新疆建筑设计研究院有限公司
摘要：介绍了新疆大学图书馆项目中庭的排烟系统设计，并对建筑中庭排烟设计方法简要分析。
关键词：中庭；排烟系统设计；排烟口布置
1工程概况
本项目为新疆大学新建校区核心区图书馆，图书馆位于核心区中间位置，西侧正对学校西大门，南侧为核心区广场。总建筑面积为61355.73㎡，地上49947.22㎡，地下11408.51㎡。地上五层，地下一层，建筑高度27.7m；藏书量约20万册，阅览桌约400座。防火分类为高层公共建筑。
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图1新疆大学新校区图书馆效果示意
2中庭排烟方案的确定
2.1公共大厅防火分区设计
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图2公共大厅防火分区示意
根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2018第5.3.1条规定，当高层民用建筑内设有自动灭火系统时，地上建筑防火分区的最大允许面积为3000m2。而该公共大厅形状相对不规则，建筑面积7421m2，其中首层门厅900m2，二层公共大厅3526m2，三层阅览区1890m2，为实现该空间连续的视觉效果，难以进一步划分防火分区。由于此公共大厅空间高大，蓄烟纳热能力较强，有利于集散，且仅作为交通空间使用，在确保公共大厅安全的前提下，结合项目特定的使用功能、建筑效果及构造需求，对公共大厅疏散与周边空间之间的分隔方式等进行消防设计分析，并由国家消防工程技术研究中心报告分析论证了该设计的可行性。
2.2公共大厅防烟分区及排烟系统设计
根据公共大厅各部位的实际高度和空间特点，公共大厅各层分别按照各自的功能区域划分为不同的防烟分区，针对公共大厅内的火灾烟气控制方式，按照现行技术要求设置排烟设施。如图3所示四个不同色块填充的区域公共大厅设置为四个不同的防烟分区，防烟分区界限划分在室内高度变化较大的部位。其中黄色区域区域吊顶下高度较小，除作为交通通道外基本无其他功能，火灾荷载小，按照现行技术要求设置排烟设施即可满足要求。绿色区域吊顶下到地面高度为27.0m，划分为一个防烟分区，该区域的排烟量满足按照火源功率及清晰高度计算的排烟量且不小于四层、五层与公共大厅相邻的电子研修区、阅览区等空间按照现行技术要求设置排烟量最大值的2倍。因绿色区域空间高大，烟气可能出现分层现象，经国家消防工程技术研究中心多次试算，机械排烟口同时布置在绿色区域的顶部和16.2m及21.6m标高附近的侧墙墙面上更有利于排烟，屋顶设置排烟风机。同时为满足此区域的自然通风要求，屋顶立面设置电动可开启式自然通风窗，且机械排烟设施与电动可开启式自然通风窗之间的联动关系为：火灾时，机械排烟设施启动，火灾联动控制设备控制所有屋顶、立面的自然通风口关闭。此外，两侧的竖向交通廊道与绿色区域的空间高度基本一致，竖向交通廊道和公共大厅相互蔓延同时发生火灾的可能性不大，且建筑构件的设计自然将二层绿色区域与竖向交通廊道划分为不同的防烟分区，交通廊道采用电动开启式自然排烟窗作为本区域排烟设施。蓝色区域、橙色区域属于二层通高小中庭，后期拟作为图书馆配套的展示空间，该区域的计算排烟量按照与其相邻其他区域空间按现行技术要求设置排烟量最大值的2倍设置。
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图3公共大厅防烟分区示意
本工程中庭的排烟系统严格按照《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017的相关要求进行设计，在划分防烟分区时兼顾用途与空间形态进行设计分区，既满足了空间完整性需求，又完全满足了消防排烟要求。排烟口设计时同时采用了设计计算与模拟分析两种方法，对于高度较高的中庭，排烟口同时设计在顶部与中上部高度，以达到更好的排烟效果，并经国家消防工程技术研究中心模拟计算和分析验证了本方案的可行性及有效性。
3中庭排烟问题的相关思考
3.1中庭定义
国家标准《民用建筑设计术语标准》GB/T50504-2009第2.5.23条，中庭定义为：建筑中贯通多层的室内大厅。《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006（上海市地方标准）第2.1.7条，中庭定义为：3层或3层以上、对边最小净距离不小于6m，且连通空间的最小投影面积大于100㎡的大容积空间。《Standardforsmokecontrolsystems》NFPA92（美国国家防火协会标准2018年版）第3.3.1条，中庭定义为：通过1层或多层楼板打开，形成连通2层或更多楼层，且上部有顶盖的大容积空间。不包含封闭楼梯、电梯井道、用于安装水管、电力、空调或通讯设施的公用竖井。
通过国内外各标准的对比和分析，且鉴于《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中有关机械排烟的设计计算主要借鉴了NFPA92的相关理论，从理论完整性角度考虑，较为一致的定义为：建筑中贯通多层（2层及以上）的室内大容积空间或大厅就是中庭，强调的是楼层之间的连通关系和空间共享。
3.2中庭排烟系统设计
3.2.1中庭排烟方式
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.1.1条规定：建筑排烟系统的设计应根据建筑的使用性质、平面布局等因素，优先采用自然排烟系统。中庭的排烟方式既可以选择自然排烟也可以选择机械排烟，但必须满足设计计算所需的自然排烟窗面积及排烟量要求。《Standardforsmo kecontrolsystems》NFPA92（美国国家防火协会标准2018年版）第4.3.2条规定，大空间可以采用机械排烟系统、自然排烟系统或组合系统，但选择组合系统的前提是必须具有支持性工程分析或物理（比例）建模，通过建模来验证排烟设计方案的可行性，但是这对于普通建筑的中庭设计显然难以实现。
3.2.2中庭排烟口设计
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.3.3条规定：自然排烟窗（口）应设置在排烟区域的顶部或外墙，当设置在外墙上时，自然排烟窗（口）应设置在储烟仓内。自然排烟窗（口）宜分散均匀布置。机械排烟系统的排烟口应设置在储烟仓内并满足相关排烟的要求。《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.8条规定：当储烟仓的烟层温度与周围空气温差小于15℃时，应通过降低排烟口的位置等措施重新调整排烟设计方案。条文说明对其解释是：当储烟仓的烟层温度与周围空气温差小于15℃时，此时烟气已经基本失去浮力，会在空中滞留或沉降，无论采用机械排烟还是自然排烟方式，都难以有效地将烟气排到室外。因此设计者在设计时必须对烟气平均温度与周围空气温度之间的温差进行校验，如果温差小于15℃，则应通过降低排烟口的位置高度等措施进行设计调整。有文献对中庭排烟口设置高度（12m~18m）建议，以提高排烟效率和效果，当然，设计者根据中庭不同的规模、功能、类型和空间形态，通过建立火灾模型进行模拟分析计算后确定排烟口位置更为合理。
烟气分层现象还将导致烟气无法到达安装在顶棚上的感烟探测器，那么火灾发生时如何及时探测烟气并启动防排烟系统则是设计者面临的新的问题，这将对排烟效率造成很大影响，值得深入探讨和思考。
总结
中庭在建筑中由于其创造了宽敞、舒适、明亮的室内环境,给人们带来了美好的视觉享受，因此越来越受到建筑设计者的喜爱，但是中庭其独有的特性也带来了严峻的火灾考验，因此对于设计者，应理性、客观、严谨的对中庭的防火设计深入思考，合理设计排烟系统，提高排烟效率。
参考文献
[1]公安部四川消防研究所.建筑防烟排烟系统技术标准：GB51251-2017 [S].北京：中国计划出版社，2017：16，18-21，23-25
[2]公安部天津消防研究所.建筑设计防火规范：GB50016-2014[S].2018年版18：64-65，121
[3]同济大学建筑设计研究院.民用建筑设计术语标准：GB/T50504 -2009[S].北京：中国计划出版社，2009：9
[4]National Fire Protection Association，American Standards Council，Standardforsmokecontrolsystems：NFPA 92[S]2018edition.Quincy，MA：NFPA，2018:3-5，7-18
[5]赖庆林，陆葵.建筑中庭排烟设计若干问题探讨[J].暖通空调，2020，50，（7）：84-90
[6]崔跃.中庭烟气分层及其与排烟设计相关性问题探讨[J].暖通空调，2021，51，（2）：55-59
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后可以根据考核结果设立相应激励制度，促进预结算人员之间的良性竞争，调动其进行自我提升的积极性。从而促进建筑工程造价预结算审核工作质量的提高。
（二）预结算人员的职责范围详细划分
建筑工程项目涉及内容繁杂，工程项目的预结算项目也同样种类繁多，要先对预结算人员进行细致的分工，并明确自己的职责所在，还要加强不同岗位之间的有效配合，如若不然对于各项工作的开展都十分不利。因此，在开展建筑工程造价预结算审核工作前，要确认每个预结算人员都明确自己的职责范围，责任落实到个人，使整个工程项目可以协调有序进行，防止发生遗漏或重复的情况[4]。
（三）工程量的审核
进行工程量的审核工作要重视方法与经验，工作量审核方法通常为以下几点：1）审查工程量计量单位与工程量清单的设置要具有一致性，单项工程内容与工程量清单中包含的内容对应活动与对应数据要相符，计算过程必须要严格按照计价规范相应规则计算等。2）详细掌握限制范围。如在同计取超高增加费时，不同专业的设定的层高不同。3）核算时计算的尺寸和图标尺寸要保持一致，避免因误差造成核算量与实际不符。工程量审核时，有签证凭据的，主要是进行核实，重点的核实内容是现场签证与设计修改通知书，在保证其真实性的前提下，还要注意有效性与合理性。在此基础上，进行合理计量，可以使开支与实际情况更贴近，预结算更具可靠性。
（四）单价审核
1.核对采用的项目名称、用途、安装部位、材质等与设计图纸标准是否一致。
2.工程项目是否存在重复套用的情况。
3.定额主材价格套用是否合理。
（五）对定额套用的审核
定额套用标准的制定是由各地方政府进行编制，需要与当地建筑材料市场价格实际走向相结合，具有极强的合理性与权威性，因此预结算的编制人员必须严格按照相关标准进行套用。在审核直接套用的预结算项目时，要先核查套用的定额与设计图纸上显示的是否一致，发现不符合规定套用的情况要及时进行纠正。并且对于套用定额当中各子项目的具体内容也要严格核查，以免存在重复套用的情况[5]。
（六）对设计图纸有充分的了解
在进行建筑工程造价预结算审核工作时，必须要严格区分施工设计图和竣工设计图。施工设计图与竣工设计图都属于建筑工程中各项工作环节的指导性文件，对于设计图有充分的了解利于审核人员审核工作的开展，设计图可以作为造价成本审核的依据，有助于掌握多方面的造价预算工作情况。
五、结束语
综上所述，建筑工程造价预结算工作是整个工程顺利开展的核心，工程造价预结算审核工作更是整个建筑工程的灵魂，保证了整个建筑工程造价预结算的质量，因此建筑工程造价预结算审核工作在整个建筑工程的各项工作中起到十分重要的作用。同时建筑工程预结算审核工作还存在一些问题，并且需要相关人员具有较强的技巧性与专业性，还要针对存在的问题采取相应的对策，促进建筑工程造价预结算审核工作水平的进一步提高。
参考文献
[1]张星一.建筑工程造价预结算审核工作的要点探析[J].中华建设,2019:0195-0196.
[2]何钜坚.建筑工程造价预结算审核工作的注意事项探讨[J].建筑•建材•装饰,2017.
[3]郑镛.探讨建筑工程造价预结算审核工作中要注意的问题[J].建材与装饰：上旬,2016:173-174.
[4]崔璟宜,彭雪.建筑工程造价预结算审核应注意的问题[J].《时代农机》, 2016:169-169,171共2页.
[5]王聪.建筑工程造价预结算审核应注意的问题[J].环球市场,2017.