2023最新版消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范解讀與應(yīng)用指南,2023最新版消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范解讀與應(yīng)用指南
《2023最新版消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范解讀與應(yīng)用指南》針對(duì)園林景觀中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及消防要求進(jìn)行了全面更新與細(xì)化,新規(guī)范結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)強(qiáng)化了鋼結(jié)構(gòu)的防火性能、耐久性及生態(tài)協(xié)調(diào)性要求,明確規(guī)定了材料選用、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、防腐防火處理等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),在消防方面,新增了園林鋼結(jié)構(gòu)與周邊植被的防火間距標(biāo)準(zhǔn),要求采用阻燃涂層或耐火板材以提升結(jié)構(gòu)安全性,同時(shí)強(qiáng)調(diào)應(yīng)急疏散通道與消防設(shè)施的配套設(shè)計(jì),應(yīng)用指南部分通過(guò)典型案例解析,指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員合理平衡美學(xué)需求與安全規(guī)范,如大跨度景觀廊架、觀景塔等項(xiàng)目的荷載計(jì)算與穩(wěn)定性驗(yàn)算,規(guī)范還引入了數(shù)字化建模與BIM技術(shù)的應(yīng)用建議,以提升設(shè)計(jì)效率和精準(zhǔn)度,本指南為園林景觀設(shè)計(jì)師、工程師及施工方提供了權(quán)威的技術(shù)依據(jù),助力實(shí)現(xiàn)安全、美觀、可持續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)景觀建設(shè)。
隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和建筑技術(shù)的快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在園林建筑中的應(yīng)用日益廣泛,鋼結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)高強(qiáng)、施工快捷、造型靈活等優(yōu)勢(shì),成為現(xiàn)代園林景觀設(shè)計(jì)中的重要元素,鋼結(jié)構(gòu)在園林環(huán)境中的防火安全問(wèn)題也日益凸顯,如何確保鋼結(jié)構(gòu)園林建筑既美觀又安全,成為設(shè)計(jì)者和建設(shè)者面臨的重要課題,2023年最新發(fā)布的《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生,為行業(yè)提供了權(quán)威的技術(shù)指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
新版規(guī)范在繼承以往版本核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)和消防科技的發(fā)展,對(duì)多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和要求進(jìn)行了更新和完善,本文將從規(guī)范修訂背景、主要內(nèi)容解讀、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用案例以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等多個(gè)維度,全面剖析2023最新版《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,幫助相關(guān)從業(yè)人員準(zhǔn)確把握規(guī)范要求,提升設(shè)計(jì)水平和工程品質(zhì)。
2023版規(guī)范修訂背景與意義
鋼結(jié)構(gòu)在園林建筑中的應(yīng)用已從傳統(tǒng)的亭臺(tái)樓閣擴(kuò)展到現(xiàn)代景觀橋梁、雕塑、觀景平臺(tái)等多種形式,這種材料變革帶來(lái)了設(shè)計(jì)自由度的提升,同時(shí)也對(duì)消防安全提出了新的挑戰(zhàn),據(jù)統(tǒng)計(jì),近五年來(lái)全國(guó)發(fā)生的園林建筑火災(zāi)中,鋼結(jié)構(gòu)建筑占比呈上升趨勢(shì),暴露出原有規(guī)范在某些方面已不能完全適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展需求。
2023版《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的修訂工作歷時(shí)兩年多,由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部牽頭,聯(lián)合應(yīng)急管理部、國(guó)內(nèi)頂尖設(shè)計(jì)院和多家科研機(jī)構(gòu)共同完成,修訂過(guò)程中,專家組調(diào)研了國(guó)內(nèi)外數(shù)百個(gè)典型案例,進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并廣泛征求行業(yè)意見(jiàn),最終形成了這一具有前瞻性和可操作性的新版規(guī)范。
與2018版相比,2023版規(guī)范的主要進(jìn)步體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:細(xì)化了不同類型園林鋼結(jié)構(gòu)的防火要求,根據(jù)建筑高度、人員密度和功能重要性進(jìn)行了更科學(xué)的分類;引入了新型防火材料和技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),如納米防火涂料、膨脹型防火系統(tǒng)等;強(qiáng)化了鋼結(jié)構(gòu)與園林整體消防系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)要求;增加了BIM技術(shù)在消防設(shè)計(jì)中的應(yīng)用指南,推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
新版規(guī)范的實(shí)施將對(duì)園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,它將提升園林鋼結(jié)構(gòu)的本質(zhì)安全水平,減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);也將促進(jìn)新材料、新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,對(duì)于設(shè)計(jì)單位而言,及時(shí)掌握規(guī)范變化,更新設(shè)計(jì)理念和方法,是確保項(xiàng)目合規(guī)、規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的必要舉措。
規(guī)范核心內(nèi)容解讀
2023版《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》系統(tǒng)性地規(guī)定了園林鋼結(jié)構(gòu)消防設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求,其核心內(nèi)容可以概括為以下幾個(gè)主要方面:
材料選擇與防火性能要求構(gòu)成了規(guī)范的基礎(chǔ)部分,新版規(guī)范根據(jù)園林鋼結(jié)構(gòu)的不同部位和功能,明確了相應(yīng)的材料耐火極限標(biāo)準(zhǔn),特別值得注意的是,對(duì)于人員密集區(qū)域的景觀平臺(tái)、連廊等鋼結(jié)構(gòu),規(guī)范提高了耐火等級(jí)要求,規(guī)定主要承重構(gòu)件應(yīng)達(dá)到2小時(shí)以上的耐火極限,規(guī)范詳細(xì)列出了各類防火涂料、防火板材的性能指標(biāo)和選用原則,為設(shè)計(jì)人員提供了明確的技術(shù)依據(jù)。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防火專項(xiàng)要求方面,規(guī)范創(chuàng)新性地引入了"防火分區(qū)"概念,將園林鋼結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境作為一個(gè)整體考慮,要求大型景觀鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)規(guī)模和功能劃分防火單元,每個(gè)單元面積原則上不超過(guò)1000平方米,單元之間應(yīng)設(shè)置有效的防火隔離帶,對(duì)于特殊造型的鋼結(jié)構(gòu),規(guī)范還提供了計(jì)算方法,確保異形構(gòu)件也能滿足耐火穩(wěn)定性要求。
消防系統(tǒng)配置標(biāo)準(zhǔn)是本次修訂的重點(diǎn)之一,規(guī)范要求園林鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目必須進(jìn)行專門的消防用水量計(jì)算,考慮景觀水體兼作消防水源的可能性,在自動(dòng)滅火系統(tǒng)方面,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),推薦采用細(xì)水霧等對(duì)景觀影響較小的系統(tǒng),規(guī)范還特別強(qiáng)調(diào)了消防系統(tǒng)與園林設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性,要求設(shè)備安裝不應(yīng)破壞景觀效果,提倡隱蔽式設(shè)計(jì)。
電氣防火與防雷措施部分增加了許多實(shí)用條款,針對(duì)園林中常見(jiàn)的夜景照明鋼結(jié)構(gòu),規(guī)范規(guī)定了線路敷設(shè)的防火保護(hù)要求,并限制了可燃材料裝飾燈具的使用,在防雷方面,考慮到鋼結(jié)構(gòu)本身的導(dǎo)電特性,規(guī)范細(xì)化了接閃器和引下線的布置原則,特別指出高度超過(guò)15米的景觀鋼結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行專項(xiàng)防雷設(shè)計(jì)。
施工與驗(yàn)收的特殊規(guī)定體現(xiàn)了全過(guò)程管控的理念,規(guī)范要求鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)施工必須作為專項(xiàng)工程進(jìn)行管理,關(guān)鍵工序如防火涂料涂裝應(yīng)留存影像資料,驗(yàn)收階段除了常規(guī)的文件審查和現(xiàn)場(chǎng)檢查外,還增加了耐火性能抽樣檢測(cè)的要求,確保防火措施真實(shí)有效。
園林鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
園林鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)是一門綜合性技術(shù),需要兼顧安全性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性,2023版規(guī)范對(duì)以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)提出了明確要求和創(chuàng)新指引:
耐火計(jì)算與分析方法的革新是本次修訂的亮點(diǎn)之一,規(guī)范推薦采用基于性能的防火設(shè)計(jì)方法(PBD),允許通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證替代部分規(guī)定性要求,對(duì)于特殊形式的園林鋼結(jié)構(gòu),如大跨度景觀橋梁或異形雕塑,可以采用有限元熱力耦合分析確定其耐火性能,規(guī)范附錄中提供了詳細(xì)的計(jì)算案例和方法說(shuō)明,大大提升了設(shè)計(jì)的科學(xué)性和靈活性。
防火保護(hù)系統(tǒng)選擇方面,規(guī)范根據(jù)園林環(huán)境特點(diǎn),給出了差異化的解決方案,對(duì)于室外暴露部位,推薦使用耐候性好的膨脹型防火涂料或防火板系統(tǒng);對(duì)于半室外或有裝飾要求的部位,可采用隱蔽式防火構(gòu)造,如空心鋼柱內(nèi)填防火材料等,一個(gè)重要的技術(shù)突破是允許部分非承重裝飾構(gòu)件采用防火處理木材等替代材料,在確保安全的前提下豐富設(shè)計(jì)語(yǔ)言。
消防與景觀的融合設(shè)計(jì)是園林鋼結(jié)構(gòu)的獨(dú)特課題,規(guī)范鼓勵(lì)創(chuàng)新性地將消防設(shè)施融入景觀元素,例如利用水景作為消防水池,將消火栓箱設(shè)計(jì)成景觀小品等,在疏散設(shè)計(jì)上,要求逃生路徑與游覽路線協(xié)調(diào),利用園林鋪裝變化、綠化引導(dǎo)等方式標(biāo)示疏散方向,這些規(guī)定體現(xiàn)了"隱形消防"的設(shè)計(jì)理念,使安全功能與藝術(shù)表現(xiàn)和諧統(tǒng)一。
新型防火材料的應(yīng)用得到了規(guī)范的充分重視,針對(duì)園林環(huán)境對(duì)材料耐久性的高要求,規(guī)范新增了多種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的新型材料標(biāo)準(zhǔn),如無(wú)機(jī)聚合物防火涂料、陶瓷基防火復(fù)合材料等,這些材料不僅具有良好的防火性能,還能抵抗紫外線、雨水侵蝕等戶外環(huán)境因素,大大延長(zhǎng)了維護(hù)周期,規(guī)范還特別指出,在重點(diǎn)文物保護(hù)區(qū)的園林鋼結(jié)構(gòu)中,應(yīng)優(yōu)先選用不含有害物質(zhì)的環(huán)保型防火材料。
數(shù)字化設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用指南反映了行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),規(guī)范首次將BIM技術(shù)納入正文,要求大型園林鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目宜采用BIM進(jìn)行消防專項(xiàng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)同和碰撞檢查,規(guī)范還提供了消防模擬軟件的使用建議,幫助設(shè)計(jì)者在方案階段就能評(píng)估火災(zāi)場(chǎng)景下的結(jié)構(gòu)性能和人流疏散效率。
規(guī)范實(shí)施中的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案
盡管2023版《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》在可操作性上有了顯著提升,但在實(shí)際應(yīng)用中,設(shè)計(jì)人員和施工單位仍可能遇到各種問(wèn)題,下面列舉幾個(gè)典型問(wèn)題及其解決思路:
藝術(shù)造型與防火要求的矛盾是園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的挑戰(zhàn),許多景觀建筑師追求流暢的曲線或鏤空的視覺(jué)效果,而傳統(tǒng)防火保護(hù)方法往往會(huì)破壞設(shè)計(jì)初衷,針對(duì)這一問(wèn)題,規(guī)范建議采取以下解決方案:一是采用高性能超薄防火涂料,如新型納米復(fù)合材料,可在1mm厚度下達(dá)到1小時(shí)耐火極限;二是設(shè)計(jì)防火空腔,在鋼構(gòu)件內(nèi)部設(shè)置防火層,保持外觀整潔;三是對(duì)非關(guān)鍵部位進(jìn)行局部加強(qiáng),重點(diǎn)保護(hù)主要受力構(gòu)件,某地標(biāo)性景觀塔項(xiàng)目就成功運(yùn)用了這些方法,在不改變?cè)O(shè)計(jì)方案的前提下滿足了全部防火要求。
既有園林鋼結(jié)構(gòu)的改造難題也困擾著許多業(yè)主單位,許多建成多年的景觀鋼結(jié)構(gòu)需要按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火升級(jí),但常規(guī)改造方案往往成本高昂或影響正常使用,規(guī)范對(duì)此類項(xiàng)目提供了靈活的處理原則:首先進(jìn)行專項(xiàng)評(píng)估,根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性確定改造等級(jí);其次允許采用等效保護(hù)措施,如增設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)可以部分替代結(jié)構(gòu)防火;最后強(qiáng)調(diào)分階段實(shí)施,優(yōu)先處理高風(fēng)險(xiǎn)部位,上海某公園的鋼結(jié)構(gòu)連廊改造就采用了這一思路,通過(guò)合理分級(jí)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性與安全性的平衡。
特殊環(huán)境下的防腐防火協(xié)同是海濱、高濕度地區(qū)園林項(xiàng)目特有的問(wèn)題,這些地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)既要考慮防火,又要應(yīng)對(duì)鹽霧腐蝕,常規(guī)防火涂料往往難以兼顧,規(guī)范推薦以下解決方案:一是選用具有雙重功能的防火防腐一體化涂料;二是采用金屬防火板外包系統(tǒng),既防火又防腐蝕;三是在設(shè)計(jì)階段就考慮維護(hù)便利性,設(shè)置可更換的防火保護(hù)構(gòu)件,廈門某濱海景觀項(xiàng)目就成功應(yīng)用了鋁鎂防火板系統(tǒng),解決了這一難題。
成本控制與標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的平衡是許多項(xiàng)目面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,園林工程通常預(yù)算有限,而高標(biāo)準(zhǔn)的防火要求可能增加顯著成本,規(guī)范對(duì)此提出了分級(jí)實(shí)施的建議:根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、人員密度和財(cái)產(chǎn)價(jià)值確定適當(dāng)?shù)姆阑鸬燃?jí);優(yōu)先采用性價(jià)比高的成熟技術(shù);考慮全生命周期成本,選擇維護(hù)費(fèi)用低的解決方案,杭州某社區(qū)公園的案例表明,通過(guò)科學(xué)分級(jí)和合理選材,可以在有限預(yù)算內(nèi)實(shí)現(xiàn)合規(guī)又經(jīng)濟(jì)的防火設(shè)計(jì)。
多專業(yè)協(xié)同的挑戰(zhàn)也不容忽視,園林鋼結(jié)構(gòu)消防設(shè)計(jì)涉及結(jié)構(gòu)、建筑、景觀、給排水等多個(gè)專業(yè),協(xié)調(diào)難度大,規(guī)范強(qiáng)調(diào)了BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的重要性,并建議在項(xiàng)目早期就組建包含消防工程師在內(nèi)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),成都某大型文旅項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)證明,前置消防專項(xiàng)協(xié)調(diào)會(huì)可有效減少后期設(shè)計(jì)變更,從整體上提高項(xiàng)目品質(zhì)和控制成本。
典型案例分析
理論聯(lián)系實(shí)際是深入理解規(guī)范的最佳途徑,下面通過(guò)幾個(gè)典型案例,具體分析2023版《消防園林鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用效果。
北京奧林匹克森林公園觀景塔項(xiàng)目是應(yīng)用新版規(guī)范的
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