江蘇博森建筑設(shè)計有限公司，江蘇 無錫 214000

隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，越來越多的城市居民對自身的生活品質(zhì)有了更高的追求，智能小區(qū)應(yīng)運而生。作為智能小區(qū)建設(shè)的首要目標(biāo)，安防系統(tǒng)的建設(shè)約占小區(qū)智能化建設(shè)的70%，對小區(qū)管理集成系統(tǒng)的組建具有重要意義[1-2]。智能安防系統(tǒng)由監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、周界報警系統(tǒng)以及停車場管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，其具有及時性、穩(wěn)定性、安全性和易用性等特點，有效提高了小區(qū)的安全性?；谏鲜鲋T多優(yōu)點，智能安防系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前智能住宅小區(qū)設(shè)計的熱門課題，國內(nèi)外不少學(xué)者對其進(jìn)行了深入廣泛的研究。

焦靈俠[3]通過對系統(tǒng)硬件元件及軟件進(jìn)行篩選與設(shè)計，提出了一種防盜式撥號報警應(yīng)用系統(tǒng)，并通過實際測試證明該系統(tǒng)內(nèi)部電路簡單、操作性強、靈敏度高，具有較強的實際應(yīng)用性。吳瓊等[4]針對傳統(tǒng)安防技術(shù)的不足，增設(shè)了圖像傳輸、圖像存儲、數(shù)據(jù)存儲以及處理模塊，為小區(qū)安防系統(tǒng)提供了視頻分析，推動了小區(qū)的智慧管理進(jìn)程。邱義等[5]將智能小區(qū)安防系統(tǒng)與5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，對安防系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步設(shè)計與應(yīng)用分析，增強并完善了小區(qū)的安全防范功能。

然而，上述研究大多都是在住宅小區(qū)主體結(jié)構(gòu)完成后，針對安防設(shè)備與安防體系進(jìn)行改善與創(chuàng)新，而很少在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中將安防體系納入考慮范疇進(jìn)行綜合設(shè)計?；诖耍恼聦IM技術(shù)引入智能安防設(shè)計，通過在設(shè)計過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，使平面化的安防設(shè)計圖紙信息化、立體化、可視化，同時模擬安防系統(tǒng)建成后的實際效果，從而在設(shè)計階段對設(shè)計成果進(jìn)行更為系統(tǒng)和完善的評價，并通過方案比選確定一個更為科學(xué)合理的設(shè)計方案。

1 項目安防設(shè)計概況

攬湖上城項目規(guī)劃用地位于山東省聊城市陽谷縣中心地段，黃山路與南環(huán)路交匯處，交通便利，地理位置優(yōu)越。規(guī)劃建設(shè)用地面積為17.86萬m2，周邊配套設(shè)施完善，文化、教育、商業(yè)資源豐富。該項目底部一層為商業(yè)區(qū)和車庫，一層以上為小區(qū)內(nèi)部建筑，整個工程為臺地式建筑，如圖1、圖2所示?；谥悄茏≌^(qū)設(shè)計的理念，為了達(dá)到高效服務(wù)、科學(xué)管理的目的，建設(shè)方提出在住宅區(qū)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能安防系統(tǒng)設(shè)計。

圖1 臺地式建筑（鳥瞰）

圖2 小區(qū)總平圖

整個建設(shè)項目包括多種功能的建筑。為了順利完成該項目的信息化設(shè)計，并滿足當(dāng)前的硬件要求，該項目信息化設(shè)計采取前期拆分，后期再利用鏈接進(jìn)行合并的方式完成BIM建模，如圖3所示。此外，為了滿足減少施工成本、縮減工期、減少變更的需求，安防設(shè)計階段開始利用BIM技術(shù)，可以提前發(fā)現(xiàn)并解決問題。在項目開工后，信息化安防設(shè)計人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，并結(jié)合項目實際需求對相關(guān)問題進(jìn)行反饋，提高工作效率。

圖3 項目所選的BIM協(xié)同方式

2 BIM技術(shù)在安防設(shè)計中的具體應(yīng)用

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

視頻監(jiān)控是整個住宅區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，也是安防系統(tǒng)最關(guān)鍵的子系統(tǒng)，可有效對各區(qū)域?qū)嵭袑崟r監(jiān)控。該項目設(shè)計的視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體包括前端IPC（網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及錄像設(shè)備）、信息傳輸和監(jiān)控中心三部分。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的主要功能目標(biāo)是實現(xiàn)對重點防范建筑出入口、公共區(qū)域以及小區(qū)周界的監(jiān)控，圖像信息的存儲、調(diào)用和智能分析等。主監(jiān)控中心設(shè)置在物業(yè)服務(wù)中心監(jiān)控機(jī)房內(nèi)，其整體系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

利用傳統(tǒng)二維圖紙進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是較為抽象的，并難以察覺前端IPC視野內(nèi)的盲區(qū)。因此，在監(jiān)控點位布置設(shè)計階段，設(shè)計人員利用三維漫游軟件，在BIM模型中添加前端IPC設(shè)備模型，模擬前端設(shè)備視角，并通過移動和旋轉(zhuǎn)角度來確定最優(yōu)監(jiān)控點位。同時，設(shè)計人員通過設(shè)定漫游路線模擬重點區(qū)域外人侵入、快速移動、人員滯留（徘徊）等需要監(jiān)控系統(tǒng)自主甄別并報警的情況，以進(jìn)一步確認(rèn)監(jiān)控點位沒有盲區(qū)。IPC視角模擬和人員監(jiān)控的示意圖如圖5所示。通過上述的模擬分析，可以實現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中采用較少的前端IPC監(jiān)控整個區(qū)域，在滿足安防設(shè)計要求的前提下節(jié)約了項目的成本造價。

圖5 前端IPC視角模擬和人員監(jiān)控示意圖

2.2 門禁管理系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

門禁系統(tǒng)主要應(yīng)用在建筑群、各個分區(qū)住宅樓及內(nèi)部商業(yè)街的出入?yún)^(qū)域，以實現(xiàn)出入口的控制和管理。該項目中設(shè)計的門禁管理系統(tǒng)是基于無線網(wǎng)絡(luò)集成管理，單個門禁裝置包括IC卡讀取設(shè)備、電子鎖或閘機(jī)、集成控制單元、開啟按鍵等一整套設(shè)備，所有讀取設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)接入無線網(wǎng)絡(luò)，并最終接入門禁中控PC，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理和控制。

在傳統(tǒng)項目的設(shè)計過程中，由于難以對人員出入住宅的路線進(jìn)行詳盡完善的規(guī)劃，因而容易對門禁裝置的設(shè)置有所遺漏。基于此，利用BIM技術(shù)進(jìn)行漫游模擬，合理地設(shè)計門禁管理方案，從而實現(xiàn)人員出入的動態(tài)監(jiān)控和實時管理。模擬的結(jié)果如圖6所示，以A區(qū)為例，通過對BIM模型進(jìn)行漫游模擬可以發(fā)現(xiàn)，在1號樓首層入口處未設(shè)置閘機(jī)，容易造成人員誤入。從圖6中可以看出，基于模擬結(jié)果，在入口處增設(shè)門禁系統(tǒng)，有效保證了小區(qū)居民的安全，且不會對業(yè)主的出行造成影響。通過上述的模擬分析可知，BIM模型結(jié)合漫游模擬可以有效避免門禁管理系統(tǒng)設(shè)計過程中存在的誤差，結(jié)合實際項目需求，為其篩選出較為合理的設(shè)計方案。

圖6 基于門禁系統(tǒng)設(shè)計的漫游模擬

2.3 電子巡更系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

該項目首層是對外開發(fā)的商業(yè)街，人員流動量較大，因此在整體安防系統(tǒng)中需要設(shè)置巡更子系統(tǒng)并設(shè)計巡更點。在設(shè)定巡更點時，需要對巡邏車輛和巡邏人員的巡邏路線進(jìn)行設(shè)計，確保巡邏人員能夠?qū)π^(qū)內(nèi)部進(jìn)行高效巡邏。在此過程中，設(shè)計人員利用BIM技術(shù)，將初步確認(rèn)的巡邏路線在三維漫游軟件中進(jìn)行仿真模擬，對巡邏路線進(jìn)行全面直觀的檢查和評估，從而確保巡更點設(shè)定的合理性和高效性。結(jié)合漫游模擬，優(yōu)化得出的巡更路線如圖7所示。從圖7中可以看出，通過對巡更點設(shè)計方案的修改和優(yōu)化，最終形成了一個高效、安全、合理的巡更路線，確保了小區(qū)內(nèi)居民以及商家的安全。

圖7 優(yōu)化后的巡更路線示意圖

3 結(jié)論

隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，安全問題越來越引起人們的重視，越來越多的住宅小區(qū)、公共建筑項目都要進(jìn)行整體安防系統(tǒng)設(shè)計。信息化技術(shù)在建筑工程中的不斷深入發(fā)展，BIM技術(shù)所提供的模型將成為數(shù)據(jù)集成平臺，并以此為載體，高效輔助項目安保工作的精細(xì)化管控，進(jìn)一步提升項目安防工作的運轉(zhuǎn)效果和反應(yīng)能力。文章將BIM技術(shù)與智能安防系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合，對比分析了BIM技術(shù)參與安防設(shè)計的優(yōu)勢，研究了BIM技術(shù)在安防設(shè)計中的具體應(yīng)用，并得到如下結(jié)論：

（1）在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中，通過在BIM模型中添加IPC設(shè)備，能夠準(zhǔn)確直觀地完成監(jiān)控設(shè)備的設(shè)置，且在滿足區(qū)域監(jiān)控要求的前提下使用更少的前端IPC，節(jié)約了項目的成本造價。（2）在門禁管理系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，相比于傳統(tǒng)二維設(shè)計，通過對BIM模型實施漫游模擬，可以有效地對住宅小區(qū)的門禁系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行查漏補缺，并篩選出較為合理的規(guī)劃設(shè)計方案，從而實現(xiàn)對人員出入的動態(tài)監(jiān)控和實時管理。（3）通過在電子巡更系統(tǒng)中引入BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)對巡更路線的全過程模擬。通過對巡更路線的綜合檢測與評估，經(jīng)優(yōu)化后形成高效、安全的巡更方案，極大程度上保證了小區(qū)居民的出入安全。（4）在建筑設(shè)計過程中，將BIM技術(shù)與智能安防設(shè)計相結(jié)合，有利于在其設(shè)計過程中提前發(fā)現(xiàn)存在的問題，避免了后期的變更，節(jié)省了項目的生產(chǎn)成本。此外，運用BIM技術(shù)也實現(xiàn)了安防設(shè)計圖紙的信息化、立體化和可視化，推動了安防設(shè)計方式的進(jìn)步。