建筑电气消防系统BIM智能化设计探索

建筑电气消防系统BIM智能化设计探索

徐艳红

河北水利水电勘测设计研究院集团有限公司 天津  300221

摘要：BIM技术具有可视化、模拟化、可优化和协同化等优势，能够使电气设计更直观、准确，有效提高建筑质量，降低建筑施工成本，因此探讨在建筑电气设计环节应用BIM具有重要意义。为了应对我国城市化进程的不断发展和城市火灾防控的难度不断增大，满足消防安全和防火设计的高要求，本文针对BIM技术的特点和优势，将其应用于高层建筑物的消防安全管理，能够提升消防安全管理的效率，从而达到对城市火灾进行防控的目的。

关键词：建筑电气；消防系统；BIM

1建筑电气设计中消防配电的重要性分析

1.1有利于提高建筑工程整体质量

优化和完善建筑电气消防配电设计方案，对提高建筑电气工程整体性能具有积极的影响，这有助于提升建筑工程的整体质量。这样的设计为建筑电气工程后期使用的安全性和稳定性奠定了坚实的基础。

1.2有利于保障建筑电气系统的有效运行

消防系统的完善性和合理性已成为现代化建筑工程建设中人们重点关注的内容。因为只有确保消防系统设计的科学性和可靠性，才能为大家提供一个安全的生活环境。作为建筑消防系统中至关重要的组成部分，消防配电设计要求设计人员给予高度重视。通过合理的消防配电设计，可以确保整个建筑电气系统的有效运行，否则可能会留下安全隐患，威胁人们的生命财产安全。

1.3有效预防建筑火灾的发生

提前采取相应的预防措施是避免建筑火灾事故的重要手段。在建筑电气消防配电设计过程中，设计人员应综合考虑建筑火灾的相关影响因素，并制定针对性的预防措施。例如，设计消防电源监视系统、电气火灾监控系统等相关措施。

2BIM技术的特点

BIM技术能够建立一种完整的信息模型，然后将各阶段的施工项目数据、资源和过程等的信息连接起来，能够对施工项目的目标进行完整的描述，可以在建筑工程中推广使用。BIM技术有以下5个特点。

1）模型数据及模型信息具有全面性。BIM技术能够把工程对象的三维空间结构和设计、施工、维护等各个环节的信息，通过一个视角来展现工程的整体情况。建筑物的种类、建筑物的材质和建筑物的属性是构成建筑物的重要因素。维护数据包含了项目的安全使用年限、物料使用年限等。另外，BIM技术还能更好地体现出物体间的内在关联性。2）模型数据及模型信息具有关联性。在建筑物的信息模型中，物体可以被识别，物体之间具有关联性。然后，运用BIM技术对该项目的具体实施情况进行了统计与分析，得出了该项目的具体实施方案。随着目标的改变，目标的相关信息也随之改变，以保证目标的整体一致性。3）模型数据及模型信息具有一致性。在BIM模型建立中，BIM技术保证了各环节信息的完整性和一致性。这种方法可以节省大量的时间，不必为一座建筑物重复地录入同样的资料。另外，模型将根据工程进度，对施工过程中的各环节进行优化，用户只需要对各环节进行简单的补充和修正，就能保证施工过程中各环节的信息一致，防止出现多重误差。4）三维图像的可视化。在此基础上，提出了基于BIM技术的一种可视化的建筑建模方法。利用BIM技术，可以将建筑的外形、内部结构等三维影像展现，使建筑建设者、管理者等能够对建筑本身的特征有一个更好的认识。5）三维模型的模拟。BIM模型可以模拟出建筑进风口、照明、通风、应急疏散等。模拟功能能够通过软件操作的方式，避开常规模拟方式所产生的问题，还可以节约大量的人力、物力、财力等资源。BIM技术可以将建筑设计与现实生活相结合，为建筑设计人员进行建筑设计提供了依据。

3建筑电气消防系统中BIM技术的应用分析

3.1科学敷设消防配电线路

建筑电气消防配电线路的敷设需要注意以下三个方面的内容，以确保线路的安全可靠性。首先，对于明敷线路（包括吊顶内线路），应采取封闭式金属槽盒保护或穿金属导管的方式。同时，金属槽盒和导管还需要进行一定的防火保护处理，以提高线路的耐火性能。对于敷设在沟内或电缆井中的耐火电缆和阻燃电缆，可以不采取封闭式金属槽和导管的保护措施。而对于矿物绝缘类电缆，可以直接采取明敷方式。其次，对于暗敷线路，线路需要做好穿管保护，并要求敷设于不燃性结构内部。此外，外部保护层的厚度应大于30mm，以提供足够的防护。再次，消防配电线路应与其他非消防配电线路进行分开敷设，布设于不同的沟内和电缆井中。如果实际条件不允许，不得不将两种线路敷设在同一电缆井中，那么应将它们分别布设在电缆井内的两侧。同时，可以利用矿物绝缘类电缆对消防配电线路进行保护处理，以确保线路的安全性。

3.2BIM技术在高层建筑消防安全管理应用模型的设计

BIM技术在建筑领域的应用，是把整个建筑生命周期内的全部信息，通过数据的方式进行整合和存储，并根据项目的进展进行更新和补充。各相关方不断地完善模型信息，形成一个集成的数据库，最终实现对工程项目信息数据的共享与利用。该技术平台能够实现对建筑物结构的可视化，可以更好地识别出潜在的危险源，进而对建筑物的消防安全隐患进行更深入的排查与判断，并在发生火灾或其他灾害后，为救援人员提供更多更好的分析依据。同时，在BIM系统软件中，可以通过各种数据信息，将已发现的安全隐患与相应的整改方案标注在系统界面中，形成可作记录的文字信息，并有利于组织基于BIM技术的动态安全教育培训。在此基础上，将BIM技术应用到高层建筑物的防火管理中，与传统的防火管理方法相比，其更具科学性，更加智能化和可视化。

3.3弱电系统设计

应用BIM技术进行电气设计，能够对电力系统和电力设备之间的关联性进行加强。在BIM模型中创建弱电仿真系统，模型的可视化特点能够更直观地展现弱电系统情况、监控情况、监控范围等信息。系统出现异常和故障时，通过数字化技术能够第一时间进行告警，并将故障、异常信息提交至相关人员处，便于及时处理故障，充分发挥出建筑弱电系统的作用。利用BIM软件可以完成各种类型平面标注，并自动完成平面分幅出图、纵断面分幅出图以及材料表绘制等出图内容。

3.4照明系统设计

在电气工程的照明设计环节中，设计师经常面临大量的功能要求和复杂的计算任务，应用BIM技术可以极大地简化此过程。通过在三维模型中确定灯具规格和安装信息，设计师不再需要像以往一样依赖烦琐的二维平面图纸设计。传统的设计方法需要对建筑面积和功能等信息进行详细测量，才能布置照明系统探测器和灯具，需要大量的重复劳动。设计人员通过BIM软件能够获取实时数据和不同建筑空间的信息，并以此为基础布设照明系统。在BIM建模中输入所需的灯具数量，根据实际的空间使用情况进行针对性调整，以保证设计效果。除此之外，还可以通过族库中的灯具库进行计算，保证设计的效率和效果。

结束语

由于高层建筑存在着很大的火灾风险，必须采用行之有效的技术措施，才能使高层建筑的防火工作取得实效，因此，发挥高层建筑防火作用，将BIM技术引入到高层建筑中势在必行。在具体设计中，设计人员需要充分考虑建筑工程的实际情况和消防要求，合理规划消防配电线路的布局，并不断优化电气设备的运行质量和安全性。

参考文献

[1]谭采星.建筑消防电源和消防供配电系统安全检查[J].工程技术研究,2020,5(23):142-143.

[2]韦海辉.BIM技术在高层建筑消防安全管理中的应用研究[J].消防界(电子版),2022,8(1):58-59.