本文是一篇建筑工程管理论文，本文将 BIM 技术应用于高层建筑消防安全管理工作，不仅丰富了高层建筑消防安全管理的理论研究，而且使其相关理论得以在具体实践中得到检验和发展。
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
近年来，随着我国经济的快速发展以及城镇化进程的不断加速，农村地区大量人口逐渐向城市聚集，城市地区的居住及工作场所的需求与日俱增。但是，我国城市地区普遍存在土地资源较为紧缺的问题，难以充分应对快速增长的居住需求。因此，对于土地价格日益攀增的城市中心而言，容积较大的高层建筑不仅是社会发展的基本需求，也是经济发展的迫切需要。尤其是在一线、沿海城市以及发展潜力较好的内陆城市，高层建筑愈发成为其今后建筑的主要形式。
建设高层建筑，能够带来可观的经济与社会效益，具体包括：一是高度的人口集中可缩短部门之间的联系距离，从而提高效率；二是高层建筑能够大幅度减少建设用地面积，有效节约了土地资源；三是建设高层建筑能够有效降低市政建设投资，同时可缩短建筑工期；四是高层建筑中离地面区较远的楼层通风条件较好，能够获取高质量的空气。
然而，高层建筑的快速增多为消防安全管理工作带来了一系列挑战，主要原因在于在同等防火条件下，相较单、低层建筑，高层建筑更容易发生火灾，且发生火灾后人员逃离火灾现场较为困难，常由于烧伤、中毒、窒息等原因造成重大的人员伤亡事故，同时也会使得建筑物结构遭到严重破坏。通过分析高层建筑自身结构特点及各类火灾事故等，可对高层建筑火灾频发的原因进行归纳，主要包括：一是在高层建筑内产生的火灾，其火势蔓延速度较快、方式多样等；二是由于高层建筑的结构较为复杂，使得人群疏散难以有序开展，易造成重大伤亡事故；三是高层建筑的防火设计较为复杂，且消防设施等不够完善。此外，由于高层建筑自身结构复杂、装饰材料繁多等原因，使得高层建筑发生引发火灾的因素远多于低层建筑。有鉴于此，高层建筑的消防安全管理演变为建筑安全领域的重要内容。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 高层建筑消防管理研究现状
高层建筑火灾事故的高发性逐渐引起社会各界对其消防安全管理的重视，并对如何预防火灾事故展开了积极探索。国外方面，欧美等国家的消防管理已经形成较为完善的体系，同时在法制建设、体制改革、消防宣传等方面，同样拥有较为成熟的经验；亚洲地区以日本、新加坡为代表，结合现实状况，其更加契合我国消防事业的发展路径，能够为我们提供更具参考价值的经验。
国内方面，诸多专家学者对高层建筑消防安全管理其展开了研究，如杨秸针对建筑消防安全管理存在的问题，从明确责任、加强监管、开展宣传等方面提出了应对措施；周伟借助故障树分析法，从定性与定量角度获取导致建筑发生火灾的潜在因素，从而为预防火灾提供有效参考；许守玉对梳理了高层建筑消防安全管理现状，并针对突出问题提出了对策建议，以实现强化消防安全管理的目的；魏谋清在阐述火灾危害的基础上，分析了不同消防器材以及各类设施的安全隐患，并据此提出了应对策略；马作栋从防火特征着手，分析了高层建筑消防安全管理存在的问题，并提出相应的解决方案；林忠华等在分析高层建筑消防安全管理存在问题的基础上，提出了优化安全管理的一系列举措；王凯为了充分说明火灾的危险性，从火灾蔓延方式、人员疏散难以程度、火灾扑救难度等方面着手，并从设计、施工、监管等方面提出增强安全管理的相关措施；吕玉涛强调了高层建筑消防安全管理的重要性，并针对如何解决我国当前消防安全管理存在的问题提出了应对措施；王伟、罗海龙等通过分析当前高层建筑的发展现状及火灾特点，对其存在的共性且突出问题进行归纳，并提出了相应的火灾防范对策；张茜针对高层建筑消防安全疏散存在的问题，从减少疏散时间、增加可用安全疏散时间等方面提出了快速、安全疏散的对策建议；张巍敏则提出了如何更好地进行高层建筑消防安全疏散设计的改进措施；马学楠提出了高层建筑防水或疏散设计优化建议，以逐步消除高层建筑可能存在的火灾隐患，降低火灾事故发生几率；董军超等通过科学设计高层建筑安全疏散方案，在一定程度上消除了高层建筑消防安全隐患，进一步提高了人员安全疏散效率；王延尚考虑到我国高层建筑防火研究起较晚，对其存在的问题进行了具体阐述；王其磊等借助熵权法与模糊物元模型，提出了高层建筑消防安全的评价方法，从而为其安全管理及设计提供决策依据；颜萱等构建了基于模糊层次分析法的绿色建筑火灾危险性评价模型，并将其应用于常州市某绿色建筑，提出了一系列防火措施；郑植借助模糊综合评价法开展消防安全管理的评价工作，以避免防火因素主观性误差大、评价结果科学性较低等问题。
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2 BIM 相关理论基础
2.1 BIM 的内涵 卡耐基麦隆大学的恰克•伊士曼教授最早提出了建筑信息模型 BIM（Building Information Modeling），历经多年的发展与完善，BIM 技术在理论研究与实际应用方面均取得了较高的成就。如将 BIM 技术应用于建筑工程等领域的项目中，能够更好地支撑其信息集成、信息交互及不同人员之间的协同等活动。相较于下一代信息技术（IT，
information technology）、计算机辅助设计（CAD，computer-aided design）及计算机辅助设计图（CADD，
computer-aided drafting and design）技术，建筑信息模型的突出特点是能够将建筑结构更为真实、立体地展示于模型中。
当前各界尚未对 BIM 进行统一定义，通过大量分析文献研究，可将 BIM概念总结为以下两类：第一类主要从广义角度出发，如 Bilal Succa 曾指出，作为一种管理方法，BIM 主要面向各类项目生命周期的建筑设计以及数据收集整理。此外，Bilal Succa 强调作为 BIM 最终实现的前提，政策、过程和技术三项在项目管理中具有重要作用。
从狭义角度出发，主要以美国国家标准技术研究院所给出的定义为准，即BIM 是整合各类建筑工程项目信息的工程数据模型，其基础为三维数字技术。美国国家 BIM 标准（NBIMS，National Building Information Model Standard）将 BIM 的技术特性分为丰富的语义特性、面向生命周期、以互联网为基础的实现、存储各类几何信息、准确的信息及信息的可交互性（IFC 支持）等 11 个方面。由于 IFC 标准具有高通用性及支持多平台信息的传递和使用等优势，因此，该标准被建设工程领域普遍接受和应用。
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2.2 BIM 的特点 作为完备的信息模型，BIM 将处于不同阶段的涉及建筑项目数据、资源以及过程等的信息进行连接，达到完整描述建筑工程对象的目的，由此可广泛应用于建设项目各相关参与方的工作中。通常，BIM 具有如下特征：
（1）模型信息的完备性。BIM 技术能够对项目整体的信息进行描述，不仅包括工程对象的 3D 几何信息和拓扑关系描述，还包括设计、施工、维护等阶段信息的存储与描述。其中设计信息主要包括工程对象的名称、建筑结构的类型、使用的建筑材料以及建筑工程的性能等；施工信息则以具体工序、开展的进度、建设成本、工程质量、人员、建筑设备、所需资源等为主；维护信息涵盖建筑项目的安全性能、材料可使用时间等。此外，BIM 技术也能够具体描述对象之间的工程逻辑关系等。
（2）模型信息的关联性。建筑信息模型中的对象具有可识别性，且不同的对象之间相互关联。利用 BIM 的统计和分析功能，可生成包含各对象信息的资料库。当模型中某对象的信息发生变化，与之关联对象的信息均会随之自动更新，从而确保所构建模型中信息的完整性及连续性。
（3）模型信息的一致性。关联性能够促进 BIM 模型在项目生命周期的各阶段信息的完整性，也保证了模型内信息具备一致性。因此，针对建筑结构的同一信息无需重复输入，节省了大量时间。此外，建筑信息模型是随着项目推进而不断演化的，使用者可在不同阶段内对模型进行简单修改或增加模型对象，无需针对各阶段建立新的模型，使得信息能够一致，避免了不同错误的出现。
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3 高层建筑消防安全管理分析 ............................ 15
3.1 高层建筑消防安全管理的必要性分析 ...................... 15
3.1.1 高层建筑自身特点分析 ...................... 15
3.1.2 建筑消防设备分析 ..................... 16
4 基于 BIM 技术的高层建筑消防安全管理应用模型设计 ..................... 22
4.1 BIM 技术在高层建筑消防安全管理方面的应用优势 ...................... 22
4.1.1 BIM 技术在建筑行业中的优势 ................................ 25
4.1.2 BIM 技术在消防安全管理方面的优势 .................. 25
5 案例应用 ............................... 33
5.1 西安天赐颐府 1 号楼概况 ............................ 33
5.2 天赐颐府 1 号楼消防安全管理模型构建 ................. 34
5 案例应用
5.1 西安天赐颐
