BIM技術(shù)在消防工程中的應用

摘要：建筑消防工程涉及的施工內(nèi)容較多且設施較復雜，增加了消防安全管理工作的難度。如果仍然采用傳統(tǒng)的管理模式，難以滿足消防安全的需求?；诖耍芯緽IM（建筑信息模型）技術(shù)在優(yōu)化消防工程設計、施工及維護等方面的應用，旨在有效發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，提升消防工程整體效能。

關(guān)鍵詞：消防工程；BIM技術(shù)；仿真模擬；緊急救援；安全培訓

中圖分類號：TU998.1" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）03-0064-04

消防工程不僅是保障人民群眾生命安全的堅固防線，還與財產(chǎn)安全、社會秩序維護、法規(guī)遵循及建筑品質(zhì)等多方面息息相關(guān)[1]。近年來，科技的日新月異為工程建設領域帶來了革命性的變化。BIM技術(shù)因具有諸多優(yōu)勢而廣泛應用于建筑消防工程建設中，不僅能提升工程規(guī)劃階段的準確性與合理性，還能助力工程管理人員合理調(diào)整技術(shù)內(nèi)容，最終實現(xiàn)工程建筑與管理協(xié)同進行的目標。

1 BIM技術(shù)的特點

BIM技術(shù)是一種集成工程設計、施工、維護等各個環(huán)節(jié)的信息化技術(shù)。其以建筑工程項目全生命周期的各項信息為基礎，形成對應的建筑模型，在模型中，可實現(xiàn)對建筑物真實信息的仿真模擬。BIM技術(shù)主要具有以下特點：

1.1" 可視化

BIM技術(shù)可提供三維模型視圖。通過對模型的精準把握，人們可以對建筑視圖有更加深入的認知和理解。

1.2" 協(xié)作性

BIM技術(shù)能促進不同學科之間的協(xié)作設計，如建筑、結(jié)構(gòu)、機電等，在BIM技術(shù)的作用下，可使設計更加協(xié)調(diào)。

1.3" 數(shù)據(jù)可查詢

BIM技術(shù)可對建筑項目中的信息進行歸納、分類和整理，以便相關(guān)人員更加高效地查詢相關(guān)信息。

1.4" 模擬與分析能力強大

BIM技術(shù)可以進行各種模擬和分析，能夠提前對材料用量、結(jié)構(gòu)碰撞等諸多問題進行預估評估。

1.5" 信息完備、一致

在BIM模型中，涵蓋了建筑工程項目的三維幾何信息與非幾何信息，如圖元型號、結(jié)構(gòu)樣式、方案內(nèi)容等，從而形成一套完整的真實信息表現(xiàn)形式。同時，在建筑工程項目的設計、施工、運營與維護等各個階段，所對應的BIM模型中包含的數(shù)據(jù)信息是相互一致的，不存在重疊信息的情況[2]。

2 在消防工程中應用BIM技術(shù)的意義

2.1" 可以實施全生命周期的消防管理

BIM技術(shù)能夠?qū)Ω黜椆こ添椖恐械男畔?shù)據(jù)進行全面整合，結(jié)合具體的數(shù)據(jù)提供標準的建筑模型，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的信息模擬和可視化功能。BIM技術(shù)在建筑消防設計中的應用，既可以構(gòu)建良好的空間格局，又可以提升空間利用率，將各方面問題全面解決，為制定相關(guān)方案提供良好的依據(jù)，最終達到各個環(huán)節(jié)全生命周期管理的目的。此種類型的管理方式有利于改善消防工程各個環(huán)節(jié)，確保整體質(zhì)量。

2.2" 可以確保消防工程施工的精準度

在工程施工過程中，BIM技術(shù)可以清晰呈現(xiàn)工程的實際開展情況，為工程管理人員開展工作提供諸多便利，實現(xiàn)工程組織的可視化。借助該技術(shù)，不僅能加快設備的安裝進度，還能讓相關(guān)人員明確掌握基本的參數(shù)。同時，利用BIM技術(shù)可合理控制工程量，在規(guī)范施工的基礎上，實現(xiàn)工程管理目標。此外，BIM技術(shù)還能清晰展示系統(tǒng)管件的空間位置、尺寸大小等多種信息，確保管線布局得到合理優(yōu)化和改善。

2.3" 可以高效率共享信息，保持良好的協(xié)同性

以往的消防工程管理工作主要采用單一模式，該模式顯然已經(jīng)無法滿足當前工程管理的要求，不利于提升工程效率。同時，該模式也難以使人及時察覺存在的故障隱患，面對緊急事件更是無法快速處理[3]。BIM技術(shù)結(jié)合消防數(shù)據(jù)模塊，將消防設備、建筑構(gòu)件等信息數(shù)據(jù)整合起來，構(gòu)建起一個規(guī)范化的平臺。借助這一平臺，消防系統(tǒng)的各方面布局，得以清晰呈現(xiàn)，各部分之間的聯(lián)系也一目了然。該平臺還能加快信息傳遞速度，確保信息得到全面、有效的處理，為信息共享和協(xié)同工作奠定堅實的基礎，最終助力實現(xiàn)火災防控工作的科學開展。

2.4" 可以加快消防應急救援進程

火災發(fā)生后，BIM技術(shù)能夠發(fā)揮良好的疏散作用。通過構(gòu)建標準的三維數(shù)據(jù)模型，BIM技術(shù)可為人們快速逃離火災現(xiàn)場規(guī)劃出合適的路線。消防人員能借此為被困人員提供有效的疏散指導，確保人員快速疏散撤離，避免出現(xiàn)傷亡情況。此外，BIM技術(shù)還有助于相關(guān)人員及時檢查消防設備的性能，獲取準確的檢查數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)反饋上報，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決消防設備存在的問題，為后續(xù)應急救援工作順利開展提供有力支持。

3 BIM技術(shù)在消防工程中的具體應用

3.1" 設計階段BIM技術(shù)的應用

3.1.1" BIM模型構(gòu)建

在工程設計階段，結(jié)合項目實際情況構(gòu)建BIM模型。在模型構(gòu)建過程中，先將CAD圖紙導入BIM軟件中，由此生成項目的基本框架模型。然后，結(jié)合消防工程的特殊需求，將自動噴水滅火系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)及泡沫滅火系統(tǒng)等消防元素逐一添加至模型中。在此基礎上，將消防設備與系統(tǒng)連接，最終生成一個全面且功能完備的消防工程虛擬模型。

3.1.2" 設備與物資管理

借助BIM技術(shù)構(gòu)建標準的建筑信息化模型，能夠高效共享建筑數(shù)據(jù)。將BIM技術(shù)應用于消防工程設計過程中，可實現(xiàn)對消防設備、管線等相關(guān)物資的有效管理：一方面，能精準統(tǒng)計物資數(shù)量，明確各項規(guī)格參數(shù)，為采購工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持；另一方面，可借助BIM模型，清晰記錄消防設備的型號及具體安裝位置，提升后期運行維護管理質(zhì)量。實施標準的設備物資管理既可以合理控制采購成本，又能保障整體質(zhì)量，有效避免誤差[4]。

3.1.3" 消防排煙系統(tǒng)設計

在建筑消防設計中，消防排煙系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分，其設計效果直接關(guān)系到建筑工程在發(fā)生火災時的安全性?？梢岳肂IM技術(shù)對建筑火災場景進行動態(tài)模擬，從而了解煙霧的蔓延程度。結(jié)合模擬結(jié)果，可以合理布置消防排煙系統(tǒng)并明確相關(guān)基本參數(shù)。依據(jù)煙氣的具體擴散程度和流動情況，為設計人員合理設計排煙位置以及確定排煙筒的性能提供依據(jù)。與此同時，還可以將計算流體動力學軟件與BIM技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，深入探究煙氣在建筑內(nèi)部的流動狀態(tài)，確保消防排煙系統(tǒng)設計的規(guī)范性和合理性。

3.1.4" 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計

消防聯(lián)動控制系統(tǒng)在建筑消防設計工作中占據(jù)著重要位置，其核心功能在于火災發(fā)生時能夠自動開啟滅火裝置以及排煙系統(tǒng)。為更好地呈現(xiàn)該系統(tǒng)的技術(shù)邏輯，可通過制定標準化的三維模型，直觀展示消防設施之間的聯(lián)動關(guān)系。這一技術(shù)手段可使設計人員在初期設計階段即發(fā)現(xiàn)潛在問題，確保消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的整體效果。同時，三維模型的應用可為后期維護工作的開展提供可視化基礎，既可降低運維成本，又能通過優(yōu)化系統(tǒng)性能提升整體可靠性。從實踐角度看，消防工程設計過程中對于BIM技術(shù)的應用極為關(guān)鍵且重要，該技術(shù)不僅能夠優(yōu)化消防排煙系統(tǒng)的空間布局，還能通過數(shù)字化模擬提升消防設計的科學性與合理性，為建筑消防安全提供堅實保障。

3.2" 施工階段BIM技術(shù)的應用

3.2.1" 施工模擬和協(xié)調(diào)

BIM技術(shù)可以結(jié)合實際情況，動態(tài)化模擬施工流程，提升施工資源的利用率，并在改善施工管理各個環(huán)節(jié)的基礎上，確保資源信息的準確性與完整性，從而加快施工進度。在消防工程領域，利用BIM技術(shù)模擬安裝消防設備的整個階段，可實現(xiàn)消防施工作業(yè)的安全開展。同時，該技術(shù)通過強化各專業(yè)間的協(xié)同配合，能夠顯著降低因信息不對稱導致的誤差風險，為消防工程高質(zhì)量交付提供堅實保障。

3.2.2" 信息管理

在消防工程施工作業(yè)過程中，應加大消防信息管理力度，構(gòu)建標準的BIM模型。通過該模型，可高效共享建筑信息數(shù)據(jù)，增強各部門的協(xié)同合作，確保數(shù)據(jù)準確性，避免重要信息泄露。同時，利用BIM模型可明確消防設備的型號，了解設備維修情況，從而提升運維管理效率。

3.2.3" 進度控制

要想確保工程施工作業(yè)在規(guī)定期限內(nèi)高質(zhì)量完成，關(guān)鍵在于加大施工進度控制力度，這是實現(xiàn)該目標的一項根本舉措。BIM技術(shù)可在合理交換數(shù)據(jù)的基礎上動態(tài)化監(jiān)管施工進度，輔助制定完善的施工方案，提升資源配置效率，并對BIM模型進行優(yōu)化和改進。在明確施工進度實際情況后，可進一步對計劃進行調(diào)整完善，使工程施工作業(yè)與標準要求相一致?？茖W合理的進度管理方式有助于及時應對突發(fā)狀況，保障工程順利推進。

3.2.4" 施工質(zhì)量與成本管理

在施工過程中，需要加大施工質(zhì)量監(jiān)管力度?？山柚鶥IM模型中的各項要點，制定規(guī)范性的施工操作流程，以便及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量隱患并迅速解決問題，以免發(fā)生嚴重的安全事故。

成本管理也是施工過程中的重要環(huán)節(jié)。通過合理控制造價，可實現(xiàn)成本管理的目標。以防排煙風管加工為例，表1為傳統(tǒng)加工方式與應用BIM技術(shù)自動化加工的成本對比情況。

3.2.5" 施工協(xié)同管理

在項目施工階段，借助BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設計與施工。例如，利用BIM模型促進消防與機電專業(yè)開展協(xié)同設計，優(yōu)化管線綜合布局，提高管線綜合施工的質(zhì)量和效率。管線優(yōu)化前后對比見圖1。

3.3" 運維階段BIM技術(shù)的應用

3.3.1" 消防設備狀態(tài)監(jiān)測聯(lián)動控制

利用第三方設備搭建集成化的通信接口，用以全面收集建筑內(nèi)部各類消防設施運行的信息，包括消防水管網(wǎng)壓力值、消防電力供應設備狀態(tài)以及消防水泵與風機的性能參數(shù)等。隨后，將這些收集的信息整合至BIM模型，以便運營團隊各部門專家進行監(jiān)控與管理。此舉不僅能有效打破信息壁壘，還能助力管理人員高效開展設施的維護與保養(yǎng)工作?；贐IM模型的消防設備監(jiān)控管理見圖2。此外，借助BIM+IoT平臺，還能實時監(jiān)測噴淋系統(tǒng)的水壓。通過實施預測性維護策略，可顯著降低設備故障率。BIM技術(shù)的應用不僅能提升消防設備的管理效率，還能有效保障建筑的安全運行。

3.3.2" 火災工況模擬分析

在運維階段，為提升安全管理水平，可利用BIM技術(shù)進行建筑火災場景模擬。在具體實施過程中，應充分利用消防設計階段的火災場景仿真結(jié)果進行預先評估，這些仿真數(shù)據(jù)可直接采用，從而確保信息連續(xù)性不受影響。此外，隨著建筑在使用過程中結(jié)構(gòu)、功能或材料的調(diào)整，數(shù)據(jù)庫能實時更新，進而使再次開展火災場景模擬變得快速且高效。

3.4" 安全管理中BIM技術(shù)的應用

3.4.1" 精準識別危險來源

借助BIM技術(shù)的各項功能，進一步確定建筑物內(nèi)部的風險來源，獲取精準的信息數(shù)據(jù)，使安全管理人員據(jù)此采取合理的預防措施。應用BIM技術(shù)全面監(jiān)測危險來源，深入分析和探究存在的風險，并采取相應的措施加以解決，從而確保安全管理質(zhì)量。

3.4.2" 加強培訓

在安全管理期間應用BIM技術(shù)時，還需做好人員安全培訓工作。通過開展培訓，加深管理人員對火災的認知，使其樹立牢固的安全意識，以便在火災發(fā)生時能夠及時應對，保障自身安全。

3.5" 應急管理中BIM技術(shù)的應用

3.5.1" 動態(tài)化模擬人員疏散情況

在應急管理期間，可借助BIM技術(shù)開展人員疏散模擬。通過對建筑物中人員疏散情況進行動態(tài)化模擬，能夠采取合理的人員疏散方法，制定完善的應對措施。在模擬操作過程中，利用BIM技術(shù)將人員具體流動情況以及煙霧擴散程度等清晰地模擬出來，能夠及時認識到疏散期間存在的各類問題，并依據(jù)具體問題制定出合適的方案。

3.5.2" 制定完善的應急預案

目前，可利用BIM技術(shù)的仿真模擬效果有效模擬火災情況，進而預測和判斷火災的具體走勢。根據(jù)這些情況制定完善的應急處理預案，確保所制定的應急預案在實際操作中能夠發(fā)揮作用。

3.5.3" 應急處置

發(fā)生火災時，可借助BIM模型構(gòu)建具體的火災場景，再結(jié)合實際的火災蔓延情況對人員進行疏散，以此為相關(guān)救援工作的開展贏得更多的時間，確保救援工作能夠高效、順利完成。

4 結(jié)束語

總之，BIM技術(shù)在消防工程中具有巨大的應用價值，將其應用于消防工程的設計、施工以及運維管理等環(huán)節(jié)，可有效提升消防工程的效能，進而營造安全的建筑環(huán)境。為了更好地發(fā)揮BIM技術(shù)在消防工程中的應用優(yōu)勢，在設計階段要追求更精細的模型構(gòu)建與性能仿真，在施工階段要強化模擬預測與資源優(yōu)化，在運維管理階段要實現(xiàn)智能化監(jiān)控與維護，在安全管理與應急響應方面則需借助BIM技術(shù)實現(xiàn)快速響應與精準決策。通過這些努力，可以進一步提升消防工程的效能與安全性，在促進建筑行業(yè)安全、可持續(xù)發(fā)展的同時，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

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