關于數字模型化在建筑消防設施與防火監督中的應用

馬苑鵬

摘 要：該文通過總結自身多年的實踐工作經驗，在相關理論知識指導的基礎上，對當前我國建筑消防設施存在的問題進行了簡要分析，并對數字模型化在建筑消防設施與防火監督中的應用進行了進一步探討，以期為相關人士提供參考意見。

關鍵詞：數字模型化 建筑消防設施 防火監督

中圖分類號：X92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0202-01

我國經濟水平及人們生活質量的不斷提高，建筑高度、結構復雜性以及容積率在得到不斷提升的同時，也使人們對建筑的功能、建筑施工及消防設施等方面提出了越來越高的要求。目前，雖然隨著人們對建筑消防設施的高度重視，其管理水平亦取得了較大提高，但是，日常生活中大功率耗能電器同時使用或不合理使用等，均給消防安全帶來了極大隱患。

1 建筑消防設施的問題分析

作為建筑內的基礎配套設施，消防設施指的是用于防范和撲救建筑火災的設施總稱，主要包括火災自動報警系統、室內（外）消火栓系統、應急廣播與照明、安全疏散以及防煙排煙系統等固定設施。其在火災事件中，若得到正確且科學、合理的使用，那么將能夠及時撲滅火災，將火災危害程度降至最低，從而有效保護人民生命安全與財產安全等。因此，必須對其位置設置、安裝質量以及設備安全性、可靠性進行全面檢測，嚴格把握好各項設施的運行狀況，對于存在的消防設施問題，應做到及時發現與及時處理。

當前，我國建筑消防設施主要存在以下幾點問題：（1）設施安裝不符合標準。雖然我國相關部門已制定了相應的建筑消防設施設計與安裝標準，但是部分建筑施工單位與建筑使用單位為謀求局部經濟效益而私自降低消防設施設計與安裝標準，使用簡易的自動噴水滅火系統或取消屋頂水箱、消防水泵、地下水池以及聯動控制裝置等消防設施的設置而單純依靠室內或市政消火栓管網進行供水等；此外，管道材質、管徑以及連接方式等均存在諸多不合理、不規范現象。（2）報警系統存在一定的功能缺陷。部分建筑物未按要求設置相應控制中心自動報警系統，使得建筑內火災自動報警、滅火以及非消防電源切換等無法實現聯動控制。（3）室內消火栓給水系統設置不夠科學。部分建筑為減少地下水池、屋頂水箱以及聯動控制裝置等設備的投資成本而未按照高壓消防給水標準進行設計與施工，使得相關消防設施得不到科學、合理的設置。

2 數字模型化在建筑消防設施與防火監督中的應用

2.1 基于數字模型化的建筑消防設施系統構建

數字模型化是通過某些特定的數字技術手段來有效解決日常生活中存在的某些實踐問題，并通過數字模型分析，使該實踐問題得以精細化，從而使解決方案更為科學化與合理化。將建筑消防設施與防火監督置于數字模型化中探討，對防控火有著十分重要的意義。

根據諸多調查結果顯示，火災事件中，燃燒速度主要取決于剩余可燃物的數量。即可燃物燃燒初始階段，若可燃物數量極為龐大，那么其燃燒速率將是時間的遞增函數，當燃燒逐漸趨于后階段時，由于可燃物明顯減少，在極大程度上阻礙了燃燒速率，因此，其燃燒速率則呈現大幅度下降趨勢。按照此理論資料，可通過數字運算計算出建筑消防設施與消防效果存在的直接關系，即可以以式子（1）=-kn（t）表示，其中，n（t）為可燃物剩余量，通過對式子（1）變型可求出n（t）=c×e-kt，其中，由于根據參閱相關文獻資料可知，c=2.1117，k=0.0565因此，根據實驗需要，和已知的先關定值數據（消防設施數量與滅火功率），對此數字模型進行進一步簡化與細化，即通過階躍函數Au（t-t0）對消防設施的滅火功效進行表征，即對式子（2）進行一定變換后可得式子（3），當時，即式子（4）為，說明火勢已得到有效控制，亦可判定此時可燃物已結束燃燒，其中，t為整個可燃物的燃燒時間，t0則為火災出現至啟動消防設施進行救火的時間間隔，對式子（4）進行拉普拉斯變換后可得式子（5），其中，N與n（t）均未可燃物的剩余量。通過上述各式子可對建筑的具體消防設施設置進行直觀的計算與評估，從而為消防設施的安裝于制定有效的防火監督預案提供有力的科學依據。

2.2 基于數字模型化的防火監督系統構建

對于建筑中的防火監督，目前多以工作流模型給予研究，工作流模型主要描述能夠由工作流執行服務、執行過程所需的一切信息，是工作流管理系統的基礎，其通過第三方建模工具，可生動而形象的建立起相關的流程模型，并根據接口間的關系，建立系統運行期間所需要的相關控制數據；此外，其還可通過系統自身對流程的定義，直接生成所需的相應數據。整個流程定義主要由流程、活動、轉換條件、相關數據以及所需要的某些應用等實體。

在研究與實踐應用過程中，必須高度重視并充分利用OOA、Web Services以及AOA等理論指導與方法，對消防工作中的實體、業務以及運轉機制等進行全面分析與概括，從而建立起相應的概念模型，以此作為消防業務模型的參照，并以面向服務體系結構為主要框架，以信息標準化為主要基礎支撐，建立起程序化、規范化以及科學化的防火監督系統，以此提高建筑消防的安全水平，為建筑住戶及流動人員提供優良且便捷的消防服務。

3 結語

總而言之，隨著當前建筑不斷朝著大型化、高層化以及使用功能復雜化等方面發展，在極大程度上增加了建筑內與建筑周邊流動人員的流量與火災安全隱患等，因此，為了有效確保人員及財產安全，就必須高度重視建筑消防設施管理與防火監督工作的重要作用，并根據實際情況，在數字模型化研究的基礎上，通過科學、合理的分析，構建科學化、合理化以及規范化的建筑消防設施系統與防火監督系統。

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