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购物中心等大型商业建筑作为城市中人们购物和娱乐的载体呈现出快速发展的态势,区域性购物中心拥有庞大的客流量、种类繁多的商铺、功能各异的设施设备,但随之而来的火灾危险性不容忽视,对于行政监管部门的智慧和建筑管理者的消防安全管理能力来说无疑是一种考验。过去对火灾和人员疏散方面的研究,往往采用实验室模拟、公式推算等研究方法,而这些方法因其自身的局限性已经满足不了建筑行业对消防研究的需要。近年来,随着BIM技术的日益成熟,将BIM技术与消防模拟仿真软件想结合,不仅可以快速准确的建成模型,而且模拟过程和分析结果在真实性和准确性方面都要明显的优于传统消防研究方法。新冠疫情的不断蔓延打破了全世界人民固有的生活方式,使生产经营者面临困境,商场的经济利益受到损失,人们的收入减少,生活娱乐的需求得不到满足,使所有人都意识到要与疫情做抗争,就必须严格执行防疫要求。购物中心必须配备相应的人力、物资,按照疫情要求对顾客进行管理控制,商场只留主门进出,其余疏散安全出口均无法正常使用,消防疏散条件被动受限,这就为疫情中的消防安全问题埋下隐患,本文将对火灾和人员疏散问题在此种特殊条件下进行研究探讨。本文研究深化了 BIM技术在商业综合体项目全生命周期中运维阶段的应用,以购物中心的真实的建筑数据为基础,通过建立完整的购物中心BIM模型,将建筑信息储存在模型中,以信息集成的方式为我们的运维期管理提供了一个真实、全面的资源和信息整合的平台和研究类似的火灾和疏散问题的数据基础。研究为BIM技术在消防模拟分析软件中的应用提供借鉴,将BIM技术与Pyrosim结合,可以快速创造火灾场景,根据研究的需要对相关参数进行定义,软件可以直接利用BIM模型属性和数据,完成过程分析和计算,不需要在软件内二次建模。在pathfinder中引入BIM模型,为人员疏散模拟创造了一个真实丰富的建筑环境,提升了分析的直观性和准确性。火灾和人员疏散模拟技术为解决实际消防管理问题提供了有效方法,在疫情等诸多影响火灾的因素和疏散的条件发生变化的情况下应用,有利于提高在购物中心运维期间,消防安全方面数据的完整性,对于加强建筑火灾安全管理和推广BIM技术的应用具有重要意义。对于加强购物中心的火灾预防管理,消防设备设施的布置使用、人员的安全疏散能力以及应对事故的能力及效率方面具有较强的实用价值。本文研究共分为六部分:第一部分为绪论,介绍了本文的研究背景、内容和方法。分别对国内外关于BIM技术、火灾模拟、人员疏散模拟方面的成就和进展进行综合论述。构建论文整体结构框架,提出本文的创新点与不足。第二部分为相关概念及方法理论基础,首先阐述了火灾燃烧机理,并论述了火灾发展过程和购物中心火灾危险性。对比分析了五种仿真模型,最终选择场模型,并应用场模型最具代表性的Pyrosim作为本文的研究使用软件。其次阐述了人员疏散理论中的可用安全疏散时间和需要安全疏散时间两个重要概念。最后分析了影响消防疏散时间的四个因素。为模拟分析提供参考。第三部分为购物中心BIM模型的构建。介绍了 BIM技术及在应用方面的五个特点。对BIM技术在火灾和疏散方面的优势进行分析,为得到合理、准确的模拟分析结果提供支持。综合比较几款BIM软件后,选择Autodesk Revit软件作为本文的核心建模软件。最后阐述了 BIM模型的建立方法。第四部分为基于BIM的购物中心火灾数值模拟,介绍了火灾模拟软件Pyrosim的特点、优势和分析过程,通过对4个火灾场景的对比分析,确定一层椭圆中庭为研究的火灾场景。最后对火灾模拟中烟气蔓延、能见度、火灾温度进行分析,展现出购物中心安全隐患的位置和需要注意点管控环节。第五部分为基于BIM的购物中心人员疏散模拟,对疏散模拟软件Pathfinder软件进行概述。根据研究的需求对模拟分析条件进行限定。主要在疫情期和非疫情期两种背景下,通过对比不同时刻消防疏散出口的管控变化,对人员密度、行动速度和疏散路径方面的影响,验证其对疏散效果的影响程度。第六部分为结论与建议,得出研究结论,对购物中心的安全消防管理提出合理化建议。论文最终得出以下结论:(1)将BIM技术与火灾和人员疏散软件结合使用完全可行,通过BIM建模过程能够在了解建筑内外部构造的同时,增强了火灾场景选择的合理性,BIM模型中的建筑信息可以较完整的转移至Pyrosim和Pathfinder等消防模拟软件。对于BIM技术在商业建筑应用具有现实意义。(2)计算机模拟有较好的灵活性,可以根据研究需要,对参数进行不断优化,使研究结果更准确。也能够在不同场景、不同条件下对模拟过程和模拟结果进行比较,为购物中心火灾细化研究和因外部因素变化造成消防条件改变后的二次研究提供了很好的借鉴和结果文件。(3)购物中心中庭火灾危险性的实质是因商场经营需要,造成燃烧标的载荷不确定性带来的一系列如火灾燃烧的传播速度、烟气量与毒气、人员疏散条件、灭火扑救条件等不确定性,所以在消防设计和日常管理中应该对其引起足够重视,并采取有针对性的应对措施。(4)实验结果表明,消防疏散门的使用情况对逃生人员的安全疏散时间影响明显,应该合理对其进行管控,在非必要情况下,应该保证所有消防疏散门能达到开启状态,并采取有效措施对人员进行提示和引导,充分利用疏散区域内的安全出口。