VR技術(shù)在消防給排水工程中的應用探索

趙 輝

（陜西建工安裝集團有限公司，陜西西安 710068）

VR技術(shù)又稱為虛擬現(xiàn)實技術(shù)，最初出現(xiàn)在美國，歷經(jīng)多年發(fā)展演變成一種全新的計算機自動控制技術(shù)，該技術(shù)主要功能是對環(huán)境進行仿真，以實現(xiàn)人機交互。VR技術(shù)是利用計算機軟件技術(shù)模擬現(xiàn)實環(huán)境，聯(lián)合感知系統(tǒng)、三維技術(shù)、傳感設備與計算機自動化技能促進多源信息的有機融合，建立交互式三維實景與仿真式實體系統(tǒng)，使用戶能夠體驗環(huán)境，進行人機交互。將VR技術(shù)應用于消防給排水工程設計建設中，有助于優(yōu)化消防給排水工程設計方案，確保工程施工質(zhì)量，加強施工安全管理，降低施工風險。

1 運用VR技術(shù)設計消防給排水工程方案

消防給排水工程常用設備包括自動噴水系統(tǒng)、水幕、雨淋、泡沫系統(tǒng)、消火栓、水噴霧和消防給排水管道等，做好設備組裝工作，改善建筑消防給排水系統(tǒng)，設計完善的工程方案，須充分借助VR技術(shù)構(gòu)建三維模型，對所有消防設備在不同場景尤其是火災中的使用效果進行模擬。

首先，對于綜合商場型高層建筑，通常會將消防設備安置于建筑中空部位，應借助VR技術(shù)準確模擬消防水炮的位置、噴射流量與安裝角度。對于工業(yè)廠房內(nèi)的消防安全給排水工程，應做好水噴霧系統(tǒng)設計工作，運用VR技術(shù)對水噴霧在不同場景的使用效果進行模擬。據(jù)調(diào)查了解，當前將VR技術(shù)應用于消防給排水設計工作，能根據(jù)建筑消防給排水工程性質(zhì)與整體規(guī)劃等，結(jié)合國家標準對此類建筑物的消防要求構(gòu)建完善的三維仿真模型，設計多種消防給排水工程方案，對各種設計方案進行模擬，客觀評估不同類型的消防給排水系統(tǒng)優(yōu)勢與不足，對比選擇最佳方案。

其次，在建筑消防給排水工程設計工作中，應結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)，運用信息技術(shù)構(gòu)建建筑消防給排水系統(tǒng)三維仿真模型，通過模型分析與設置設計多個不同的消防給排水方案，對比選擇最佳方案，準確計算消防給排水系統(tǒng)安裝成本與相關(guān)參數(shù)與建設成本，正確認知消防給排水系統(tǒng)的優(yōu)點與不足，借助仿真模型對消防給水管網(wǎng)壓力進行測試，加強其強度試驗檢測和嚴密性結(jié)構(gòu)質(zhì)檢，依次測試管網(wǎng)在不同條件下的運行效果，并根據(jù)測試結(jié)果予以改善。

再次，在構(gòu)建三維仿真模型的過程中，應精確模擬設計的不同方案應用下的自動噴水滅火系統(tǒng)使用效果，依次試驗不同位置與不同高度的噴頭應用質(zhì)量，對消防信號閥與報警閥應用進行模擬，采用試驗法精確計算入口水壓和試水接頭出水口的流量系數(shù)。

最后，在設計消防水泵房的過程中，應充分運用VR技術(shù)與仿真模型開展仿真試驗，對不同條件下的增壓水泵與消防水池設計工作進行模擬，分析導致消防管網(wǎng)出現(xiàn)堵塞問題的原因，制定預防策略，不斷優(yōu)化強水循環(huán)的效果。

2 運用VR技術(shù)做好消防施工設計作業(yè)

運用VR技術(shù)全面做好建筑消防施工設計作業(yè)，須準確把握三項基本要點：

第一，運用VR技術(shù)優(yōu)化給水網(wǎng)施工工藝。在給水網(wǎng)施工中，應充分借助VR技術(shù)科學布設消防給水管線，構(gòu)建虛擬模型，使之形成完善的環(huán)狀管網(wǎng)。

第二，應做好給水管網(wǎng)試壓工作，嚴格檢測管網(wǎng)的嚴密性與強度，檢測合格后再實施下一步施工作業(yè)。在安裝消防管網(wǎng)的過程中，應精選鋼管，確保鋼管的直徑達到100 mm，應將鋼管和專用管件緊密組合。一般情況下，需要為鋼管與法蘭的焊接處進行二次鍍鋅。隨著使用時間的推移，鋼管接口處易生銹，進而引發(fā)漏水問題，應定期進行維護。

第三，做好消火栓施工作業(yè)。在消火栓施工中，應注意將組合式消火栓箱正確安裝于墻壁上，同時，應做好水泵接合器的銜接組裝工作，將其與消火栓的距離控制在40 m左右，促使兩者共同作用，發(fā)揮各自的功能，提高滅火效果。

第四，正確安裝自動噴水系統(tǒng)。在安裝自動噴水系統(tǒng)的過程中，應控制好感溫噴頭和樓板的間距，選擇合適的噴頭型號，科學安裝防晃支架，以維護自動噴水系統(tǒng)的穩(wěn)固性。

第五，需要為屋頂安裝防水箱，為消防滅火工作存儲足量的水。

第六，應將VR技術(shù)植入自動噴水滅火系統(tǒng)和消防水泵房中，確保消防給排水系統(tǒng)按照和整座建筑工程的匹配程度。

3 加強消防給排水工程建設自動化監(jiān)督工作

確保消防給排水工程施工安全，須做好安全監(jiān)督管理工作，基于VR技術(shù)主導下，應著重發(fā)揮信息自動化安全監(jiān)控的作用，運用電腦主機和虛擬機對消防給排水工程施工建設進行全過程監(jiān)控。在啟動監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，須做好監(jiān)控主機信息表編制工作，應認真編寫虛擬機信息表的編制工作，對消防給排水工程施工建設進行全方位監(jiān)控。注意正確編寫虛擬機的名稱，對消防系統(tǒng)設備IP地址準確進行設置。

4 做好消防給排水工程施工安全評估工作

確保消防給排水工程施工安全質(zhì)量，做好安全評估工作較為重要。在具體評估工作中，須充分利用VR技術(shù)，順應給排水工程施工安全風險評估趨勢。

從微觀層次來看，基于VR技術(shù)主導下的消防給排水工程施工安全評估工作有四大特征。

第一，消防給排水工程施工風險管理工作流程步入規(guī)范化與標準化。在消防給排水工程施工設計過程中，消防機構(gòu)與施工企業(yè)均非常重視消防給排水施工方案設計、消防系統(tǒng)設備安裝、消防給排水管道組裝等各階段的管理工作，會制定完善的施工計劃與風險規(guī)避對策。有計劃、有目標地開展消防給排水工程施工作業(yè)，量化施工進度管理流程，對各種施工風險進行全面分析與控制，規(guī)范施工流程，確保消防給排水工程施工作業(yè)的安全、順利、高效完成。

第二，施工風險因素識別工作步入科學化。在消防給排水工程施工建設中，相關(guān)單位、消防機構(gòu)、施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)等應互相合作，研究建筑消防給排水工程施工風險與相關(guān)因素，綜合采用定性分析法和定量分析法，客觀評估誘發(fā)風險的因素、各種風險產(chǎn)生的影響，結(jié)合分析結(jié)果制定可行的解決對策，降低安全風險的負面影響。

第三，建筑消防給排水工程施工風險管理預警力度不斷強化。從整體結(jié)構(gòu)來看，建筑消防給排水工程施工作業(yè)屬于動態(tài)活動，不同施工階段的風險等級存在差異，各種風險存在一定的聯(lián)系性且互相影響，為了將風險等級控制到最低，避免出現(xiàn)更大的負面影響，消防機構(gòu)會聯(lián)合施工企業(yè)不斷強化消防給排水工程施工風險管理預警力度。

第四，建筑消防給排水工程施工風險規(guī)避措施步入多樣化。在不同施工階段，施工風險及其誘因并非單一，從源頭、消防給排水工程施工設計方案、消防設備安裝技術(shù)、施工方法等方面規(guī)避施工風險，必須采取多種有效措施。

在初步完成消防給排水工程施工作業(yè)后，應充分利用VR技術(shù)對整個建筑消防給排水系統(tǒng)及其應用效果進行模擬、分析與評估，以此客觀評價整個消防系統(tǒng)的安全質(zhì)量。在評估過程中，應正確運用VR技術(shù)模擬以往的火災案例，如天津港爆炸事故、河南圣誕夜大火等，準確預測本建筑內(nèi)的火災趨勢、誘因和負面影響。啟用三維實景系統(tǒng)仿真，實施救援方案，總結(jié)不同的經(jīng)驗，為各種火災案例制定相應的救援對策。

應啟用VR技術(shù)構(gòu)建火災數(shù)據(jù)信息庫，制定消防安全操作標準和應急方案，收集完善的參考數(shù)據(jù)，以便于為后期的消防給排水施工設計提供借鑒方案。

應注意堅持安全評價原則。從整體結(jié)構(gòu)來看，消防給排水工程施工安全評價原則包括客觀性原則、科學性原則、可行性原則和導向性原則。其中，客觀性原則要求制定基于VR技術(shù)主導的施工安全評價標準，確保評價指標的客觀性。在實施評價過程中，須提供客觀、真實的信息，剔除不合理的內(nèi)容。科學性原則要求消防給排水工程施工安全評價指標應科學獨立，遵循科學發(fā)展尤其是VR技術(shù)應用發(fā)展的規(guī)律，在評價工作中采用科學的方法，結(jié)合消防安全管理需求和具體火災案例，制定科學的評價指標?？尚行栽瓌t體現(xiàn)在兩個方面：一方面，基于VR技術(shù)主導的施工安全評價指標必須明確、具體、細致，具有可操作的價值；另一方面，消防給排水工程施工技術(shù)安全評價指標須實用與可量化。與此同時，在評價過程中，應兼顧評價指標是否具有相應的操作條件。導向性原則要求體現(xiàn)安全評價指標的導向性，通過量化指標判斷當前采用的評價指標是否符合安全標準，能否推動消防安全建設的發(fā)展，指標踐行難易程度是否適中，消防給排水工程施工管理技術(shù)是否先進，評價結(jié)果應能夠提高導向性信息，可對消防工程的安全發(fā)展起到指導作用。

5 借助VR技術(shù)做好消防演練指導工作

提高VR技術(shù)在消防給排水工程建設中的應用價值，做到防患未然，降低火災損失，須充分利用VR技術(shù)做好消防演練指導工作。在完成消防給排水工程施工作業(yè)后，應借助VR技術(shù)對火災事故進行模擬，設計真實的虛擬場景，采取人為方式制造各種情況，促使消防工作人員切實感受火災現(xiàn)場的真實性，聆聽火災聲音，體驗起火建筑的搖晃、被困人員的急救現(xiàn)場，明確認知火災事故的不確定性，根據(jù)模擬場景中所需要的技能，提高自身應急能力和職業(yè)素養(yǎng)。

6 結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化VR技術(shù)在消防給排水工程建設中的應用方案，加強消防安全建設，須充分發(fā)揮VR技術(shù)的價值，做好自動噴水系統(tǒng)、水幕、雨淋、泡沫系統(tǒng)、消火栓、水噴霧和消防給排水管道組裝工作。應全面加強施工安全控制，對消防給排水工程施工建設進行全過程監(jiān)控。此外，必須做好消防給排水工程施工安全評估工作和消防演練指導工作。