城市高层建筑防火分析论文提纲

论文题目：基于BIM的高层建筑火灾安全预警模型及仿真研究

摘要：我国城镇化规模不断增大,虽然城市中日益增多的高层建筑极大地缓解了城市用地紧张。但是高层建筑由于其垂直方向高度较高、内部结构复杂、火灾危险源多、人口密度较大等特点,稍有不慎就会引起高层建筑火灾,火势蔓延速度极快,疏散人员难度大,从而造成人民的生命和财产损失,所以高层建筑火灾安全至为重要。高层建筑若采取火灾实际模拟和人员疏散演练往往会耗费大量的人力、物力,同时也会造成较大的误差。而BIM技术具备可视性、关联性和完备性等优点,一方面可以利用建筑BIM模型快速转化为火灾和人员疏散仿真模拟模型,有效提高仿真模拟效率和准确度。另一方面BIM模型可以储存建筑从设计、施工再到运营全生命周期的全部信息,提高高层建筑火灾安全信息化水平。本文主要研究内容包括:（1）高层建筑火灾研究理论探讨。首先从火灾的燃烧机理出发,揭示了火灾燃烧过程的实质,然后分析了一般火灾发展过程中所经历的各个阶段,接着分析了火灾数值模拟的燃烧模型和其所遵循的基本守恒方程组,为后续研究奠定理论基础。（2）BIM高层建筑火灾安全预警模型建立。从BIM基本概念出发,对其狭义和广义内涵进行阐述,分析了BIM技术的主要特点,然后阐述了BIM模型信息的存储与转换过程。结合BIM技术优势提出一种基于BIM的高层建筑火灾安全预警模型,详细探讨了其建筑防火设计、消防设备运维管理等六个子模型的工作内容。（3）火灾模拟和人员疏散仿真。以西安市某生活区棚户区改造项目中的办公商业综合楼为例,在Revit软件中建立起该高层建筑BIM模型,将其以DXF格式先后分别导入Pyrosim软件和Pathfinder软件,设定该高层建筑二层商场区域发生10MW的t~2类型火灾,通过对比火灾模拟和人员疏散模拟仿真结果,可以判定人员能够在安全疏散可用时间内疏散至安全地点,并针对模拟过程中暴露出的安全隐患,提出相应优化措施及建议。最终验证了该BIM火灾安全预警模型在高层建筑应用的可行性。

关键词：BIM;高层建筑;安全预警;火灾模拟;人员疏散

学科专业：建筑与土木工程

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 高层建筑火灾及人员疏散研究现状

1.2.2 BIM技术研究现状

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容和技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

1.5 论文创新点

2 高层建筑火灾研究的理论基础

2.1 高层建筑火灾概述

2.1.1 火灾燃烧机理

2.1.2 火灾发展过程

2.1.3 高层建筑火灾类型

2.1.4 高层建筑火灾特点

2.2 火灾过程数值模拟理论

2.2.1 火灾模拟及燃烧模型

2.2.2 基本守恒方程组

2.3 本章小结

3 基于BIM高层建筑火灾安全预警模型的建立

3.1 BIM技术应用于高层建筑火灾安全的适用性分析

3.1.1 BIM技术特点

3.1.2 BIM模型信息的存储与转换

3.1.3 BIM应用在高层建筑火灾安全方面优势分析

3.2 基于BIM高层建筑火灾安全预警模型的建立

3.2.1 建筑防火设计子模型

3.2.2 消防设备运维管理子模型

3.2.3 火灾模拟子模型

3.2.4 人员疏散模拟子模型

3.2.5 火灾应急预案子模型

3.2.6 火灾安全教育培训子模型

3.3 本章小结

4 基于BIM高层建筑火灾安全预警模型的仿真模拟

4.1 工程概况

4.2 BIM建筑模型的建立

4.2.1 建模前准备阶段

4.2.2 建立BIM模型

4.2.3 消防管线碰撞检查

4.2.4 消防设计图纸审查

4.2.5 消防设备管理

4.3 建筑火灾模拟

4.3.1 制定模拟方案

4.3.2 建立火灾模型

4.3.3 模拟结果分析

4.4 人员疏散模拟

4.4.1 人员数量设置

4.4.2 添加人员特征

4.4.3 疏散过程模拟

4.4.4 模拟结果分析

4.5 优化措施及建议

4.6 消防设施运营和维护

4.7 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 未来展望

致谢

参考文献