秦艷慧，胡孔知

(1.青島理工大學(xué) 濱海人居環(huán)境學(xué)術(shù)創(chuàng)新中心，青島 266033；2.青島理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，青島 266525)

近年來，建筑物火災(zāi)已經(jīng)成為威脅人們?nèi)松碡敭a(chǎn)安全的災(zāi)害之一，隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，大量的建筑綜合體涌現(xiàn)，這些建筑內(nèi)部的裝飾材料可燃物多，隨之出現(xiàn)的是建筑消防隱患。公安部消防局政務(wù)公開數(shù)據(jù)顯示，2009—2019年火災(zāi)造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和火災(zāi)發(fā)生數(shù)量如圖1所示(http://www.119.gov.cn/xiaofang/)。頻繁發(fā)生的建筑火災(zāi)造成了大量的人員財產(chǎn)損失，直接影響經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

圖1 2009—2019年全國火災(zāi)造成人員傷亡和財產(chǎn)損失

建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)展迅速且具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，若想對被困人員進(jìn)行快速疏散，減少人員傷亡，準(zhǔn)確快速有效的救援疏散路徑引導(dǎo)就顯得尤為重要[1]?；馂?zāi)發(fā)生時，消防救援人員到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場后需迅速做出救援方案，但是由于消防員對建筑物復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解少，因?yàn)閷κ枭⒙肪€的不熟悉而導(dǎo)致的疏散效率低是目前亟待解決的問題。傳統(tǒng)的疏散引導(dǎo)通常使用二維疏散引導(dǎo)圖進(jìn)行靜態(tài)疏散，二維疏散引導(dǎo)圖存在直觀性差的問題；若疏散救援人員對建筑物復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不熟悉，則不能及時找到消防設(shè)備或在安全時間內(nèi)找到安全出口，因此，建立具有較強(qiáng)直觀性的三維疏散模型非常必要[2]。傳統(tǒng)的消防疏散引導(dǎo)通常是靜態(tài)的，沒考慮起火點(diǎn)位置對疏散路徑的影響，現(xiàn)代建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全出口多，起火點(diǎn)的位置會影響疏散路徑選擇，因此，傳統(tǒng)的靜態(tài)引導(dǎo)方式存在疏散引導(dǎo)效率低的問題[2]。消防疏散演習(xí)雖然可以被用來研究建筑物的安全疏散問題，但參加消防疏散人員不重視和敷衍的現(xiàn)象時常發(fā)生，并且消防疏散演習(xí)存在著耗時長和成本高的問題，消防疏散演習(xí)覆蓋人員范圍小，其所能達(dá)到的演習(xí)效果有限[3]。

因此，在火災(zāi)發(fā)生時，救援人員如何全局掌控災(zāi)害空間布局和建筑結(jié)構(gòu)信息，如何規(guī)劃最佳的動態(tài)的火災(zāi)救援疏散路徑，這些問題都值得探討。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，格子氣模型、元胞機(jī)自動機(jī)模型和社會力模型等虛擬仿真模型被應(yīng)用到火災(zāi)救援工作中，但疏散仿真對建筑結(jié)構(gòu)信息、建筑內(nèi)可燃物性能和消防設(shè)備的數(shù)量和位置的表達(dá)不詳細(xì)，這些都會降低仿真效果[4-7]。

1 建筑內(nèi)部火災(zāi)救援研究

隨著20世紀(jì)初GIS(Geographic Information System)技術(shù)的快速發(fā)展，消防GIS系統(tǒng)不僅具有普通信息管理系統(tǒng)的采集、管理、分析和輸出等功能，還具備強(qiáng)大的空間分析和輔助決策功能，比如災(zāi)害危險程度分區(qū)、災(zāi)害類型分析和災(zāi)情動態(tài)演變等，可有效和直觀地顯示在電子地圖上，并為消防救援人員提供室外救援路線和一些輔助決策。通常情況下，GIS 技術(shù)平臺能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的二維圖紙分析，建筑消防系統(tǒng)復(fù)雜、數(shù)據(jù)信息量大并且非常繁瑣，建筑物的二維圖只能獲得建筑內(nèi)部和消防設(shè)備的空間拓?fù)潢P(guān)系，并不能滿足建筑消防的透視思維等專用功能。僅利用消防GIS系統(tǒng)目前尚無法獲取建筑物內(nèi)部信息，而各種大型公共建筑通常具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)多變，因此，在開展建筑物的消防救援工作時，不但需要能夠在災(zāi)難事件突發(fā)的第一時間進(jìn)行響應(yīng)，還需要能夠在災(zāi)難發(fā)生時全面把握與疏散有關(guān)的所有建筑物內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)及其詳細(xì)信息，并且能準(zhǔn)確、快速和動態(tài)地為疏散救援人員指引合適的疏散通道[8]。所以，若能夠提供建筑疏散通道出入口位置，其內(nèi)部消防設(shè)施配置信息和建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)信息，將可以更好實(shí)施救援工作[9]。

隨著計算機(jī)技術(shù)和建筑信息技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前，有關(guān)BIM的定義主要有四種：建筑一體化管理 (Building Integration Management)、建筑信息管理 (Building Information Management) 、建筑信息建模 (Building Information Modeling ) 、建筑信息模型 (Building Information Model)，盡管以上四種定義存在一些差異，但其表達(dá)的本質(zhì)含義都相同，即在整個生命周期中生成、使用和管理建筑數(shù)據(jù)的過程[5,10]?；贐IM技術(shù)建的建筑模型，不再是面、線和點(diǎn)等簡單元素的組成，還會包含梁、柱、窗、門、墻體和建筑內(nèi)的一些基礎(chǔ)設(shè)施。BIM技術(shù)具有模擬性、可視性、可協(xié)調(diào)性、可優(yōu)化性及可出圖等特征，為傳統(tǒng)的建筑消防設(shè)計和建筑火災(zāi)救援帶來了新方法和新技術(shù)[11]。BIM技術(shù)的模擬性特征可以為疏散救援提供模擬場景，使人們能在電腦上進(jìn)行消防疏散演習(xí)，這樣既能給沒有參與過實(shí)際演習(xí)的人們帶來火災(zāi)場景的真實(shí)感受，也能適當(dāng)降低消防演習(xí)的經(jīng)濟(jì)成本；其可視化特征，為救援疏散提供空間視覺體驗(yàn)；可協(xié)調(diào)特征可以將實(shí)際建筑物整合成三維可視化模型，便于漫游體驗(yàn)，使消防救援人員可以直觀、迅速地掌握火災(zāi)建筑周邊情況及建筑內(nèi)部信息；優(yōu)化性特征可以對多種建筑疏散方案進(jìn)行優(yōu)化對比，進(jìn)而選擇高效的救援疏散方案；其可出圖性特征可以給疏散救援方案提供二維圖紙和表格，供火災(zāi)救援用[10-12]。

將BIM技術(shù)和傳統(tǒng)的建筑消防管理的有效結(jié)合，可以為火災(zāi)救援疏散提供完整且詳細(xì)的建筑信息，反過來也可以將建筑消防的相關(guān)信息反饋到BIM模型中，以便及時對BIM模型進(jìn)行更新和完善，進(jìn)而提高建筑消防安全水平[13]。BIM技術(shù)應(yīng)在數(shù)據(jù)信息共享和交換方面充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為行政執(zhí)法部門和物業(yè)管理單位的管理提供保障。GIS和BIM的主要功能都是創(chuàng)建空間信息模型，GIS主要用于宏觀層面的室外建模，BIM主要用于微觀層面的室內(nèi)建模(室內(nèi)設(shè)備信息和構(gòu)件等)，GIS和BIM的結(jié)合，即為宏觀和微觀的結(jié)合[14]。GIS系統(tǒng)和BIM模型分別負(fù)責(zé)建筑物外邊和內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息，基于兩者優(yōu)點(diǎn)，并將兩者結(jié)合加以應(yīng)用，即可幫助解決目前火災(zāi)救援過程中存在的諸多問題[5,9]。在國內(nèi)，目前BIM技術(shù)多應(yīng)用在建筑設(shè)計和施工領(lǐng)域，2011年才出現(xiàn)關(guān)于BIM 技術(shù)在建筑火災(zāi)應(yīng)用的相關(guān)論文發(fā)表，BIM 在建筑火災(zāi)方面的研究在國內(nèi)尚處于起步階段，因此，值得進(jìn)一步探索和發(fā)展[1]。在火災(zāi)發(fā)生后，消防救援人員迫切需要了解事故建筑物內(nèi)部詳細(xì)信息(比如安全出口、消防設(shè)施的存放位置、疏散通道、建筑構(gòu)件和防火分區(qū)等)和火災(zāi)周邊的外界環(huán)境信息(火災(zāi)現(xiàn)場周邊的風(fēng)向和風(fēng)力、有無安全避難地方、周邊的交通環(huán)境等)，以便在最短時間內(nèi)制定救援方案，提高建筑火災(zāi)消防救援效率[15]。進(jìn)一步對相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前與此相關(guān)的研究結(jié)果有限，且尚未形成體系，主要集中在BIM技術(shù)在防火監(jiān)督方面的應(yīng)用(火災(zāi)發(fā)生前)，BIM技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場模擬的應(yīng)用(火災(zāi)發(fā)生時)和BIM技術(shù)在應(yīng)急疏散的應(yīng)用(火災(zāi)發(fā)生后)，因此，本綜述對目前主要集中的三方面相關(guān)成果進(jìn)行總結(jié)梳理，并對未來需要深入研究的工作進(jìn)行展望，可為消防救援相關(guān)工作提供一定的參考。

2 BIM技術(shù)在建筑火災(zāi)中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在防火監(jiān)督方面的應(yīng)用

BIM模型具有精確性和真實(shí)性，即模擬環(huán)境與實(shí)際環(huán)境非常相似，基于BIM模型的優(yōu)勢，可以對已經(jīng)投入使用的建筑物的消防設(shè)施進(jìn)行調(diào)整和更新。BIM模型所存儲的建筑物信息，不僅包含了建筑的幾何信息，還包含大量的建筑性能信息，是模型和信息結(jié)合，利用該模型可直接將前期的建筑信息形象直接反映在消防員面前，可以讓管理人員在短時間內(nèi)對建筑消防設(shè)施有直觀的印象。

陳遠(yuǎn)等[16]提出了一種基于 BIM 的建筑消防安全管理應(yīng)用框架，并驗(yàn)證 BIM 技術(shù)在建筑消防安全管理中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用價值，為建筑消防安全管理提供了技術(shù)支持和參考。王林等[9]提出將BIM模型嵌入到城市消防指揮GIS系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部詳細(xì)信息的漫游功能和可視化，進(jìn)而可以提高建筑消防救援的效率和準(zhǔn)確性。陸揚(yáng)[17]在性能化防火設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，并將BIM模型轉(zhuǎn)換為疏散和火災(zāi)模型，通過設(shè)定消防安全目標(biāo)，考慮火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和蔓延的基本規(guī)律與煙氣蔓延規(guī)律，實(shí)現(xiàn)消防性能相關(guān)模擬，并完成對黑龍江五大連池博物館的消防性能化設(shè)計。王佳等[18]研究了基于 IFC(Industry Foundation Class) 標(biāo)準(zhǔn)的 BIM 技術(shù)在大型公共建筑應(yīng)急管理領(lǐng)域和消防設(shè)計的應(yīng)用，推動建筑的扁平化、交互化和動態(tài)化的消防管理模式的實(shí)現(xiàn)。周建亮等[19]將 BIM 與應(yīng)急救援預(yù)案工作相結(jié)合，并用 BIM 技術(shù)模擬施工動畫和應(yīng)急預(yù)案演練，證實(shí)結(jié)合的可能性，起到了預(yù)案作用。張勇[20]對江蘇省南京市某科研樓進(jìn)行建筑火災(zāi)模擬分析，表明基于BIM技術(shù)的建筑消防疏散模型，可以給出人員疏散建議方案和風(fēng)險評估。謝東[21]構(gòu)建基于BIM技術(shù)的高層建筑消防安全管理模型，實(shí)現(xiàn)了對消防設(shè)施的全面管理和對管理信息的共享，并為提升高層建筑消防安全管理水平提供了合理化建議。

由以上研究可見，在火災(zāi)發(fā)生前，救援人員若能全局掌控災(zāi)害空間布局和建筑結(jié)構(gòu)信息，可在火災(zāi)發(fā)生時實(shí)現(xiàn)最佳的動態(tài)的火災(zāi)救援疏散路徑規(guī)劃，BIM技術(shù)對實(shí)現(xiàn)建筑消防模式的扁平化、動態(tài)化和交互化具有推動作用，但大部分研究還僅限于理論上的提出，實(shí)施到實(shí)際應(yīng)用的還不太廣泛。

2.2 BIM技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場模擬方面的應(yīng)用

目前，許多大型建筑采用FDS(Fire Dynamics Simulator)軟件對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行模擬，再將其與BIM和VR(Virtual Reality)技術(shù)結(jié)合，可以為火災(zāi)現(xiàn)場提供多維數(shù)字化救援預(yù)案，建筑設(shè)計人員可通過三維場景進(jìn)行建筑漫游和人機(jī)交互等，即可以實(shí)現(xiàn)對建筑疏散通道的設(shè)計是否合理的檢驗(yàn)[22]。

KHAN等[23]利用BIM的可視化編程工具進(jìn)行相應(yīng)建模工作，發(fā)展了一種基于多智能體的建筑消防安全規(guī)劃仿真系統(tǒng)。Lü等[24]提出一種基于BIM和VR的室內(nèi)震后火災(zāi)救援方案仿真框架，并以某醫(yī)院19層建筑為例建立火災(zāi)救援方案，結(jié)果表明，此方法建立的VR場景具有很高的真實(shí)感和流暢的交互性，煙霧對火災(zāi)救援的影響比落下的碎片更為顯著。BI等[14]設(shè)計一種以 BIM 技術(shù)為核心的數(shù)字化的防火應(yīng)急管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)幾乎包含所有建筑信息，可大大改善應(yīng)急救援效率，同時結(jié)合優(yōu)化的防火設(shè)計、人員疏散軟件和火災(zāi)動態(tài)模擬，實(shí)現(xiàn)智能化的火災(zāi)應(yīng)急分析。王婷等[25]將BIM 模型分別導(dǎo)入Building Exodus人員疏散軟件和Pyro Sim火災(zāi)模擬軟件，進(jìn)而將BIM模型轉(zhuǎn)換為疏散模型和火災(zāi)模型，這樣簡化了直接使用火災(zāi)模擬軟件建模的工作量，同時也體現(xiàn)了BIM技術(shù)的可視化和數(shù)據(jù)化的特點(diǎn)。鄧?yán)誓莸萚26]將BIM模型導(dǎo)入疏散模擬軟件Pathfinder，通過火災(zāi)模擬軟件Pyro Sim建立模型，研究廣西百色圖書館在火災(zāi)發(fā)生時的煙氣溫度分布、煙霧擴(kuò)散及能見度對疏散逃生的影響，并對比疏散所需時間與火災(zāi)發(fā)生后可用逃生時間，得出對于像圖書館這種人員不密集而且安全出口較多的建筑，在火災(zāi)還未蔓延時，館內(nèi)人員均能逃離現(xiàn)場。李俊堯[27]將應(yīng)急疏散系統(tǒng)成功應(yīng)用在“國金中心”，該系統(tǒng)可以根據(jù)建筑物內(nèi)不同的火災(zāi)點(diǎn)，通過交互性操作對火災(zāi)位置信號進(jìn)行決策，能夠有效提高火災(zāi)逃生效率。

綜上所述，在火災(zāi)發(fā)生時，消防救援人員通過BIM技術(shù)、VR技術(shù)和火災(zāi)模擬軟件，可提高建筑物的真實(shí)感和人機(jī)交互感，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對建筑疏散通道和火災(zāi)位置進(jìn)行決策，并對火災(zāi)應(yīng)急救援提供重要參考信息，能夠有效提高建筑物火災(zāi)逃生效率。

2.3 BIM技術(shù)在應(yīng)急疏散方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)與應(yīng)急疏散預(yù)案軟件結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)可視化的疏散模擬，協(xié)助管理者在建筑物舉辦大型群眾活動時編制疏散預(yù)案，此種結(jié)合方式可以生成各個房間和各個樓層的應(yīng)急疏散動畫模擬，可以形象地對相關(guān)救援人員進(jìn)行疏散培訓(xùn)[22]。目前此方面的應(yīng)用較多，研究成果相對成熟。

RUPPEL等[28]，WANG等[29]，LI等[5]利用BIM技術(shù)與VR技術(shù)相結(jié)合建立仿真疏散場景進(jìn)行疏散救援模擬。RUEPPEL等[30]、TEO等[31]和 WALDER等[32]通過BIM為救援人員提供準(zhǔn)確的建筑內(nèi)部信息，使其能夠?qū)κ覂?nèi)被困人員進(jìn)行精確的定位，有利于提高救援效率。WANG等[33]提出一種基于分布式架構(gòu)的方法，利用 BIM 模型和 Cell-DEVS 疏散算法在云中進(jìn)行模擬，研究人群疏散行為。汪再軍等[34]分析了 BIM 技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)急疏散模擬中的必要性與可行性，制訂了應(yīng)急管理 BIM 模型參數(shù)信息、建設(shè)范圍和建設(shè)深度，為 BIM 模型與疏散模擬軟件的結(jié)合奠定了一定理論基礎(chǔ)。李宏程等[35]以上海市兒童福利院為例，基于BIM技術(shù)模擬疏散所需時間，并與實(shí)際演練疏散所用時間進(jìn)行比較，認(rèn)為消防疏散模擬應(yīng)重點(diǎn)考慮人員擁擠情況和救援通道的寬度等對疏散時間的影響。吳水根等[36]將某高10層的住宅BIM模型導(dǎo)入到Pathfinder應(yīng)急模型，通過建立合理的疏散模型，與常規(guī)利用全樓梯疏散相比，表明在實(shí)際火災(zāi)逃難過程中，如果能保證電梯的安全性，使用電梯為主步梯為輔的疏散模式，可以對高層建筑的逃生效率有所提高。李勃衡等[37]將華北科技學(xué)院博觀樓BIM模型導(dǎo)入到Pathfinder 軟件中，建立了教學(xué)樓應(yīng)急疏散模型，此結(jié)果可以為高校教學(xué)樓的設(shè)計提供優(yōu)化設(shè)計方案及為教學(xué)樓的管理提供參考。楊烜峰等[38]運(yùn)用逃生模擬分析軟件結(jié)合建筑物BIM模型，研究不同逃生路徑及疏散人數(shù)等差異化參數(shù)設(shè)置對疏散效果的影響，這一結(jié)果有利于建筑師優(yōu)化和調(diào)整建筑設(shè)計，并有效縮短災(zāi)害逃生時間。高雪等[2]結(jié)合VR和BIM技術(shù)建立消防疏散模型，并利用圖論相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在建筑物內(nèi)部的三維動態(tài)的疏散路徑引導(dǎo)，使得消防救援指揮變得科學(xué)、高效和便捷。何欣等[39]將BIM模型和Pathfinder結(jié)合，以某商場建筑為例，仿真模擬人員疏散過程，并討論分層疏散、整體疏散、開閉不同樓梯間疏散等三種疏散方案的結(jié)果，模擬結(jié)果可以為緊急情況下的疏散救援工作提供解決方案。徐建輝等[40]基于BIM技術(shù)下的疏散模擬方法，定量模擬分析上海天文館兩個假定火災(zāi)場景下人員全部安全疏散所需要的時間，確定建筑物在不同火災(zāi)場景下的人員安全狀況，可以為大中型公共建筑物發(fā)生火災(zāi)時的人員疏散安全管理提供指導(dǎo)。

查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)對于大型建筑物火災(zāi)疏散的影響主要表現(xiàn)在對消防指揮救援效率的提高，具體歸納為以下3個方面：1)提高消防應(yīng)急預(yù)案管理水平；2)提高消防人員的信息識取能力；3)提高普通人員的自救能力[41]。在火災(zāi)實(shí)戰(zhàn)中，消防指揮員迫切需要了解火災(zāi)周邊的環(huán)境和建筑內(nèi)部的有效信息，供其在短時間內(nèi)提出救援實(shí)施方案。但目前消防部門對轄區(qū)內(nèi)建筑基本情況的數(shù)據(jù)信息的管理通常是碎片化，難以保證對建筑信息的準(zhǔn)確與及時掌握[42]。BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，能夠清晰明了地顯示建筑物消防設(shè)施的位置、防火分區(qū)、疏散通道的狀態(tài)等，這些信息能夠給消防應(yīng)急救援預(yù)案提供一定的指導(dǎo)意義，可提高建筑火災(zāi)指揮救援效率[43]。目前，消防救援人員通常通過已有的二維建筑平面圖了解建筑物的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而以此來實(shí)施救援。BIM 技術(shù)的三維可視化功能則可以協(xié)助消防救援人員快速熟悉出事建筑物內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而及時高效地進(jìn)行救援指揮。將BIM技術(shù)引入到傳統(tǒng)火災(zāi)救援中，可以使消防員從傳統(tǒng)的通過看圖紙轉(zhuǎn)換為三維建筑模型詳細(xì)熟悉建筑物的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)狀況，可以減少消防人員時間和精力付出[18]。大多數(shù)人對建筑的結(jié)構(gòu)、消防疏散路徑并不熟悉，一旦火災(zāi)發(fā)生，多數(shù)人會變得慌張和盲目，導(dǎo)致無法做出理智且正確的逃生判斷和決策。雖然現(xiàn)在也經(jīng)常進(jìn)行消防演習(xí)，但絕大多數(shù)普通人參與消防演習(xí)的機(jī)會并不多，消防演習(xí)能達(dá)到的效果也可能不理想。目前雖然建筑物內(nèi)部通常會在醒目位置張貼消防疏散指示平面圖，但大家通常會忽視，分析其原因主要是人們的自我安全意識淡薄?；馂?zāi)發(fā)生時，普通人能快速有效地看懂消防疏散平面圖也存在一定困難。BIM 技術(shù)的三維可視化和漫游模擬功能，可給普通群眾帶來火災(zāi)場景感受使其在真正面臨火災(zāi)時可進(jìn)行理智有序地進(jìn)行自救，進(jìn)而可以大大減少人員傷亡。綜上分析，無論是從救援方還是被救方，BIM技術(shù)在建筑物火災(zāi)救援的應(yīng)用給火災(zāi)消防指揮帶來很大的沖擊和變革，讓各類信息能快速且準(zhǔn)確的查閱與傳遞，可以縮短從火災(zāi)報警、消防部門接警出警、救援人員到達(dá)現(xiàn)場展開救援工作的時間，提高消防人員的火災(zāi)救援效率[18]，同時還應(yīng)更多地去拓展其附屬價值，如根據(jù)業(yè)主的需求，可以將BIM模型與消防疏散軟件進(jìn)行融合，還可以將其應(yīng)用到日常的消防安全教育宣傳中[44]。

綜上所述，BIM技術(shù)可以及時并持續(xù)提供各項(xiàng)實(shí)時數(shù)據(jù)，借助BIM技術(shù)的可視化和模擬性等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)建筑信息的共享與轉(zhuǎn)換，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，基于BIM 技術(shù)的三維疏散引導(dǎo)方法可以動態(tài)地根據(jù)起火點(diǎn)的位置在疏散路線安全原則、有序疏散原則、就近與均衡兼顧原則的要求下，動態(tài)地生成疏散路線[45]。再將BIM技術(shù)與其他技術(shù)和方法相結(jié)合，比如VR技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、室內(nèi)定位技術(shù)和GIS技術(shù)等，還有些研究將建筑BIM模型與疏散模擬軟件(如Pathfinder，Building Exodus，Simulex和Fds+Evac等)結(jié)合進(jìn)行三維動態(tài)疏散模擬，通過設(shè)置建筑類型和使用功能等建筑信息，人員密度和構(gòu)成等人員信息，模擬不同場景人員疏散情況[42]。在火災(zāi)發(fā)生時能及時實(shí)現(xiàn)應(yīng)急疏散，可利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術(shù)，對建筑物內(nèi)的人員進(jìn)行實(shí)時追蹤，實(shí)時獲取并匯總火災(zāi)現(xiàn)場所有人員數(shù)據(jù)，基于BIM數(shù)據(jù)信息，再利用云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等智能計算技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提取有用信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)救援疏散的智能決策與控制；借助5G網(wǎng)絡(luò)的快速傳輸途徑，可及時、高效、精確地進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場的應(yīng)急疏散救援。建筑火災(zāi)疏散過程中，人員構(gòu)成、人員認(rèn)知、人員位置、人員年齡構(gòu)成、人員初始位置和人員流動性等對人員疏散都會產(chǎn)生巨大影響[42]。人們在火災(zāi)時的心理、行為與決策因個體因素差異巨大，對能否成功疏散至關(guān)重要，通常會存在疏散延遲現(xiàn)象，但真正認(rèn)識人們在建筑火災(zāi)中的行為規(guī)律，還需要做更細(xì)致和有針對性的探索，要立足于對發(fā)生建筑火災(zāi)的幸存者的行為心理學(xué)與群體心理學(xué)等詳細(xì)調(diào)研和研究，并嘗試從行為本身到評價行為、矯正行為、服務(wù)行為和指引行為的研究應(yīng)成為未來有關(guān)建筑火災(zāi)疏散研究的發(fā)展方向之一。雖然BIM技術(shù)出現(xiàn)在應(yīng)急救援方面的應(yīng)用時間不長，但學(xué)者們將其與疏散模擬做了很多結(jié)合。相比傳統(tǒng)應(yīng)急疏散救援方式，結(jié)合BIM的疏散模擬不僅在安全性、耗時和費(fèi)用等方面存在明顯的優(yōu)勢，而且能夠更加直觀且深入地模擬火災(zāi)發(fā)展規(guī)律和人員疏散過程。

3 結(jié)論

目前國內(nèi)對BIM技術(shù)的相關(guān)研究大部分都集中在建模，但BIM的本質(zhì)是一種信息共享。伴隨著現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，挖掘BIM、GIS、GPS(Global Positioning System)、3D掃描、行為心理學(xué)、社會心理學(xué)和社會綜合因素在建筑火災(zāi)中的應(yīng)用價值在應(yīng)急管理領(lǐng)域深度，尤其是與5G、VR、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合還有待進(jìn)一步研究，未來真正實(shí)現(xiàn)火災(zāi)疏散系統(tǒng)的快速、高效和智能化。目前，絕大部分利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維動態(tài)疏散模擬的研究都停留在理論研究階段，將其應(yīng)用在某一特定建筑物，且用模擬方法模擬火災(zāi)發(fā)生時應(yīng)急救援疏散路徑和疏散時間，真正應(yīng)用于具體火災(zāi)事件還處于初步嘗試階段。目前還存在并非每棟建筑物都有BIM模型的問題，未來隨著智慧建筑逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑，每座新建建筑都擁有獨(dú)立的BIM模型，在火災(zāi)發(fā)生后，消防救援人員就可以迅速地調(diào)出火災(zāi)救援所需要的信息實(shí)施救援疏散，這將大大減少因信息獲取不及時及不全面所帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。開發(fā)移動終端如手機(jī)和平板電腦等應(yīng)用程序，可讓人們在平時生活工作中熟悉建筑內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在火災(zāi)災(zāi)害發(fā)生時，有利于消防救援人員及時掌握建筑內(nèi)部信息，進(jìn)而提高火災(zāi)時疏散救援效率。