BIM在消防工程全壽命周期管理中的應用

王康

江蘇一水消防工程安裝有限公司 江蘇徐州 221004

1 BIM技術簡介

BIM即建筑信息模型。BIM即建筑信息的數字化表達，其技術擺脫了傳統的2D建筑信息，以3D模型為基礎，并通過精準建模賦值了多種建筑工程項目信息。BIM技術可以有效解決從工程設計、施工、管理、拆除的全生命周期管理，并能夠有效解決分布式、異構式工程數據間的一致性、協調性問題，在整個工程的周期內有效提高工程效率，并降低工程成本。

2 BIM在消防工程全壽命周期管理中的應用

2.1 工程設計階段

（1）可視化設計。可視化設計即將建筑及構件在設計階段以三維方式呈現，以避免傳統二維圖紙表達抽象的缺點。傳統的圖紙設計需要設計者先構思出所需設計的建筑及構件的立體圖，然后再通過立體圖去設計二維圖紙。在圖紙審查或按圖施工時，工作人員需要對圖紙進行二次理解。不同人員對圖紙的理解或有偏差，施工成果很可能和設計意圖存在出入[1]。而通過BIM技術直接進行三維設計，實現“所見即所得的”效果，既減少后續工作中人員對圖紙的理解偏差，又實現了施工中設計圖紙的精準表達。

（2）碰撞檢查。消防工程中碰撞的類型有兩種，第一種是設備內部各專業的碰撞，例如管線與機電設備之間的碰撞，第二種是建筑、結構專業與設備專業的碰撞，例如沒有預留孔洞，就會出現管道與墻體的碰撞。對于工程量大且涉及專業比較復雜的工程，僅通過人工審查，不可能準確而高效地找出碰撞點。通過將建筑、結構、機電、水暖等專業的BIM模型整合到一起，進行管線碰撞檢測，運用BIM軟件可以生成碰撞報告。根據碰撞報告確定碰撞部位，對碰撞部位進行優化設計。

（3）規范審查。隨著建筑的復雜化，傳統消防設計審查表現出了效率低、客觀性差等缺點，消防規范設計審查對于保障建筑消防安全具有十分重要的意義。運用BIM相關軟件，建立的三維模型，包含較為全面的建筑信息，如建筑構件的材質、尺寸、防火等級等信息。同時BIM可實時定位消防構件及監控其運行狀態[2]。在軟件中依據規范設置審查條件，經過數據對比，輸出審查報告，設計人員依據審查報告進行設計修繕，實現整個審查過程的高效性和完整性。

2.2 施工建造及驗收階段

（1）模擬施工。模擬施工是指運用BIM技術對項目施工過程進行模擬。將建造過程、施工順序等信息導入信息模型，可以對施工過程進行可視化模擬，利用模擬過程對施工方案進行可行性驗證，優化施工組織設計。技術交底中，BIM三維可視化技術有助于施工人員對整個施工過程的直觀理解。

（2）工程量統計。工程量統計在施工過程中的應用包括進度計量、中期付款等。BIM是一種綜合成本、材料和進度的建筑信息模型。利用REVIT和廣聯達軟件，可以實現一定時期、一定過程的數量、成本統計，并以報表形式呈現。

（3）進度計劃。將BIM與進度計劃相結合，可以模擬施工進度。在BIM模型中加入時間信息，可以形成一個直觀的4D模型，能夠準確反映整個施工過程。BIM4D模型可以實現對整個項目的跟蹤管理，將項目的當前進度與節點模型進行比較，當進度滯后時，及時提出優化方案，并通過仿真施工驗證方案的可行性。同時，BIM模型可以對施工管理過程中的材料準備和人員安排提供精確的指導，實現施工材料的精確配置和人員的合理安排，從而實現施工過程的精細化管理。

（4）竣工驗收。在消防工程竣工驗收階段，消防驗收人員應根據消防驗收評定規則對消防工程各單項按比例抽檢。在工作量較大情況下，需要多名輔助驗收人員協同工作，這種情況下容易出現驗收項目的交叉和遺漏，導致驗收效率不高。驗收過程中因驗收人員的經驗不足，容易出現誤判的情況[3]。在驗收過程中消防驗收人員可以在BIM模型中提前確定好需要驗收的項目，然后指揮輔助驗收人員至現場進行實地驗收，輔助驗收人員通過將現場實際情況與BIM模型作比較，以判斷驗收項目是否符合設計規范，驗收人員同時對驗收項目進行拍照記錄，最終將驗收結果上傳云端，以備日后查驗。

2.3 運營管理階段

（1）維護管理。大型建筑中包含的消防設施數量巨大，消防系統也較為復雜，將BIM技術應用到消防設施的維護管理中，會顯著提高設施維護管理的效率和質量。BIM模型中包含了消防設施的幾何信息和性能信息，利用該模型可以將施工階段的信息傳遞到運維管理階段。運營過程中產生的信息也可以存儲到該模型中，通過此平臺各部門可以共享數據信息，協同合作。

（2）消防救援。BIM技術在火災模擬、現場救援指揮、虛擬消防演習中有著重要的應用。傳統的建筑火災模擬都是通過FDS軟件進行的，此過程首先需要對待測試的建筑進行建模，建模過程中輸入的參數較為模糊，其精度與實際情況有較大的差異，不能準確反應火災發生時建筑的真實情況。而BIM模型中包含著建筑的所有空間信息、材質信息、周圍環境信息等，無需二次建模，只需將BIM模型直接轉化為火災模型，就可以實現對火災情況的模擬。再借助BIM的三維漫游功能可以實現救援路徑、疏散路徑的規劃。通過BIM模型對火災的模擬，可以幫助人們了解火災來臨時建筑的宏觀情況，對疏散路徑有一個正確的認識，以提高人們應對災害的能力。

3 結語

消防施工工程一直以來在機電安裝工程中難度較高，其涉及給排水、暖通、電氣等多個橫向專業，極易在施工過程中同其他專業發生摩擦。隨著BIM技術的逐漸成熟，通過一系列的預施工，預處理技術，可以在開始施工前有效地避免多專業相互干擾的弊端。