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摘要：本文对消防工程的重要性进行分析，通过与传统的消防工程管理模式对比，建立起相关的BIM模型。实践表明，BIM技术在消防工程中能实现对设计、和施工等方面的有效管理，从而保证消防工程的建设工作在安全和合理的状态下进行。
关键词：BIM技术，建筑消防；消防安装
引言
进入21世纪以来，我国基础设施建设方面获得了重大发展，高层建筑火灾也是时刻威胁着人们的生命财产安全。建筑火灾的防控已经成为一个社会性的难题。血淋淋的现实促使人们在建筑消防设施信息管理、消防系统设计等方面不断创新，以提高建筑的消防安全。
1消防工程的重要性
消防工程在所有工程建设中有着更加特殊与重要的意义。首先，消防工程建设直接关系到人们的生命安全，对整个社会都有很大影响，所以自然受到高度关注。其次，消防工程建设和普通工程建设有一定的区别。对于整个建筑来说，当其经过相关的质量检测之后，还需要通过专项的消防检测、验收。很多建筑物在实际投入使用之后，为了提高建筑物的整体功能，经常在防火分区划分、用电等方面进行大型改造，易导致建筑物防火等级不合格。此外，在装修施工的过程中，参与施工人员技术技能不够专业，也会导致建筑物的防火等级不合格。为此，施工企业需要对施工人员进行工作指导与培训，设计单位需要进行消防工程技术交底，保证消防工程达到国家相关标准与要求，进而保证整栋建筑的防火等级符合相关的标准规范。
2 BIM技术的简介
BIM智能管理系统主要由系统架构和管理模块构成。系统采用B/S架构，服务器可以运行和制作三维立体模型和MYSQL数据库，通过可配置方案来提供服务。设备管理人员可以通过浏览器接入管理系统。而在现场的施工人员，可以在智能手机中安装相关的辅助软件，通过扫描二维码直接访问管理系统。该系统中包括服务器端、浏览器端、移动用户端和Unity3D辅助组件4个部分，可实现如下功能：
人员管理。BIM系统可以对消防工程中的各种工作人员进行有效管理，明确他们的权利和责任。
信息管理。BIM系统可以对设备的各种信息进行有效查询，对设备运行状态进行修改，便于管理人员的信息查询、编辑和分析工作，有助于提高管理人员的工作效率。
（3）运维管理。BIM系统为消防设备的运行和维护提供了一个管理平台，可以辅助工作人员对各种消防设备进行定期检查，并将检查的情况及时上报。系统可以告诉检修人员哪个地方的设备出了问题，让检修人员及时抢修，保证消防系统的正常工作。BIM系统还会对这些故障信息进行有效记录，预防以后出现同样的问题，也便于以后的信息查找。
3 BIM技术在建筑消防中的应用优势
3.1建筑信息实时化
在建筑建成并正式使用的过程中，建筑内部会根据使用的功能进行重新布局，消防栓和灭火器等消防设施的位置和数量会进行相应的改变或增减，甚至会改变建筑的疏散通道等重大事项。基于创建的BIM模型，建筑管理人员可以将建筑变更的信息完整准确的在模型内进行实时更新。建筑管理部门和消防部门均可通过该模型共享数据信息，以实现快捷高效的管理。
3.2建筑信息系统化
通过对建筑整个生命周期的数据进行共享，BIM为建筑的后期管理建立了各种数据库实现建筑信息的系统化。同时将灭火器、应急灯等消防设备的型号、状态以及位置等信息实时载入相应的数据库中，尽可能地提供消防设施的原始信息和建筑细节。
3.3建筑信息直观化
BIM技术是一种将建筑实体以三维形式表达的信息技术。BIM技术通过数字信息技术把建筑实体数字化、虚拟化，建立一个大到包含墙面、地板、天花板，小到包含门、窗、楼梯的三维建筑模型。由二维图纸向三维立体模型的转变使建筑信息更加全面、直观。
4 BIM技术在方案设计中的应用
建筑消防是建筑领域内重要的工作之一，它涉及了建筑土木、机电及后期运营管理等多个专业，在建筑整个生命周期内需要进行多种性能模拟、定期检查维修等工作。在建筑全生命周期内，建筑消防的自身难度较较高，对相关专业人员的要求也很高。利用BIM技术的显著特点，将BIM与建筑消防相结合，可以有效地解决当前建筑消防中存在的问题，显著提高消防工作效率和质量。
4.1优化消防工程的设计
4.1.1协同设计
采用BIM技术，利用BIM工作集的工作方式，进行协同设计，可以有效提高信息交互效率。所谓协同设计，就是将与某一项目相关的所有专业、单位全都纳入到一个虚拟的工作平台上来，这个项目的每个阶段的信息从开始创建时就展现在这一平台上，项目所有的成员都可以查看、使用这些信息。因此，有了这一平台，各专业间可以及时地互相查看设计进程，信息沟通效率显著提高，设计修改及时高效。比如，消防给水设计中修改了消防水泵的相关参数，电气专业里的消防水泵信息也会及时改变，电气专业就可以在第一时间调整设计，信息沟通时效性大大提高。
4.1.2参数化设计
BIM的参数化设计则可以根据已设定的现有数据，自动计算和调整模型。设计人员可以通过对参数进行计算，可以通过模型和系统直接进行获取，即使对其进行调整和修改，也不会影响到全部。
4.1.3碰撞检验和技术交底
消防工程的管线很容易出现碰撞或交错等现象，最终可能导致现场临时修改甚至返工的情况，造成资金浪费。采用BIM这种三维立体建模技术，系统可以对管线设计进行有效检测，一旦出现碰撞情况就会及时报告，这样可以让设计工作人员准确掌握管线的碰撞位置，然后对管线设计进行优化。此外，系统还会在管线设计时提前预留洞口，保证管线敷设工作顺利进行。在进行管线调整时，通过专业人员对各种管道、风管、桥架标高和走向进行调整，直到管线不再出现碰撞为止。各类管道进行综合设计时，要在管道较为集中、复杂的地方进行重点标明，放大三维立体视图；在平面图、剖面图和三维视图下，系统能精确掌握管道的实际情况，给安装工作人员提供最为准确的指导，确保管线安装的正确性，减少人力、物力和财力的浪费，同时保证施工的正常开展，避免工期延误。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，BIM软件还可以根据建立起的三维模型输出优化后的二维施工图纸，这些图纸包含装修工程和消防工程，专业人员只要一看图纸就能明了，这样交叉施工时能做到有效协调。BIM软件还可以用数字可视化模型虚拟漫游技术进行技术交底，这使得工程在施工之前，项目各参建方都能对整体工程建设有一个详细的了解，便于各方的沟通，提升整体工作效率，减少施工人员对图纸理解误差的可能性。
4.2用材量统计
对管材用量和附件用量进行统计是利用BIM建立三维信息模型的巨大优势，这个统计是建立在BIM一体化数据库的基础上的。在设计布置之初，设计人员便会对各个区域内管材的类型、属性进行设置。因此，在完成了一系列管道的布置和设计、检查、修改和调整之后，就可以直接利用BIM的“统计”功能对各类管材和附件进行用量统计并输出用量明细表，并且，用材量统计会直接根据设计方案的修改而调整管材使用量。运用这种方式，可以对工程材料的清单进行准确的获取。
4.3安装模拟演示
如前面管道综合设计时所遇到的问题，各类系统错综复杂地分布在狭小的空间内，难免影响者众多。安装模拟演示可以将时间维度引入三维设计，可以在消防工程管道设计中，制定准确的四维安装进度表，合理安排安装进度，施工人员也可以在施工的时候按照制定的工作表进行有条不紊的施工。不但可以简化设计、施工的工作流程，还能够有效地减少设计变更。
4.4模拟施工，发现施工质量事前控制要点
应用BIM技术的模拟施工，在消防工程自动喷淋系统施工中，提早发现施工质量控制要点，做到施工质量的事前控制，提高施工效率，减少施工中出现的质量问题。例如在自动喷淋系统施工中，过道设置的喷头通常采用机械三通管件直接连接系统水平主管，BIM建模后通过模拟施工发现，由于过道主管管径不一致，机械三通连接喷头的水平支管如长度相同，会造成过道内喷头安装后整体不在一条直线上，严重影响工程整体观感。施工前重视此问题，调整水平支管长度，可避免返工，提高施工效率。
5 BIM技术在施工管理中的应用
在施工阶段，消防工程需要和装修工程以及其他专业工程同时进行。因此，在施工的时候容易受到方方面面的限制，施工的场面势必会出现混乱。为了保证整体施工的顺利进行，必须做好施工组织设计工作。
5.1完善施工方案，确保施工过程的有序进行
采用BIM技术可以对消防工程施工过程进行管理，确保整个施工过程的有序进行。这主要是因为BIM模型本身带有时间属性的规划和管理，可以对施工中的安全、质量和进度进行有效控制。在建立模型时就可以做好整个工程施工的规划，并能检测出其中可能存在的问题、漏洞和隐患。通过BIM技术可以完善施工方案，有效规划施工现场的工种、施工流程、物料摆放和作业空间等。BIM技术还可以对整个工程施工进行跟踪管理，当发现施工进度落后时，能及时有效调整施工状态，从而保证工程建设按期完成。
5.2实现对人力、物力的优化配置
在消防工程施工过程中，工作人员不能在很短的时间内对各项工作和进度等进行准确计算，一般都是采用预估的形式。而采用BIM技术可以对整个施工进程、区段和不同的工种都进行有效地规划，同时对整个项目工程的时间和空间都进行有效掌控，通过对各种不同工种的工作量进行分拆，使施工材料的选购和仓储计划更加合理。BIM模型能对施工管理中的材料准备、人工准备、设备采购和资金计划等给予精确的数据支撑，从而实现限额领料，进而实现物料的精细化管理，使人力资源得到优化配置，有效地控制工程成本，减少其中可能出现的浪费。在一个阶段的工程完工之后，项目管理人员要对计划量和实际工程消耗量进行计算，然后进行对比。对比工作要细化到每个工作项目、每个工种，分析在哪个环节或者工作项目出现了较大的资源消耗，出现这种偏差的原因是什么，然后提出改进措施，从而对施工成本实现有效控制。
5.3实现对施工安全和工程质量的有效管理
BIM技术可以对现场的施工安全和工程质量实现有效管理。BIM技术可以将一些移动终端连接到一起，通过移动设备可以对现场的施工进行拍照，然后直接上传图片，与三维立体模型实现无缝关联，让管理人员及时掌握现场的施工状况，避免施工中出现野蛮施工、不按照施工要求和标准进行施工以及其他安全风险和质量问题，做到及时动态监管，对出现的施工现状进行整改和调整。另外，该软件还可以按照施工阶段或者工种进行分类，定期制作出施工报告，对施工中存在的问题进行准确分析，总结出其中的规律，为工程管理提供各种准确的基础管理数据和正确指导。
6 BIM技术在竣工结算中的应用
在消防工程完成以后，整个工程的结算工作采用BIM技术，可以防止在最后的结算工作中出现漏算、重复计算等情况，同时可以对各个供应商所需要结算的范围进行有效的划分，从而尽量减少结算工作中各方可能出现的损失，通过这些方面的控制，可以使竣工结算变得更加合理。
7 BIM技术在运维管理中的应用
大型建筑消防设施数量大、种类多、消防系统复杂，对于消防设施的日常管理难度大，工作要求严格，将BIM技术应用到建筑消防设施的日常管理中，会显著降低管理工作难度，提高工作质量。将BIM应用到建筑全生命周期中去，最终形成的建筑三维信息模型中就包含了建筑的所有信息，这些信息通过相关人员的工作不断更新，最终模型包含的信息和真实建筑所含的信息完全对应。一套完整的消防信息档案自然也包含其中，利用这一准确的数据库，可以有效辅助建筑消防设施的日常管理。由于三维信息模型中的消防设施信息与真实情况完全一致，因而可以在消防管理的交互界面中利用设备的名称、编号等信息，实现快速准确地查看设施的信息。或者是利用BIM的虚拟现实技术，工作人员可通过可视化界面直观地查看任意一处的消防设施的各种信息，提高运维管理的工作效率。此外，在BIM技术的支持下，结合二维码技术还能实现后期设备维护信息更新，老旧、损坏设备的处置管理，新设备采购控制等工作，让消防设施运维管理工作更细致，更准确。
结语
目前，BIM技术在建筑消防领域的应用刚刚起步，BIM技术在建筑消防领域的应用也远不止本文探讨的几个方面。我们应当深入挖掘 BIM技术在建筑消防领域的潜在价值，构建消防设计、建筑防火、灭火应急救援的综合应用平台。将BIM技术与物联网技术、虚拟现实技术等相结合，提高BIM技术在建筑消防领域的实用价值。
参考文献
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[4]马建龙．浅析BIM在消防设备管理中的应用[J]．土木建筑工程信息技术，2016，（5）.
论文作者:刘智青
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月上第3期
论文发表时间:2018/10/23
标签：建筑论文; 技术论文; 信息论文; 模型论文; 工作论文; 消防工程论文; 系统论文; 《中国住宅设施》2018年2月上第3期论文;