高層建筑中消防安全監管及滅火救援中存在的困難

近幾年，高層建筑火災頻發，火災原因多樣化，全社會都在面對高層建筑火災防控這一難題。我們必須在建筑防火分隔、消防設施設計、消防安全管理等方面不斷創新，從根本上防控火災事故的發生。BIM技術的創新發展思路，打破了傳統的建筑設計、建筑施工和運用管理的模式，開創了高層建筑消防安全的全新發展階段。BIM 技術在建筑行業得到越來越多的推廣使用，本文將探索將BIM 技術應用于高層建筑消防安全管理工作中，提升高層建筑的消防安全管理和滅火救援水平。

一、建筑信息模型（BIM）技術的內涵

BIM是 Building Information Modeling 的英文縮寫，代表的是建筑信息模型，它在建筑行業的推廣使用，推動了建筑行業的巨大變革。BIM技術擁有極強的信息處理能力，被廣泛的應用于建筑行業的各個階段、地鐵建設期的設備管理、機場航站樓的火災疏散等等，受到了廣泛的重視。

BIM技術是將三維數字技術作為基礎，在此基礎之上對建筑項目中的各類信息進行整合。BIM技術可以對工程項目設施實體和功能特性進行數字化表達，完善的信息模型可以將建筑項目在不同周期的數據、資源以及過程連接起來，能夠直觀、詳細描述完整的工程對象，廣泛被各個建筑項目參與方使用。BIM信息模型具有單一工程數據源，可解決分布式、異構工程數據之間的一致性和全局共享問題，實現建筑項目信息的創建、管理和共享。BIM技術具備可視化、可出圖性、完備性、關聯性、一致性的特點，同時集設計、建造、管理功能于一身，方便進行更好地溝通、討論與決策，減少不合理變更方案，可以提高建筑效率，有效規避風險。

二、高層建筑中消防安全監管及滅火救援中存在的困難

高層建筑消防安全監管問題是個世界性難題，高層建筑火災荷載大、易引發火災，樓梯間、電梯井、管道井、排煙井等豎向管道多、火災蔓延快，人員集中、疏散困難以及火災撲救難度大等問題顯著，一旦發生火災，人員傷亡和財產損失不可預估。如2010年11月15日上海余姚路膠州路一棟高層公寓起火，整棟都被大火包圍，樓內有不少居民沒有撤離，最終大火導致58人遇難。還有2017年震驚世界的英國高層公寓“格蘭菲爾塔”火災，造成81人遇難。高層建筑消防安全監管和火災撲救存在明顯短板和不足：

（一）高層建筑管理的權責不清晰。高層建筑大多為酒店、辦公、公寓等多種功能疊加的建筑類型。在實際監管中，高層建筑的行業部門不明晰，沒有明確的行業主管部門。就高層建筑自身而言，由于公共建筑大多集辦公、生產經營、餐飲等于一體，火災荷載不斷增大，內部產權、居住權、使用權重疊交叉、職責不清的情況較為突出。建筑權責不一致，消防安全管理不到位甚至無人管的現象較為突出。

（二）高層建筑可燃物較多。高層建筑物一旦發生火災，建筑內的多種物體都可能成為可燃因素，比如：建筑內配備的電梯、鍋爐、照明等電力設施；室內的電腦、打印機等辦公設備和微波爐、電冰箱等生活設備，一旦出現短路都很容易引發火災。加之高層建筑空間密集，火災蔓延較快。發生火災之后，火勢如果通過管井蔓延，就有可能產生有毒氣體，這樣會使人員難以逃脫進而帶來生命危險。

（三）消防安全管理水平不高。主要表現在消防設施損壞較多、專業維保率較低、消防通道不暢、物業公司管理水平不高、群眾消防安全意識不強等方面。一是建筑消防設施完好率不高，火災自動報警系統故障點多。許多高層建筑尤其是老舊建筑未設置自動消防設施，在設有自動消防設施的高層建筑中，消防設施完好率也處于較低水平。二是建筑消防設施專業維護保養率低，維保質量不高。三是高層建筑的物業管理單位對消防安全工作重視程度不夠，管理水平不高。

（四）滅火救援難度大。高層建筑樓層高、垂直距離長, 內部結構和功能復雜、豎向管線繁多，發生火災后極易產生“煙囪效應”，人員疏散到地面或樓內避難層等相對安全區域所需時間長，火災蔓延迅速、撲救難度大。可以說，50米以上特別是超過100米的樓層發生火災，除利用建筑內部消防設施外，幾乎沒有有效的外攻手段。有的建筑滅火作業面被裙樓、毗鄰建筑、汽車、隔離樁等占用，或者受架空電線、廣告牌等影響，加之高層建筑外立面多采用鋼化玻璃幕墻，破拆和內攻困難，舉高消防車無法停靠更無法有效開展工作。

三、BIM 技術對于高層建筑火災撲救中的現實意義

城市高層建筑發生火災時，采取快速而又行之有效的救援方案可以盡量避免人員傷亡和財產損失，應用BIM 技術可以有效提升消防監管和救援能力，主要從以下幾個方面提高應用能力：

（一）有利于消防數據信息的整合與提取

目前，高層建筑消防設施等基本信息記錄，幾乎很少應用到電子信息記錄的形式，不利于信息的整合和提取，而且信息的準確性有待商榷。應用BIM技術可以在火災發生時實現對所有信息資源的整合，消防人員在火災現場可以有足夠的信息支持，迅速了解起火建筑周邊的環境以及建筑內的消防設施情況，便于消防指揮人員盡快制定出正確的救援方案。

（二）利用三維可視化功能迅速了解建筑空間結構，提升救援效率

高層建筑發生火災時，消防員往往在火災現場很難第一時間找到消防出入口，這就導致發生火災時，對火災現場的人員進行疏散和救援難度增大。通過BIM 技術的應用，可以通過其三維可視化功能，第一時間詳細了解高層建筑內部空間結構，提高救援效率，減少財產和人員的損失。

（三）消防滅火救援及演練系統

消防滅火救援及演練系統內置于消防戰訓素材庫，內含多種角色及消防救援設備。在三維建筑模型上實現建筑內部結構全面預覽，可用于高層級ianz滅火救援預案制作和在滅火救援過程中對火災現場的火情偵察和技術判斷。

四、BIM 技術在消防安全管理中應用的優勢

（一）圖紙在線審查功能

通過BIM技術，一是可以從平面二維圖紙轉變為三維的立體模型，實現消防審查以所見即所得的方式審閱建筑消防信息，合理設置審查規則，自動計算出相應參數指標，與規范極限值進行比較并自動標注出不符合消防技術標準規范要求的設計，大大提高審查效率。二是實現消防圖紙審查全過程管理和檢索功能。三是把審查報告生產反饋模型進行進一步的更新。四是可以對所有的消防設備的位置快速定位，實現消防設備信息查看和即時更新。通過消防設備可視化，能夠精準、清晰地表達消防設施的現實的狀態，做到快速、直觀。

（二）消防設施精準性維修管理

消防設施精準性維修管理是建筑運營消防安全參數的實時反饋，可以自動實施報警定位。通過模型定位切換實際場景，實現三維模型和實際場景快速地切換，利用三維立體圖紙可以做出詳盡展現。為提升高層建筑消防設施維修保養精準度，可以自動形成維修保養清單以及定期維修保養提示，形成消防設施設備運行狀況統計分析圖標和預測，提示加強消防設施設備的巡檢和維護。

（三）方便群眾學習消防安全知識，提升其自救能力

生活中的大多數人對于建筑結構和消防通道布局并不了解，發生火災時自救的能力較低。應用BIM模型的三維可視化和漫游模擬功能，普通大眾在網上就能夠實現火災模擬演習，既不需要太高的成本，且人人都可以參與，提高人們對消防安全的重視程度，通過模擬訓練，一旦遭遇火災，人們也可以知道如何逃生。

五、BIM技術在高層建筑消防安全監管中的改進方向

加強高層建筑的消防安全管理，如何在火災發生時提高救援速度和救援成功率，是我們一直在努力進步的方向，目前通過BIM技術的應用，高層建筑消防安全工作取得很大進展，后續還需要我們不斷創新與改革。

（一）將 BIM 與物聯網相結合，提升火災救援效率

盡管目前已經有比較系統的BIM理論，但仍然面臨建筑信息模型應用單一性的問題，沒有對其進行擴展和延伸應用，即應用潛力還沒有被最大化挖掘，如設計院建筑模型主要用于協同設計和碰撞分析，而三維算量軟件建立的信息模型也僅是用來統計工程量，沒有更大范圍的應用。

物聯網(Internet of Things)是一個基于互聯網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡，其發展潛力巨大。如果實現其與消防設施管理的BIM平臺完美結合，雙方可以各取所長，BIM與物聯網技術在融合應用中各自發揮不同的作用，BIM實現信息傳遞和交互共享并形成中心基礎數據庫，物聯網將采集、傳輸與接收來的信息與BIM數據庫中的實體相連接。物聯網就是發揮BIM更大潛力的橋梁，兩者在高層建筑消防安全工作領域的結合可以說是相輔相成，也是大勢所趨。

正如BIM是ERP基礎數據一樣，物聯網應用不能脫離BIM。沒有BIM，物聯網的應用就會受到限制，因為許多建筑構件是隱蔽的，存在于肉眼看不見的深處，只有通過BIM模型才能清晰展示，展示建筑結構和消防設施的狀態，這個模型是三維可視和動態的，涵蓋了整個建筑物的所有消防設施信息，并與消防控制中心形成關聯。在整個消防救援的過程中，找到起火點、消防設施的配置情況和消防通道出入口位置至關重要，所以建立建筑信息模型十分關鍵，通過對高層建筑消防設施實現實時監控，一旦發生火災，提高滅火速度，提升救援效率。

（二）利用BIM平臺構建單位消防安全考核體系，推動高層建筑消防安全工作開展

目前，BIM技術在高層建筑消防安全工作中的應用，取得了實質性的進展，但是其實施的主體是人，因此，必須借助BIM平臺，對高層建筑消防安全管理人員工作，形成有效的考核機制，以此培養消防安全管理工作人員的責任感，促進創新思維，提升工作效率，推動高層建筑消防安全管理工作的有序開展。

結束語：

   在建筑行業，BIM技術對建筑消防安全發揮著至關重要的作用，突破了傳統的建筑消防安全管理模式，具有模擬化、可視化、動態優化的特性，是消防人員的高效助手，能夠有效規避火災發生幾率，火災發生時，提升救援速度，提高救援效率，為國家和人民的生命和財產安全保駕護航。

本文來源：《魅力中國》：http://www.007hgw.com/w/wy/25805.html