BIM技術在建筑消防中的應用分析

李志強

【摘要】近年來，我國的建筑出現火災事件越來越多，嚴重損害了人們的生命財產安全，因此，建筑消防工作越來越受到重視。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。本文主要介紹BIM技術的概念，分析BIM技術在建筑消防中的應用優勢，最后描述了一種基于BIM技術的建筑消防系統架構。

【關鍵詞】BIM技術；建筑消防；系統架構

隨著社會的發展，我國的基礎設施建設有了很大的發展，高層建筑成為當今嘗試發展的主旋律，而高層建筑火災的防控已經成為一個社會性的難題。血淋淋的現實促使人們在建筑消防設施信息管理、消防系統設計等方面不斷創新，以提高建筑的消防安全。BIM技術應用在建筑工程的全過程，能夠有效防控火災的發生。

1、BIM技術的概述

BIM是“BuildingInformationModeling”的英文簡稱，即“建筑信息模型”。它將項目不同階段的數據全部包括在一個3D的模型中，是目前行業內比較熱門的一種集建筑設計、施工、管理于一體的方法。隨著BIM技術的不斷發展，BIM技術在建筑行業各個方面的應用也越來越普及，然而，現階段BIM技術在我國建筑消防管理中的應用還處于較低水平。

2、BIM技術在建筑消防中的應用優勢

2.1建筑信息直觀化

BIM技術主要是將建筑實體以三維形式表達出來的信息技術。BIM技術通過數字信息技術把建筑實體數字化、虛擬化，建立一個大到包含墻面、地板、天花板，小到包含門、窗、樓梯的三維建筑模型。由二維圖紙向三維立體模型的轉變使建筑信息更加全面、直觀。

2.2建筑信息系統化

BIM技術通過對建筑的整個生命周期的數據進行共享，建立了各種數據庫實現建筑信息的系統化。同時將滅火器、應急燈等消防設備的型號、狀態以及位置等信息實時載入相應的數據庫中，盡可能地提供消防設施的原始信息和建筑細節。

2.3建筑信息實時化

建筑在使用的過程中，其內部的功能會根據實際的情況進行重新的布局。消防栓和滅火器等消防設施的位置和數量會進行相應的改變或增減，甚至會改變建筑的疏散通道等重大事項。基于創建的BIM模型，建筑管理人員可以將建筑變更的信息完整準確的在模型內進行實時更新。建筑管理部門和消防部門均可通過該模型共享數據信息，以實現快捷高效的管理。

2.4建筑消防系統再優化

為了對火災現場進行不同維度的數字預案，要將火災現場模擬軟件接入BIM模型。通過模擬建筑火災給相關消防設施數據（如滅火器的位置）的選擇提供更為科學的依據。BIM技術可與應急疏散預案軟件（如BuildingExoDus）相結合，形成建筑不同方位的應急疏散路線圖，從而使得建筑管理人員能夠優化火災應急疏散預案。

3、基于BIM技術的建筑消防管理系統構建

3.1數據采集層

1）對建筑工程項目的相關數據進行采集，然后利用BIM技術建立建筑模型。該模型是一種實體數字模型，與實際建筑一樣包括梁柱、門窗、樓梯等實體信息。2）采集安裝在建筑中容易發生火災的場所或設施的傳感器的信息數據，比如溫度傳感器安裝在建筑內的電源插口及電源開關處，一氧化碳濃度傳感器、甲烷濃度傳感器安裝在天然氣開關閥上。如圖 2 所示，傳感器采集的信息數據由轉換芯片將模擬信轉換成數字信號，再由數據處理單元接收處理后傳輸給計算機服務器，該計算機服務器對輸入的信號進行處理并識別發生火災的位置，同時結合 BIM 模型信息存儲器內所存儲的信息計算出最合理的疏散路線。3）通過RFID/移動設備等實時采集建筑內各危險源的信息和消防設施的信息，比如采集建筑中保溫材料的熱傳導率，采集建筑中滅火器的有效期限等。

3.2數據模型層

1）符合建筑實體結構的3D信息模型，該模型具有各種功能，如支持各種觀察視圖、分層等，便于各個工作單位獲得建筑消防信息，提高了三維可視化信息模型的直觀性。2）建筑安全信息參數化的信息模型。通過BIM信息數據庫和建筑消防數據庫的映射，BIM信息數據庫為建筑消防數據庫提供建筑本體信息，而建筑消防數據庫又可以將信息反饋至BIM信息數據庫，從而通過BIM信息數據庫與建筑消防數據庫的交互縮短建筑消防工程施工時間，提高建筑消防水平。

3.3數據分析層

1）危險源數據檢查、對比和分析可以采用如下方式：利用BIM建模軟件，如Autodesk公司的REVIT軟件，將BIM安全信息模型和電子標簽之間的信息數據進行交互，實現危險源信息數據的自動檢查、對比和分析。并對危險程度進行分級，對于低風險的危險源使用報警處理，或將危險源位置通過移動終端將具體情況發送給建筑使用人員。對于高風險的危險源除了進行報警處理外，還要將危險源位置信息直接通過無線網絡發送給消防部門。2）建筑構件、消防設備等數據分析主要包括：一是實時更新建筑構件、消防設備等信息，如借助于電線線路老化模型，分析建筑電線線路的老化情況；二是借助于實時載入的消防設備的細節信息，分析如滅火器是否過期，消防栓水壓、應急燈供電和噴淋頭供水等情況。

3.4數據應用層

優化建筑消防設計是指在建筑物實際情況的基礎上，結合自動化控制、傳感器技術、計算機網絡等技術設計出符合消防安全工程學原理的整個防火系統。制定相應的消防應急預案是模擬火災和應急疏散的主要目的，在實際進行火災消防時，能夠根據現場實際情況和預先制定的消防應急預案，迅速制定出實際的求援方案，為消防部分的消防救援工作提供輔助指導。模擬火災的關鍵在于根據建筑的實體信息和建筑消防安全信息，模擬發生火災時建筑內火災發生點火勢的燃燒和煙氣流動狀態等。模擬應急疏散的關鍵在于根據建筑內消防安全信息，以及建筑內火災點疏散人員的估計疏散速度和估計疏散時間，制定疏散人員的疏散預案，輔助消防救援工作。

3.5數據用戶層

數據的用戶層主要涉及建筑設計單位、施工單位、政府消防部門以及物業管理部門。通過基于BIM技術的建筑消防管理系統將各個部門的工作信息有機結合起來，并為各方提供信息共享，通過權限設計滿足各方對建筑消防安全所需信息的訴求，提高建筑的消防安全。

結語：

綜上所述，我國目前的BIM技術在建筑消防領域的應用剛剛起步。我們應當深入挖掘BIM技術在建筑消防領域的潛在價值，構建消防設計、建筑防火、滅火應急救援的綜合應用平臺。將BIM技術與互聯網技術、虛擬現實技術等相結合，提高BIM技術在建筑消防領域的實用價值。

參考文獻：

[1]王佳，黃俊杰.BIM技術在建筑消防全生命周期的應用探索[J].建設科技，2015，16（23）：52-53.