基于数字模型化在建筑消防设施与防火监督中的应用探究

李昌霖

摘 要：建筑消防设施与防火监督需要先进的数字模型的支持。本文分析了建筑消防设施与防火監督中存在的问题，然后分析了数字模型的具体应用。

关键词：数字模型；建筑消防设施；防火监督；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.247

0 前言

建筑工程规模不断扩大，对应的消防工作也越来越重要，然而，目前的建筑消防设施与防火监督中依然存在问题，必须做好建筑消防设施与防火监督，善于运用数字模型来提高消防管理工作质量。

1 建筑消防设施与防火监督现状剖析

消防设施是建筑最基本的安全设施，能否科学地安装与设置消防设施，将要影响到整个建筑系统的安全，关系到居民的生命安危，然而，现今来看，建筑消防设施与防火监督工作依然存在多种不足，具体体现在：

（1）设施安装不达标。建筑工程消防设备未能切实依照规定的指标来安装，只为了眼前的利润而盲目降低技术指标，部分建筑工程系统甚至自行取消了一些关键的消防设备，例如：地下水池、联动控制设备等，简单地利用建筑内部消火栓、给水管等来消防供水。一些自动化灭火装置也偏离了行业规定质地低劣、管道壁过薄，管道之间连接方式不合理，例如：主动喷水系统采用焊接模式，都影响了消防系统安全功能的发挥。

（2）系统缺少源动力。消防电力系统依然出现了较多的问题，实际设计操作中忽视了一些关键的设备、设施，例如：火灾自动警报装置、消防电梯、应急照明系统、防火门等的消防用电，从而导致消防中缺少充足水源供应，尤其是城市用水短缺时期，都可能导致消防安全无保障，水源问题无法解决，在这种情况下火灾蔓延，则将带来非常危险的后果。消防系统整体上缺少充足的水压，无法满足高水压需求的喷水灭火系统，这就使得消防工作受到不良影响。

（3）警报功能达不到要求。建筑工程消防设施最关键是要能在危急情况下及时发出警报信号，这就需要健全、完善的报警系统来执掌这一功能，也就是说健全完善的警报系统能为消防安全提供设施性的保障，对此需要做好建筑工程内部消防警报系统的设计与安装，然而，现代建筑工程却常常忽略了这一系统的安装，无视这一自动化报警系统的功能和作用，从而使得火灾发生时，无法发出最应时的呼叫。

（4）室内消火栓给水系统不合理设计。个别建筑物无法达到消防给水的服务功能，盲目地控制施工成本，削减了地下水池、加压消防水泵等设备的成本投入，从而导致消防给水系统达不到充足的给水服务，室内消火栓得不到及时的水体供应，室内火灾发生时可能酿成大量的损失。

（5）排烟系统的不科学施工。防排烟系统是建筑消防系统之一，实际的建筑工程消防施工中却忽视了这一系统，体现在：设计缺少规范性，需要设置排烟的区域缺少排烟系统，例如；建筑地下室、无烟区等，这些区域都应该及时排除烟气，个别防烟楼梯间缺少自动化排烟系统，无法及时排除烟雾，只有一些简单的机械加压送风设备，然而，却因为防火门未能及时安装、受损等导致烟雾无法排除。

2 数字建模在消防设施与防火监督中的应用

建筑消防设施设计与使用中存在缺陷和问题，为了提高系统的运行效率，充分发挥消防系统应该具有的功能，就必须借助科学的技术、系统来强化消防设施设计，克服建筑消防设施设计与防火监督中的缺陷，提高系统运行效率，确保系统工作质量。

数字建模应用于消防设施与防火监督中，主要是凭借数字手段来逐步解决现实中的一些问题，以此来实现建筑消防设施、防火监督中问题被科学、高效地解决，充分利用数字建模数据的精准性、科学性来为消防设施、防火监督等提供科学的数据支撑，提高消防设施与防火监督效率。

结合有关研究可知：燃烧速度同具体所燃烧的物质的地质密切相关，也就是当可燃物刚开始进入燃烧状态，此时可燃物较多，燃烧速率和时间之间存在一定的关系，前者是后者的递增函数，随着燃烧的持续，逐渐走向后阶段，燃烧物则之间变少，从而使得燃烧逐渐变慢，燃烧速度也之间下降。依照此理论，则应该参照关系式则可以得到消防系统的设计同其成效之间的关系：

d n/ dt=-kn（t） n（t） -------所剩下的可燃物数量，得到：n（t）=c x e -kt ，其中k=0.0565

c=2.1117.

结合日常的试验和相关经验，应该尝试简化此模型，因为消防系统比较特殊，建筑物内部的配备树木、灭火功率等都为固定数值，所以，应该尝试利用阶跃函数进行计算，得出以下公式：

=-k + Au （t-to）/ n（t） ，上式中，如果 d n/ dt为0，则意味着建筑物火灾受到了合理控制，也能得出此时的火灾已经被熄灭。再借助拉普拉斯变换关系式，则有以下关系：

n （t）= Nk2+ Aek（t0-t）/ k2 - A（t0+t+1）/ k

其中，N， n（t）------所剩的燃烧物质量，T-----燃烧时间， t0----火灾燃烧开始到消防救火的时间。

充分借助以上公式可以达到对消防系统功能与作用的有效评价，同时，提供科学的防火监督的对策和方法。要想达到安全防火的目标，就必须借助科学的模型，其中工作流模型则发挥不可替代作用，能够提供来自于工作流执行操作中的一切信息、数据，属于整个个工作流系统的基础性数据、信息，一般通过建模根据来创建一个模型，同时，借助接口关系来创建系统对应的控制数据，也能凭借系统自身的流程来对应给出定义，同时，得出控制性数据。实际的定义对象是指：转换条件、流程、数据、角色等，同时，也要根据国家信息发展的规定，要充分利用相关理论，如：SOA、OOA等。凭借对消防的实体、工作、运行等的概况、分析，创建起一个概念模型，并通过参照消防业务的相关模型，充分利用基础信息来达到对防火监督的优化，使其逐渐走向合理化、规范化，达到特定的消防安全效果。

3 总结

数字模型应用于建筑消防设施与防火监督工作中，能够提高建筑消防设施的运行水平，通过数值模型的运用，能够为建筑消防提供准确的数字、数值，提高建筑防火监督工作质量。

参考文献：

[1]公安部令第106号，建设工程消防监督管理规定[S].2009.

[2]李纪人等编著.中国数字流域[M].电子工业出版社，2009.

[3]赵英时等编著.遥感应用分析原理与方法[M].科学出版社，2003.endprint