基于數字模型化在建筑消防設施與防火監督中的應用探究

李昌霖

摘 要：建筑消防設施與防火監督需要先進的數字模型的支持。本文分析了建筑消防設施與防火監督中存在的問題，然后分析了數字模型的具體應用。

關鍵詞：數字模型；建筑消防設施；防火監督；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.247

0 前言

建筑工程規模不斷擴大，對應的消防工作也越來越重要，然而，目前的建筑消防設施與防火監督中依然存在問題，必須做好建筑消防設施與防火監督，善于運用數字模型來提高消防管理工作質量。

1 建筑消防設施與防火監督現狀剖析

消防設施是建筑最基本的安全設施，能否科學地安裝與設置消防設施，將要影響到整個建筑系統的安全，關系到居民的生命安危，然而，現今來看，建筑消防設施與防火監督工作依然存在多種不足，具體體現在：

（1）設施安裝不達標。建筑工程消防設備未能切實依照規定的指標來安裝，只為了眼前的利潤而盲目降低技術指標，部分建筑工程系統甚至自行取消了一些關鍵的消防設備，例如：地下水池、聯動控制設備等，簡單地利用建筑內部消火栓、給水管等來消防供水。一些自動化滅火裝置也偏離了行業規定質地低劣、管道壁過薄，管道之間連接方式不合理，例如：主動噴水系統采用焊接模式，都影響了消防系統安全功能的發揮。

（2）系統缺少源動力。消防電力系統依然出現了較多的問題，實際設計操作中忽視了一些關鍵的設備、設施，例如：火災自動警報裝置、消防電梯、應急照明系統、防火門等的消防用電，從而導致消防中缺少充足水源供應，尤其是城市用水短缺時期，都可能導致消防安全無保障，水源問題無法解決，在這種情況下火災蔓延，則將帶來非常危險的后果。消防系統整體上缺少充足的水壓，無法滿足高水壓需求的噴水滅火系統，這就使得消防工作受到不良影響。

（3）警報功能達不到要求。建筑工程消防設施最關鍵是要能在危急情況下及時發出警報信號，這就需要健全、完善的報警系統來執掌這一功能，也就是說健全完善的警報系統能為消防安全提供設施性的保障，對此需要做好建筑工程內部消防警報系統的設計與安裝，然而，現代建筑工程卻常常忽略了這一系統的安裝，無視這一自動化報警系統的功能和作用，從而使得火災發生時，無法發出最應時的呼叫。

（4）室內消火栓給水系統不合理設計。個別建筑物無法達到消防給水的服務功能，盲目地控制施工成本，削減了地下水池、加壓消防水泵等設備的成本投入，從而導致消防給水系統達不到充足的給水服務，室內消火栓得不到及時的水體供應，室內火災發生時可能釀成大量的損失。

（5）排煙系統的不科學施工。防排煙系統是建筑消防系統之一，實際的建筑工程消防施工中卻忽視了這一系統，體現在：設計缺少規范性，需要設置排煙的區域缺少排煙系統，例如；建筑地下室、無煙區等，這些區域都應該及時排除煙氣，個別防煙樓梯間缺少自動化排煙系統，無法及時排除煙霧，只有一些簡單的機械加壓送風設備，然而，卻因為防火門未能及時安裝、受損等導致煙霧無法排除。

2 數字建模在消防設施與防火監督中的應用

建筑消防設施設計與使用中存在缺陷和問題，為了提高系統的運行效率，充分發揮消防系統應該具有的功能，就必須借助科學的技術、系統來強化消防設施設計，克服建筑消防設施設計與防火監督中的缺陷，提高系統運行效率，確保系統工作質量。

數字建模應用于消防設施與防火監督中，主要是憑借數字手段來逐步解決現實中的一些問題，以此來實現建筑消防設施、防火監督中問題被科學、高效地解決，充分利用數字建模數據的精準性、科學性來為消防設施、防火監督等提供科學的數據支撐，提高消防設施與防火監督效率。

結合有關研究可知：燃燒速度同具體所燃燒的物質的地質密切相關，也就是當可燃物剛開始進入燃燒狀態，此時可燃物較多，燃燒速率和時間之間存在一定的關系，前者是后者的遞增函數，隨著燃燒的持續，逐漸走向后階段，燃燒物則之間變少，從而使得燃燒逐漸變慢，燃燒速度也之間下降。依照此理論，則應該參照關系式則可以得到消防系統的設計同其成效之間的關系：

d n/ dt=-kn（t） n（t） -------所剩下的可燃物數量，得到：n（t）=c x e -kt ，其中k=0.0565

c=2.1117.

結合日常的試驗和相關經驗，應該嘗試簡化此模型，因為消防系統比較特殊，建筑物內部的配備樹木、滅火功率等都為固定數值，所以，應該嘗試利用階躍函數進行計算，得出以下公式：

=-k + Au （t-to）/ n（t） ，上式中，如果 d n/ dt為0，則意味著建筑物火災受到了合理控制，也能得出此時的火災已經被熄滅。再借助拉普拉斯變換關系式，則有以下關系：

n （t）= Nk2+ Aek（t0-t）/ k2 - A（t0+t+1）/ k

其中，N， n（t）------所剩的燃燒物質量，T-----燃燒時間， t0----火災燃燒開始到消防救火的時間。

充分借助以上公式可以達到對消防系統功能與作用的有效評價，同時，提供科學的防火監督的對策和方法。要想達到安全防火的目標，就必須借助科學的模型，其中工作流模型則發揮不可替代作用，能夠提供來自于工作流執行操作中的一切信息、數據，屬于整個個工作流系統的基礎性數據、信息，一般通過建模根據來創建一個模型，同時，借助接口關系來創建系統對應的控制數據，也能憑借系統自身的流程來對應給出定義，同時，得出控制性數據。實際的定義對象是指：轉換條件、流程、數據、角色等，同時，也要根據國家信息發展的規定，要充分利用相關理論，如：SOA、OOA等。憑借對消防的實體、工作、運行等的概況、分析，創建起一個概念模型，并通過參照消防業務的相關模型，充分利用基礎信息來達到對防火監督的優化，使其逐漸走向合理化、規范化，達到特定的消防安全效果。

3 總結

數字模型應用于建筑消防設施與防火監督工作中，能夠提高建筑消防設施的運行水平，通過數值模型的運用，能夠為建筑消防提供準確的數字、數值，提高建筑防火監督工作質量。

參考文獻：

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[2]李紀人等編著.中國數字流域[M].電子工業出版社，2009.

[3]趙英時等編著.遙感應用分析原理與方法[M].科學出版社，2003.endprint