BIM技术在建筑消防工程中的应用
消防工程作为建筑工程的重要组成部分，贯穿于建筑设计、施工、运行和维护的全生命周期。笔者结合多年的消防工程实践经验，结合消防工程实践经验，探讨了BIM技术在消防行业各个阶段可能的应用。利用BIM技术提高消防设计、施工验收、消防安全管理的精细化水平，从而提高建筑整体消防安全水平。
一、消防设计阶段
1.消防设计评审
传统的消防设计审查首先要了解建筑物的基本情况，这需要审查建筑物的总平面图、平面图、立面图和剖面图，以获得建筑物的二维信息，并在脑海中想象三维通过二维图纸。建筑特点，然后审查建筑防火设计的合规性。以一个50层的超高层项目为例，主要图纸多达200张，消防审批部门需要对每张图纸进行审核。传统的审核方式是反向推式的重复工作，将2D图纸还原为3D建筑几何图形，不仅效率低，而且容易遗漏一些细节，导致先天性火灾隐患的产生。
与传统的CAD制图相比，BIM模型是一种高度可视化的工具。施工项目审阅者可以从任何角度查看专业的3D模型，直观地读懂设计者的意图。借助 BIM 模型，评审人员可以更加专注于技术评审，提高设计评审的效率和准确性。例如，在检查总体布局的符合性时，传统的审计模式需要对建筑物之间的防火间距、防火车道宽度、转弯半径、场地坡度等参数进行一一测量。在BIM模式下，审核员只需合理设置审核规则，软件即可自动计算出相应的参数指标并与设定的规范限值进行比较，自动对不符合要求的设计进行标注，
BIM技术采用消防设计评审后，还可以在工程设计的不同阶段（概念、方案、扩建）将项目的所有相关信息添加到模型中，形成工程信息库，并通过网络充分共享，实现信息。无损交付。
2.消防设计优化
随着对工程建设项目规模的需求越来越大，追求的结构形式和建筑外观更加复杂，企业和项目面临着巨大的风险，尤其是火灾风险。BIM技术的出现大大提高了设计质量和设计效率，可以有效克服上述风险。比如一些大型的商业综合体，往往需要在里面设置大量的中庭共享空间，营造出宽敞明亮的购物空间。根据规范，这些共享空间可以设计为中庭或带屋顶的室内步行街。通过BIM模型，建筑师可以在方案阶段提前对比优化，选择最适合项目需求的方案，避免后期设计颠覆。
3.特种防火设计分析
随着我国经济的快速发展，近年来出现了城市综合体、机车、造船等大型交通枢纽。这些建筑因其功能的需要而具有体量和空间巨大的特点，往往很难按照现行标准进行防火设计。，这类建筑物通常需要采用防火性能设计的方法，通过软件防火模拟分析建筑物的安全性。过去ibms验收文件，火灾模拟通常是通过 FDS 程序实现，然后使用其他 3D 建模软件和网格生成工具来处理更复杂的几何场景。但是，由于软件本身的限制，所有的模型和组件信息，建筑材料参数。必须重新定义，
BIM模型是一种利用虚拟建筑构件来表达真实建筑构件的数字化建筑。所有内容都以独特的构件形式存在，如墙、梁、地板、屋顶、门、窗等，每个构件都有相应的尺寸和信息内容。将建筑信息模型直接转化为火灾模型，提高软件模拟火灾的准确性和可靠性，大大节省二次建模时间，提高建模效率。
二、消防施工验收阶段
1.设计变更检查/冲突检查
消防工程是一个系统工程，包括水、热、电等专业。传统的消防设计流程是水、热、电专业在建筑师的初步设计图上设计设备施工图。冲突后，通过协调会议等形式修改条件，最终生成二维施工图。由于现阶段承包商和施工方参与不足，施工中遇到的问题将与设计单位重新协调沟通。整个过程工作量大，容易出现错误和遗漏。通过BIM的协同设计理念，各专业可以在同一个模型中进行设计，并且可以实时交流。
2.材料检验
BIM技术的核心是建立建筑工程虚拟三维模型，并利用数字技术为该模型提供与实际情况相一致的完整建筑工程信息数据库。几何信息还包括这些材料的燃烧性能、热值和发烟率等详细参数。通过这个模型，材料检验机构可以协助材料检验机构分析建筑物各个区域的火灾风险，确定危险区域和需要进行燃烧性能测试。建筑构件和装饰材料的范围，以及BIM数据库也可用于自动导出和生成构件/材料列表。清单应包括材料的燃烧性能、使用地点和使用量。这份清单也可以作为材料检验的依据，不仅提高了工作效率，也有助于检验/审批机构更好地了解项目，降低消防审批风险。
3.竣工验收
传统的消防检查通常由检查人员根据完成的图纸和消防检查评估规则进行。建筑物的个别及子项目按一定比例抽查。该过程主要依靠检验人员的工作经验。往往无法对建设项目进行全面的验收，容易出现疏漏和误解。通过BIM模型，消防巡检人员可以指导前台巡检助理到达指定位置，可以避免依赖二维图纸沟通容易被误解的情况，并且可以直观的对比实际消防施工情况图片与BIM模型，并对消防施工有一定的了解。与设计的契合度一目了然，模型可作为验收数据存档，供日后查看。
三、消防操作阶段
1.协助火后运营管理
现阶段，消防运行管理存在两个最严重的问题：运行阶段与前一阶段的“信息脱节”问题，以及运维过程中各种数据之间的“信息孤岛”问题。设计阶段有一套消防设计理念和策略，运行阶段有另一套理念和策略，即存在“信息中断”问题。需要面对多种部门，在紧急情况下往往无法及时沟通，即存在“信息截断”问题。BIM模型中存储的建筑信息不仅包含建筑的几何信息，还有大量的建筑性能信息。在运营阶段，可以根据具体运营商的管理要求，创建基于BIM模型的运营平台。这个平台存储了运营过程的所有数据信息，各个部门可以通过这个平台共享数据信息，协同工作。消防运行管理部门可根据实际需要，基于BIM技术定制以下应用：
1)消防设备状态监控联动控制
通过第三方设备建立统一的通讯接口，采集楼内所有消防设备的运行参数和状态信息，如消防供水管网压力、消防供电设备压力、运行情况等消防泵/风机的参数和状态。这些信息是完整和准确的。存储在BIM模型中，便于运营商各部门专业人员通过统一平台进行监控管理，避免“信息孤岛”问题。
2)火灾工况模拟分析
建筑物内火灾发生过程和人员疏散的仿真分析是数字化规划制定的必要环节。在建筑消防设计阶段就已经进行了建筑火灾现场模拟，模拟结果可以直接使用，避免“信息中断”问题。同时，在建筑使用过程中，如果建筑结构、功能、建筑材料发生变化，可以同步更新数据库中的新的，模拟火灾现场变得更加方便。
3)数字计划表达与测试
利用BIM虚拟现实技术，为数字化平面图提供多维表达。可以直观地展示建筑火灾模拟过程，让公众快速了解和熟悉方案。
2.辅助消防安全研究
BIM模型所包含的信息可以满足建筑全生命周期的需求，实现绿色理念。通过BIM平台，可以开展虚拟现实和可视化消防安全专项研究，如人群密集场所的应急疏散策略研究。通过虚拟现实软件，设计人员可以在三维场景中自由漫游，与人机交互，检查疏散通道的设计是否存在缺陷。基于BIM模型，可针对节假日、活动、集会等大型群众活动进行视觉疏散模拟。具有前瞻性，可以辅助运营管理人员科学制定疏散方案，而不是举行大规模的疏散演练来检验疏散方案。.
3.辅助消防救援指挥官
缩短从火灾发生到消防人员到达现场的时间是扑灭大型公共建筑初期火灾、防止小火引发重大灾难的关键，这对于人员密集的大型公共建筑尤为重要。大型公共建筑是消防的重点单位。进入火灾状态后，城市消防指挥中心可以从BIM数据库中提取建筑空间结构，并在虚拟城市平台上显示建筑位置、周边路况、消防车道、消防泵位置、火灾报警等信息。位置等。信息的传输和提取采用BIM数据格式。救援信息可以在各个平台之间快速无损传输，相关救援人员可通过BIM模型直接查看所需内容。各种信息的快速准确传输和审核，进一步缩短了从火灾报警、消防部门到警察、救援人员到现场开展救援工作的时间，提高了指挥中心快速接警能力和应急处置能力。消防队的消防救援效率。
BIM在轨道交通中的应用
随着科学技术的不断发展，我国建筑业的技术发展迅速。BIM技术是当前建筑工程领域的先进应用技术之一，也是城市轨道交通工程未来发展不可或缺的重要支撑。
1、BIM简介
建筑信息模型 ( ) 是建筑、工程和土木工程的新工具。它用于描述基于三维图形、面向对象和体系结构的计算机辅助设计。BIM的核心是建立建筑工程的虚拟三维模型，并利用数字技术为该模型提供完整的、实际的建筑工程信息数据库。信息库不仅包含描述建筑构件的几何信息、专业属性和状态信息，还包含非构件对象的状态信息（如空间和运动行为）。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成度，
BIM模型
2、工作流程
（1）熟悉工程制图，使用Revit等软件完成建模工作；
（2）基于模型的碰撞检测、工程计算、受力分析和4D仿真；
（3）接收甲方及顾问单位的工程指导信息，及时调整BIM信息；
（4）快速为各部门管理人员提供相关数据（表格、图表）；
（5）将项目的施工过程信息输入到BIM模型中；
（6）更新版BIM备份管理为物业管理提供详细数据。
BIM应用工作流程
3、主要特点
（1）利用BIM技术可以将一个极其复杂的项目通过一个虚拟的三维模型变成一个可视化的模型，设计、施工和管理人员可以通过这个模型一目了然地了解整个项目的所有细节。圆的方式，便于项目的合理修改和调整。
（2）通过BIM技术可以获得最准确的工程基础数据，将基础工程数据分解为构件级和材料级，让施工计划随时与实际进度进行直观快速对比、任何地方、每个地方 与施工方、监理、业主及相关管理人员同步共享此比对数据，使各方有效协调，全面掌控项目的各种问题和情况。
(3）通过BIM模块化的方式，在项目中建立BIM信息后，在节省信息模拟过程和积累经验的基础上，可以获得传统方法难以保留的知识和技能。方法，使下一个类似的工程项目中引用相同的工作，以达到相同工作只做一次的“标准化”目标。
（4）利用BIM技术模拟实际施工方法，在前期设计阶段，可以发现后期实际施工阶段会出现的各种问题，提前处理；后期实际施工施工阶段，对施工活动进行可行性指导，如施工计划和人员、材料的合理配置和使用，从而最大限度地实现各种资源的优化和合理利用。
(5）利用BIM技术，获取工程图纸和图纸非常方便。这种由计算机制作的工程图纸和图纸不仅可以节省大量的绘图时间和人力，而且可以根据各种建筑的实际需求，多维空间，各种形式的工程图纸和图纸。
4、应用值
BIM在施工中的应用主要包括以下几个方面：各种工程模型的可视化展示，施工工艺、程序和施工进度的模拟，机电专业的深度设计，工程造价的管理，数字元件的处理。
(1）城市轨道交通工程建设涉及多个单位和专业人士的合作。通过BIM软件，可以将二维平面图转化为更加生动直观的三维模型。设计的视觉冲击力可以有效节省阅读图纸和报告的时间，方便非工程专业人员了解设计和报告意图，从而提高参与单位之间的沟通质量和效率，更有利于解决施工问题。
轨道交通项目BIM模型
(2）减少施工图的图纸识别误差。利用BIM的三维可视化功能加上时间维度，可以提前模拟施工过程和过程，BIM施工模拟可以有效发现现有设计图纸施工过程中出现的问题，并在施工前与相关设计单位沟通，减少不必要的返工和人员、机械、材料的浪费，为施工单位制定更详细的人员、机械、材料提供有效支持。及设备投资计划，为废品和实现消费控制提供技术支持。
地铁站BIM模型冲突与碰撞检查
（3）提高与业主的沟通能力。通过BIM的应用，可以随时随地将施工方案与实际进度进行直观、快速的对比，同时进行有效的协调. 他们的业主领导对工程项目的各种问题和情况了如指掌。
施工现场布置图
(4）积累施工经验。在BIM技术建立的建筑施工过程中，可以保存大量的数据信息，包括传统施工管理方式难以获得的数据信息和施工技能。积累的宝贵经验可为今后提高建设项目的建设水平提供有益的帮助。
（5）使用BIM技术的铁路建设承包商可以在企业集团内部交流或共享建设项目的仿真模型和数据信息，也可以出售给运营商和维护者，让BIM技术的优势得到体现在铁路建设行业和铁路运营企业中发扬光大，创造更多的经济效益和社会效益。
运维提醒设置
(6）提高工程建设决策效率。通过BIM技术的应用，可以提高经济管理、风险管理、安全管理等数据源采集的效率，以及信息传输、分发、可以通过集中信息处理的方式实现分析和分析，在管理过程中实现“标准化”、“计算机化”、“精细化”，甚至可以利用传感器植入建筑物，对建筑物进行全方位的实时监控，因此为提高工程建设决策效率，为提高传统铁路建筑施工技术效率注入新活力。
5、常用软件
目前国内使用最多的BIM设计软件有()、()、 Syst
是水电行业应用最成熟，建筑领域应用最广泛，在航天、航空、汽车制造等领域应用最为广泛。下面从软件建模功能、软件界面、软件开放性等方面对BIM软件选型进行比较。该系统为统一的工程内容创建了一个平台。该平台拥有完整的专业应用软件，包括建筑设计、结构设计、管道设计、土木工程、电气工程、地理信息、铁路等方面。
是世界领先的设计软件和数字内容创作公司，面向建筑设计、土地资源开发、生产、公用事业、通信、媒体和娱乐行业。在2D CAD领域，占据绝对优势地位。在3D建筑设计中，Revit系列产品是主要产品。
是产品生命周期管理解决方案、CATIA 及其 3D 设计产品的全球领导者。
软件功能比较
建筑运维管理BIM技术在民用机场的应用
BIM运维特点
2.1资料齐全完整
包括楼宇运行数据信息、楼宇空间与位置信息、设备属性信息及运维信息、不同专业系统的相关信息等，实现楼宇运维的可视化运维管理。
2.2 全新的管理和运维管理模式
以BIM建筑模型承载的数据信息为基础，通过信息化手段和互联网思维模式，协助管理者更好地实现“三包”服务和设备设施的运维管理服务，确保建筑物的正常运行。
2.3运维管理全生命周期的持续有效性
BIM模型为建筑全生命周期的管理提供了基础。基于建筑物中的每个对象，可以将相应的数据与模型关联起来，并永久存储在BIM运维平台中。
2.4 丰富的监控方式
它丰富了传统的纯数字监控方式，将平面显示形式转化为立体三维空间显示方式。基于3D空间，所见即所得，实现全新的管理理念和管理模式。
2.5系统集成优势明显
利用建筑BIM模型的3D空间管理优势，以BIM模型作为数据和系统集成的载体，通过平台中的IBMS模块，实现各系统之间的横向数据关联和信息联动，多个系统可以针对同一现象进行协调。响应为管理者提供多方位的监控和管理手段。
2.6 提供建筑优化分析的手段
基于BIM模型和建筑运行数据信息，结合算法和设备运行规律，实现建筑性能优化分析，为建筑节能健康运行提供依据。
基于BIM的设施运维管理系统在民用机场的应用
3.1技术路线
通过3D BIM图形平台整合BIM建筑模型、BIM机电模型、施工数据、运维数据、设备信息、监控信息、规范信息等图形信息数据。在3D图形平台的基础上，基于SOA系统进行设计开发，实现了基于BIM的3D可视化运维管理（FM）系统。
3.2整体架构
图1 FM整体框架图
系统整体架构包括四层：应用层、平台层、数据层和设施层，形成一个有机的整体。
应用层：是系统直接面向客户的应用部分，系统的主要功能都集中在这一层。
平台层：整个系统应用的支撑平台，包括：3D图形和BIM信息支撑平台、楼宇自动化、安防视频监控平台等。
数据层：是整个系统的数据源基础。包括BIM模型数据、设备参数信息、设备运维信息、运维知识库等，视频监控、能耗监控、楼宇自控等数据是需要整合的数据，数据接入可以调用设备制造商提供的接口。
设施层：基础的软硬件支持是前几层的基础，是系统24*7全天候无故障运行的保障基础。
3.3个功能模块
图2 调频功能框图
BIM运维功能说明
4.1 构建各类设备全生命周期管理体系
（1）实现对基础设备信息的综合管理和查询，如各种基础属性信息、空间位置信息、图纸数据等，实现BIM运维平台和云业务的统一管理；
(2）基于BIM运维平台，选择对应的设备，可以快速获取设备的全生命周期记录，包括基本信息、维护信息、维护信息、维修信息等，方便快捷便于运维管理人员准确定位查看；
(3）方便管理人员现场申请，集成移动端管理模式，可快速实现工单查询处理、二维码巡检维护现场记录等。
4.2安全管理
基于3D可视化BIM模型，集成视频监控、入侵报警、门禁监控等系统，实现系统间实时联动。结合BIM模型，自动定位异常空间位置，自动检索视频监控，实现智能安防管理。的目标。
4.3 业务工单
实现服务O2O流程，系统调度订单高效高效；报告自动生成；具体业务实施可根据“抢单”、“按单结算”、“外包管控”等模式定制。
4.4 物联网集成
机器人自动巡检：目前民用机场主要采用人工巡检作业，即通过人工巡检和人工记录对运行维护系统中的设备设施进行巡检。传统的人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低、巡检质量分散、手段单一等缺点，人工巡检的数据无法准确及时地接入管理信息系统。此外，随着无人值守模式的推广，巡查工作量越来越大，巡查的可用性和及时性无法得到保障。此外，在恶劣的天气条件下，人工巡检也存在较大的安全隐患。在大风、大雾、冰雪、冰雹、雷暴等恶劣天气下，不能及时进行检查。因此，基于BIM设施运维管理系统，利用云计算和物联网技术实现机器人自动巡检的应用研究非常必要。
巡检机器人主体一般由激光传感器、云台、高清摄像头、红外热像仪、超声波传感器、控制底盘、安全停机模块、底盘模块等核心设备及其他辅助设备组成。智能巡检机器人配备四轮独立驱动底盘，实现直线行驶、转弯等功能，对路况适应性强，在特殊复杂环境下也能实现无死角检测。机器人利用激光传感器扫描周围环境，实现机器人的定位。云台用于在检测过程中控制高清摄像头和红外热像仪的拍摄角度。可见光相机可以快速准确地捕捉被检查或被检查设备的图像或视频。红外热像仪可以获取准确的设备红外热图像，可用于提前发现异常情况，避免故障扩大和加剧。超声波传感器可实现高低障碍物的识别，采用远距离超声波阻障和短距离碰撞停止传感装置，确保机器人在巡检过程中不因撞击障碍物而受伤。该充电装置用于机器人自主充电，可实现对仓库的巡查，仓库内充电全过程无需人工参与。
4.5能源管理
通过能耗分析软件与实时数据采集相结合，辅助技术人员制定节能方案和节能方案。
