車帆

（四川高光明電力工程有限公司，四川成都 610072）

0 引言

近年來我國科技實現(xiàn)重大創(chuàng)新突破，不斷提高BIM 技術(shù)成熟度，而且廣泛應(yīng)用于消防工程領(lǐng)域。當(dāng)開展工程建設(shè)時，將BIM 技術(shù)應(yīng)用于全過程，能夠作為重要決策依據(jù)。另外，在及時改正消防工程信息參數(shù)的前提下，能夠反映各種任務(wù)，由此實現(xiàn)全員參建，協(xié)同配合落實工作。

1 BIM 技術(shù)的特點

BIM 技術(shù)特征鮮明，包括模擬性、可視性、協(xié)調(diào)性、一體化等，可以利用BIM 軟件科學(xué)合理構(gòu)建三維模型，目前在大部分工程建設(shè)中都實現(xiàn)了隱蔽工程等的可視模擬，對于消防工程而言也作用巨大。

（1）模擬性。在消防工程建設(shè)施工中，利用BIM 模型可以獲得精確完善的數(shù)據(jù)，合理編制設(shè)計方案并制訂可行的施工計劃，提高工程管控力度。

（2）可視性。對于消防工程中布設(shè)的管線與使用的設(shè)備，可以實現(xiàn)可視化，避免管線出現(xiàn)碰撞的情況，完成空間布局合理設(shè)計，使編制的設(shè)計方案達到施工要求。

（3）協(xié)調(diào)性。當(dāng)開展消防工程施工時，結(jié)合施工組織設(shè)計，合理模擬施工全過程，第一時間發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)存在的薄弱環(huán)節(jié)，更加直觀地觀察施工工藝效果，從而優(yōu)化調(diào)整施工方案，為實際施工提供正確指導(dǎo)。

（4）一體化。通過利用BIM 技術(shù)，可以有序連接工程各個環(huán)節(jié)，完成全過程數(shù)據(jù)集成處理，該特征在一定程度上簡化了施工圖中關(guān)于設(shè)計與施工的流程[1]。

2 消防工程施工管理中BIM 技術(shù)應(yīng)用的必要性

在社會飛速發(fā)展的過程中，消防工程數(shù)量越來越多，規(guī)模持續(xù)擴大，而許多消防工程施工普遍存在組織困難、安全隱患頻發(fā)等情況，大幅增加工程施工難度。與此同時，以往傳統(tǒng)的施工管理方式難以有效應(yīng)用于當(dāng)下的消防工程施工過程中，正因如此，BIM 技術(shù)應(yīng)用非常必要，利用該技術(shù)科學(xué)合理管控施工進度及其安全等，從而提高施工有效性[2]。消防工程應(yīng)用BIM 技術(shù)前后對比如表1 所示。

表1 消防工程應(yīng)用BIM 技術(shù)前后對比

3 消防工程施工管理中BIM 技術(shù)的應(yīng)用要點

在開展消防工程施工的過程中，通過利用BIM 技術(shù)能夠有效管理施工進度、施工安全等，從而全方位提升施工管理水平。

3.1 BIM 技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用

3.1.1 BIM 模型建立及深化設(shè)計

結(jié)合消防工程實際情況來看，系統(tǒng)比較復(fù)雜，鋪設(shè)諸多管線，并且工程改造必須符合原本的建筑結(jié)構(gòu)，存在大量二次裝修設(shè)計變更，對不同專業(yè)設(shè)計的要求越來越高，非常容易造成設(shè)計誤差，難以保障設(shè)計效果。而在改造工程建設(shè)過程中，將不同專業(yè)的施工圖紙精確錄入構(gòu)建的BIM 系統(tǒng)，根據(jù)施工現(xiàn)場具體狀況選取最佳改造方案，形成工程三維模型。由于三維更加直觀，便于不同專業(yè)設(shè)計協(xié)同配合，明晰管線走向，規(guī)范布局，準確預(yù)留檢修空間，避免設(shè)計誤差出現(xiàn)，保障施工效率和質(zhì)量，防范施工風(fēng)險發(fā)生，并且方便后續(xù)檢修，確保按時完工以及投資有效管控[3]。

3.1.2 碰撞檢驗，模擬技術(shù)交底

（1）消防工程建設(shè)中管線鋪設(shè)繁雜，由于裝飾圖紙的設(shè)計方不同，容易導(dǎo)致設(shè)計誤差等，造成返工的情況，使得經(jīng)濟受損。建成三維模型之后，消防工程系統(tǒng)能夠開展碰撞檢驗工作，從而形成碰撞報告，便于工作人員更加直觀、精準掌握碰撞構(gòu)件具體部位，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計，不同專業(yè)反復(fù)調(diào)整構(gòu)件標高等，持續(xù)減少碰撞點。針對管線復(fù)雜部位做重點標注，并且提供三維視圖，通過圖紙綜合利用，精確指導(dǎo)現(xiàn)場安裝操作，縮減人力物力。消防工程存在諸多碰撞點，大幅減少返工，降低成本損失，防止工期推延[4]。

（2）BIM 軟件能夠結(jié)合三維模型改善之后的裝飾專業(yè)相關(guān)的二維施工圖，正確指導(dǎo)施工。

（3）在消防工程技術(shù)交底工作中，可以合理利用數(shù)字可視化模擬虛擬漫游技術(shù)。正式開展施工之前，諸多參建單位均可全方位直觀掌握內(nèi)部具體狀況，加強溝通互動并提高工作效率，縮小圖紙認知差異，特別是在專業(yè)與走向繁雜的技術(shù)交底工作中，突破施工難題，保證施工質(zhì)量，取得良好施工效果。

3.2 BIM 技術(shù)在工程造價、成本控制中的應(yīng)用

3.2.1 招投標環(huán)節(jié)BIM 技術(shù)的造價控制應(yīng)用

在消防工程投標環(huán)節(jié)，通過利用BIM 技術(shù)可以快速精準計算得出工程量。針對工程建設(shè)單位而言，從接收招標信息到招標結(jié)束大約花費20d。在工程招標過程中，如果采取人工計算方式得到工程量數(shù)值，會嚴重浪費時間。而基于BIM 模型之下，可以在短時間內(nèi)得出工程量，從而確保投標報價精確，縮短投標時間。

3.2.2 工程建設(shè)期間BIM 技術(shù)的造價控制應(yīng)用

（1）消防工程進度款控制。通過利用BIM 技術(shù)，不僅有利于工程進度管理，而且可以有效管理和控制工程進度款。對于工程建設(shè)單位來說，進度款與其經(jīng)濟效益密切相關(guān)。因此，相關(guān)管理人員可利用BIM 技術(shù)合理實施造價控制，借助過濾器做好階段性控制。在消防工程建設(shè)過程中構(gòu)建的BIM 模型可以工程區(qū)、工程周期等為切入點及時獲得進度款，通過提高工程進度審核效率增加價值。

例如，采取BIM 技術(shù)根據(jù)工程量精確計算建筑材料用量，避免材料浪費等情況出現(xiàn)，降低用料成本。當(dāng)前，一些消防工程建設(shè)單位建立并應(yīng)用工程結(jié)余獎勵機制，一旦發(fā)現(xiàn)用料過量的情況會給予相應(yīng)懲處，而有的人員會在保障工程質(zhì)量的前提下剩余用料，對此應(yīng)當(dāng)給予一定獎勵。

（2）應(yīng)對設(shè)計變更。在開展工程建設(shè)施工的過程中，當(dāng)有設(shè)計變更需求的時候，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以合理調(diào)整參數(shù)，強化工程量計算精確性。以土建工程為例，當(dāng)預(yù)留工程沒有完成的時候，利用BIM 模型所具備的可視化功能，可以精準排查存在的預(yù)埋問題，避免出現(xiàn)工程交底問題[5]。

（3）排查工程建設(shè)中管線碰撞的情況。在開展消防工程施工的過程中，通過使用BIM 技術(shù)可以合理建立不同專業(yè)模型，全方位排查管線實際分布，妥善解決管線碰撞問題。借助BIM 模型進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)凈高達不到要求等問題，能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)合理調(diào)整，從而減少設(shè)計變更，優(yōu)化工程造價管控效果。

3.3 BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

3.3.1 流水施工組織管理

在裝修改造工程建設(shè)過程中，消防工程是相當(dāng)重要的一部分，正因如此，應(yīng)當(dāng)與裝飾工程以及多種專業(yè)工種相互配合進行施工，同時施工現(xiàn)場存在一系列影響因素，如流水組織困難、現(xiàn)場空間過少等。以往施工組織往往依靠積累的經(jīng)驗進行判斷，不能清晰預(yù)估實際施工情況，所編制的施工方案存在漏洞，欠缺處理突發(fā)事件的針對性措施，以上因素都會阻礙工程順利開展。而通過建立BIM 模型并設(shè)置時間屬性維度，能夠動態(tài)模擬施工，妥善管控施工進度、施工質(zhì)量以及施工安全。提前以進度計劃為依據(jù)準確模擬整個施工過程，采用“預(yù)施工”第一時間嚴格檢驗進度計劃存在的不足與施工隱患，做好修改處理，完善施工方案，例如合理調(diào)整場地布置、改進施工方法等。除此之外，在施工期間能夠利用BIM 技術(shù)實現(xiàn)對工程進度的實時跟蹤，以更快速度明確計劃進度和實際進度之間的差異，并盡快調(diào)整，貫徹落實施工動態(tài)管理。

3.3.2 人力物資設(shè)備管理

施工單位采取手工計算方式難以快速精確計算出各區(qū)域和進度等情況下的計劃用量，對于人工和材料的大部分計劃只能預(yù)估，并且限額領(lǐng)料制度無法深入。而建立的BIM 模型能夠根據(jù)進度以及專業(yè)班組等多樣化條件合理拆分工程量，進而形成物資消耗量清單，而且顯示時間屬性，根據(jù)時間準確設(shè)定物資清單順序，由此制定物資采購進場計劃?；贐IM 模型下，可以從數(shù)據(jù)層面有力支持備工備料、資金計劃制定等，采用限額領(lǐng)料制度，提高物資管理工作的精細化程度，合理調(diào)整人力資源配比，科學(xué)精準分析成本數(shù)據(jù)，避免造成浪費，盡可能降低成本。結(jié)束階段施工之后，相關(guān)管理人員需仔細對比計劃量和實際用量，并且細化到每一工種，明確誤差出現(xiàn)的原因，編制完善的優(yōu)化方案，增強企業(yè)對成本的控制能力。

3.3.3 現(xiàn)場質(zhì)量、安全管理

BIM 技術(shù)能夠通過發(fā)揮移動終端設(shè)備作用在施工現(xiàn)場準確采集照片，并且實時上傳，一方面可以緊密聯(lián)結(jié)BIM 模型，盡快發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的安全風(fēng)險、粗暴施工等不良現(xiàn)象，實現(xiàn)不足和漏洞的可視化，顯露隱蔽工程。另一方面，還可以方便施工整改的監(jiān)督管理。同時，可按照施工區(qū)段與工種等進行分類，形成周期性施工管理報告，采取定性方式詳細分析問題，明確其發(fā)生頻率和方向，并總結(jié)歸納成相應(yīng)規(guī)律，從而作為施工管理決策重要參考，當(dāng)開展管理效益評價工作時在數(shù)據(jù)層面奠定良好基礎(chǔ)。

3.4 BIM 技術(shù)在驗收成本核算階段的應(yīng)用

消防工程竣工結(jié)算之前，首先根據(jù)BIM 模型內(nèi)部生成的數(shù)據(jù)科學(xué)合理制定結(jié)算策略，避免缺項漏項，適當(dāng)增加結(jié)算造價。當(dāng)供應(yīng)商進行結(jié)算的時候，明確劃分其結(jié)算范圍，降低結(jié)算環(huán)節(jié)“利潤流失”，有效處理結(jié)算，實現(xiàn)對竣工造價的高效控制。

例如，某商業(yè)建筑主要采用框架結(jié)構(gòu)，該建筑總占地面積大于80000m2，其層數(shù)包括地下兩層和地上6層。對于建筑區(qū)域中的消防工程，利用高壓系統(tǒng)進行消火栓設(shè)計，將水泵房規(guī)劃到地下區(qū)域，選擇每個樓層的突出位置做好消火栓設(shè)計。

針對該工程，可利用Revit 軟件合理構(gòu)建工程模型，在建立過程中選取消防專業(yè)模型類目，并且精確導(dǎo)入預(yù)先編制的工程量方案。通過應(yīng)用計價軟件，精確計算得出工程量成本。有機結(jié)合BIM 模型和選取的計算軟件，由此取得良好造價控制效果。

3.5 BIM 技術(shù)在運行維護階段的應(yīng)用

由于消防工程具有一定特殊性，所以其運營維護至關(guān)重要，必須將人身安全置于首位。對于運營維護所取得成果，具體檢驗標準為安全事故如何有效防范、一旦發(fā)生事故如何做好應(yīng)急處理。針對業(yè)主而言，構(gòu)建科學(xué)完善的三維BIM 模型，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)集成，是其進行運營維護的重要手段，同時對于消防公司來說，三維BIM 模型也是其承接維保工程的一大利器。

3.5.1 高效消防設(shè)備維護保養(yǎng)

在正式使用各種消防設(shè)備之前，能夠利用BIM 模型將其規(guī)格、型號、常見維修知識等集成于消防控制系統(tǒng)，為后續(xù)維護工作提供便利。相關(guān)維護人員能夠借助平臺第一時間分析并跟蹤設(shè)備具體運行情況，做好其定期檢修，有效防范與處理安全隱患。

3.5.2 快速火災(zāi)緊急疏散模擬

一旦發(fā)生火災(zāi)，通過利用BIM 能夠完成緊急疏散模擬，按照數(shù)據(jù)模型在短時間內(nèi)準確計算人員疏散需要使用的時間，選取最優(yōu)逃生路線，同時由消防部門疏散人流，從而降低傷亡率。

3.5.3 降低消防系統(tǒng)運營成本

BIM 系統(tǒng)能夠全方位獲取設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，并總結(jié)歸納，發(fā)現(xiàn)節(jié)能降耗渠道。另外，利用系統(tǒng)智能監(jiān)控功能，動態(tài)掌握設(shè)備異常，降低運營成本。

3.6 BIM 技術(shù)在智慧消防中的應(yīng)用

智慧消防利用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)+傳感器技術(shù)、智能處理等技術(shù)，與全球定位系統(tǒng)、通信技術(shù)和計算機智能平臺等相結(jié)合，從而實現(xiàn)城市消防的智能化。

3.6.1 全面感知

智能消防系統(tǒng)具有感知外部環(huán)境的能力，其中的關(guān)鍵便是三維空間定位。BIM 技術(shù)具有3D 可視化功能，結(jié)合GPS 等多種感知技術(shù)，可以輕松完成3D 坐標定位，為智慧城市提供感知神經(jīng)。

3.6.2 資源整合

智慧消防系統(tǒng)必須將各個部門、各個地區(qū)的信息資源統(tǒng)一，才能形成有協(xié)調(diào)與調(diào)節(jié)功能的整體。而BIM技術(shù)能夠整合各種信息和資源，如建筑物和消防設(shè)備的空間、位置、材料等。并且，BIM 具有開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與IT 技術(shù)相結(jié)合，建筑信息之外的各類數(shù)據(jù)也很容易整合。

3.6.3 協(xié)同運作

智慧消防系統(tǒng)需要高水平的協(xié)同工作能力，而BIM 技術(shù)為使用者提供了可以隨時隨地獲取、交換和處理信息的合作平臺。

3.7 BIM 技術(shù)在CIM 平臺中的應(yīng)用

城市信息模型（city information modeling, CIM）是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)為基礎(chǔ)，將城市地上地下、室內(nèi)室外、歷史現(xiàn)狀未來多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)進行集成，構(gòu)建出了三維數(shù)字空間的城市信息綜合體。它是城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運行工作的基礎(chǔ)操作平臺，是智慧城市的基礎(chǔ)性、實體性信息基礎(chǔ)設(shè)施。CIM 技術(shù)與新型智慧城市、數(shù)字孿生等理念緊密結(jié)合，為推動實景三維中國建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐。

4 結(jié)語

綜上所述，在消防工程施工管理中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以優(yōu)化各項管理效能。所以，當(dāng)下消防工程建設(shè)也需要對BIM 技術(shù)科學(xué)高效使用做到足夠重視，從而保障施工質(zhì)量，促進消防工程行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。