从“风机启动”到“末端风量可验证”：建筑防排烟系统性能监测的技术探索

发布单位：修武县宏源冷暖设备有限公司（宏源公司）
文件编号：HY-FS-2026-002

风机启动，是设备状态；阀门开启，是执行状态；末端在规定工况下获得所需风量，才是需要验证的系统性能之一。

宏源倡议：以末端性能为观察窗口，让设计要求有对应测点，让每次测试有工况记录，让异常处置有复测结果。

一、我们要解决什么：让性能要求在整个使用周期中可被验证

建筑防排烟系统承担控制烟气蔓延、服务人员疏散与消防救援的重要任务。系统由风机、风管、阀门、风口、补风设施及控制环节共同构成，任何一台设备的动作完成，都不能单独说明整个系统已经达到设计目标。

在工程实践中，一个值得持续关注的问题是：系统交付时完成的性能测试，如何延伸为后续巡检中便于开展、结果可比、记录可查的性能验证？当风管、阀位、运行方式或建筑使用条件发生变化时，管理人员能否及时发现末端表现的变化，并组织进一步检查？

这正是固定测点与可追溯监测值得研究的价值。装置不只提供一个风量数字，还应说明这个数字属于哪个位置、哪个运行模式、什么阀位，以及测量是否有效。

宏源提出的核心方向是：将测量能力纳入设备和系统的工程设计，使“可测、可核、可追溯”成为防排烟设施运维能力的一部分。

二、为什么还需要创新：从规定工况下的测试，走向便捷的重复验证

现行标准已经提出性能要求。《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017第7.2.5～7.2.7条涉及风机性能、送风系统性能以及排烟口风速、风量等调试内容。因此，本倡议立足于已有要求，关注实施工具和使用周期中的验证能力。[1]

年度检测提供了持续复核的实际工作节点。GB 51251-2017第9.0.5条规定每年对全部防烟、排烟系统进行联动试验和性能检测，并指向相关检查方法。宏源拟在实施这些检测工作的同时，利用对应测点的人工实测风量复核在线装置，必要时修正测量系数并验证，使年度检测记录继续服务于之后的在线观察。[7]

便携仪器的现场测试具有必要价值。固定测点的研究目标，是在明确安装条件与标定边界后，使重复测量更便于开展，并通过统一记录减少不同时间、不同工况之间的误读。两类方法可以互相校核：固定装置提供日常观察和异常线索，现场基准测试用于交付验证、周期复核及异常调查。

可以借鉴水系统末端测试重视可操作性和可观察性的思路，但风系统有自身特点：风速分布会受弯头、三通、阀位与局部阻力影响；不同测点对应的工况也可能不同。因此，测点设计、安装条件和复核方法必须与测量装置同步建立。

材料与结构要求仍是质量基础。GB 15930-2024已经实施，相关产品需结合适用标准及相应机构换版要求核对资料。[2] 测风装置的创新价值，在于增加性能证据，不以监测数据替代材料、耐火、漏风或动作可靠性等要求。

三、宏源的技术主张：测量段、阀门与数据记录共同设计

宏源拟围绕风量显示、取压测片和测风阀门相关技术，推进风量测量段与阀门的一体化研发，使产品交付同时具备明确的测量接口、标定条件和维护要求。

“一体化”的工程价值，应体现在三个方面：

1. 结构与测量共同设计。 明确测片位置、阀片开度、有效截面及取压方式之间的关系，验证相互影响。
2. 交付与标定共同追溯。 具体型号、尺寸和结构版本对应相应标定数据，现场可以核对适用条件。
3. 读数与工况共同记录。 将风量、差压、阀位、风机模式、时间及数据质量关联起来，便于复核。

由此形成的完整交付应包括装置、安装条件、标定资料、接口定义、复核方法和维护说明。宏源拟通过这套交付方式，把单件产品的能力延伸到项目可使用的测量方法。

涉及的相关专利线索包括风量显示风口、风量风压测量测片、圆形及方形测风阀门等。正式技术资料包将逐项列明专利名称、授权信息、当前权利主体及与本装置的对应关系。专利价值应以实际应用说明和试验结果呈现，具体权属与使用范围以有效登记及授权文件为准。

已有基础与当前工作：从历史样品检验，推进到本装置的专项标定

宏源围绕通风防排烟性能监测的工作，已有早期系统资料和相关产品检验记录支撑。2020年的《通风防排烟监控系统》企业标准和系统说明书，已经形成风压探测器、防排烟控制器、防排烟监控器的系统架构。2020年10月12日的应急消评业〔2020〕74号通知载明，该产品技术鉴定文件资料审核通过，可以送样进行型式检验。该通知记录的是资料审核阶段，后续鉴定结论应以相应完整文件为依据。[4]

2021年，宏源生产的HYZDF-400×400电动数字风量自动平衡阀接受了委托检验。报告编号为NCSA-2021V-0210，签发日期为2021年9月17日；出具机构为建科环能科技有限公司建筑环境与能源检测院、国家空调设备质量监督检验中心。检验依据为JG/T 436-2014《建筑通风风量调节阀》，检验项目为“风量与阀前静压无关性”。[5]

在设定风量1613 m³/h和2304 m³/h、阀前静压200～1000 Pa的所列测试点中，报告列示的风量偏差绝对值最大为2.6%，为受检整阀在所列工况下维持设定风量的表现提供了第三方试验依据。[5]

这份报告的重要价值，在于以外部检验结果评价了装置测量与自动调节协同后的实际风量表现。 根据公司的产品原理说明，该装置利用测片采集风量相关信号，将测得风量与目标值比较，再驱动电动机构调整阀门，并通过后续测量继续修正。由此形成“测量—比较—调节—反馈”的工作过程。

从工程功能看，测量负责识别当前风量，控制负责使实际风量趋近设定目标；两者协同，才能在供风压力变化时维持所需的输出。报告中的外部风量检测结果，与公司说明的上述工作过程结合，支持将这项既有基础概括为“风量测量与自动控制的协同能力”。其应用价值进一步覆盖了从获知风量到调节风量的过程。

这一结论以受检型号和报告所列测试点为依据。报告给出的百分数是最终实际风量相对设定值的偏差，测量误差与控制误差尚未在该报告中分别给出。因此，可突出既有装置的测控协同表现；本次双通路测风装置的测量范围、系数及高温适用性，继续通过对应试验建立。

据公司当前研发进展，实验室正在开展风量测量系数K的标定，研究其数值、变化范围及适用条件。研发将结合现有测片技术与上述产品应用基础，进一步建立本次装置在不同尺寸、风速、安装条件和运行模式下的测量关系。

当前的技术基础可以明确表述为：已有相关产品测量与自动控制协同工作的检验依据，正在开展本装置的测量系数标定，将既有测控应用经验推进为末端试风装置可复核、可交付的测量能力。

四、两条进风通路，共用一个测量段

本装置在同一通风管道的末端设置两条可切换的进风通路：一条通过平时常开的70℃防火阀，另一条通过平时常闭的排烟阀。两条通路均通向同一测片所在的公共测量段。

平时由常开防火阀通路提供测风气流，火灾时由开启的排烟阀通路提供排烟气流；气流入口切换，公共测量段保留。

1. 平时状态：经常开防火阀通路测风

平时，排烟阀保持关闭，70℃防火阀保持开启。在风机运行、形成测量气流的情况下，空气通过该防火阀进入公共测量段，测片采集风压信号，用于计算相应工况下的风速与风量。

因此，日常测风不必以反复打开常闭排烟阀为前提。传感器可以保持在线；风机停运、没有测量气流时，系统应明确显示停运状态，不能将其视为已完成风量性能验证。

2. 火灾状态：切换至排烟阀通路，继续经过同一测片

按本方案设定的火灾工作状态，平时测风通路上的防火阀关闭，排烟阀打开，排烟气流经排烟阀进入同一公共测量段。防火阀关闭的是平时进风通路，公共测量段仍与已经开启的排烟通路相连，因而具备继续采集排烟气流信号的气路条件。

火灾时防火阀的具体关闭触发方式，以及与排烟阀开启、风机启动之间的时序，应在控制图和试验中明确。70℃是该防火阀的温控动作标识；如需在火灾信号确认后及时关闭，应把相应控制方式写入方案，不能只凭温控标识推定其立即关闭。

3. 运行状态与数据对应

气路原理如下。图中为功能连接关系，不表示具体安装尺寸、阀门间距或完整消防联动回路。

4. 这项结构设计解决的实际问题

它把日常测风的气流需求与常闭排烟阀的开启需求分开，同时让两种运行状态共用测量段。 排烟阀不必为每一次日常风量采集而动作，平时通路又可在火灾模式下关闭，为按设计组织排烟气流创造条件。

减少不必要的启闭，是本方案的明确设计目标。实际减少多少动作、能否改善长期可靠性，应结合巡检策略与耐久试验评价；标准中的可靠性试验次数不能直接作为阀门实际使用寿命。

两条进风通路可能对测量段形成不同的流场。因此，共用同一测片不预设共用同一标定系数：应分别验证平时与排烟模式的流场、有效量程、误差和附加压损，确认能否共用系数或是否需要按模式调用系数。平时风量与火灾排烟量也分别对照各自的设计工况评价。

5. 与系统保护功能协调

本节描述的是平时进风通路与火灾排烟通路之间的切换，不改变系统其他防火保护功能。《消防设施通用规范》GB 55036-2022第11.3.5条所涉及的排烟防火阀及联锁停机要求，仍应按适用设计落实。[3] 测量装置不得妨碍相关动作；持续测风能力同时受实际气流、装置环境适用范围、供电及信号有效性约束。

五、可信读数如何形成：从差压信号到风量结果

拟采用差压式结构的方案，应通过可溯源基准建立测量差压与风量的关系。可用以下关系作为研发模型之一：

Q = C × A × √(2Δp / ρ)

其中，Q为测量截面的工况体积流量（m³/s）；A为按标定定义确定的截面积（m²）；Δp为按装置测量原理定义的差压（Pa）；ρ为相应工况气体密度（kg/m³）；C为经试验确定的系数。换算为m³/h时乘3600。

公式成立的前提是装置的测量机理和适用条件已经被验证。阀门两端压差与取压结构测得的流速相关差压不可混用，不能将任意两个取压点的压差直接代入。

如采用Q=K√Δp形式，应写明K所包含的尺寸、单位和密度条件。温度变化时，需要明确密度处理方式；工况风量与标准状态风量分别标识。若声称双向测量，正向与反向均需验证。

当前实验室正在标定的K，需先统一定义。若沿用早期说明书的风速关系v = K_v × √(2Δp/ρ)，则Q = 3600 × A × K_v × √(2Δp/ρ)，其中Q单位为m³/h，K_v为该定义下的测片系数。若仪表改用Q = K_Q × √Δp，则K_Q = 3600 × A × K_v × √(2/ρ)，它已经包含面积、单位换算和密度条件。两种K的数值与适用口径不同，标定记录中应分别标识。[6]

标定时，将同一稳定工况下的基准风量、测片差压、温度与压力条件、阀位和运行模式配对记录，分析系数随工况的变化，再确定统一系数、分段系数或模式系数的适用范围。检验报告中的“阀前静压”不等于测片测得的动压，不能直接用上述报告的阀前静压反算测片K值。

误差评价覆盖整个测量链路，包括流场、测片、取压管路、变送器、温度处理、计算和显示。变送器的精度不能直接当作装置风量精度；低差压段也应单独确定有效量程和识别能力。

对客户最有价值的参数，应是明确安装条件和工况范围内的整机测量能力，以及现场如何复核这一能力。

六、火灾工况能力：用完整链路试验建立结论

火灾工况下，金属测片保持形状只是验证的一部分。引压管路、传感器所在环境、供电、通信、温度补偿及数据处理同样影响结果；烟尘和冷凝也可能改变取压状态。

原方案提出280℃、30min研究工况。该工况可用于与检测机构讨论试验方案，但不直接作为本装置已取得的等级或合格结论。试验需分别回答：结构是否保持，功能是否连续，测量结果在何种误差范围内可信。

高温试验应同步设置适宜的流量参考，记录温度分布、升温过程、流速、持续时间、漂移及失效情况。若变送器置于受保护位置，还应验证引压管路的响应和安装边界。结构完整性报告与测量精度报告分别说明，不能互相替代。

研发和推广可分阶段进行：在已有相关产品检验基础上，完成本次双通路装置的常温标定与对比验证，再根据高温证据确定火灾过程监测的适用范围。每一阶段均提供与证据相符的产品说明。

七、怎样从数据走向处置：建立可复核的工作闭环

测点应由设计条件确定，优先研究代表性末端、关键支管及需重点关注的位置。最不利位置随系统模式变化时，应分别确认；一个代表性测点不替代标准要求的其他测试。

每个测点建立以下对应关系：

设备与位置编号 → 设计模式及评价基准 → 安装与标定条件 → 当前有效读数 → 异常检查 → 整改复测。

评价基准来自项目适用要求与经确认的设计文件。基准风量、趋势预警值和最终合格判据各自说明，不擅自把一个通用百分比设置为所有项目的验收条件。若结果接近判定边界，应考虑测量不确定度并采用经确认的复核方法。

异常数据首先应判断是否由运行模式、保护动作或测量故障引起。确认存在性能异常后，再结合现场检查调查阀位、风机状态、风管及补风条件。单凭一个低风量读数，不能直接认定施工偷工减料或确定故障部位。

系统显示至少区分“停运”“测量有效”“测量无效”和“性能待核查”。通信中断不能保持旧值并显示正常；失去测量能力时，应保留最近有效数据的时间和清晰提示。

年度现场实测与K值复核：为长期监测建立定期参照

本装置拟具备现场比对、系数复核、受控调整及结果留存能力。实施年度系统性能检测时，使用满足适用要求、计量状态有效的风速仪等仪器，按相应方法测量风速并计算风量；将与装置测量位置和运行工况相对应的结果，作为在线风量校核的现场参照。GB/T 44481-2024包含检测仪器计量状态检查以及排烟风口、补风口风速和风量的检测方法，可作为落实相应检测工作的技术依据之一。[8]

拟建立的维护流程是：年度人工实测 → 同工况在线比对 → 查明偏差原因 → 必要时调整K值 → 独立复测 → 保存系数与检测记录。

这使测量系数具备安装后的复核与调整机制。实验室标定确定基本适用范围，现场比对检查具体安装和后续使用中的一致性；两类工作相互补充。年度比对能为发现和纠正偏差提供依据，具体精度及两次比对之间的稳定性，仍通过试验与运行记录评价。

首先确保比较的是同一股气流。若人工测量位于风口，而装置位于汇流后的公共测量段，应核对其他入口、支路及漏风影响；只有两处流量能够对应时，才能据此校核系数。平时经70℃防火阀的测风模式，与排烟阀开启后的排烟模式分别识别、分别记录，不将一个模式的现场结果直接用于修改另一个模式的系数。

其次，把测量校核与性能判定分开：人工实测值是在线装置的比对参照，原设计要求是系统性能的评价依据。如果人工实测已经低于设计要求，应记录并组织性能问题排查；系数修正只能使在线读数更接近可信实测结果，不能把实际不足的风量修正成设计风量。

发现明显偏差时，先检查仪器、取压管路、测片污染、阀位和流场。偏差可能来自需要维修的故障，不能一律用修改K值消除。通过适用性和原因检查后再调整系数，并使用独立复测数据验证；单个工况的匹配仅支持该工况附近的现场一致性，不代表完成全量程或高温性能验证。

装置应支持记录调整前后K值、原始差压、在线风量、人工实测风量、仪器编号及计量信息、测点、模式、时间和操作人。原始记录与系数历史保留可查。年度复核以外，发生测片或传感器更换、管路改造、持续漂移等情况时，也应按维护方案启动复核。

宏源拟以“实验室标定、年度现场复核、日常在线观察”的结合，形成可追溯的长期测量保障机制。 该机制补充年度性能检测的使用价值，不缩减既定检测范围，也不将所有风口的检测要求改为只检查装有在线装置的代表点。

八、实施路径：每个阶段形成可交付成果

试验精度、量程、响应、压损等目标在试验前确定；本方案不以尚未取得的数据填充性能承诺。时间计划应在样机和试验资源确认后安排，阶段评审按证据完成情况推进。

九、宏源希望建立的优势：产品、方法与工程数据共同积累

单个装置的功能容易被简化为“增加一个传感器”。宏源应重点建设完整的工程应用能力：测片与阀门的结构协同、不同尺寸与安装条件下的标定数据、可重复执行的现场复核方法，以及交付后能够持续维护的资料与服务。年度人工实测与在线系数复核的结合，也为持续技术服务提供明确的工作内容。

这项能力对不同参与方的价值可以分别验证：设计单位获得明确测点与接口条件；施工单位获得可执行的安装和检查要求；检测单位获得可复核的对比数据；运维单位获得带工况的趋势记录；建设单位获得可追溯的交付与维护资料。

推广效果应通过实际指标评价，例如重复测试耗时、与基准测试的偏差、测点可维护性、无效数据比例以及异常复测完成情况。未经试点验证，不预先承诺节约比例或故障发现率。

宏源以相关技术研发为基础，拟围绕河南省通风防排烟集成装备工程技术研究中心所对应的技术方向，推进测量装置、系统验证和工程应用研究；该名称的正式对外使用及依托关系，按认定资料准确列示。

十、行业倡议：推动性能可验证，推动评价方法公开

宏源倡议设计、建设、施工、检测、运维及科研单位共同开展以下工作：

1. 在设计和交付阶段明确必要的测试条件、测点及接口，为后续复核创造条件。
2. 将固定监测与现场测试结合，逐步建立带工况、可比较、可追溯的记录方法。
3. 以公开的测量能力、安装边界和维护要求评价新装置，通过对比试验验证适用性。
4. 在充分试点基础上，研究形成团体标准、地方技术文件或其他适用的标准化建议。

本倡议的长远目标，是推动有依据的末端性能监测要求得到更广泛应用。是否形成强制要求，应通过有权机构和正式程序确定；标准化建议围绕性能和评价方法展开，不预设必须采用某家企业或某项专利。

宏源愿以可验证的测量能力、完整的试验依据和可追溯的工程记录，推动防排烟系统性能监督从阶段性结果，延伸到使用周期中的持续验证。

参考依据

[1] 中国建筑科学研究院建筑防火研究所消防规范网，《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017，第7.2节：单机调试。具体项目结合现行通用规范及适用要求执行。

[2] 中国质量认证中心，关于消防防烟排烟设备产品认证执行新版标准和认证规则的通知。该机构换版安排不直接套用于其他机构证书。

[3] 北京市规划和自然资源委员会公开技术资料，《消防设施通用规范》第11.3.5条问题实例。

[4] 企业留存历史通知：《技术鉴定文件资料审核通知》，应急消评业〔2020〕74号，2020年10月12日。引用范围为通知载明的资料审核及送检安排。

[5] 企业留存检验报告：《电动数字风量自动平衡阀检验报告》，NCSA-2021V-0210，2021年9月17日，正文第1～3页。数值按报告列示；原件由公司留存。

[6] 企业留存历史技术资料：《防排烟监控系统说明书》，第11页。系数口径用于说明研发延续关系，不代表本装置当前标定结果。

[7] 中国建筑科学研究院建筑防火研究所消防规范网，GB 51251-2017第9章维护管理，第9.0.5条及其引用的第8.2节。年度检测为条文要求，将该检测用于装置K值复核为本方案拟定方法。

[8] GB/T 44481-2024《建筑消防设施检测技术规范》，第5.1.4、6.1.4及6.16.6.2～6.16.6.4条；国家标准全文公开系统条目。具体条文已对照本地标准文本，标准性质为推荐性国家标准。