基于BIM技術(shù)的智慧消防應(yīng)用探討

付聰

摘要：智慧城市的建設(shè)在全球掀起了熱潮，BIM技術(shù)可為智慧城市的建設(shè)提供強(qiáng)大的推進(jìn)力。智慧消防作為智慧城市的一部分，亦是如此。本文通過(guò)BIM應(yīng)用體系框架的構(gòu)建，對(duì)BIM技術(shù)與其他新一代信息技術(shù)的“合力”作用進(jìn)行了分析，并對(duì)BIM技術(shù)在智慧消防的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。最后指出，未來(lái)的BIM技術(shù)，將具有更強(qiáng)的綜合性，其不僅僅是在建筑領(lǐng)域，在消防領(lǐng)域，也將有著廣闊的應(yīng)用前景。

Abstract： The construction of smart cities has set off a boom in the world. BIM technology can provide a powerful propulsion for the construction of smart cities. The same is true of smart fire protection as part of a smart city. Through the construction of BIM application system framework， this paper analyzes the "combined force" effect of BIM technology and other new generation information technology， and discusses the specific application of BIM technology in smart fire protection. Finally， it is pointed out that the future BIM technology will be more comprehensive， and it will have broad application prospects not only in the field of construction but also in the field of fire protection.

關(guān)鍵詞：BIM;智慧消防;應(yīng)用

Key words： BIM;smart fire protection;application

中圖分類(lèi)號(hào)：0TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）35-0234-02

1? BIM與智慧城市

1.1 BIM概述

BIM即建筑信息模型，它是以項(xiàng)目各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM集成了項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段的的全部工程數(shù)據(jù)，可形成面向項(xiàng)目全生命周期的信息化模型。BIM具有三維可視化、信息一體化、參數(shù)化、協(xié)同性、開(kāi)源性、一致性、可出圖性等特點(diǎn)。

1.2 智慧消防概述

智慧城市是以城市的生命體屬性為基本視角，以實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量為根本目的，以提高城市公共管理和公共服務(wù)的效益及效率為基本目標(biāo)，以新一代信息技術(shù)的運(yùn)用為基本手段，以全面感知、深度融合、智能協(xié)同為城市的基本運(yùn)行方式的信息社會(huì)的城市發(fā)展形態(tài)。

而智慧消防是指在整個(gè)城市消防領(lǐng)域，運(yùn)用各種高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防控“自動(dòng)化”、滅火救援指揮“智能化”、日常執(zhí)法工作“系統(tǒng)化”、部隊(duì)管理“精細(xì)化”的需求。智慧消防作為智慧城市的一個(gè)部分，同樣具備智慧城市所擁有的全面感知、深度融合和智能協(xié)同特性。

1.3 BIM與智慧消防的關(guān)聯(lián)

BIM作為一項(xiàng)新時(shí)代的信息技術(shù)，必然能為智慧消防的建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。結(jié)合BIM的特點(diǎn)與智慧消防的特點(diǎn)，BIM與智慧城市的關(guān)聯(lián)如下：

1.3.1 全面感知

智慧消防系統(tǒng)能“感知”外在環(huán)境。而感知外在環(huán)境少不了三維空間定位。BIM技術(shù)擁有三維可視化的特點(diǎn)，與GPS技術(shù)、各類(lèi)感知技術(shù)的結(jié)合可以方便實(shí)現(xiàn)三維空間定位，讓智慧城市的“感知神經(jīng)”更加發(fā)達(dá)。

1.3.2 資源整合

智慧消防系統(tǒng)需要將各部門(mén)、各區(qū)域的各類(lèi)信息資源整合起來(lái)，方能使智慧消防系統(tǒng)成為一個(gè)具有較好協(xié)同能力和調(diào)控能力的有機(jī)整體。而B(niǎo)IM技術(shù)可以將各類(lèi)信息、資源進(jìn)行整合，例如建筑物及消防設(shè)備的空間、位置、時(shí)間、成本、材料、廠(chǎng)商等等信息。此外，BIM開(kāi)放性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合IT技術(shù)，可以方便的將除建筑信息外的其他各類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。

1.3.3 協(xié)同運(yùn)作

智慧消防系統(tǒng)需具備高度的協(xié)同性。而B(niǎo)IM可提供協(xié)作的平臺(tái)，讓用戶(hù)在任何地方、任何時(shí)間獲取、交換、處理信息。

從上述可知，以上這三個(gè)方面體現(xiàn)了智慧消防的“需求”，而B(niǎo)IM能在這三個(gè)方面提供“供給”。需求與供給的充分結(jié)合說(shuō)明BIM技術(shù)應(yīng)用于智慧消防是可能的，也是必要的。

2? 基于BIM技術(shù)的智慧消防應(yīng)用體系

智慧消防的建設(shè)目前處于初創(chuàng)階段，既沒(méi)有前期的經(jīng)驗(yàn)可以遵循，也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的模式可以參照。本章從BIM技術(shù)的角度出發(fā)，提出一種應(yīng)用于智慧消防的框架體系。其應(yīng)用體系如圖1。

2.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是智慧消防的建設(shè)前提。技術(shù)層中BIM的應(yīng)用載體是城市中的人與各類(lèi)建筑以及其他基礎(chǔ)消防設(shè)施等。基礎(chǔ)層中的應(yīng)用載體，通過(guò)覆蓋全城的互聯(lián)網(wǎng)，方能進(jìn)行BIM或其他信息技術(shù)的運(yùn)用。

2.2 技術(shù)層

智慧消防的建設(shè)并非僅BIM技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)的，需要BIM與其他技術(shù)相結(jié)合，才能發(fā)揮出BIM技術(shù)在智慧消防建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)。

2.2.1 BIM+物聯(lián)網(wǎng)

BIM與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實(shí)質(zhì)上是建筑信息的集成與融合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)承擔(dān)底層（建筑構(gòu)件）的信息感知、收集、傳遞、監(jiān)控的功能，而B(niǎo)IM技術(shù)發(fā)揮上層（整個(gè)模型）信息集成、交互、展示和協(xié)調(diào)管理的作用。二者的結(jié)合是虛擬信息化管理和實(shí)體環(huán)境硬件的結(jié)合。

在智慧消防的建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)可以讓消防系統(tǒng)的“感知神經(jīng)”更加發(fā)達(dá)，而B(niǎo)IM技術(shù)有利于消防系統(tǒng)整體性的調(diào)控，二者的結(jié)合可讓智慧城市消防系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境做出準(zhǔn)確的感知及反應(yīng)，二者的結(jié)合可用于消防定位系統(tǒng)的建設(shè)。

2.2.2 BIM+云計(jì)算

BIM與云計(jì)算的結(jié)合，是利用云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)將BIM服務(wù)轉(zhuǎn)化成BIM云服務(wù)?；谠朴?jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以將BIM服務(wù)中計(jì)算量大的工作轉(zhuǎn)移到云端，從而提高了BIM服務(wù)的效率。在智慧消防的建設(shè)及運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息，不僅包括建筑信息，還包括設(shè)備運(yùn)行及感知外界環(huán)境所需要的信息。這便需要云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分布式的計(jì)算，幫助智慧消防系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確的做出反應(yīng)。

2.2.3 BIM+IT

BIM與IT的結(jié)合，即BIM與軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)的是利用IT技術(shù)，展示出BIM技術(shù)良好的可拓展性。由于智慧消防的建設(shè)目前尚處于探索結(jié)算，是一個(gè)不斷創(chuàng)新、反復(fù)嘗試、反復(fù)修改的過(guò)程。為適應(yīng)這個(gè)過(guò)程的需要，智慧消防工程的各個(gè)接口應(yīng)是具有良好可拓展性的接口。而B(niǎo)IM技術(shù)具有開(kāi)源性，其開(kāi)放性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合IT技術(shù)，便于修改及優(yōu)化，可以適應(yīng)智慧消防可拓展性接口的需求。

2.2.4 BIM+其他技術(shù)

BIM與其他技術(shù)相結(jié)合，同樣可用于智慧消防系統(tǒng)的建設(shè)。例如GIS技術(shù)、VR技術(shù)、導(dǎo)航算法技術(shù)等等。

2.3 應(yīng)用層

智慧消防的建設(shè)，需要搭建基礎(chǔ)支撐平臺(tái)、自動(dòng)感知平臺(tái)、分析研判平臺(tái)和共享共治平臺(tái)?；A(chǔ)支撐平臺(tái)為智慧消防系統(tǒng)提供各類(lèi)數(shù)據(jù)支撐;自動(dòng)感知平臺(tái)能夠“感知”引發(fā)火災(zāi)的溫度、煙霧等外在環(huán)境;分析研判平臺(tái)能夠清晰定位、分析火情、提供救援及逃生的詳細(xì)路徑，幫助決策;共享共治平臺(tái)能夠提供一個(gè)信息高度共享、管理高度協(xié)同的工作平臺(tái)，使得智慧消防“系統(tǒng)化”。而B(niǎo)IM技術(shù)在這四個(gè)平臺(tái)的建設(shè)上均能發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

BIM模型可為基礎(chǔ)支撐平臺(tái)提供建筑信息，包括但不限于消防平臺(tái)需要的建筑消防系統(tǒng)布局、建筑通道布局等等。例如，在BIM模型中，可以將滅火器的位置、逃生通道、救援通道三維形象地展示出來(lái)，直觀地反映救援與逃生路徑。

BIM可為自動(dòng)感知平臺(tái)提供空間定位。BIM技術(shù)可與各類(lèi)定位技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位，再結(jié)合傳感技術(shù)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過(guò)煙霧報(bào)警器、溫度感應(yīng)裝置，將火災(zāi)發(fā)生的位置信息傳遞至消防控制系統(tǒng)，管理者們可通過(guò)BIM模型輕易發(fā)現(xiàn)起火的具體位置，從而為消防救援指揮節(jié)約時(shí)間。

BIM可為分析研判平臺(tái)提供空間信息，輔助消防救援的分析決策。BIM模型中的建筑消防系統(tǒng)布局、建筑通道布局信息可為路徑分析軟件提供三維信息基礎(chǔ)，且基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM數(shù)據(jù)高度的可交互性使得其可以方便導(dǎo)出，為路徑分析軟件對(duì)救援路徑、逃生路徑做出準(zhǔn)確的三維分析判斷與提示。

BIM可為共享共治平臺(tái)提供協(xié)同管理?；贐IM的協(xié)同平臺(tái)，結(jié)合IT技術(shù)，可設(shè)計(jì)一個(gè)信息共享、協(xié)同管理的消防管理平臺(tái)。在平臺(tái)中，消防隊(duì)員可通過(guò)移動(dòng)終端瀏覽失火建筑物的布局，了解消防系統(tǒng)（如滅火器）的位置、逃生通道的位置、救援通道的位置等等，使得消防隊(duì)員救援時(shí)心中有數(shù)，同時(shí)降低了消防指揮的管理難度，提高了消防救援的效率。

3? 結(jié)束語(yǔ)

智慧消防的建設(shè)，不是BIM、物聯(lián)網(wǎng)等某一項(xiàng)技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)的，需要BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等各類(lèi)新一代信息技術(shù)的“合力”作用。BIM在智慧消防中的應(yīng)用，是BIM與其他高新技術(shù)深層次結(jié)合而形成的應(yīng)用。未來(lái)的BIM將具有更強(qiáng)的綜合性，其不僅僅是在建筑領(lǐng)域，在消防建設(shè)領(lǐng)域，也將有著廣闊的應(yīng)用前景。

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