BIM在消防工程全寿命周期管理中的应用

时间：2024-04-25

王康

江苏一水消防工程安装有限公司江苏徐州 221004

1 BIM技术简介

BIM即建筑信息模型。BIM即建筑信息的数字化表达，其技术摆脱了传统的2D建筑信息，以3D模型为基础，并通过精准建模赋值了多种建筑工程项目信息。BIM技术可以有效解决从工程设计、施工、管理、拆除的全生命周期管理，并能够有效解决分布式、异构式工程数据间的一致性、协调性问题，在整个工程的周期内有效提高工程效率，并降低工程成本。

2 BIM在消防工程全寿命周期管理中的应用

2.1 工程设计阶段

（1）可视化设计。可视化设计即将建筑及构件在设计阶段以三维方式呈现，以避免传统二维图纸表达抽象的缺点。传统的图纸设计需要设计者先构思出所需设计的建筑及构件的立体图，然后再通过立体图去设计二维图纸。在图纸审查或按图施工时，工作人员需要对图纸进行二次理解。不同人员对图纸的理解或有偏差，施工成果很可能和设计意图存在出入[1]。而通过BIM技术直接进行三维设计，实现“所见即所得的”效果，既减少后续工作中人员对图纸的理解偏差，又实现了施工中设计图纸的精准表达。

（2）碰撞检查。消防工程中碰撞的类型有两种，第一种是设备内部各专业的碰撞，例如管线与机电设备之间的碰撞，第二种是建筑、结构专业与设备专业的碰撞，例如没有预留孔洞，就会出现管道与墙体的碰撞。对于工程量大且涉及专业比较复杂的工程，仅通过人工审查，不可能准确而高效地找出碰撞点。通过将建筑、结构、机电、水暖等专业的BIM模型整合到一起，进行管线碰撞检测，运用BIM软件可以生成碰撞报告。根据碰撞报告确定碰撞部位，对碰撞部位进行优化设计。

（3）规范审查。随着建筑的复杂化，传统消防设计审查表现出了效率低、客观性差等缺点，消防规范设计审查对于保障建筑消防安全具有十分重要的意义。运用BIM相关软件，建立的三维模型，包含较为全面的建筑信息，如建筑构件的材质、尺寸、防火等级等信息。同时BIM可实时定位消防构件及监控其运行状态[2]。在软件中依据规范设置审查条件，经过数据对比，输出审查报告，设计人员依据审查报告进行设计修缮，实现整个审查过程的高效性和完整性。

2.2 施工建造及验收阶段

（1）模拟施工。模拟施工是指运用BIM技术对项目施工过程进行模拟。将建造过程、施工顺序等信息导入信息模型，可以对施工过程进行可视化模拟，利用模拟过程对施工方案进行可行性验证，优化施工组织设计。技术交底中，BIM三维可视化技术有助于施工人员对整个施工过程的直观理解。

（2）工程量统计。工程量统计在施工过程中的应用包括进度计量、中期付款等。BIM是一种综合成本、材料和进度的建筑信息模型。利用REVIT和广联达软件，可以实现一定时期、一定过程的数量、成本统计，并以报表形式呈现。

（3）进度计划。将BIM与进度计划相结合，可以模拟施工进度。在BIM模型中加入时间信息，可以形成一个直观的4D模型，能够准确反映整个施工过程。BIM4D模型可以实现对整个项目的跟踪管理，将项目的当前进度与节点模型进行比较，当进度滞后时，及时提出优化方案，并通过仿真施工验证方案的可行性。同时，BIM模型可以对施工管理过程中的材料准备和人员安排提供精确的指导，实现施工材料的精确配置和人员的合理安排，从而实现施工过程的精细化管理。

（4）竣工验收。在消防工程竣工验收阶段，消防验收人员应根据消防验收评定规则对消防工程各单项按比例抽检。在工作量较大情况下，需要多名辅助验收人员协同工作，这种情况下容易出现验收项目的交叉和遗漏，导致验收效率不高。验收过程中因验收人员的经验不足，容易出现误判的情况[3]。在验收过程中消防验收人员可以在BIM模型中提前确定好需要验收的项目，然后指挥辅助验收人员至现场进行实地验收，辅助验收人员通过将现场实际情况与BIM模型作比较，以判断验收项目是否符合设计规范，验收人员同时对验收项目进行拍照记录，最终将验收结果上传云端，以备日后查验。

2.3 运营管理阶段

（1）维护管理。大型建筑中包含的消防设施数量巨大，消防系统也较为复杂，将BIM技术应用到消防设施的维护管理中，会显著提高设施维护管理的效率和质量。BIM模型中包含了消防设施的几何信息和性能信息，利用该模型可以将施工阶段的信息传递到运维管理阶段。运营过程中产生的信息也可以存储到该模型中，通过此平台各部门可以共享数据信息，协同合作。

（2）消防救援。BIM技术在火灾模拟、现场救援指挥、虚拟消防演习中有着重要的应用。传统的建筑火灾模拟都是通过FDS软件进行的，此过程首先需要对待测试的建筑进行建模，建模过程中输入的参数较为模糊，其精度与实际情况有较大的差异，不能准确反应火灾发生时建筑的真实情况。而BIM模型中包含着建筑的所有空间信息、材质信息、周围环境信息等，无需二次建模，只需将BIM模型直接转化为火灾模型，就可以实现对火灾情况的模拟。再借助BIM的三维漫游功能可以实现救援路径、疏散路径的规划。通过BIM模型对火灾的模拟，可以帮助人们了解火灾来临时建筑的宏观情况，对疏散路径有一个正确的认识，以提高人们应对灾害的能力。