BIM在消防工程全壽命周期管理中的應(yīng)用

王康

江蘇一水消防工程安裝有限公司 江蘇徐州 221004

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM即建筑信息模型。BIM即建筑信息的數(shù)字化表達(dá)，其技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)的2D建筑信息，以3D模型為基礎(chǔ)，并通過精準(zhǔn)建模賦值了多種建筑工程項(xiàng)目信息。BIM技術(shù)可以有效解決從工程設(shè)計(jì)、施工、管理、拆除的全生命周期管理，并能夠有效解決分布式、異構(gòu)式工程數(shù)據(jù)間的一致性、協(xié)調(diào)性問題，在整個(gè)工程的周期內(nèi)有效提高工程效率，并降低工程成本。

2 BIM在消防工程全壽命周期管理中的應(yīng)用

2.1 工程設(shè)計(jì)階段

（1）可視化設(shè)計(jì)?？梢暬O(shè)計(jì)即將建筑及構(gòu)件在設(shè)計(jì)階段以三維方式呈現(xiàn)，以避免傳統(tǒng)二維圖紙表達(dá)抽象的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者先構(gòu)思出所需設(shè)計(jì)的建筑及構(gòu)件的立體圖，然后再通過立體圖去設(shè)計(jì)二維圖紙。在圖紙審查或按圖施工時(shí)，工作人員需要對(duì)圖紙進(jìn)行二次理解。不同人員對(duì)圖紙的理解或有偏差，施工成果很可能和設(shè)計(jì)意圖存在出入[1]。而通過BIM技術(shù)直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“所見即所得的”效果，既減少后續(xù)工作中人員對(duì)圖紙的理解偏差，又實(shí)現(xiàn)了施工中設(shè)計(jì)圖紙的精準(zhǔn)表達(dá)。

（2）碰撞檢查。消防工程中碰撞的類型有兩種，第一種是設(shè)備內(nèi)部各專業(yè)的碰撞，例如管線與機(jī)電設(shè)備之間的碰撞，第二種是建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)與設(shè)備專業(yè)的碰撞，例如沒有預(yù)留孔洞，就會(huì)出現(xiàn)管道與墻體的碰撞。對(duì)于工程量大且涉及專業(yè)比較復(fù)雜的工程，僅通過人工審查，不可能準(zhǔn)確而高效地找出碰撞點(diǎn)。通過將建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、水暖等專業(yè)的BIM模型整合到一起，進(jìn)行管線碰撞檢測(cè)，運(yùn)用BIM軟件可以生成碰撞報(bào)告。根據(jù)碰撞報(bào)告確定碰撞部位，對(duì)碰撞部位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（3）規(guī)范審查。隨著建筑的復(fù)雜化，傳統(tǒng)消防設(shè)計(jì)審查表現(xiàn)出了效率低、客觀性差等缺點(diǎn)，消防規(guī)范設(shè)計(jì)審查對(duì)于保障建筑消防安全具有十分重要的意義。運(yùn)用BIM相關(guān)軟件，建立的三維模型，包含較為全面的建筑信息，如建筑構(gòu)件的材質(zhì)、尺寸、防火等級(jí)等信息。同時(shí)BIM可實(shí)時(shí)定位消防構(gòu)件及監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)[2]。在軟件中依據(jù)規(guī)范設(shè)置審查條件，經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比，輸出審查報(bào)告，設(shè)計(jì)人員依據(jù)審查報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)修繕，實(shí)現(xiàn)整個(gè)審查過程的高效性和完整性。

2.2 施工建造及驗(yàn)收階段

（1）模擬施工。模擬施工是指運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工過程進(jìn)行模擬。將建造過程、施工順序等信息導(dǎo)入信息模型，可以對(duì)施工過程進(jìn)行可視化模擬，利用模擬過程對(duì)施工方案進(jìn)行可行性驗(yàn)證，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)。技術(shù)交底中，BIM三維可視化技術(shù)有助于施工人員對(duì)整個(gè)施工過程的直觀理解。

（2）工程量統(tǒng)計(jì)。工程量統(tǒng)計(jì)在施工過程中的應(yīng)用包括進(jìn)度計(jì)量、中期付款等。BIM是一種綜合成本、材料和進(jìn)度的建筑信息模型。利用REVIT和廣聯(lián)達(dá)軟件，可以實(shí)現(xiàn)一定時(shí)期、一定過程的數(shù)量、成本統(tǒng)計(jì)，并以報(bào)表形式呈現(xiàn)。

（3）進(jìn)度計(jì)劃。將BIM與進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合，可以模擬施工進(jìn)度。在BIM模型中加入時(shí)間信息，可以形成一個(gè)直觀的4D模型，能夠準(zhǔn)確反映整個(gè)施工過程。BIM4D模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的跟蹤管理，將項(xiàng)目的當(dāng)前進(jìn)度與節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行比較，當(dāng)進(jìn)度滯后時(shí)，及時(shí)提出優(yōu)化方案，并通過仿真施工驗(yàn)證方案的可行性。同時(shí)，BIM模型可以對(duì)施工管理過程中的材料準(zhǔn)備和人員安排提供精確的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)施工材料的精確配置和人員的合理安排，從而實(shí)現(xiàn)施工過程的精細(xì)化管理。

（4）竣工驗(yàn)收。在消防工程竣工驗(yàn)收階段，消防驗(yàn)收人員應(yīng)根據(jù)消防驗(yàn)收評(píng)定規(guī)則對(duì)消防工程各單項(xiàng)按比例抽檢。在工作量較大情況下，需要多名輔助驗(yàn)收人員協(xié)同工作，這種情況下容易出現(xiàn)驗(yàn)收項(xiàng)目的交叉和遺漏，導(dǎo)致驗(yàn)收效率不高。驗(yàn)收過程中因驗(yàn)收人員的經(jīng)驗(yàn)不足，容易出現(xiàn)誤判的情況[3]。在驗(yàn)收過程中消防驗(yàn)收人員可以在BIM模型中提前確定好需要驗(yàn)收的項(xiàng)目，然后指揮輔助驗(yàn)收人員至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)收，輔助驗(yàn)收人員通過將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與BIM模型作比較，以判斷驗(yàn)收項(xiàng)目是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范，驗(yàn)收人員同時(shí)對(duì)驗(yàn)收項(xiàng)目進(jìn)行拍照記錄，最終將驗(yàn)收結(jié)果上傳云端，以備日后查驗(yàn)。

2.3 運(yùn)營(yíng)管理階段

（1）維護(hù)管理。大型建筑中包含的消防設(shè)施數(shù)量巨大，消防系統(tǒng)也較為復(fù)雜，將BIM技術(shù)應(yīng)用到消防設(shè)施的維護(hù)管理中，會(huì)顯著提高設(shè)施維護(hù)管理的效率和質(zhì)量。BIM模型中包含了消防設(shè)施的幾何信息和性能信息，利用該模型可以將施工階段的信息傳遞到運(yùn)維管理階段。運(yùn)營(yíng)過程中產(chǎn)生的信息也可以存儲(chǔ)到該模型中，通過此平臺(tái)各部門可以共享數(shù)據(jù)信息，協(xié)同合作。

（2）消防救援。BIM技術(shù)在火災(zāi)模擬、現(xiàn)場(chǎng)救援指揮、虛擬消防演習(xí)中有著重要的應(yīng)用。傳統(tǒng)的建筑火災(zāi)模擬都是通過FDS軟件進(jìn)行的，此過程首先需要對(duì)待測(cè)試的建筑進(jìn)行建模，建模過程中輸入的參數(shù)較為模糊，其精度與實(shí)際情況有較大的差異，不能準(zhǔn)確反應(yīng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)建筑的真實(shí)情況。而BIM模型中包含著建筑的所有空間信息、材質(zhì)信息、周圍環(huán)境信息等，無(wú)需二次建模，只需將BIM模型直接轉(zhuǎn)化為火災(zāi)模型，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)情況的模擬。再借助BIM的三維漫游功能可以實(shí)現(xiàn)救援路徑、疏散路徑的規(guī)劃。通過BIM模型對(duì)火災(zāi)的模擬，可以幫助人們了解火災(zāi)來臨時(shí)建筑的宏觀情況，對(duì)疏散路徑有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，以提高人們應(yīng)對(duì)災(zāi)害的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

消防施工工程一直以來在機(jī)電安裝工程中難度較高，其涉及給排水、暖通、電氣等多個(gè)橫向?qū)I(yè)，極易在施工過程中同其他專業(yè)發(fā)生摩擦。隨著BIM技術(shù)的逐漸成熟，通過一系列的預(yù)施工，預(yù)處理技術(shù)，可以在開始施工前有效地避免多專業(yè)相互干擾的弊端。