BIM技术在建筑消防安全管理中的运用

赵志军

摘要：伴随着我国城市化进程的逐步加快，越来越多的建筑物随之产生，然而各类建筑物虽然为人们的生产及生活提供了很大的便利，但同时也容易引发火灾隐患。此时，仅仅采用传统的消防安全管理模式已经难以促使当下的消防安全要求得到满足，以BIM技术为代表的信息化管理模式应用而生。本文主要对BIM技术的定义及特点加以概述，阐述BIM技术下建筑消防安全管理系统的构建，并提出BIM技术在建筑消防安全管理中的应用策略。

关键词：BIM技术;建筑消防;安全管理

一、BIM技术的应用优势

1、BIM的定义及特点

（1）BIM的定义

关于BIM的定义，在不同的国家和地区存在着一定的不同，造成这一现象的主要原因在于BIM技术在不同国家和地区的发展和应用情况各有不同，现阶段，尤以美国BIM标准中对BIM技术的界定最具代表。美国BIM标准中将BIM技术界定为，工程项目与建筑设施的全生命周期内，通过对设施的物理及功能等方面的特点加以数字化描述，构建一个可视化的数据库，在这个数据库中可以为设施从计划建设制定模型到建设完成投入使用的整个周期中各项计划和决策给予一定的信息支持，BIM数据库中的信息由参与项目的各方组织和人员进行录入、提取、补充、更新、修正等，也有助于项目各个参与方相互协作。

（2）BIM的特点

（1）可视化

使用BIM技术可以用三维立体的形式对建筑进行展现，而且不只是外部结构，就连内部结构也可以一目了然。相对传统的工程图纸来说，BIM技术让工程项目的建筑模型可视化程度大大提高，更加便于工程的建设和管理。

（2）模拟性

BIM技术具有模拟性，可以通过现有的数据对工程项目不同阶段的进程和状况进行预估和模拟，从而为工程项目的各项决策提供依据，便于建设方案的完善和优化，提高资源利用率，促进工程进度的推进。

（3）协调性

一个工程项目涉及到的参与方往往数量很多，在工程项目的不同方面和不同阶段参与的人员和组织都各有不同。工程项目是一个整体连贯的大项目，因此就需要众多的参与方协调合作，才能提高工程建设的效率。BIM技术正是提高各方协调性的有力工具。

（4）信息完整性

BIM技术建立的数据库收集的是工程项目各个阶段的所有信息，而且是可以实时更新的，数据的完整性高。

2、BIM技术在建筑消防安全管理中的应用优势

（1）可视化管理

BIM技术将传统的二维工程图纸升级成三维立体的可视化建筑模型，可以让人更加直观和系统的了解建筑的外部和内部结构。在消防管理方面，BIM技术可以帮助模拟火灾发生后的逃生和救援路线，进行更加生动有效的模拟演练，勇士也便于建筑内消防器材和逃生通道的管理。一旦发生火灾等突发情况，一方面有利于室内人员选择最佳的逃生方案和路线，一方面有利于消防人员制定最为精准快速的救援路线。

（2）可模拟性

以BIM技术的模拟性为基础，可以将BIM数据库中的建筑信息输入到火灾模拟软件、人员疏散模拟软件中，进行线上的消防演习模拟测试。根据现有的消防应急预案在模拟测试中火灾发展和人员疏散的发挥的作用，可以反馈出现有消防应急预案的优点和不足，进而一次为基础进行消防应急预案的改进和优化。

（3）信息的集成与共享

BIM数据库中收集了各类消防设备各类基本信息，如生产日期、使用方法、保质期限等等，除了这些基本信息之外，消防器材的安装信息、故障信息、保养记录、实际使用年限等信息也在消防器材投入使用的过程中补充到数据库中，形成一个实时更新共享的信息库，进而便于消防器材的管理和维护。

二、 BIM技术下建筑消防安全管理系统的构建

在BIM技术下，建筑消防安全管理系统的基本架构可见下图1：

1、数据采集层

一般情况下，建筑消防的数据采集层所采集信息主要涵盖以下几个方面：

第一，采集一些关于建筑工程项目方面的信息数据，对所采集到的信息数据加以归纳整合，并充分借助BIM技术，合理进行建筑模型的构建。类似于真实的建筑，这种模型所涉及到的实体信息也涵盖门窗、楼梯等等。

第二，针对安装在建筑中极易引发火灾的场所或设施的传感器进行信息数据的采集与整理。比如天然气开关阀门处通常会安装有一氧化碳浓度传感器等等。

第三，针对建筑内部某些危险源信息或者消防设施等，可以通过使用RFID及移动设备等进行相关信息数据的实时采集。

2、数据模型层

数据模型层即对建筑中各种类型的信息数据进行采集整理，从而实现对集成化的建筑安全信息模型的建立。一般情况下，这种模型所涵盖的内容如下：第一，能够满足建筑实体结构的3D信息模型，并集直观反映三维可视化信息、便于各工作单位及时获取建筑消防安全信息等功能于一身;第二，在建筑整个生命周期内，建筑安全信息参数化模型的建立能够促使其信息管理得以实现。通过利用BIM信息数据库能够在一定程度上将更多的建筑本体信息第一时间提供给建筑消防数据库，建筑消防数据库还能向BIM信息数据库反馈相应的数据信息。建筑消防数据库与BIM信息数据库的结合不仅有助于将建筑消防工程的施工時间进一步缩短，还能促进建筑消防水平的提升。

3、数据分析层

数据分析层主要涵盖危险源数据检查、数据对比、对消防设备方面的数据加以分析等内容。其中，在对危险源数据进行检查和对比过程中，可以借助以下几种方式：通过使用Autodesk公司设计的一款名为REVIT的软件，对BIM安全信息模式和电子标签等进行交互使用，从而自行对危险源信息数据进行检查、对比及分析。倘若危险源的风险性比较高，那么不仅仅要第一时间报警，还应利用无线网络，向消防部门发送危险源的具体位置信息;在对建筑构件或者其他的消防设备进行分析时，应及时进行相关信息数据的更新。另外，还可以将已经载入的消防设备方面的信息作为重要参考依据，对应急灯供电情况等展开探讨。

4、数据应用层

通过借助数据应用层，不但有助于实现对建筑危险源的实时动态化监督与控制，还能促使建筑消防设计、火灾及应急疏散模拟等策略更加优化。基于BIM技术对建筑消防的危险源进行动态监控的关键就在于，用户首先需要采用BIM信息模型对建筑危险源加以及时有效处理，依据实际状况有针对性的分析建筑工程可能存在的潜在性危险源或隐藏的危险源。对建筑消防设计的优化也即结合建筑物的实际情况，以自动化控制、传感器技术等为依据，合理进行消防安全防火系统的设计。从某种意义来讲，模拟火灾与应急疏散最重要的任务就在于合理制定消防应急预案。一旦有火灾发生，如何能够及时依据现场情况制定出科学合理的消防应急或求援方案，必将会促使消防救援工作得到顺利进行。在进行火灾模拟时，当务之急就应对建筑实体信息和建筑消防安全信息等进行充分了解，然后再根据建筑物内部的火势状况进行火灾模拟;在对应急疏散进行模拟时，应首先预估建筑内部火灾点疏散人员的数量，及时评估出疏散速度以及疏散人员需要花费的时间，并制定出科学合理的火灾疏散应急方案。

5、数据用户层

在数据用户层，建筑施工单位、政府消防部门以及物业管理部门等是其重要的用户，在这一用户层，充分利用BIM技术进行建筑消防安全管理系统的构建，将不同部门间的工作信息相串联，充分发挥信息共享及信息实时更新等功能，不仅能够促使各方对于建筑消防安全方面的信息诉求得到满足，还能更好地为建筑消防安全提供保障。

三、 BIM技术在建筑消防安全管理中的应用策略

1、加强消防设备的日常管理

火灾难以预测。建筑物内部一旦发生火灾，安置在建筑物内部的消防设备对于火势的初步控制就十分关键了。合理的消防设备布置可以在火灾发生的初期起到阻止火势快速蔓延的作用，进而在一定程度上减小火灾带来的损失。因此，我们必须确保建筑内部的消防设备随时处于正常可用的状态。要做到这一点，就必须对建筑内的消防设备进行定期的检查和正确的维护，一旦发现消防设备损坏、消防通道堵塞等情况，必须马上上报处理，将消防设备的检查作为日常的工作，不能流于形式。

2、制定科学的火灾应急预案

通过BIM数据库结合火灾模拟软件和人员疏散模拟软件模拟测试火灾发生后消防应急预案的效果，然后根据模拟测试的结果，对现有的消防应急预案进行完善。科学完善的火灾应急预案可以在火灾发生时很大程度上的阻止火势巡视发展以及知道人员快速疏散，进而减小火灾造成的人员及财产损失。

3、加强对人们的消防安全教育

传统的消防演习难以模拟出火灾的真是场景，参与演习的人員缺乏真实感和紧迫感，导致消防演习的效果大打折扣。而利用BIM技术结合火灾模拟软件和人员疏散模拟软件，可以制作出三位虚拟的火灾场景，更加直观生动。将这些场景制作成消防演习宣传材料和教育材料，可以更加简单有效的提高人们的消防安全意识和消防安全知识。一旦发生火灾，人们可以更加熟练的进行应对，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关重要且专业性高，还需要各个部门协同合作共同关注。因此在工程项目建设完成后的运维阶段，需要专门针对消防安全管理制定严格的管理标准和责任制度，将消防安全管理的任务和责任具体落实到部门甚至个人。通过BIM技术建立消防协同管理平台，有助于各个部门共同且有序的进行消防安全管理，使信息的传递、协调。

参考文献

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[3]赵盈盈.BIM技术在高层建筑消防安全管理中的集成应用[J].住宅与房地产，2018（34）：112-113.