口）等，借助热压和风压实现排烟。其适用场景需满足规范对有效排烟面积的要求（如自然排烟窗（口）有效面积不小于该房间建筑面积的2%，或排烟量符合特定标准）。二是机械排烟系统。当自然排烟无法满足规范要求（如排烟量不足、排烟口设置受限等）时，必须采用机械排烟系统。大型复杂商场更依赖机械排烟，因为商场更多的是封闭空间。

（二）商场既有系统存在的典型缺陷

1 设备老化

商场的机械排烟系统中，风机作为核心动力设备，在长期持续运行过程中，其内部的关键部件如轴承、叶轮等会因不断摩擦而逐渐磨损。特别是在一些开设时间较久的商场，风机经过多年不间断工作，部件的磨损情况更为严重，这直接影响了风机的性能，导致其转速不稳定或下降。管道方面，随着商场经营的发展，商铺可能会进行多次装修。在装修过程中，风管往往会受到不同程度的破坏，例如被施工工具碰撞导致破损，或者因安装新的装饰结构而使风管接口松动，导致排烟管道出现漏风现象，使部分烟雾无法按照预定路径排出，降低了整个排烟系统的效率。

2 设计容量不足

原有的机械排烟系统在设计时，是根据当时的商场布局和空间规模来确定排烟量的，但当商场内部结构发生改变，增加了新的商铺隔和摊位后，空间布局变化，功能的变化，从而导致防烟分区及排烟量的变化。原有的排烟系统并未进行相应的升级改造，其排烟无法满足当前空间的需求，导致在火灾发生时，无法及时将烟雾排出建筑外，增加了人员疏散的难度和危险性。一些既有排烟系统在设计时，可能没有充分考虑到这些特殊区域的风速需求，导致在实际运行中，部分区域的风速未达到设计标准。烟雾在这些区域排出速度缓慢，容易积聚，形成烟雾弥漫的环境，不仅会影响人员的视线，阻碍疏散，还可能对人员的呼吸系统造成伤害。

3 系统联动控制失效

在实际运营中，部分商铺为了自身装修或使用方便，私自改动线路。这种违规行为会破坏系统原有的联动逻辑，当火灾发生，火灾报警系统发出信号后，由于线路改动，排烟系统无法及时接收到启动指令，导致排烟系统不能及时开启，延误了排烟的最佳时机，使火灾产生的烟雾迅速蔓延，扩大了灾害的影响范围。补风系统与排烟系统的协同工作对于排烟效果至关重要。但在一些商场中，补风量与排烟量不匹配的问题较为突出。如果补风量过小，会导致排烟区域形成负压，影响排烟口的气流速度，使烟雾排出不畅；而如果补风量过大，又会使排烟区域压力过高，同样不利于烟雾的排出。

二、商场机械排烟系统改造中的常见问题

（一）设计阶段问题

1 排烟量计算误差

在商场机械排烟系统改造设计时，常出现排烟量计算不精准的问题。部分改造未考量业态变更情况，未考虑防烟分区甚至防火分区的变化，依然使用原有的排烟管道及排烟口进行改造设计，使得实际排烟需求与计算结果不符，影响排烟效果。

2 排烟路径优化不足

排烟路径的设计合理性直接影响排烟效率。改造中常因新增货架、装饰隔断等障碍物，遮挡了排烟口，阻碍烟雾顺利进入排烟路径，降低排烟速度。此外，部分排烟口与回风口距离设置过近，排烟气流还未充分扩散就被回风口吸入，出现气流短路现象，导致排烟系统无法有效将烟雾排出建筑外，影响商场内空气质量与消防安全。

3 与建筑结构兼容性矛盾

商场建筑结构的特殊性给排烟系统改造带来挑战。中庭新增的大型 LED 屏、吊灯等设施会占用排烟空间，使排烟管道的布置受到限制，难以按照理想方案进行安装，影响排烟系统的整体性能。而且部分老旧商场的吊顶承重能力有限，在改造中新增的排烟设备可能因重量超出吊顶承载范围，无法进行安装，导致改造计划受阻，无法实现排烟系统的优化升级。

（二）施工阶段问题

1 管网安装不规范

管网安装质量对排烟系统运行效果至关重要。在施工时，法兰连接环节常出现问题，部分接口密封处理不到位，密封不严导致漏风现象频发。漏风会降低排烟系统内的实际风压，使得排烟量减少，无法及时将烟雾排出，严重影响排烟效率。另外，风管坡度安装偏差也较为常见，若坡度不符合设计要求，风管内的冷凝水无法顺利排出，会在管道低处积聚。长期积水不仅会滋生细菌，还会加速管道的锈蚀，降低管道的使用寿命，甚至可能因锈蚀穿孔导致漏风问题进一步加剧。

2 设备选型与原系统不匹配

在改造施工中，新增风机风压与原有管网阻力不匹配的情况时有发生。当新增风机风压过小，无法克服原有管网的阻力时，就会出现风量不足的问题，导致排烟效果不佳。而新老风机风量参数冲突也是一个突出问题，不同型号、规格的风机在风量输出上存在差异，若未进行科学合理的调配，会使系统内风量不稳定，时而风量过大，时而风量过小，影响整个排烟系统的正常运行，甚至可能对设备造成损坏。

3 施工对建筑正常功能的影响

施工过程中，设备运行会产生较大噪音，如切割机、电钻等工具的使用，噪音会传播到商场营业区域，影响顾客的购物体验，引发顾客投诉，对商场的商业形象和经营效益产生不利影响。同时，管道切割、墙体开孔等作业会产生大量粉尘，这些粉尘会扩散到营业环境中，污染空气，不仅影响顾客的健康，还会对商场内的商品造成污染。此外，部分区域施工时会对通道进行临时封堵，这会阻碍顾客的正常通行，尤其在紧急情况下，可能影响人员的疏散速度，威胁到顾客的生命安全。

三、商场机械排烟系统改造的有效对策

（一）针对设计阶段问题的对策

1 精准计算排烟量，适配空间功能变

设计人员需深入商场现场调研，详细掌握各区域业态规划及未来可能的变化趋势，核查原有排烟系统能否满足改造后的要求，改造后防烟分区是否需重新划分。依据区域的空间面积、高度、人员密度及火灾荷载等消防相关参数，按照现行消防规范中关于公共建筑排烟量计算标准（如不同火灾场景下的排烟量指标）精确核算所需的排烟量。除中庭外一个防烟分区的机械排烟量应符合：1. 建筑空间净高小于或等于 6m 的场所，其排烟量应按不小于60m³/h.m² 计算，且取值不小于 15000m³/h;2. 建筑空间净高大于 6m 的场所，其每个机械排烟量应根据场所内的热释放效率及《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017 规范 4.6.3相关要求计算。针对新增的一些空间，不能遗漏，需将其面积、高度、使用性质等参数纳入排烟量计算体系，严格按照消防设计规范中对应的空间类型确定排烟量计算方式，确保排烟量计算结果与消防排烟的实际需求高度契合，为排烟系统的有效运行提供准确依据。

2 优化排烟路径，规避障碍物与短路风险

在设计排烟路径时，要充分考虑商场内部布局和未来可能的结构调整。借助三维建模技术，对商场空间进行全方位模拟，提前识别可能出现的障碍物位置。对于新增货架、装饰隔断等潜在障碍物，合理规划排烟口位置，确保烟雾能够顺利进入排烟路径。同时，严格把控排烟口与回风口的距离，按照规范要求设置足够的安全间距，避免出现排烟气流短路现象。

3 协调建筑结构，解决空间与荷载问题

改造设计前，与建筑结构专业人员密切沟通，详细了解商场建筑结构特点，包括中庭空间、吊顶承重能力等。对于中庭新增大型 LED 屏、吊灯等占用排烟空间的情况，共同探讨优化方案，如调整排烟管道走向、采用扁平化管道设计等，在满足建筑装饰需求的同时，保障排烟管道有足够的布置空间。针对老旧商场吊顶承重不足的问题，对新增排烟设备进行轻量化设计，或采用分散安装的方式，减轻局部荷载压力。

（二）针对施工阶段问题的对策

1 规范管网安装，减少漏风与坡度问题

在管网安装施工前，要对施工人员进行全面的技术交底，明确法兰连接的操作规范和质量标准，确保施工人员熟练掌握密封处理技巧。选用质量合格的密封材料，在法兰连接时，严格按照要求涂抹密封胶或安装密封垫片，保证接口密封严密。安装完成后，进行严格的漏风检测，可采用烟雾测试或压力测试等方法，对每个接口进行细致检查，一旦发现漏风点，及时进行修复处理。对于风管坡度问题，施工前要精确测量商场空间高度，根据设计要求确定风管的合理坡度，并在安装过程中使用水平仪等工具进行实时监测和调整，确保风管坡度符合标准，使冷凝水能够顺利排出，避免积聚在管道内加速锈蚀。

2 科学选型设备，保障系统匹配性

在设备选型阶段，要组织专业的技术人员对原有排烟系统进行全面评估，详细了解管网的阻力特性、风量需求等参数。根据评估结果，结合新增设备的性能要求，运用专业的计算软件和公式，精确计算所需新增风机的风压和风量。在选型过程中，要充分考虑新老设备的兼容性，选择与原有系统参数相匹配的风机设备，确保新增风机风压能够克服原有管网阻力，新老风机风量参数相互协调，避免出现风量不足或系统运行不稳定的情况。

3 优化施工管理，降低对建筑正常功能的影响

为减少施工噪音对商场正常营业的影响，施工单位应合理安排施工时间，避免在营业高峰期进行噪音较大的作业，如切割、钻孔等。采用低噪音的施工设备和工艺，对高噪音设备进行降噪处理，如在设备周围设置隔音屏障、安装消声器等。在施工过程中，要采取有效的防尘措施，对管道切割、墙体开孔等作业区域进行封闭处理，设置防尘罩或喷洒水雾，减少粉尘扩散。及时清理施工产生的垃圾和粉尘，保持营业环境的整洁。对于临时封堵通道的情况，要提前规划好合理的施工路线和封堵方案，尽量减少对顾客通行和紧急疏散路线的影响。在封堵区域设置明显的警示标识和引导标识，安排专人进行疏导，确保顾客能够安全、顺畅地通行。

四、结语

总而言之，商场既有建筑机械排烟系统改造是一项系统而复杂的工程，涉及到设计、施工等多个环节。在改造过程中，通过精准计算排烟量、优化排烟路径、协调建筑结构、规范管网安装、科学选型设备和优化施工管理等对策，可以有效解决可能存在的各种问题，提高机械排烟系统的性能。随着技术的不断进步和经验的积累，应进一步完善改造技术和标准，加强施工管理和监督，确保商场机械排烟系统改造的质量，为商场的消防安全提供更加可靠的保障，营造安全舒适的购物环境。

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[4]《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017）