BIM技術在建筑消防安全管理中的運用

趙志軍

摘要：伴隨著我國城市化進程的逐步加快，越來越多的建筑物隨之產(chǎn)生，然而各類建筑物雖然為人們的生產(chǎn)及生活提供了很大的便利，但同時也容易引發(fā)火災隱患。此時，僅僅采用傳統(tǒng)的消防安全管理模式已經(jīng)難以促使當下的消防安全要求得到滿足，以BIM技術為代表的信息化管理模式應用而生。本文主要對BIM技術的定義及特點加以概述，闡述BIM技術下建筑消防安全管理系統(tǒng)的構建，并提出BIM技術在建筑消防安全管理中的應用策略。

關鍵詞：BIM技術;建筑消防;安全管理

一、BIM技術的應用優(yōu)勢

1、BIM的定義及特點

（1）BIM的定義

關于BIM的定義，在不同的國家和地區(qū)存在著一定的不同，造成這一現(xiàn)象的主要原因在于BIM技術在不同國家和地區(qū)的發(fā)展和應用情況各有不同，現(xiàn)階段，尤以美國BIM標準中對BIM技術的界定最具代表。美國BIM標準中將BIM技術界定為，工程項目與建筑設施的全生命周期內，通過對設施的物理及功能等方面的特點加以數(shù)字化描述，構建一個可視化的數(shù)據(jù)庫，在這個數(shù)據(jù)庫中可以為設施從計劃建設制定模型到建設完成投入使用的整個周期中各項計劃和決策給予一定的信息支持，BIM數(shù)據(jù)庫中的信息由參與項目的各方組織和人員進行錄入、提取、補充、更新、修正等，也有助于項目各個參與方相互協(xié)作。

（2）BIM的特點

（1）可視化

使用BIM技術可以用三維立體的形式對建筑進行展現(xiàn)，而且不只是外部結構，就連內部結構也可以一目了然。相對傳統(tǒng)的工程圖紙來說，BIM技術讓工程項目的建筑模型可視化程度大大提高，更加便于工程的建設和管理。

（2）模擬性

BIM技術具有模擬性，可以通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對工程項目不同階段的進程和狀況進行預估和模擬，從而為工程項目的各項決策提供依據(jù)，便于建設方案的完善和優(yōu)化，提高資源利用率，促進工程進度的推進。

（3）協(xié)調性

一個工程項目涉及到的參與方往往數(shù)量很多，在工程項目的不同方面和不同階段參與的人員和組織都各有不同。工程項目是一個整體連貫的大項目，因此就需要眾多的參與方協(xié)調合作，才能提高工程建設的效率。BIM技術正是提高各方協(xié)調性的有力工具。

（4）信息完整性

BIM技術建立的數(shù)據(jù)庫收集的是工程項目各個階段的所有信息，而且是可以實時更新的，數(shù)據(jù)的完整性高。

2、BIM技術在建筑消防安全管理中的應用優(yōu)勢

（1）可視化管理

BIM技術將傳統(tǒng)的二維工程圖紙升級成三維立體的可視化建筑模型，可以讓人更加直觀和系統(tǒng)的了解建筑的外部和內部結構。在消防管理方面，BIM技術可以幫助模擬火災發(fā)生后的逃生和救援路線，進行更加生動有效的模擬演練，勇士也便于建筑內消防器材和逃生通道的管理。一旦發(fā)生火災等突發(fā)情況，一方面有利于室內人員選擇最佳的逃生方案和路線，一方面有利于消防人員制定最為精準快速的救援路線。

（2）可模擬性

以BIM技術的模擬性為基礎，可以將BIM數(shù)據(jù)庫中的建筑信息輸入到火災模擬軟件、人員疏散模擬軟件中，進行線上的消防演習模擬測試。根據(jù)現(xiàn)有的消防應急預案在模擬測試中火災發(fā)展和人員疏散的發(fā)揮的作用，可以反饋出現(xiàn)有消防應急預案的優(yōu)點和不足，進而一次為基礎進行消防應急預案的改進和優(yōu)化。

（3）信息的集成與共享

BIM數(shù)據(jù)庫中收集了各類消防設備各類基本信息，如生產(chǎn)日期、使用方法、保質期限等等，除了這些基本信息之外，消防器材的安裝信息、故障信息、保養(yǎng)記錄、實際使用年限等信息也在消防器材投入使用的過程中補充到數(shù)據(jù)庫中，形成一個實時更新共享的信息庫，進而便于消防器材的管理和維護。

二、 BIM技術下建筑消防安全管理系統(tǒng)的構建

在BIM技術下，建筑消防安全管理系統(tǒng)的基本架構可見下圖1：

1、數(shù)據(jù)采集層

一般情況下，建筑消防的數(shù)據(jù)采集層所采集信息主要涵蓋以下幾個方面：

第一，采集一些關于建筑工程項目方面的信息數(shù)據(jù)，對所采集到的信息數(shù)據(jù)加以歸納整合，并充分借助BIM技術，合理進行建筑模型的構建。類似于真實的建筑，這種模型所涉及到的實體信息也涵蓋門窗、樓梯等等。

第二，針對安裝在建筑中極易引發(fā)火災的場所或設施的傳感器進行信息數(shù)據(jù)的采集與整理。比如天然氣開關閥門處通常會安裝有一氧化碳濃度傳感器等等。

第三，針對建筑內部某些危險源信息或者消防設施等，可以通過使用RFID及移動設備等進行相關信息數(shù)據(jù)的實時采集。

2、數(shù)據(jù)模型層

數(shù)據(jù)模型層即對建筑中各種類型的信息數(shù)據(jù)進行采集整理，從而實現(xiàn)對集成化的建筑安全信息模型的建立。一般情況下，這種模型所涵蓋的內容如下：第一，能夠滿足建筑實體結構的3D信息模型，并集直觀反映三維可視化信息、便于各工作單位及時獲取建筑消防安全信息等功能于一身;第二，在建筑整個生命周期內，建筑安全信息參數(shù)化模型的建立能夠促使其信息管理得以實現(xiàn)。通過利用BIM信息數(shù)據(jù)庫能夠在一定程度上將更多的建筑本體信息第一時間提供給建筑消防數(shù)據(jù)庫，建筑消防數(shù)據(jù)庫還能向BIM信息數(shù)據(jù)庫反饋相應的數(shù)據(jù)信息。建筑消防數(shù)據(jù)庫與BIM信息數(shù)據(jù)庫的結合不僅有助于將建筑消防工程的施工時間進一步縮短，還能促進建筑消防水平的提升。

3、數(shù)據(jù)分析層

數(shù)據(jù)分析層主要涵蓋危險源數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)對比、對消防設備方面的數(shù)據(jù)加以分析等內容。其中，在對危險源數(shù)據(jù)進行檢查和對比過程中，可以借助以下幾種方式：通過使用Autodesk公司設計的一款名為REVIT的軟件，對BIM安全信息模式和電子標簽等進行交互使用，從而自行對危險源信息數(shù)據(jù)進行檢查、對比及分析。倘若危險源的風險性比較高，那么不僅僅要第一時間報警，還應利用無線網(wǎng)絡，向消防部門發(fā)送危險源的具體位置信息;在對建筑構件或者其他的消防設備進行分析時，應及時進行相關信息數(shù)據(jù)的更新。另外，還可以將已經(jīng)載入的消防設備方面的信息作為重要參考依據(jù)，對應急燈供電情況等展開探討。

4、數(shù)據(jù)應用層

通過借助數(shù)據(jù)應用層，不但有助于實現(xiàn)對建筑危險源的實時動態(tài)化監(jiān)督與控制，還能促使建筑消防設計、火災及應急疏散模擬等策略更加優(yōu)化。基于BIM技術對建筑消防的危險源進行動態(tài)監(jiān)控的關鍵就在于，用戶首先需要采用BIM信息模型對建筑危險源加以及時有效處理，依據(jù)實際狀況有針對性的分析建筑工程可能存在的潛在性危險源或隱藏的危險源。對建筑消防設計的優(yōu)化也即結合建筑物的實際情況，以自動化控制、傳感器技術等為依據(jù)，合理進行消防安全防火系統(tǒng)的設計。從某種意義來講，模擬火災與應急疏散最重要的任務就在于合理制定消防應急預案。一旦有火災發(fā)生，如何能夠及時依據(jù)現(xiàn)場情況制定出科學合理的消防應急或求援方案，必將會促使消防救援工作得到順利進行。在進行火災模擬時，當務之急就應對建筑實體信息和建筑消防安全信息等進行充分了解，然后再根據(jù)建筑物內部的火勢狀況進行火災模擬;在對應急疏散進行模擬時，應首先預估建筑內部火災點疏散人員的數(shù)量，及時評估出疏散速度以及疏散人員需要花費的時間，并制定出科學合理的火災疏散應急方案。

5、數(shù)據(jù)用戶層

在數(shù)據(jù)用戶層，建筑施工單位、政府消防部門以及物業(yè)管理部門等是其重要的用戶，在這一用戶層，充分利用BIM技術進行建筑消防安全管理系統(tǒng)的構建，將不同部門間的工作信息相串聯(lián)，充分發(fā)揮信息共享及信息實時更新等功能，不僅能夠促使各方對于建筑消防安全方面的信息訴求得到滿足，還能更好地為建筑消防安全提供保障。

三、 BIM技術在建筑消防安全管理中的應用策略

1、加強消防設備的日常管理

火災難以預測。建筑物內部一旦發(fā)生火災，安置在建筑物內部的消防設備對于火勢的初步控制就十分關鍵了。合理的消防設備布置可以在火災發(fā)生的初期起到阻止火勢快速蔓延的作用，進而在一定程度上減小火災帶來的損失。因此，我們必須確保建筑內部的消防設備隨時處于正常可用的狀態(tài)。要做到這一點，就必須對建筑內的消防設備進行定期的檢查和正確的維護，一旦發(fā)現(xiàn)消防設備損壞、消防通道堵塞等情況，必須馬上上報處理，將消防設備的檢查作為日常的工作，不能流于形式。

2、制定科學的火災應急預案

通過BIM數(shù)據(jù)庫結合火災模擬軟件和人員疏散模擬軟件模擬測試火災發(fā)生后消防應急預案的效果，然后根據(jù)模擬測試的結果，對現(xiàn)有的消防應急預案進行完善。科學完善的火災應急預案可以在火災發(fā)生時很大程度上的阻止火勢巡視發(fā)展以及知道人員快速疏散，進而減小火災造成的人員及財產(chǎn)損失。

3、加強對人們的消防安全教育

傳統(tǒng)的消防演習難以模擬出火災的真是場景，參與演習的人員缺乏真實感和緊迫感，導致消防演習的效果大打折扣。而利用BIM技術結合火災模擬軟件和人員疏散模擬軟件，可以制作出三位虛擬的火災場景，更加直觀生動。將這些場景制作成消防演習宣傳材料和教育材料，可以更加簡單有效的提高人們的消防安全意識和消防安全知識。一旦發(fā)生火災，人們可以更加熟練的進行應對，快速疏散逃生。

4、完善消防安全管理方式

建筑消防安全管理至關重要且專業(yè)性高，還需要各個部門協(xié)同合作共同關注。因此在工程項目建設完成后的運維階段，需要專門針對消防安全管理制定嚴格的管理標準和責任制度，將消防安全管理的任務和責任具體落實到部門甚至個人。通過BIM技術建立消防協(xié)同管理平臺，有助于各個部門共同且有序的進行消防安全管理，使信息的傳遞、協(xié)調。

參考文獻

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