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基于BIM 技术应用建设项目消防工程信息的初步分析和思考
摘要:按照党中央《深化党和国家机构改革方案》要求,建设工程消防设计审查验收职责从消防部门移交城乡住房建设部门, 2019年3月27日应急管理部、住房城乡建设部联合下发《关于做好移交承接建设工程消防设计审查验收职责的通知》,要求建设工程消防设计审查验收职责移交完成后,各地住房和城乡建设主管部门或者其他负责建设工程消防设计审查验收工作的部门应当与消防救援机构共享建筑总平面、建筑平面、消防设施系统图等与消防安全检查和灭火救援有关的图纸、资料,以及消防验收结果等信息。
关键词:BIM技术;应用建设项目;消防工程信息
建设项目消防工程信息共享,是做好建设工程消防设计审查验收工作承接的重要内容,也是消防救援机构有效制定消防救援应急预案、实施消防救援的重要保障。如何将共享的信息整理好、应用好,既是适应新形势新环境下防火监督工作的新要求,又是强化灭火救援专业建设的老课题。
笔者认为可以通过运用BIM整理图纸信息,建立消防专用BIM信息库,基于指挥中心分类分级存档,各级监督人员和基层队站分级调阅的模式,实现信息和预案数字化、可视化,决策和分析全面化、科学化,演练仿真化、灭火救援智慧化。
一、BIM的基本定义
建筑信息模型( Building Information Modeling,简称BIM)技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息来仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
BIM不是简单地将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。
简言之,可以将BIM视为数字化的建筑三维几何模型,不同于常见的3DS MAX和SKETCH UP,在表现3D图形的同时,这个模型中所有建筑构件所包含的信息均同时具有建筑或工程的数据。
二、BIM的特点
BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、一体化性、参数化性、信息完备性八大特点。下面介绍其部分在消防应用中能涉及的部分特点:
1、可视化
可视化即所见所得的形式,BIM的可视化是一种能够同构件间形成互动性和反馈性的可视,在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都是可视化的,所以可视化的结果不经可以用来做效果图的展示及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
2、协调性
协调是建筑业中的重点内容,从设计到施工过程中,业主、设计单位、施工单位必须高度协调配合工作。设计阶段,BIM的协调性主要表现在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据提供给各方。BIM的协调作用不仅能解决各专业间的硬碰撞问题,同时可以协调满足净空要求、操作间距等软碰撞规则,例如在特殊的场所和空间中,灭火设备如消防机器人的进入和操作条件。
3、模拟性
在设计阶段,BIM可以对设计上的需要进行模拟分析,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而来实现成本控制;后期运营阶段可以对日常紧急情况的处理方式进行模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
4、参数化性
参数化建模指的是通过参数而不是数字建立和分析模型,简单地改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型;BIM的图元是以构件的形式出现,这些构件间的不同,是通过参数的调整反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
建筑信息模型(BIM)利用三维建模技术建造整个工程的三维数字工程模型,与传统CAD绘图相比,BIM是一种高度可视化的工具,可以从任意角度查看任意专业的三维模型,并可以通过软件自动生成任意位置的平、剖、立面图,同时获取建筑规格、标高、材质等所有既有信息。
三、BIM在消防监督和灭火救援中的应用
基于建筑信息模型(BM)进行消防信息模型(消防BIM)的建立,以消防各项相关信息数据如防火墙、防火门、防火卷帘、室内消火栓、火灾报警器、消防水泵等为基础,通过数字信息仿真模拟建筑物中消防设备及消防相关建筑构件的真实信息,同时保留BIM的优点,对疏散通道、安全出口、重点(危险)部位甚至是起火点、起火部位信息3D可视化展现。
1、消防监督检查的应用日常的消防监督检查除对建筑消防设施功能性测试外,还需通过查看原始的各种消防设计文件和图纸,核查消防平面布置或设施是否发生改变或改动。实际工作中,由于建筑使用单位人员交替、保管不当等原因,往往不能快速提供图纸,或因为建筑功能复杂、改动变化多,一栋建筑往往存在A、B、C、D等多版图纸,给监督人员带来很大困扰。
当前消防监督执法改革正在进行,全面推行“双随机、一公开”的监督模式,随机选定的监督员对被检查单位的基本信息均不掌握,不能细致完整有效的开展检查。如果能够将建筑的消防BIM通过平台直接提供给监督员,通过手机APP直接查阅相关文件、图纸信息,便于分辨相关参数和使用功能是否发生改动,极大提高监督检查的效率,有力提升执法服务效能。
2、灭火预案和演练的应用
建筑消防信息模型中包含了单位的基本情况如单位名称、地址位置、联系电话、建筑情况(包括结构、层数、高度、面积、耐火等级,消防车道和救援场地出入口、功能分区、毗邻情况、重点(危险)部位)等基本信息,通过消防BIM三维分析功能直观展现建筑地上、地下、外立面、内部结构等信息,可视化的获取消防控制室、疏散设施、消防供水系统、各层平面图等对灭火救援起关键作用的信息。将平面图纸转化为三维立体空间图,提高灭火救援人员的识图能力,从而提高一线指战员对建筑内部情况的熟悉程度。
基于消防BIM设置数字化灭火预案,利用BIM的三维导航功能,对灭火预案设定的起火点的灭火救援力量部署和疏散路径进行静态模拟,对指战员进行培训学习,确保准确快速到达起火部位,并利用建筑消防设施完善战斗展开、人员搜救和疏散。也可以对预案进行桌面推演,包括指挥演习、力量调动、力量部署、现场救援等,缩短从接警、到场展开的时间,提高指挥中心指挥效率。
3、灭火救援指挥辅助应用
接到火灾或事故报警后,指挥中心数据库中的建筑消防信息档案库可以直接调取事故建筑的消防信息,并结合现有数据资源如地理信息系统(GIS)根据周边路况进行车辆调集,安排主战和增援力量。
主战中队可以直接根据事故情况并调取自有的灭火预案和建筑消防信息模型,进行初期力量的展开;增援力量在行进过程中即可实时查阅建筑信息,熟悉和掌握战斗位置,快速进入战位;全勤指挥部在利用建筑消防信息模型、单兵图传和消防控制室CRT、楼宇监控等设备动态掌握现场实时信息,对各在场力量进行“态势”分析,提高建筑消防设施和疏散设施的应用,实时调整和完善力量部署,优化人员疏散和撤离路径,提升指挥效能。
结语:基于BIM技术的建筑消防信息库的建立和不断完善,为监督检查和灭火预案编制提供了基础资料,提高了指战员对场所消防信息的获取能力,使结构复杂、消防设备众多的大型城市综合体、医院和超高层建筑的消防监督和灭火救援更具科学性,为新时期、新要求下的消防指挥决策、防火监督管理等诸多问题的解决提供新的思路。
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