高层建筑中消防安全监管及灭火救援中存在的困难

近几年，高层建筑火灾频发，火灾原因多样化，全社会都在面对高层建筑火灾防控这一难题。我们必须在建筑防火分隔、消防设施设计、消防安全管理等方面不断创新，从根本上防控火灾事故的发生。BIM技术的创新发展思路，打破了传统的建筑设计、建筑施工和运用管理的模式，开创了高层建筑消防安全的全新发展阶段。BIM 技术在建筑行业得到越来越多的推广使用，本文将探索将BIM 技术应用于高层建筑消防安全管理工作中，提升高层建筑的消防安全管理和灭火救援水平。

一、建筑信息模型（BIM）技术的内涵

BIM是 Building Information Modeling 的英文缩写，代表的是建筑信息模型，它在建筑行业的推广使用，推动了建筑行业的巨大变革。BIM技术拥有极强的信息处理能力，被广泛的应用于建筑行业的各个阶段、地铁建设期的设备管理、机场航站楼的火灾疏散等等，受到了广泛的重视。

BIM技术是将三维数字技术作为基础，在此基础之上对建筑项目中的各类信息进行整合。BIM技术可以对工程项目设施实体和功能特性进行数字化表达，完善的信息模型可以将建筑项目在不同周期的数据、资源以及过程连接起来，能够直观、详细描述完整的工程对象，广泛被各个建筑项目参与方使用。BIM信息模型具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，实现建筑项目信息的创建、管理和共享。BIM技术具备可视化、可出图性、完备性、关联性、一致性的特点，同时集设计、建造、管理功能于一身，方便进行更好地沟通、讨论与决策，减少不合理变更方案，可以提高建筑效率，有效规避风险。

二、高层建筑中消防安全监管及灭火救援中存在的困难

高层建筑消防安全监管问题是个世界性难题，高层建筑火灾荷载大、易引发火灾，楼梯间、电梯井、管道井、排烟井等竖向管道多、火灾蔓延快，人员集中、疏散困难以及火灾扑救难度大等问题显著，一旦发生火灾，人员伤亡和财产损失不可预估。如2010年11月15日上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火，整栋都被大火包围，楼内有不少居民没有撤离，最终大火导致58人遇难。还有2017年震惊世界的英国高层公寓“格兰菲尔塔”火灾，造成81人遇难。高层建筑消防安全监管和火灾扑救存在明显短板和不足：

（一）高层建筑管理的权责不清晰。高层建筑大多为酒店、办公、公寓等多种功能叠加的建筑类型。在实际监管中，高层建筑的行业部门不明晰，没有明确的行业主管部门。就高层建筑自身而言，由于公共建筑大多集办公、生产经营、餐饮等于一体，火灾荷载不断增大，内部产权、居住权、使用权重叠交叉、职责不清的情况较为突出。建筑权责不一致，消防安全管理不到位甚至无人管的现象较为突出。

（二）高层建筑可燃物较多。高层建筑物一旦发生火灾，建筑内的多种物体都可能成为可燃因素，比如：建筑内配备的电梯、锅炉、照明等电力设施；室内的电脑、打印机等办公设备和微波炉、电冰箱等生活设备，一旦出现短路都很容易引发火灾。加之高层建筑空间密集，火灾蔓延较快。发生火灾之后，火势如果通过管井蔓延，就有可能产生有毒气体，这样会使人员难以逃脱进而带来生命危险。

（三）消防安全管理水平不高。主要表现在消防设施损坏较多、专业维保率较低、消防通道不畅、物业公司管理水平不高、群众消防安全意识不强等方面。一是建筑消防设施完好率不高，火灾自动报警系统故障点多。许多高层建筑尤其是老旧建筑未设置自动消防设施，在设有自动消防设施的高层建筑中，消防设施完好率也处于较低水平。二是建筑消防设施专业维护保养率低，维保质量不高。三是高层建筑的物业管理单位对消防安全工作重视程度不够，管理水平不高。

（四）灭火救援难度大。高层建筑楼层高、垂直距离长, 内部结构和功能复杂、竖向管线繁多，发生火灾后极易产生“烟囱效应”，人员疏散到地面或楼内避难层等相对安全区域所需时间长，火灾蔓延迅速、扑救难度大。可以说，50米以上特别是超过100米的楼层发生火灾，除利用建筑内部消防设施外，几乎没有有效的外攻手段。有的建筑灭火作业面被裙楼、毗邻建筑、汽车、隔离桩等占用，或者受架空电线、广告牌等影响，加之高层建筑外立面多采用钢化玻璃幕墙，破拆和内攻困难，举高消防车无法停靠更无法有效开展工作。

三、BIM 技术对于高层建筑火灾扑救中的现实意义

城市高层建筑发生火灾时，采取快速而又行之有效的救援方案可以尽量避免人员伤亡和财产损失，应用BIM 技术可以有效提升消防监管和救援能力，主要从以下几个方面提高应用能力：

（一）有利于消防数据信息的整合与提取

目前，高层建筑消防设施等基本信息记录，几乎很少应用到电子信息记录的形式，不利于信息的整合和提取，而且信息的准确性有待商榷。应用BIM技术可以在火灾发生时实现对所有信息资源的整合，消防人员在火灾现场可以有足够的信息支持，迅速了解起火建筑周边的环境以及建筑内的消防设施情况，便于消防指挥人员尽快制定出正确的救援方案。

（二）利用三维可视化功能迅速了解建筑空间结构，提升救援效率

高层建筑发生火灾时，消防员往往在火灾现场很难第一时间找到消防出入口，这就导致发生火灾时，对火灾现场的人员进行疏散和救援难度增大。通过BIM 技术的应用，可以通过其三维可视化功能，第一时间详细了解高层建筑内部空间结构，提高救援效率，减少财产和人员的损失。

（三）消防灭火救援及演练系统

消防灭火救援及演练系统内置于消防战训素材库，内含多种角色及消防救援设备。在三维建筑模型上实现建筑内部结构全面预览，可用于高层级ianz灭火救援预案制作和在灭火救援过程中对火灾现场的火情侦察和技术判断。

四、BIM 技术在消防安全管理中应用的优势

（一）图纸在线审查功能

通过BIM技术，一是可以从平面二维图纸转变为三维的立体模型，实现消防审查以所见即所得的方式审阅建筑消防信息，合理设置审查规则，自动计算出相应参数指标，与规范极限值进行比较并自动标注出不符合消防技术标准规范要求的设计，大大提高审查效率。二是实现消防图纸审查全过程管理和检索功能。三是把审查报告生产反馈模型进行进一步的更新。四是可以对所有的消防设备的位置快速定位，实现消防设备信息查看和即时更新。通过消防设备可视化，能够精准、清晰地表达消防设施的现实的状态，做到快速、直观。

（二）消防设施精准性维修管理

消防设施精准性维修管理是建筑运营消防安全参数的实时反馈，可以自动实施报警定位。通过模型定位切换实际场景，实现三维模型和实际场景快速地切换，利用三维立体图纸可以做出详尽展现。为提升高层建筑消防设施维修保养精准度，可以自动形成维修保养清单以及定期维修保养提示，形成消防设施设备运行状况统计分析图标和预测，提示加强消防设施设备的巡检和维护。

（三）方便群众学习消防安全知识，提升其自救能力

生活中的大多数人对于建筑结构和消防通道布局并不了解，发生火灾时自救的能力较低。应用BIM模型的三维可视化和漫游模拟功能，普通大众在网上就能够实现火灾模拟演习，既不需要太高的成本，且人人都可以参与，提高人们对消防安全的重视程度，通过模拟训练，一旦遭遇火灾，人们也可以知道如何逃生。

五、BIM技术在高层建筑消防安全监管中的改进方向

加强高层建筑的消防安全管理，如何在火灾发生时提高救援速度和救援成功率，是我们一直在努力进步的方向，目前通过BIM技术的应用，高层建筑消防安全工作取得很大进展，后续还需要我们不断创新与改革。

（一）将 BIM 与物联网相结合，提升火灾救援效率

尽管目前已经有比较系统的BIM理论，但仍然面临建筑信息模型应用单一性的问题，没有对其进行扩展和延伸应用，即应用潜力还没有被最大化挖掘，如设计院建筑模型主要用于协同设计和碰撞分析，而三维算量软件建立的信息模型也仅是用来统计工程量，没有更大范围的应用。

物联网(Internet of Things)是一个基于互联网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，其发展潜力巨大。如果实现其与消防设施管理的BIM平台完美结合，双方可以各取所长，BIM与物联网技术在融合应用中各自发挥不同的作用，BIM实现信息传递和交互共享并形成中心基础数据库，物联网将采集、传输与接收来的信息与BIM数据库中的实体相连接。物联网就是发挥BIM更大潜力的桥梁，两者在高层建筑消防安全工作领域的结合可以说是相辅相成，也是大势所趋。

正如BIM是ERP基础数据一样，物联网应用不能脱离BIM。没有BIM，物联网的应用就会受到限制，因为许多建筑构件是隐蔽的，存在于肉眼看不见的深处，只有通过BIM模型才能清晰展示，展示建筑结构和消防设施的状态，这个模型是三维可视和动态的，涵盖了整个建筑物的所有消防设施信息，并与消防控制中心形成关联。在整个消防救援的过程中，找到起火点、消防设施的配置情况和消防通道出入口位置至关重要，所以建立建筑信息模型十分关键，通过对高层建筑消防设施实现实时监控，一旦发生火灾，提高灭火速度，提升救援效率。

（二）利用BIM平台构建单位消防安全考核体系，推动高层建筑消防安全工作开展

目前，BIM技术在高层建筑消防安全工作中的应用，取得了实质性的进展，但是其实施的主体是人，因此，必须借助BIM平台，对高层建筑消防安全管理人员工作，形成有效的考核机制，以此培养消防安全管理工作人员的责任感，促进创新思维，提升工作效率，推动高层建筑消防安全管理工作的有序开展。

结束语：

   在建筑行业，BIM技术对建筑消防安全发挥着至关重要的作用，突破了传统的建筑消防安全管理模式，具有模拟化、可视化、动态优化的特性，是消防人员的高效助手，能够有效规避火灾发生几率，火灾发生时，提升救援速度，提高救援效率，为国家和人民的生命和财产安全保驾护航。

本文来源：《魅力中国》：https://www.zzqklm.com/w/wy/25805.html