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消防工程作为建筑施工的重要一环,贯穿建筑设计、施工及运营维护整个生命周期,当前bim技术在建筑工程中的应用逐渐增多,如何利用BIM技术提升消防设计、施工验收、消防安全管理,进而提高建筑的整体消防安全水平?

1.消防设计复核

与传统CAD绘图相比,BIM模型是一种高度可视化的工具,建设工程审核人员可以从任一角度查看专业的三维模型,借助BIM模型,复核人员能够将更多精力集中于技术性审查,提高设计审查的效率和准确性。

传统审核模式需要逐一测量建筑之间的防火间距,消防车道宽度、转弯半径、场地坡度等等参数,通过BIM模型审核人员只需要合理设置审查规则,软件就可以自动计算出相应参数指标并与设置的规范极限值进行比较并自动标注出不符合规定的设计,大大简化复核流程,提高审批的效率。

2.消防设计优化

随着人们对工程建设项目规模的需求日益扩大,追求的结构形式与建筑外观愈加复杂,企业和项目都面临着巨大的风险问题,尤其是消防风险。比如一些体量较大的商业综合体,其内部往往需要设置数目众多的中庭共享空间来营造宽敞明亮的购物空间,建筑设计师还可以利用BIM模型对防火分区划分,疏散走道宽度、楼梯位置等进行分析和优化,极大的提高了消防设计的质量和设计效率。

3.特殊消防设计分析

随着我国经济的快速发展,近年来出现了城市综合体、候机车船楼等大型交通枢纽,这些建筑因使用功能的需要,具有体量及空间巨大等特点,往往难以按照现行规范进行防火设计,此类建筑通常需要采用消防性能化设计的方法,通过软件火灾模拟来分析建筑的安全性。

BIM模型是数字化的建筑中用虚拟建筑构件表达现实中建筑物的构件,所有内容都是以独有的构件形式存在,比如墙、梁、楼板、屋顶、门、窗等。每个构件都有相应的尺寸与信息内容,将建筑信息模型直接转换为火灾模型以提高软件模拟火灾的精确性及可信度,并大大节省二次建模的时间提高建模效率。

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4.协助后期消防运营管理

现阶段消防运营管理存在最严重的两大问题:运营阶段与前期的"信息断流"问题及运维过程中的各数据之间"信息孤岛"问题。设计阶段一套消防设计理念及策略,运营阶段又是另一套理念及策略。

对于大型的建筑单位如机场、火车站、游乐场等人员密集场所,消防运营管理需要面对各式各样的部门,紧急情况下往往无法及时沟通。BIM模型的所存储的建筑物信息,不仅包含建筑物的几何信息,还包含大量的建筑性能信息,利用该模型可直接将运营前期的建筑信息直接传递到运营阶段,根据具体运营方的管理要求创建基于BIM模型的操作平台,该平台储存了运营过程的全部数据信息,消防运营管理部门可根据实际需求基于BIM技术定制以下应用:

1)消防设备状态监测联动控制

通过第三方设备建立统一的通讯接口采集建筑内所有消防设备的运行参数及状态信息,如消防给水管网压力,消防供电设备,消防水泵/风机的运行参数及状态等,这些信息被完整准确的存储在BIM模型内,方便运营方各部门各专业人员通过统一平台进行监控管理。

2)火灾工况模拟分析

对建筑内火灾发生的过程和人员疏散的模拟分析,是数字化预案制定的一个必要环节。建筑消防设计阶段已对建筑进行了火灾场景仿真,仿真结果可直接使用。建筑在使用过程中,如出现建筑结构、功能和建筑材料的变化,数据库内的新兴可同步更新,再进行火灾场景仿真也变得较为便捷。

3)数字预案表达与检验

利用BIM虚拟现实技术,为数字化预案提供多维的表达方式,建筑火灾模拟过程可直观的显示,便于公众人员快速理解并熟悉预案。

5.辅助消防救援指挥

缩短消防人员到达火灾现场的时间,是扑灭大型公共建筑初期火灾、防止小火酿成大灾的关键,这一点对人员密集的大型公共建筑尤为重要。

大型公共建筑作为消防重点单位,进入火灾状态后,城市消防指挥中心可在BIM数据库中提取建筑空间结构后,在虚拟的城市平台内显示建筑所在地点、周边路况、消防车道、消防水泵位置、火警所在位置等信息。信息的传递与提取均采用BIM数据格式,救援信息可在各个平台间快速、无损的传递,相关救援人员可通过BIM模型直接查看所需内容。

BIM技术在建筑工程中的应用,让各类信息能快速准确的传递与查阅,进一步缩短了从火灾报警、消防部门接警出警、救援人员到达现场展开救援工作的时间,提高指挥中心的快速接警能力和消防部队的火灾救援效。



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