BIM技术在建筑消防中的应用分析

李志强

【摘要】近年来，我国的建筑出现火灾事件越来越多，严重损害了人们的生命财产安全，因此，建筑消防工作越来越受到重视。BIM技术作为一项新兴技术，能够很好地解决建筑施工管理过程中遇到的诸多问题，提高建筑产出效率，实现标准化、规范化、精细化管理。本文主要介绍BIM技术的概念，分析BIM技术在建筑消防中的应用优势，最后描述了一种基于BIM技术的建筑消防系统架构。

【关键词】BIM技术；建筑消防；系统架构

随着社会的发展，我国的基础设施建设有了很大的发展，高层建筑成为当今尝试发展的主旋律，而高层建筑火灾的防控已经成为一个社会性的难题。血淋淋的现实促使人们在建筑消防设施信息管理、消防系统设计等方面不断创新，以提高建筑的消防安全。BIM技术应用在建筑工程的全过程，能够有效防控火灾的发生。

1、BIM技术的概述

BIM是“BuildingInformationModeling”的英文简称，即“建筑信息模型”。它将项目不同阶段的数据全部包括在一个3D的模型中，是目前行业内比较热门的一种集建筑设计、施工、管理于一体的方法。随着BIM技术的不断发展，BIM技术在建筑行业各个方面的应用也越来越普及，然而，现阶段BIM技术在我国建筑消防管理中的应用还处于较低水平。

2、BIM技术在建筑消防中的应用优势

2.1建筑信息直观化

BIM技术主要是将建筑实体以三维形式表达出来的信息技术。BIM技术通过数字信息技术把建筑实体数字化、虚拟化，建立一个大到包含墙面、地板、天花板，小到包含门、窗、楼梯的三维建筑模型。由二维图纸向三维立体模型的转变使建筑信息更加全面、直观。

2.2建筑信息系统化

BIM技术通过对建筑的整个生命周期的数据进行共享，建立了各种数据库实现建筑信息的系统化。同时将灭火器、应急灯等消防设备的型号、状态以及位置等信息实时载入相应的数据库中，尽可能地提供消防设施的原始信息和建筑细节。

2.3建筑信息实时化

建筑在使用的过程中，其内部的功能会根据实际的情况进行重新的布局。消防栓和灭火器等消防设施的位置和数量会进行相应的改变或增减，甚至会改变建筑的疏散通道等重大事项。基于创建的BIM模型，建筑管理人员可以将建筑变更的信息完整准确的在模型内进行实时更新。建筑管理部门和消防部门均可通过该模型共享数据信息，以实现快捷高效的管理。

2.4建筑消防系统再优化

为了对火灾现场进行不同维度的数字预案，要将火灾现场模拟软件接入BIM模型。通过模拟建筑火灾给相关消防设施数据（如灭火器的位置）的选择提供更为科学的依据。BIM技术可与应急疏散预案软件（如BuildingExoDus）相结合，形成建筑不同方位的应急疏散路线图，从而使得建筑管理人员能够优化火灾应急疏散预案。

3、基于BIM技术的建筑消防管理系统构建

3.1数据采集层

1）对建筑工程项目的相关数据进行采集，然后利用BIM技术建立建筑模型。该模型是一种实体数字模型，与实际建筑一样包括梁柱、门窗、楼梯等实体信息。2）采集安装在建筑中容易发生火灾的场所或设施的传感器的信息数据，比如温度传感器安装在建筑内的电源插口及电源开关处，一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器安装在天然气开关阀上。如图 2 所示，传感器采集的信息数据由转换芯片将模拟信转换成数字信号，再由数据处理单元接收处理后传输给计算机服务器，该计算机服务器对输入的信号进行处理并识别发生火灾的位置，同时结合 BIM 模型信息存储器内所存储的信息计算出最合理的疏散路线。3）通过RFID/移动设备等实时采集建筑内各危险源的信息和消防设施的信息，比如采集建筑中保温材料的热传导率，采集建筑中灭火器的有效期限等。

3.2数据模型层

1）符合建筑实体结构的3D信息模型，该模型具有各种功能，如支持各种观察视图、分层等，便于各个工作单位获得建筑消防信息，提高了三维可视化信息模型的直观性。2）建筑安全信息参数化的信息模型。通过BIM信息数据库和建筑消防数据库的映射，BIM信息数据库为建筑消防数据库提供建筑本体信息，而建筑消防数据库又可以将信息反馈至BIM信息数据库，从而通过BIM信息数据库与建筑消防数据库的交互缩短建筑消防工程施工时间，提高建筑消防水平。

3.3数据分析层

1）危险源数据检查、对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软件，将BIM安全信息模型和电子标签之间的信息数据进行交互，实现危险源信息数据的自动检查、对比和分析。并对危险程度进行分级，对于低风险的危险源使用报警处理，或将危险源位置通过移动终端将具体情况发送给建筑使用人员。对于高风险的危险源除了进行报警处理外，还要将危险源位置信息直接通过无线网络发送给消防部门。2）建筑构件、消防设备等数据分析主要包括：一是实时更新建筑构件、消防设备等信息，如借助于电线线路老化模型，分析建筑电线线路的老化情况；二是借助于实时载入的消防设备的细节信息，分析如灭火器是否过期，消防栓水压、应急灯供电和喷淋头供水等情况。

3.4数据应用层

优化建筑消防设计是指在建筑物实际情况的基础上，结合自动化控制、传感器技术、计算机网络等技术设计出符合消防安全工程学原理的整个防火系统。制定相应的消防应急预案是模拟火灾和应急疏散的主要目的，在实际进行火灾消防时，能够根据现场实际情况和预先制定的消防应急预案，迅速制定出实际的求援方案，为消防部分的消防救援工作提供辅助指导。模拟火灾的关键在于根据建筑的实体信息和建筑消防安全信息，模拟发生火灾时建筑内火灾发生点火势的燃烧和烟气流动状态等。模拟应急疏散的关键在于根据建筑内消防安全信息，以及建筑内火灾点疏散人员的估计疏散速度和估计疏散时间，制定疏散人员的疏散预案，辅助消防救援工作。

3.5数据用户层

数据的用户层主要涉及建筑设计单位、施工单位、政府消防部门以及物业管理部门。通过基于BIM技术的建筑消防管理系统将各个部门的工作信息有机结合起来，并为各方提供信息共享，通过权限设计满足各方对建筑消防安全所需信息的诉求，提高建筑的消防安全。

结语：

综上所述，我国目前的BIM技术在建筑消防领域的应用刚刚起步。我们应当深入挖掘BIM技术在建筑消防领域的潜在价值，构建消防设计、建筑防火、灭火应急救援的综合应用平台。将BIM技术与互联网技术、虚拟现实技术等相结合，提高BIM技术在建筑消防领域的实用价值。

参考文献：

[1]王佳，黄俊杰.BIM技术在建筑消防全生命周期的应用探索[J].建设科技，2015，16（23）：52-53.