基于BIM的建筑消防安全管理應用框架研究

馮連祥

摘要：BIM技術作為一項新興技術，能夠很好地解決建筑施工管理過程中遇到的諸多問題，提高建筑產出效率，實現標準化、規范化、精細化管理。在這種情況下，大力發展基于BIM技術的建筑施工管理應用，改進傳統建筑施工管理模式，增強企業核心競爭力，具有重大的價值和意義。

關鍵詞：BIM技術；消防安全；框架研究

1 BIM技術的特點和價值

BIM技術是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。

通過BIM技術實現建筑施工管理信息化，可以提高建筑產出效率，模擬施工工期，節約建造成本，排查質量及安全風險。具體體現在七個方面：一是三維渲染，宣傳展示，給人以真實感和直接的視覺沖擊，大大提高了三維渲染效果的精度與效率；二是快速算量，精度提升，快速準確計算工程量，提升施工預算的精度，有效提升施工管理效率；三是精確計劃，減少浪費，讓相關管理條線快速準確獲得工程基礎數據，為建筑施工企業制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環節的浪費；四是多算對比，有效管控，通過合同、計劃與實際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數據的多算對比，實現對項目成本風險的管控；五是虛擬施工，有效協同，通過BIM技術結合施工方案、施工模擬和現場視頻監控，減少建筑質量問題、安全問題，避免返工和整改；六是碰撞檢查，減少返工，通過優化工程設計及管線排布方案，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，提高施工質量；七是沖突調用，決策支持，通過BIM基礎數據準確及時提供，為決策者制訂工程成本管理、進度款管理等方面的決策提供可靠的依據。

2基于BIM的建筑消防綜合應用系統總體框架

基于BIM的建筑消防綜合應用系統總體框架主要包括：①數據庫系統：GIS數據庫、BIM數據庫、火災模型數據庫、消防資源數據庫；②基礎平臺：GIS平臺和BIM平臺；③應用平臺：消防設計圖紙審查系統、建筑防火監督檢查系統、滅火救援預案訓練系統以及應急疏散逃生指示系統。

2.1消防設計圖紙審查系統

現行的消防設計圖主要是基于AutoCAD的紙質圖紙或電子圖紙，這兩種方式的設計圖紙都是靜態平面的方式。由于圖紙中包含的消防設計所需的各種要素是以靜態方式呈現的，不便于圖紙審查人員查看消防設計圖紙的各種參數。例如，審查防火分區的劃分通常需要沿著分區的標注線查看一圈，才能了解該分區的邊界范圍。疏散樓梯的設置數量和方式、前室等相關參數也需要大量的時間才能了解清楚，有時可能還需要與設計人員的反復溝通。在基于BIM的設計審查系統中，能夠動態地以不同的顏色顯示不同的參數，能夠很直觀地呈現分區劃分、疏散路線等相關要素。

2.2建筑防火監督檢查系統

按照消防法律法規的要求，通過審查的建設工程的各項參數應該是基本不變的。如果由于某些原因需要變更使用功能及設計，需要重新履行消防設計的報批程序。但是在實際情況下，許多單位往往擅自變更設計或改變建筑的使用功能，加大了建筑的火災風險。如果監督檢查人員不是從始至終地對該建筑進行監管，那么對于建筑是否通過了消防審批的各項程序、通過審批程序的建筑是否發生變化等就不得而知，在對建筑進行現場的消防監督檢查時，就需要查看原始的各種文件和圖紙，這都需要大量的時間才能確定，而且在許多情況下，建設使用單位由于保管不當，不能快速提供這些材料。在基于BIM的防火監督檢查系統中，監督檢查人員能夠快速地查詢到這些文件，便于分辨其設計參數和使用功能是否發生變動。

2.3滅火救援預案訓練系統

在火災現場環境下，火場情況偵察、戰斗力量部署、火災蔓延途徑研判、資源需求調配等非常復雜，嚴重時甚至會導致消防隊員的傷亡，因此，通常都會要求制定較為詳細的建筑滅火救援預案。隨著現代信息技術的發展，滅火救援預案經歷了基于手工繪制的紙質預案、基于二維平面制作的電子化預案、基于三維圖形引擎的數字化預案的發展歷程。

3、BIM技術在建筑施工管理中的應用

3.1碰撞檢查

工程建設中的材料的浪費非常高，而由于圖紙編寫錯誤造成的設計變更或者返工造成的造價的增加和損失比較多見。碰撞檢查是指在電腦中提前預警施工中各不同專業（結構、消防、給排水等）在空間上的施工沖突。比如說：空間中兩根不同管并排設置時，由于要考慮到保溫、安裝等要求，兩者間必須留設一定的距離。通常碰撞出現較多情況有安裝工程中各管線間的碰撞問題、管線與建筑結構的碰撞問題等。使用BIM技術進行管線三維的碰撞測試，不但能夠根除硬碰撞、軟碰撞現象，優化設計方案，降低在施工階段可能發生的錯誤和返工的發生。進行碰撞測試前，先使用BIM軟件建立各專業三維模型并且各技術人員要對模型的合理性、準確性進行復查，審核通過后運用BIM集成平臺自動尋找工程中結構與機電安裝、結構與結構間的碰撞點并出具相應的碰撞檢測告知書。作業前按照碰撞檢查書中的標高信息、位置信息，進一步使圖紙加深，及時對施工方案進行調整，可以消除由于碰撞導致返工現象引起的問題。

3.2安全管理

安全管理是公司在施工中的重點工作，需要在施工作業中撰寫有關安全措施，其主要目的是要把控作業中薄弱環節和關鍵部位。但傳統管理中，往往只能依照實際經驗及有關規范要求編制相關安全措施。在BIM技術的運用下，這種情況將會明顯改善。作業場所防火設備的設置多著眼于全局，以覆蓋直徑范圍為要求，對于實時性的條件考慮并不周全，一是由于圖紙展現的只是平面，二是立面的建造是由時間的積累建造起來的，使得在確定方案的同時，沒有辦法實時全面動態性的思考變化全過程。運用BIM的軟件平臺現場模擬，還可按照各階段的模型模擬火災逃生狀況，在火災逃生路線上布置臨時消防設施，來保證在火災出現時人員安全撤離現場，減少人員傷亡和財產損失。

結語

BIM作為一種新的信息化技術，對于解決具有結構復雜、功能多樣、材料新穎等特點的綜合型建筑中存在的難題發揮了積極的作用。本文分析了BIM技術的特點以及基于BIM的消防綜合在實現更細致的可視化、更前瞻的協調性和更準確的火災模擬方面具所具備的顯著優勢，從消防設計圖紙審查系統、建筑防火監督檢查系統、滅火救援預案訓練系統和應急疏散逃生指示系統等幾個方面探討了基于BIM的消防綜合應用系統的初步架構。

參考文獻

[1]石志道.基于BIM的建筑消防設施管理系統研究[D].沈陽航空航天大學，2016.

[2]吳躍星.基于BIM與Eworks技術的建筑工程事故預防系統研究[D].中國礦業大學，2015.

[3]陳國良，曲毅.基于BIM的消防安全管理綜合應用系統探討[J].警察技術，2015，（01）：91-93.[2017-08-25].