基于BIM技术的大型公共建筑应急疏散管理研究★

汪再军　李露凡

(上海建科工程咨询有限公司,上海　200032)



基于BIM技术的大型公共建筑应急疏散管理研究★

汪再军李露凡

(上海建科工程咨询有限公司,上海200032)

从大型公共建筑空间应急疏散技术、应急疏散模拟软件和BIM技术发展三个方面，分析了BIM技术应用于应急疏散中的可行性及必要性，并制定了应急管理BIM模型建设范围、深度及参数信息标准，为实现应急疏散三维模拟奠定了基础。

公共建筑，BIM，应急疏散

随着国内大型建筑数量在不断增加，建筑发生火灾时的人员安全疏散成为重要问题。同时，BIM技术在建筑行业中的应用势头越来越强劲，在设计和施工方面无论是理论还是实践都有了一定的发展，但至今BIM技术与安全疏散的结合研究少之又少。

目前，虚拟现实技术已无处不在，如医疗、商业、影院等行业随处可以看到虚拟现实技术的应用。近年来，随着气候变暖，多种自然灾害频繁发生，与此同时，随着技术的发展，人为灾害也屡屡出现。因此，在灾害灾难发生时如何能做到有效救援，减少人员财产损失，通过各项研究及实践证明，虚拟现实技术的应用可大大降低灾害中的损失。因而，基于BIM技术的大型公共建筑应急疏散模拟研究是工程建设人员必须面对且急需解决的课题。

1　公共建筑应急疏散研究现状

目前，基于多智能体的大规模应急疏散控制系统、基于GIS的应急疏散系统、各种应急疏散仿真模拟以及一些基于定位的应急疏散系统等方面的应用与研究很多，牵涉到的技术也多种多样，主要包括：多智能体技术、GIS地理信息系统技术、计算机仿真技术、室内外无缝定位技术和虚拟现实技术等。近年来，火灾应急疏散模拟软件研究最广泛的为Pathfinder，不但具有一套完善且成熟的基于BIM模型的逃生分析流程，还可以通过对建筑的BIM模型进行系统性分析，加载逃生路径和设置疏散人数并研究参数设置，得到疏散时间、疏散轨迹、疏散口人数曲线图和区域人数变化曲线图，最终，形成基于BIM的应急疏散具体实施方案。通过对模拟得到的数据及图表进行分析，有助于工程设计师优化出口位置及疏散宽度，提升人员疏散的效率，降低人员财产损失。但是，此软件的模拟看似是三维模拟，其实只是视觉上的三维，本质还是二维模拟，在实际应用时可能会带来不可估量的风险。

2　BIM技术在紧急疏散中应用的必要性分析

BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，为后期运营的有效管理打下了坚实的基础。随着人们对大型公共场所的向往，同时对自身安全的要求越来越高，公共场所的紧急疏散问题逐渐突出，鉴于BIM技术的快速发展及其表现出的优势，应用BIM技术解决紧急疏散问题是非常有必要的。

2.1BIM技术在安全紧急疏散中的特点

1)BIM技术可提供精确、全面的建筑信息。2)BIM技术可提供建筑物中每个构件的相关数据信息，结合BIM模型的可视化，通过BIM技术的动态模拟，人们可清晰、快速的了解紧急疏散现场环境信息，有利于人们对疏散空间环境的了解，为疏散方案的制定打下坚实的基础。3)BIM模型不但可以提供精确的建筑物本身构件及建筑物内静止的设施设备的相关信息，采用一定的技术，还可追踪与检测流动人群、流动设施设备及温度等动态信息。当出现突发事件时，BIM模型能够实时更新数据信息，根据更新的数据信息可统计各时间段各出口位置的人员流动情况，有利于优化紧急疏散方案。

2.2BIM技术在紧急疏散中的优点

1)BIM模型具有真实性和精确性，模拟环境与实际环境很相似，基本保持一致，并且采用BIM技术可分析建筑物已使用年限对紧急疏散效果的影响。2)BIM技术可提高工作效率并优化原有的工作流程。3)BIM技术可优化运营管理中繁琐的组织架构，便于处于不同等级人员的沟通交流与协作。

3　基于BIM的公共建筑应急疏散技术研究

由上文可知，通过BIM技术可更好地实现公共建筑灾害人群应急疏散，下面细述BIM技术在公共建筑应急疏散中的应用。

3.1公共建筑应急疏散管理BIM模型建设范围、深度及参数信息标准

本研究利用Revit软件构建某大型公共建筑模型，在整个建模过程中收集并标识火灾模拟中所需要的相关信息，如：建筑材料、构件等必须达到一定的防火性能。BIM模型经过处理导入模拟软件后，模型中的相关性能参数会自动映射为火灾参数，这些参数是整个火灾模拟的基础，起着至关重要的作用。

为了满足疏散管理目标要求，需要进一步对一般BIM模型进行完善及简化，设置公共建筑应急疏散管理BIM模型构建范围、深度及参数信息标准，以保证达到公共建筑应急疏散模拟真实性的效果。

1)BIM模型建设范围。其中，建筑专业建模范围：墙体、构造柱、门、窗、屋顶、楼梯及栏杆、台阶和坡道；结构专业建模范围：梁、板、柱、结构墙和钢结构；MEP专业建模范围：风管(排风管、进风管)、水管(排水管、给水管、消防管)、信息管、强弱电、报警系统、消防系统、末端设备和大型机电设备。

2)BIM模型建设深度。BIM模型的细致程度(Level of Details，简称LOD)，被定义为5个等级，每个等级对应不同的建模深度，等级越高，建模越精细。为了满足疏散模拟，将进行灾害安全疏散BIM模型建设深度定位为等级LOD500。

3)BIM模型参数信息。为了保证模拟与现实的更贴切性，BIM模型中包含的每个构件都要有对应的属性信息，如：尺寸、物理特性等。当简化的BIM模型导入模拟软件后，每个构件的属性参数信息都会自动映射为火灾参数，为建筑设计师制定疏散方案提供数据基础。

3.2基于BIM的公共建筑应急疏散管理

结合BIM模型和应急疏散模拟软件功能两者的优势，按照上述应急疏散管理BIM模型建设范围、深度及参数信息标准进行模型构建，模型经过一定技术的处理后导入模拟软件进行大型公共建筑应急疏散模拟，这将会达到很好的效果。

4　结语

公共建筑物人群应急疏散是建筑物后期运营管理中不可忽视的内容，本文结合BIM技术的优点及公共建筑物应急疏散的研究现状，制定了应急管理BIM模型建设范围、深度、参数信息标准。希望以后做进一步的探究，解决疏散模拟软件与BIM模型有效结合的难题，使应急疏散模拟真正实现三维化，更接近现实，最终找到更准确、更有效的大型公共建筑应急疏散管理方案。

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The research of public space emergency evacuation management based on BIM★

Wang ZaijunLi Lufan

(Shanghai Construction Engineering Consulting Co., Ltd, Shanghai 200032, China)

Discussed from the three aspects of large public buildings space emergency evacuation, emergency evacuation simulation software and BIM technology development, and analyzed the feasibility and necessity of the application of the BIM technology in emergency, developped the range, depth, and emergency management BIM model construction parameter information standards, to laid the foundation for the realization of the three-dimensional simulation of emergency evacuation.

public buildings, BIM, emergency evacuation

1009-6825(2016)25-0220-02

2016-06-24★：上海市科学技术委员会科研计划课题：房屋建筑工程信息模型运营管理应用技术研究和示范(项目编号：15DZ1203404)；面向低碳智慧园区的工程项目全生命周期管理关键技术研究(项目编号：15DZ1204603)

汪再军(1980- )，男，工程师；李露凡(1990- )，女

TP319

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