高層建筑應(yīng)急管理信息化探討

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【摘要】信息化管理已經(jīng)成為當(dāng)前建筑發(fā)展過程中的重要組成部分，文章總結(jié)了高層建筑應(yīng)急安全和防火設(shè)計中的BIM技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)BIM技術(shù)的特色和優(yōu)點，將信息化技術(shù)運用到高層建筑的應(yīng)急安全管理當(dāng)中，可提高應(yīng)急安全管理工作的有效性，進而對城市中火災(zāi)事故的發(fā)生做出有效防范。并結(jié)合案例對在高層建筑應(yīng)急安全管理中信息化的運用展開深入探討。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；高層建筑；安全應(yīng)急管理；應(yīng)用

1引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化已經(jīng)融入社會發(fā)展各個方面，尤其是在建筑工程領(lǐng)域中，先進的信息化技術(shù)能夠為建筑的建設(shè)與應(yīng)用帶來重要的保障。在當(dāng)前的都市建設(shè)中，許多超大型高層建筑都已經(jīng)形成了地標(biāo)型建筑物，而超大型高層建筑不管作為商務(wù)或者用作居住，所承受的人流量都相當(dāng)大，如果出現(xiàn)重大事故或者死亡，將會使得人類的生命財產(chǎn)安全遭受巨大的威脅，所以針對超大型高層建筑進行應(yīng)急安全管理十分必要。由于傳統(tǒng)的應(yīng)急安全管理方法缺少協(xié)同性，往往導(dǎo)致某個細(xì)節(jié)發(fā)生紕漏，而應(yīng)急安全管理方法缺少對重大安全事故隱患的及時警示，因此通常都屬于事后管理，而這些管理方法顯然都已不符合城市當(dāng)前的管理需求。信息化技術(shù)具備高度協(xié)調(diào)性和可視化的特性，可以實現(xiàn)對大中型高層建筑應(yīng)急安全工作的高效管控，并填補了既往中國傳統(tǒng)建筑管理手段之缺陷，所以，必須對信息化技術(shù)在高層建筑及應(yīng)急安全管理工作中的實際運用，加以深入研究。

2項目案例

根據(jù)建設(shè)項目所處的生命周期階段及客戶的不同需求，提供了基于BIM技術(shù)的平臺部署、三維建模、設(shè)計糾錯、管線綜合、虛擬現(xiàn)實、施工配合、成本管控、效果圖渲染、項目管理、軟件培訓(xùn)等一站式咨詢服務(wù)。有效為客戶提高深化設(shè)計的質(zhì)量和效率、提高總承包進度計劃的管理能力、提高現(xiàn)場施工方案合理性和科學(xué)性、提高分包協(xié)調(diào)管理能力和溝通效率、提高商務(wù)合約管理可靠性。例如以平頂山高新區(qū)雙創(chuàng)裝配式項目，該項目是裝配式成套系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)辦公樓，根據(jù)應(yīng)用制定BIM建模標(biāo)準(zhǔn)，完成項目建筑、結(jié)構(gòu)、機電、給排水、鋼筋、景觀原圖BIM模型的創(chuàng)建；出碰撞報告，圖紙設(shè)計問題，交付全專業(yè)模型，碰撞報告和圖紙設(shè)計問題報告；機電管線綜合優(yōu)化設(shè)計，完成BIM模型的優(yōu)化調(diào)整，同時配合施工現(xiàn)場的需要，根據(jù)優(yōu)化后BIM模型出具機電管線綜合圖、機電專業(yè)圖、剖面圖、軸測圖等；完成施工方案模擬動畫的制作，并進行駐場實施指導(dǎo)。

3信息化技術(shù)及高層建筑應(yīng)急安全管理概述

3.1BIM的概念及特點美國IFC標(biāo)準(zhǔn)將BIM定義為：BIM是指一個同時具有功能特征和物理特點的數(shù)字信息工程模式，此模式最主要的業(yè)務(wù)對象就是項目的整個壽命周期，在整個工程項目中可以對項目信息實現(xiàn)高度整合與資源共享。BIM可以對數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)多維建模。BIM采用了3D的動態(tài)技術(shù)對模型進行構(gòu)建，促使整體建模更加具有立體感，同時還能夠在此基礎(chǔ)上對更多的維度進行增加（見圖1）。從高層建筑應(yīng)急安全管理工作來說，其特征體現(xiàn)在如下方面。圖1BIM技術(shù)的六大優(yōu)勢（圖片來源：https://edu.zhulong.com/lesson/9507-1.html）1）可視化在大型高層建筑的應(yīng)急安全管理中，通過運用BIM技術(shù)可以進行立體化的模擬設(shè)計，即把大型高層建筑的各種緊急信號信息集合在立體化模擬當(dāng)中，并利用該模式表現(xiàn)出來，從而便于應(yīng)急安全管理者可以對大型高層建筑中緊急的方方面面信息加以掌握，以便于通過分析對各方面的應(yīng)急信號信息進行合理化決定。2）模擬性高層建筑中應(yīng)急的各種情形，都能夠采用BIM技術(shù)加以考慮，同時還可以對各種情形加以仿真，應(yīng)急安全管理人員也可以根據(jù)設(shè)計進行了仿真，從而在仿真過程中及時發(fā)現(xiàn)了應(yīng)急安全設(shè)計出現(xiàn)的問題，進而對設(shè)計方案實施了優(yōu)化，以此確保了應(yīng)急安全工程設(shè)計科學(xué)合理，同時通過合理的方案設(shè)計也可以減少了緊急搶救時間。3）協(xié)調(diào)性高層建筑如果出現(xiàn)火災(zāi)事故將會帶來巨大的傷亡，科學(xué)地緊急設(shè)計與搶救措施非常關(guān)鍵。利用BIM的特點，應(yīng)急安全管理者能夠針對高層建筑實況提出更具體有效的方法。在實際進行應(yīng)急安全管理時，可能會和其他管理者所進行的操作產(chǎn)生矛盾，而利用BIM的協(xié)調(diào)性特點可以與各管理者加以配合，從而提高了應(yīng)急安全管理工作的順利開展。

3.2高層建筑應(yīng)急安全管理概述大型高層建筑的應(yīng)急安全管理工作主要是指針對大型高層建筑應(yīng)急安全而進行的管理活動，但因為大型高層建筑的內(nèi)部構(gòu)造相對復(fù)雜，且人數(shù)也相對集中，因此出現(xiàn)重大火災(zāi)事故的可能性也較大，故針對大型高層建筑進行應(yīng)急安全管理是十分必要的。而近年來，隨著我國區(qū)域內(nèi)大中型高層建筑火災(zāi)事故的起數(shù)日益增多，火災(zāi)事故防治難度日漸增大。2021年8月1日，《高層民用建筑應(yīng)急安全管理規(guī)定》開始實施，從國家機關(guān)部門層次上確定了大中型高層建筑管理內(nèi)涵與法律責(zé)任，也反映出了各級政府各主管部門對大中型高層建筑應(yīng)急安全管理工作的高度重視。大中型高層建筑應(yīng)急安全管理重點，就是分析了解大中型高層建筑存在的安全隱患，并科學(xué)合理地排查隱患，以防止重大火災(zāi)風(fēng)險的發(fā)生，在平時還必須建立和落實安全管理體系，及時獲取各種風(fēng)險來源信息，并做好應(yīng)對工程的監(jiān)督管理工作等，由此可見大中型高層建筑應(yīng)急安全管理工作的任務(wù)繁雜而艱巨，必須采取相應(yīng)的技術(shù)手段來實現(xiàn)[1]。

4信息化技術(shù)在高層建筑應(yīng)急安全管理中的集成應(yīng)用

4.1基于信息化技術(shù)的高層建筑應(yīng)急設(shè)計可以在實際應(yīng)用過程中分為主動應(yīng)急工程設(shè)計和被動應(yīng)急工程設(shè)計。主動安全消防措施的主要內(nèi)容用來火災(zāi)報警和指揮人員開展救援，比如，自動報警控制系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)、疏散指揮體系等；而被動安全消防措施的主要內(nèi)容用來限制火勢的擴散，比如，調(diào)整消防等級、防火分區(qū)、應(yīng)急通道等。專門的設(shè)計人員可以充分利用信息化技術(shù)，將設(shè)計過程與BIM技術(shù)同步在一個中心文件上，促使兩者進行協(xié)同設(shè)計，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行碰撞檢測，以不斷更新和優(yōu)化管線設(shè)計。此外，技術(shù)人員在設(shè)計過程中將BIM技術(shù)模塊導(dǎo)入到具備仿真功能的軟件系統(tǒng)中，經(jīng)過仿真數(shù)據(jù)分析，能對設(shè)計問題進行有效梳理，進行調(diào)整與方案設(shè)計，從而獲得最終的應(yīng)急設(shè)計模型[2]。

4.2基于信息化技術(shù)的高層建筑應(yīng)急預(yù)案制定應(yīng)急預(yù)案的編制是緊急避險工作中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，當(dāng)依據(jù)緊急預(yù)算，重大火災(zāi)事件出現(xiàn)時，便可以成功展開救災(zāi)工作。在傳統(tǒng)的管理方式中是將CAD圖樣輸入仿真軟件，再按照實際建筑物的實際使用功能估算著火負(fù)荷值和根據(jù)以往的建設(shè)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定參數(shù)，以便模擬緊急預(yù)算。但這種傳統(tǒng)方法編制的預(yù)案工作效率低，而且在建設(shè)過程中可能會有工程設(shè)計變化導(dǎo)致建筑物實際使用功能的變化，建設(shè)初期確定的模擬參數(shù)也有可能和實際建筑物的實際值產(chǎn)生誤差，使模擬成果的統(tǒng)計信息內(nèi)容喪失。但在信息化技術(shù)的助力下，技術(shù)人員在設(shè)計應(yīng)急預(yù)案的編制過程中，科學(xué)、合理地運用BIM技術(shù)，能夠直接在應(yīng)急工程設(shè)計模塊中，迅速獲得所需的建筑物構(gòu)造數(shù)據(jù)信息和緊急設(shè)施的全部數(shù)據(jù)。在信息化技術(shù)的支持下，相應(yīng)數(shù)據(jù)能夠比較直觀的呈現(xiàn)出來，方便后續(xù)管理人員進行現(xiàn)場決策。此外，技術(shù)人員能夠運用信息化的BIM技術(shù)設(shè)置不同的火災(zāi)事件情景，開展火災(zāi)事故分析與模擬，根據(jù)模型的最終結(jié)果，再和從被動應(yīng)急救援設(shè)計中調(diào)取的滅火分區(qū)、應(yīng)急救援路線、工作人員撤出道路、耐火門等信息系統(tǒng)內(nèi)涵相結(jié)合，就可以比較科學(xué)合理地制定滅火援助和工作人員撤出的應(yīng)急預(yù)案，并指導(dǎo)實施緊急情況救援工作。

4.3基于BIM技術(shù)的高層建筑智能應(yīng)急系統(tǒng)在建筑物正常運維的階段，工作人員也會對應(yīng)急設(shè)備作日常檢測與維修管理。技術(shù)人員在利用信息化技術(shù)對高層建筑進行應(yīng)急管理的過程中，能夠充分的對相關(guān)數(shù)據(jù)進行管理。在系統(tǒng)運行過程中可以對應(yīng)急設(shè)施的全部信息體系進行記錄與管理，同時也可以把大數(shù)據(jù)庫體系中的信息體系賦予建筑物的控制、傳感器、計算機等智慧應(yīng)急管理中，構(gòu)成中央處理器CPU。火災(zāi)事故爆發(fā)時，系統(tǒng)中央處理器將在信息化模塊中調(diào)取與應(yīng)急設(shè)備的有關(guān)信息，進而針對建筑物實際著火狀況快速啟用自動應(yīng)急告警信息體系、滅火武器等，以強化整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺的防火保護功效（見圖2）。BIM使設(shè)計更直觀，便于信息獲取，二者融合后使得應(yīng)急管理體系更為智能，不但能及時發(fā)現(xiàn)重大安全隱患，還可在火災(zāi)事故發(fā)生后更有效地進行搶救工作[3]。

5結(jié)語

綜上所述，在開展城市高層建筑的應(yīng)急安全管理中，自動滅火管理是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因此必須采取相應(yīng)的技術(shù)手段以實現(xiàn)自動消防管理的效果與效率。BIM技術(shù)可以進行自動消防的信息化建筑管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自動消防管理系統(tǒng)的目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)，對于大中型高層建筑火災(zāi)事故的防范具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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作者:倪立坤 王凱偉 劉凱月 郝行 單位:河南城建學(xué)院