BIM技術在高層建筑消防安全管理中的應用研究

■ 韋海輝 云南普洱市消防救援支隊

BIM即建筑信息模型，是當前建筑領域常用的一種信息化技術手段。當前在城市建筑中，很多高層建筑已成為地標級建筑，而高層建筑無論是用于商業還是用于住宅，其承載的人流量均比較多，一旦發生火災事故，將會導致人們的生命財產安全受到嚴重的威脅，所以針對高層建筑開展消防安全管理工作是非常必要的。傳統的消防安全管理缺乏協同性，容易在某一環節出現紕漏，并且傳統消防安全管理缺乏對安全事故風險的預警，一般均屬于事后管理，這種管理方式顯然已不適應當前的管理要求。BIM技術具有協調性和可視化的特點，能夠實現對高層建筑消防安全的有效管理，彌補既往傳統管理模式之不足，因此，需要對BIM技術在高層建筑消防安全管理中的具體應用進行探究。

一、BIM及高層建筑消防安全管理概述

（一）BIM的概念及特點

BIM（Building Information Modeling）被稱為建筑信息模型。美國IFC將其定義為：BIM是一種同時具備功能特性以及物理特性的數字信息建筑模型，此模型主要的服務對象便是工程項目的全壽命周期，在整體工程項目中可對項目信息進行集成和共享。BIM理論的具體內涵可從兩方面進行解釋：第一方面，BIM能夠將過程與結果統一在一起。其功能特性以及物理特性代表其結果，BIM實際效用得以發揮的基礎則代表其過程。BIM是兼具物理特性和功能特性的一種建筑信息模型。而對于BIM發揮作用的基礎而言，主要是對相關的信息進行輸入、獲得以及修整，體現的正是信息形成的一個過程，通過此過程，才能夠實現信息資源的集成和共享，因此，BIM能夠將過程與結果統一在一起。第二方面，BIM能夠對數據信息進行多維模擬。BIM通過3D動態技術對模型進行建立，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上對更多的維度進行增加。就高層建筑消防安全管理而言，其特點表現在以下方面：

1.可視化

在高層建筑消防安全管理工作中，應用BIM技術能夠開展立體化模型設計，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對高層建筑消防的方方面面進行了解，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技術進行考慮，并且還能夠對各類情況進行模擬，消防安全管理工作人員能夠依照設計開展模擬，從而在模擬過程中及時發現消防安全設計存在的缺陷，進一步對設計方案進行優化，從而保證消防安全設計合理，通過合理的設計能夠縮短消防救援時間。

3.協調性

高層建筑若發生火災事故將會造成嚴重的損失，科學合理的消防設計和救援方案十分重要。通過BIM的數據統一性，消防安全管理工作人員可以根據高層建筑實況制定具體可行的方案。在開展消防安全管理工作中，可能會與其他管理人員開展的工作存在沖突，通過BIM的協調性特點能夠與各管理人員進行協調，從而保證消防安全工作順利開展。

4.優化性

高層建筑消防性能容易受救援復雜度、信息以及時間等條件制約，若發生火災事故，火災現場的相關信息會比較復雜，并且消防設備是否完備也需要管理人員了解，但若采取傳統的消防安全管理模式，將無法全面掌握各類信息，導致防火、滅火工作受到嚴重影響，而通過應用BIM技術則能夠將各類復雜的信息進行整理和優化，使消防安全管理人員能夠對這些信息進行全面了解和掌握，從而有利于火災的防控。

（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高層建筑消防安全開展的管理活動，由于高層建筑的結構比較復雜化，且人員比較集中，發生火災的可能性大，故針對高層建筑開展消防安全管理工作是非常必要的。近年來，全國范圍內高層建筑火災起數日益增加，火災防控難度日益加大。2021年8月1日《高層民用建筑消防安全管理規定》正式施行，從部門規章層面明確了高層建筑管理內容和法律責任，體現出各級各部門對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在于分析掌握高層建筑存在的安全隱患，科學合理排除隱患，避免火災風險的出現，平時還需要制定并執行安全管理制度，收集各類風險源信息，加強消防工程的管理等，可見高層建筑消防安全管理的任務繁多且艱巨，需要采取有效的技術手段來完成。

（三）高層建筑消防安全管理中BIM技術的應用優勢

一方面，通過BIM可視化功能可以集成消防設計。高層建筑建設中涉及諸多復雜方面，導致消防人員開展管道布置時面臨極大困難，通過BIM技術能夠采用碰撞測試確定管線沖突，并通過BIM技術的協調手段實現各分項工程的協商設計，避免設計矛盾出現。另一方面，通過BIM技術能夠將消防設備信息進行集成和共享。采用BIM技術可對高層建筑建設全過程的數據信息進行整合，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，并且由于BIM模型屬于3D虛擬模型，能夠使管理人員對消防安全的各類信息進行全面了解和掌握。此外，BIM模型在開展數據信息存儲時采用了IFC標準，使得該模型具有較強的通用性，可以進行跨平臺操作，還可支持多種消防軟件。

二、高層建筑消防安全管理對BIM技術的具體應用

（一）BIM技術在高層建筑消防設計中的應用

在開展高層建筑消防設計工作時，可對BIM技術進行應用。消防安全設計一般包含主動和被動兩類設計，主動消防設計主要指的是火災報警，同時在火災發生之后開展救援指導工作，包括火災自動噴水滅火系統、火災自動報警系統及疏散系統等；而被動消防設計是為了避免火勢蔓延而采取的一系列措施手段，包括消防通道、防火等級等內容。在開展消防設計工作時，可以通過BIM技術將消防設計內容向中心文件同步，并在中心文件開展碰撞試驗，從而發現設計方案中存在的不合理之處，進而開展設計優化工作。此外，還可通過BIM技術模擬消防設計方案，并對模擬結果進行分析，及時發現方案問題所在，從而確保設計能夠達到科學合理的效果。

（二）BIM技術在應急預案制定中的應用

為了能夠使消防安全得到有效保障，消防安全管理人員應該針對可能出現的緊急事件和風險事件制定消防應急預案。傳統應急預案的效率比較低，導致消防人員開展救援工作的速度受到阻礙，通過對BIM技術的應用則能夠使應急預案得以有效制定，并通過模擬確保應急預案的合理性，從而為救援工作的開展提供有力依據。隨著科學技術的不斷發展，BIM技術能夠與當前出現的新技術有效的融合，為消防安全管理工作提供新的技術支持。

（三）BIM技術在智能消防系統中的應用

在開展高層建筑消防管理工作時，需要構建消防系統聯動體系。通過BIM技術的應用不僅能夠有效的構建消防系統聯動體系，還能夠促使消防系統更加智能化，通過BIM技術能夠將消防設備所有的相關數據信息匯聚到數據庫之中。隨著高層建筑消防安全管理工作的不斷開展，新的數據信息會接連不斷地匯聚到該數據庫之中，通過數據庫能夠將數據信息轉換至傳感器以及自動控制裝置等智能消防系統結構之中，從而形成中央處理器。若火災突發，則中央處理器便會自動分析、科學調取消防設施信息，依據火災實情啟動自動報警系統和控制系統，進而使智能消防系統能夠有效控制火情。

三、結語

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手段實現消防安全管理的效果和效率。BIM技術能夠實現消防安全的信息化管理，達到消防安全管理的目標和標準，對高層建筑火災事故的防控有著重要作用。