BIM技術(shù)在消防工程中的運(yùn)用

韓加桂

摘 要：消防工程事關(guān)人民群眾的財(cái)產(chǎn)與生命安全，建筑消防安全具有重要意義，因此，政府、社會(huì)對(duì)消防工程的關(guān)注度極高。然而，由于消防工程會(huì)與建筑中的其他施工項(xiàng)目協(xié)同開(kāi)展工作，因此增加了消防工程施工的難度和復(fù)雜性，容易出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)碰撞，或者施工圖紙、施工方案與建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖突等問(wèn)題，導(dǎo)致較高的返工率，影響到消防工程的建設(shè)進(jìn)度。基于以上原因，需要在設(shè)計(jì)階段、施工階段使用BIM技術(shù)，構(gòu)建消防工程的三維立體模型，對(duì)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)施工，以提高消防工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);消防工程;消防安全

中圖分類(lèi)號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.059

人員密集場(chǎng)所消防等級(jí)高，需要功能完善的消控系統(tǒng)，同時(shí)也是消防工程建設(shè)的重點(diǎn)。現(xiàn)階段，消防工程一般都是在建筑二次裝修或者建筑轉(zhuǎn)換功能時(shí)，需要提高消防等級(jí)而開(kāi)展的消防工程項(xiàng)目。消防工程設(shè)有項(xiàng)目部，負(fù)責(zé)工程建設(shè)的所有事務(wù)。由于消防工程施工階段與建筑裝修同步進(jìn)行，在施工過(guò)程中就可能會(huì)出現(xiàn)作業(yè)面有限、各專(zhuān)業(yè)碰撞、施工沖突等問(wèn)題。在工程管理難度提高的同時(shí)，需要各專(zhuān)業(yè)間高度協(xié)同、交叉作業(yè)，因此需要使用BIM技術(shù)解決上述問(wèn)題。文章以某商場(chǎng)的消防工程建設(shè)為例，進(jìn)行了BIM技術(shù)實(shí)際運(yùn)用的探討。

1 消防工程應(yīng)用BIM技術(shù)前后對(duì)比

在未應(yīng)用BIM技術(shù)之前，消防工程管理工作主要借助的是CAD圖紙，管理深度有限，工作流程簡(jiǎn)單，已不適用于信息化時(shí)代下的消防工程。在BIM技術(shù)運(yùn)用后，消防工程管理模式發(fā)生了很大的變化，運(yùn)用構(gòu)建的三維數(shù)字化模型對(duì)消防工程進(jìn)行可視化、立體化、信息化的管理與控制，是一個(gè)集工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程管理，乃至于在工程竣工后可以進(jìn)行運(yùn)維管理的綜合性系統(tǒng)。例如，在工程設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM構(gòu)建消防工程模型，可對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行演示，發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并在設(shè)計(jì)階段予以解決;或者在施工過(guò)程中運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行消防工程各專(zhuān)業(yè)碰撞的模擬與檢驗(yàn)，進(jìn)而協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)施工，避免碰撞問(wèn)題發(fā)生，以加快施工進(jìn)度。因此，運(yùn)用BIM技術(shù)可對(duì)消防工程進(jìn)行全生命周期管控，提前預(yù)測(cè)、評(píng)估消防工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題與質(zhì)量隱患，達(dá)到提前預(yù)防與治理的效果，進(jìn)而全面提高消防工程建設(shè)的質(zhì)量與管理效率。BIM技術(shù)在消防工程行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的應(yīng)用效果，具體比對(duì)結(jié)果如表1所示。

2 BIM技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用分析

2.1 工程實(shí)例

以某商場(chǎng)二次裝修，消防工程升級(jí)改造為例，該商場(chǎng)一共六層，面積共計(jì)6 500 m2，需改建為一級(jí)耐火等級(jí)。需要施工建設(shè)的項(xiàng)目有應(yīng)急疏散、排煙、火災(zāi)報(bào)警、消火栓、自動(dòng)噴淋等系統(tǒng)，以及設(shè)置安全出口、防火門(mén)、消防水池等。

2.2 BIM技術(shù)在消防工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

2.2.1 構(gòu)建BIM模型

在消防工程改造中，工程設(shè)計(jì)需要迎合建筑原有的結(jié)構(gòu)，但是要布置的管線多且過(guò)于復(fù)雜，進(jìn)而對(duì)各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)性有著一定的要求，需要做到設(shè)計(jì)與實(shí)際施工的一致性，盡可能避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)誤差。在使用BIM設(shè)計(jì)之前，需將消防工程的數(shù)據(jù)資料、設(shè)計(jì)圖紙等存儲(chǔ)至BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)改造商場(chǎng)實(shí)際的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行消防工程的完善設(shè)計(jì)，構(gòu)建出商場(chǎng)消防工程的三維立體模型。通過(guò)可視化的工程模型，設(shè)計(jì)人員可進(jìn)行各個(gè)專(zhuān)業(yè)施工的調(diào)整，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)間在建筑結(jié)構(gòu)中的位置關(guān)系，使管線布局清晰有序，無(wú)碰撞現(xiàn)象，并預(yù)留出足夠的作業(yè)面積。應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際施工之間的沖突矛盾，加快施工進(jìn)度，以利于商場(chǎng)投入使用后基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)工作[1]。

2.2.2 碰撞檢查與技術(shù)交底中的運(yùn)用

第一，由于消防工程的管線覆蓋到整個(gè)建筑空間，使其易與建筑中的其他管線和設(shè)施出現(xiàn)碰撞問(wèn)題，引起施工停滯或返工問(wèn)題，進(jìn)而影響到消防工程的建設(shè)效益。所以，在使用BIM完成工程模型構(gòu)建后，應(yīng)借助模型進(jìn)行碰撞檢驗(yàn)，出具碰撞報(bào)告，明確碰撞點(diǎn)和位置。設(shè)計(jì)人員依據(jù)報(bào)告，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)的位置，以消除專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)題。針對(duì)管線眾多的區(qū)域，應(yīng)聯(lián)合使用二維、三維視圖進(jìn)行表達(dá)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)進(jìn)行精確指導(dǎo)，在最大程度上避免碰撞發(fā)生，以降低返工概率。第二，借助模型可視化的特點(diǎn)，可在技術(shù)交底過(guò)程中運(yùn)用模型進(jìn)行直觀展示，使施工相關(guān)人員對(duì)消防工程有一個(gè)更為深入的了解，提高溝通成效，以防止個(gè)人主觀意識(shí)和理解偏差導(dǎo)致的錯(cuò)誤認(rèn)知。使施工相關(guān)人員明確自身施工項(xiàng)目與注意事項(xiàng)，并共同探討施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決對(duì)策，從而實(shí)現(xiàn)消防工程的高效率、高質(zhì)量施工。

2.3 BIM技術(shù)在消防工程施工中的運(yùn)用

2.3.1 施工組織管理

消防工程施工過(guò)程會(huì)與其他建筑施工共同進(jìn)行，而施工作業(yè)面積有限和建筑結(jié)構(gòu)的制約，也提高了對(duì)施工組織管理的要求。傳統(tǒng)的施工組織主要依靠管理人員，其根據(jù)自身積累的施工組織經(jīng)驗(yàn)對(duì)施工情形進(jìn)行預(yù)判，個(gè)人主觀意識(shí)影響較大，使施工方案難以保持完善，再加上施工過(guò)程中有眾多的不確定影響因素，從而降低了施工組織管理的效率。所以，可應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工過(guò)程模擬，檢驗(yàn)施工計(jì)劃有無(wú)漏洞，確定施工進(jìn)度的可行性，并探尋施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提前制定解決方案，以達(dá)到改善施工方案的目的[2]。

2.3.2 人、機(jī)、物的管理

消防工程施工的組成要素是人、機(jī)、物，如果使用人工計(jì)算方法，很難精準(zhǔn)計(jì)算各道施工工序所需的施工材料、機(jī)械設(shè)備與施工人員，因此無(wú)法保障人、機(jī)、物的準(zhǔn)確及時(shí)供應(yīng)。使用BIM技術(shù)搭建三維模型，依據(jù)施工工序、專(zhuān)業(yè)班組等，將工程量進(jìn)行分解，然后計(jì)算出人、機(jī)、物的使用量并明確供應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而制定采購(gòu)計(jì)劃，安排進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的合理、準(zhǔn)確、及時(shí)供應(yīng)。BIM在人、機(jī)、物采購(gòu)、計(jì)劃、進(jìn)場(chǎng)等環(huán)節(jié)，提供了精確的施工數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了施工資源的精細(xì)化管理，并加強(qiáng)了限額領(lǐng)料的執(zhí)行力度，避免了施工資源的浪費(fèi)。

2.3.3 現(xiàn)場(chǎng)管理

BIM集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，使其具備了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管能力，通過(guò)移動(dòng)終端在施工現(xiàn)場(chǎng)拍照，傳遞給BIM系統(tǒng)。使用BIM模型與現(xiàn)場(chǎng)照片進(jìn)行比對(duì)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)中的安全管理問(wèn)題與施工質(zhì)量問(wèn)題，并且可將隱蔽工程施工展示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)BIM對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的隨時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于施工質(zhì)量問(wèn)題的改進(jìn)。

2.4 BIM技術(shù)在消防工程運(yùn)維中的運(yùn)用

消防工程建設(shè)是為了保證建筑的安全性，使其運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作有別于建筑中的其他設(shè)施。在消防工程竣工驗(yàn)收投入使用之后，需對(duì)消防工程進(jìn)行嚴(yán)格有效的運(yùn)維管理，確保消防工程各項(xiàng)設(shè)施的可靠運(yùn)行，可在發(fā)生火災(zāi)后起到應(yīng)有的作用，以實(shí)現(xiàn)消防工程建設(shè)的價(jià)值。因此，在后期運(yùn)維工作中，可運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建的消防工程三維數(shù)字化模型，為運(yùn)維工作提供參考與借鑒[3]。

2.4.1 設(shè)備檢修保養(yǎng)

商場(chǎng)消防工程中的設(shè)備眾多，每個(gè)設(shè)備都有著規(guī)格、使用說(shuō)明、型號(hào)等信息，這些信息都存儲(chǔ)在BIM模型中，可將這些信息上傳至商場(chǎng)的消防控制系統(tǒng)，以作為后期維護(hù)的參考。商場(chǎng)維護(hù)人員通過(guò)設(shè)備信息查閱，可對(duì)設(shè)備有一個(gè)全面的了解，然后開(kāi)展檢修與保養(yǎng)工作，評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀，及時(shí)處置設(shè)備的安全隱患，維持設(shè)備良好的工作狀態(tài)。

2.4.2 緊急疏散

BIM模型是該商場(chǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的真實(shí)反映，模型中標(biāo)明了緊急疏散通道、安全門(mén)、逃生路線、防火門(mén)等信息，可運(yùn)用模型進(jìn)行火災(zāi)發(fā)生后的緊急疏散模擬。根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員的位置，可以為其快速計(jì)算出最短的逃生路線，以為消防救援提供參考，加快消防救援速度，降低火災(zāi)傷亡人員數(shù)量。

3 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)以其三維數(shù)字模型可視化、可模擬、可調(diào)整的特點(diǎn)，使其在消防工程全生命周期內(nèi)具有應(yīng)用的極大優(yōu)勢(shì)。文章以某商場(chǎng)消防工程改造升級(jí)為例，論述了其在設(shè)計(jì)、施工、后期運(yùn)維中的運(yùn)用，明確了其在設(shè)計(jì)階段可以避免專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)題;在施工階段的應(yīng)用，可優(yōu)化施工組織，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理力度，極大提高施工管理效率;而在運(yùn)維中的運(yùn)用，則為設(shè)備檢修維護(hù)、火災(zāi)救援提供了輔助性作用，從而實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)對(duì)消防工程全生命周期的管控。

參考文獻(xiàn)

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