BIM技術(shù)在高層建筑消防安全管理中的應(yīng)用研究

■ 韋海輝 云南普洱市消防救援支隊(duì)

BIM即建筑信息模型，是當(dāng)前建筑領(lǐng)域常用的一種信息化技術(shù)手段。當(dāng)前在城市建筑中，很多高層建筑已成為地標(biāo)級(jí)建筑，而高層建筑無論是用于商業(yè)還是用于住宅，其承載的人流量均比較多，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將會(huì)導(dǎo)致人們的生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重的威脅，所以針對(duì)高層建筑開展消防安全管理工作是非常必要的。傳統(tǒng)的消防安全管理缺乏協(xié)同性，容易在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，并且傳統(tǒng)消防安全管理缺乏對(duì)安全事故風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警，一般均屬于事后管理，這種管理方式顯然已不適應(yīng)當(dāng)前的管理要求。BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性和可視化的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高層建筑消防安全的有效管理，彌補(bǔ)既往傳統(tǒng)管理模式之不足，因此，需要對(duì)BIM技術(shù)在高層建筑消防安全管理中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究。

一、BIM及高層建筑消防安全管理概述

（一）BIM的概念及特點(diǎn)

BIM（Building Information Modeling）被稱為建筑信息模型。美國(guó)IFC將其定義為：BIM是一種同時(shí)具備功能特性以及物理特性的數(shù)字信息建筑模型，此模型主要的服務(wù)對(duì)象便是工程項(xiàng)目的全壽命周期，在整體工程項(xiàng)目中可對(duì)項(xiàng)目信息進(jìn)行集成和共享。BIM理論的具體內(nèi)涵可從兩方面進(jìn)行解釋：第一方面，BIM能夠?qū)⑦^程與結(jié)果統(tǒng)一在一起。其功能特性以及物理特性代表其結(jié)果，BIM實(shí)際效用得以發(fā)揮的基礎(chǔ)則代表其過程。BIM是兼具物理特性和功能特性的一種建筑信息模型。而對(duì)于BIM發(fā)揮作用的基礎(chǔ)而言，主要是對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行輸入、獲得以及修整，體現(xiàn)的正是信息形成的一個(gè)過程，通過此過程，才能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源的集成和共享，因此，BIM能夠?qū)⑦^程與結(jié)果統(tǒng)一在一起。第二方面，BIM能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行多維模擬。BIM通過3D動(dòng)態(tài)技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行建立，并新增了高這一維度，整體模型更具立體感，并且還可以在此基礎(chǔ)上對(duì)更多的維度進(jìn)行增加。就高層建筑消防安全管理而言，其特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：

1.可視化

在高層建筑消防安全管理工作中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠開展立體化模型設(shè)計(jì)，可將高層建筑的各類消防信息匯集于立體化模型之中，并通過該模型反映出來，有助于消防安全管理工作人員能夠?qū)Ω邔咏ㄖ赖姆椒矫婷孢M(jìn)行了解，從而通過分析各方面消防信息做出合理化決策。

2.模擬性

高層建筑消防的各類情況均可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行考慮，并且還能夠?qū)Ω黝惽闆r進(jìn)行模擬，消防安全管理工作人員能夠依照設(shè)計(jì)開展模擬，從而在模擬過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)消防安全設(shè)計(jì)存在的缺陷，進(jìn)一步對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，從而保證消防安全設(shè)計(jì)合理，通過合理的設(shè)計(jì)能夠縮短消防救援時(shí)間。

3.協(xié)調(diào)性

高層建筑若發(fā)生火災(zāi)事故將會(huì)造成嚴(yán)重的損失，科學(xué)合理的消防設(shè)計(jì)和救援方案十分重要。通過BIM的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性，消防安全管理工作人員可以根據(jù)高層建筑實(shí)況制定具體可行的方案。在開展消防安全管理工作中，可能會(huì)與其他管理人員開展的工作存在沖突，通過BIM的協(xié)調(diào)性特點(diǎn)能夠與各管理人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而保證消防安全工作順利開展。

4.優(yōu)化性

高層建筑消防性能容易受救援復(fù)雜度、信息以及時(shí)間等條件制約，若發(fā)生火災(zāi)事故，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息會(huì)比較復(fù)雜，并且消防設(shè)備是否完備也需要管理人員了解，但若采取傳統(tǒng)的消防安全管理模式，將無法全面掌握各類信息，導(dǎo)致防火、滅火工作受到嚴(yán)重影響，而通過應(yīng)用BIM技術(shù)則能夠?qū)⒏黝悘?fù)雜的信息進(jìn)行整理和優(yōu)化，使消防安全管理人員能夠?qū)@些信息進(jìn)行全面了解和掌握，從而有利于火災(zāi)的防控。

（二）高層建筑消防安全管理概述

高層建筑消防安全管理顧名思義主要是針對(duì)高層建筑消防安全開展的管理活動(dòng)，由于高層建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜化，且人員比較集中，發(fā)生火災(zāi)的可能性大，故針對(duì)高層建筑開展消防安全管理工作是非常必要的。近年來，全國(guó)范圍內(nèi)高層建筑火災(zāi)起數(shù)日益增加，火災(zāi)防控難度日益加大。2021年8月1日《高層民用建筑消防安全管理規(guī)定》正式施行，從部門規(guī)章層面明確了高層建筑管理內(nèi)容和法律責(zé)任，體現(xiàn)出各級(jí)各部門對(duì)高層建筑消防安全管理的高度重視。高層建筑消防安全管理工作重點(diǎn)在于分析掌握高層建筑存在的安全隱患，科學(xué)合理排除隱患，避免火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)，平時(shí)還需要制定并執(zhí)行安全管理制度，收集各類風(fēng)險(xiǎn)源信息，加強(qiáng)消防工程的管理等，可見高層建筑消防安全管理的任務(wù)繁多且艱巨，需要采取有效的技術(shù)手段來完成。

（三）高層建筑消防安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

一方面，通過BIM可視化功能可以集成消防設(shè)計(jì)。高層建筑建設(shè)中涉及諸多復(fù)雜方面，導(dǎo)致消防人員開展管道布置時(shí)面臨極大困難，通過BIM技術(shù)能夠采用碰撞測(cè)試確定管線沖突，并通過BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)手段實(shí)現(xiàn)各分項(xiàng)工程的協(xié)商設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)矛盾出現(xiàn)。另一方面，通過BIM技術(shù)能夠?qū)⑾涝O(shè)備信息進(jìn)行集成和共享。采用BIM技術(shù)可對(duì)高層建筑建設(shè)全過程的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，使消防安全管理工作人員能夠全面掌握各類信息，通過對(duì)這些信息的集成和共享，能夠提升信息的利用率，從而有助于管理活動(dòng)，并且由于BIM模型屬于3D虛擬模型，能夠使管理人員對(duì)消防安全的各類信息進(jìn)行全面了解和掌握。此外，BIM模型在開展數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)時(shí)采用了IFC標(biāo)準(zhǔn)，使得該模型具有較強(qiáng)的通用性，可以進(jìn)行跨平臺(tái)操作，還可支持多種消防軟件。

二、高層建筑消防安全管理對(duì)BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)在高層建筑消防設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在開展高層建筑消防設(shè)計(jì)工作時(shí)，可對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。消防安全設(shè)計(jì)一般包含主動(dòng)和被動(dòng)兩類設(shè)計(jì)，主動(dòng)消防設(shè)計(jì)主要指的是火災(zāi)報(bào)警，同時(shí)在火災(zāi)發(fā)生之后開展救援指導(dǎo)工作，包括火災(zāi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及疏散系統(tǒng)等；而被動(dòng)消防設(shè)計(jì)是為了避免火勢(shì)蔓延而采取的一系列措施手段，包括消防通道、防火等級(jí)等內(nèi)容。在開展消防設(shè)計(jì)工作時(shí)，可以通過BIM技術(shù)將消防設(shè)計(jì)內(nèi)容向中心文件同步，并在中心文件開展碰撞試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的不合理之處，進(jìn)而開展設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。此外，還可通過BIM技術(shù)模擬消防設(shè)計(jì)方案，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案問題所在，從而確保設(shè)計(jì)能夠達(dá)到科學(xué)合理的效果。

（二）BIM技術(shù)在應(yīng)急預(yù)案制定中的應(yīng)用

為了能夠使消防安全得到有效保障，消防安全管理人員應(yīng)該針對(duì)可能出現(xiàn)的緊急事件和風(fēng)險(xiǎn)事件制定消防應(yīng)急預(yù)案。傳統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案的效率比較低，導(dǎo)致消防人員開展救援工作的速度受到阻礙，通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用則能夠使應(yīng)急預(yù)案得以有效制定，并通過模擬確保應(yīng)急預(yù)案的合理性，從而為救援工作的開展提供有力依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)能夠與當(dāng)前出現(xiàn)的新技術(shù)有效的融合，為消防安全管理工作提供新的技術(shù)支持。

（三）BIM技術(shù)在智能消防系統(tǒng)中的應(yīng)用

在開展高層建筑消防管理工作時(shí)，需要構(gòu)建消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)體系。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠有效的構(gòu)建消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)體系，還能夠促使消防系統(tǒng)更加智能化，通過BIM技術(shù)能夠?qū)⑾涝O(shè)備所有的相關(guān)數(shù)據(jù)信息匯聚到數(shù)據(jù)庫之中。隨著高層建筑消防安全管理工作的不斷開展，新的數(shù)據(jù)信息會(huì)接連不斷地匯聚到該數(shù)據(jù)庫之中，通過數(shù)據(jù)庫能夠?qū)?shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換至傳感器以及自動(dòng)控制裝置等智能消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之中，從而形成中央處理器。若火災(zāi)突發(fā)，則中央處理器便會(huì)自動(dòng)分析、科學(xué)調(diào)取消防設(shè)施信息，依據(jù)火災(zāi)實(shí)情啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，進(jìn)而使智能消防系統(tǒng)能夠有效控制火情。

三、結(jié)語

綜上所述，在開展高層建筑消防安全管理工作中，需要采取有效的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)消防安全管理的效果和效率。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)消防安全的信息化管理，達(dá)到消防安全管理的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高層建筑火災(zāi)事故的防控有著重要作用。