BIM技術在消防工程中的運用

韓加桂

摘 要：消防工程事關人民群眾的財產與生命安全，建筑消防安全具有重要意義，因此，政府、社會對消防工程的關注度極高。然而，由于消防工程會與建筑中的其他施工項目協同開展工作，因此增加了消防工程施工的難度和復雜性，容易出現專業碰撞，或者施工圖紙、施工方案與建筑結構出現沖突等問題，導致較高的返工率，影響到消防工程的建設進度。基于以上原因，需要在設計階段、施工階段使用BIM技術，構建消防工程的三維立體模型，對設計與施工過程進行優化，協調各專業施工，以提高消防工程建設的效率與質量。

關鍵詞：BIM技術;消防工程;消防安全

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.059

人員密集場所消防等級高，需要功能完善的消控系統，同時也是消防工程建設的重點。現階段，消防工程一般都是在建筑二次裝修或者建筑轉換功能時，需要提高消防等級而開展的消防工程項目。消防工程設有項目部，負責工程建設的所有事務。由于消防工程施工階段與建筑裝修同步進行，在施工過程中就可能會出現作業面有限、各專業碰撞、施工沖突等問題。在工程管理難度提高的同時，需要各專業間高度協同、交叉作業，因此需要使用BIM技術解決上述問題。文章以某商場的消防工程建設為例，進行了BIM技術實際運用的探討。

1 消防工程應用BIM技術前后對比

在未應用BIM技術之前，消防工程管理工作主要借助的是CAD圖紙，管理深度有限，工作流程簡單，已不適用于信息化時代下的消防工程。在BIM技術運用后，消防工程管理模式發生了很大的變化，運用構建的三維數字化模型對消防工程進行可視化、立體化、信息化的管理與控制，是一個集工程設計、工程施工、工程管理，乃至于在工程竣工后可以進行運維管理的綜合性系統。例如，在工程設計階段，運用BIM構建消防工程模型，可對施工過程進行演示，發現施工中可能出現的問題，并在設計階段予以解決;或者在施工過程中運用BIM技術進行消防工程各專業碰撞的模擬與檢驗，進而協調各專業施工，避免碰撞問題發生，以加快施工進度。因此，運用BIM技術可對消防工程進行全生命周期管控，提前預測、評估消防工程建設與運營中可能出現的問題與質量隱患，達到提前預防與治理的效果，進而全面提高消防工程建設的質量與管理效率。BIM技術在消防工程行業得到了廣泛的應用，并取得了顯著的應用效果，具體比對結果如表1所示。

2 BIM技術在消防工程中的應用分析

2.1 工程實例

以某商場二次裝修，消防工程升級改造為例，該商場一共六層，面積共計6 500 m2，需改建為一級耐火等級。需要施工建設的項目有應急疏散、排煙、火災報警、消火栓、自動噴淋等系統，以及設置安全出口、防火門、消防水池等。

2.2 BIM技術在消防工程設計中的運用

2.2.1 構建BIM模型

在消防工程改造中，工程設計需要迎合建筑原有的結構，但是要布置的管線多且過于復雜，進而對各專業之間的協調性有著一定的要求，需要做到設計與實際施工的一致性，盡可能避免出現設計誤差。在使用BIM設計之前，需將消防工程的數據資料、設計圖紙等存儲至BIM數據庫，依據改造商場實際的結構和現場情況，進行消防工程的完善設計，構建出商場消防工程的三維立體模型。通過可視化的工程模型，設計人員可進行各個專業施工的調整，協調各專業間在建筑結構中的位置關系，使管線布局清晰有序，無碰撞現象，并預留出足夠的作業面積。應盡量避免設計圖紙與實際施工之間的沖突矛盾，加快施工進度，以利于商場投入使用后基礎設施的維護工作[1]。

2.2.2 碰撞檢查與技術交底中的運用

第一，由于消防工程的管線覆蓋到整個建筑空間，使其易與建筑中的其他管線和設施出現碰撞問題，引起施工停滯或返工問題，進而影響到消防工程的建設效益。所以，在使用BIM完成工程模型構建后，應借助模型進行碰撞檢驗，出具碰撞報告，明確碰撞點和位置。設計人員依據報告，協調各專業的位置，以消除專業碰撞問題。針對管線眾多的區域，應聯合使用二維、三維視圖進行表達，對現場作業進行精確指導，在最大程度上避免碰撞發生，以降低返工概率。第二，借助模型可視化的特點，可在技術交底過程中運用模型進行直觀展示，使施工相關人員對消防工程有一個更為深入的了解，提高溝通成效，以防止個人主觀意識和理解偏差導致的錯誤認知。使施工相關人員明確自身施工項目與注意事項，并共同探討施工中可能出現的問題及解決對策，從而實現消防工程的高效率、高質量施工。

2.3 BIM技術在消防工程施工中的運用

2.3.1 施工組織管理

消防工程施工過程會與其他建筑施工共同進行，而施工作業面積有限和建筑結構的制約，也提高了對施工組織管理的要求。傳統的施工組織主要依靠管理人員，其根據自身積累的施工組織經驗對施工情形進行預判，個人主觀意識影響較大，使施工方案難以保持完善，再加上施工過程中有眾多的不確定影響因素，從而降低了施工組織管理的效率。所以，可應用BIM技術進行施工過程模擬，檢驗施工計劃有無漏洞，確定施工進度的可行性，并探尋施工中可能出現的問題，提前制定解決方案，以達到改善施工方案的目的[2]。

2.3.2 人、機、物的管理

消防工程施工的組成要素是人、機、物，如果使用人工計算方法，很難精準計算各道施工工序所需的施工材料、機械設備與施工人員，因此無法保障人、機、物的準確及時供應。使用BIM技術搭建三維模型，依據施工工序、專業班組等，將工程量進行分解，然后計算出人、機、物的使用量并明確供應時間，進而制定采購計劃，安排進場時間，實現人、機、物的合理、準確、及時供應。BIM在人、機、物采購、計劃、進場等環節，提供了精確的施工數據，實現了施工資源的精細化管理，并加強了限額領料的執行力度，避免了施工資源的浪費。

2.3.3 現場管理

BIM集成了計算機技術、數據庫技術、網絡通信技術等，使其具備了對施工現場的監管能力，通過移動終端在施工現場拍照，傳遞給BIM系統。使用BIM模型與現場照片進行比對，可及時發現施工現場中的安全管理問題與施工質量問題，并且可將隱蔽工程施工展示出來，實現BIM對施工現場的隨時監測，有利于施工質量問題的改進。

2.4 BIM技術在消防工程運維中的運用

消防工程建設是為了保證建筑的安全性，使其運營維護工作有別于建筑中的其他設施。在消防工程竣工驗收投入使用之后，需對消防工程進行嚴格有效的運維管理，確保消防工程各項設施的可靠運行，可在發生火災后起到應有的作用，以實現消防工程建設的價值。因此，在后期運維工作中，可運用BIM技術構建的消防工程三維數字化模型，為運維工作提供參考與借鑒[3]。

2.4.1 設備檢修保養

商場消防工程中的設備眾多，每個設備都有著規格、使用說明、型號等信息，這些信息都存儲在BIM模型中，可將這些信息上傳至商場的消防控制系統，以作為后期維護的參考。商場維護人員通過設備信息查閱，可對設備有一個全面的了解，然后開展檢修與保養工作，評估設備的運行現狀，及時處置設備的安全隱患，維持設備良好的工作狀態。

2.4.2 緊急疏散

BIM模型是該商場內部結構的真實反映，模型中標明了緊急疏散通道、安全門、逃生路線、防火門等信息，可運用模型進行火災發生后的緊急疏散模擬。根據火災現場人員的位置，可以為其快速計算出最短的逃生路線，以為消防救援提供參考，加快消防救援速度，降低火災傷亡人員數量。

3 結語

BIM技術以其三維數字模型可視化、可模擬、可調整的特點，使其在消防工程全生命周期內具有應用的極大優勢。文章以某商場消防工程改造升級為例，論述了其在設計、施工、后期運維中的運用，明確了其在設計階段可以避免專業碰撞問題;在施工階段的應用，可優化施工組織，強化現場管理力度，極大提高施工管理效率;而在運維中的運用，則為設備檢修維護、火災救援提供了輔助性作用，從而實現了BIM技術對消防工程全生命周期的管控。

參考文獻

[1] 陳遠企.BIM技術在消防工程中的應用[J].機電信息，2020，617（11）：99-100.

[2] 王輝.BIM技術在機電安裝中的應用分析[J].名城繪，2020（4）：1-2.

[3] 楊嬌.BIM技術在安裝工程造價控制中的運用[J].冶金叢刊，2019，4（3）：81-82.