firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/0869-7493.2023.32.06.36-46firesmi-1293Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММMATHEMATICAL MODELING, NUMERICAL METHODS AND PROGRAM COMPLEXESСовременные информационные технологии как инструмент повышения пожарной безопасности зданийModern information technologies as a tool to improve fire safety of buildingshttps://orcid.org/0000-0003-1940-1552ГусароваА. А.GusarovaA. A.

ГУСАРОВА Алла Александровна, аспирант кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

РИНЦ ID: 94654

Alla A. GUSAROVA, Graduate Student of Department of Mechanization and Automation of Construction

Yaroslavskoe Shosse, 26, Moscow, 129337

ID RISC: 296055

2609gaa@gmail.comНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University)Russian Federation2023151220233263646Copyright © Гусарова А.А., 20232023Гусарова А.А.Gusarova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/1293Введение

Введение. Целью статьи является теоретическое исследование в виде обзора и анализа текущих ограничений и возможностей применения современных информационных технологий в сфере строительной отрасли для повышения уровня пожарной безопасности объектов капитального строительства.

Задачи исследования

Задачи исследования:

Актуальность настоящей темы обусловлена малым опытом применения рассматриваемых в статье развивающихся информационных технологий в строительной отрасли в России для решения задач пожарной инженерии.

Состояние цифровизации сегодня. Выполнен обзор исследования американской организации «Общество инженеров пожарной защиты», в котором рассмотрены проблемы и перспективы развития сферы пожарной без­опасности с учетом текущей всеобщей цифровизации. Описаны современные технологии, применяемые в сфере строительства и эксплуатации, которые могут быть использованы для решения задач пожарной без­опасности. Приведены варианты применения технологии информационного моделирования здания, «цифрового двойника» объекта капитального строительства и Интернета вещей для решения задач пожарной безопасности.

Выводы

Выводы. Результаты исследования позволили определить текущие проблемы и перспективы применения современных информационных технологий для повышения безопасности объектов капитального строительства. Выделенная проблематика может быть использована для развития теоретических и практических исследований по рассмотренной тематике.

Introduction

Introduction. The purpose of the article is a theoretical study in the form of review and analysis of current limitations and possibilities of application of modern information technologies in the sphere of construction industry to increase the level of fire safety of capital construction objects.

Objectives of the study

Objectives of the study:

The relevance of the topic under consideration is due to the limited experience of application of the developing information technologies considered in the article in the construction industry in Russia to solve fire engineering problems.

Current state of digitalization. The review of the study of the American organization “Society of Fire Protection Engineers”, which examined the issues and prospects of development of the sphere of fire safety, taking into account the current universal digitalization, is carried out. Modern technologies used in the field of construction and opera­tion, which can be used to solve fire safety problems, are described. The variants of application of building information modelling technology, a “digital twin” of the capital construction object and the Internet of Things to solve fire safety problems are presented.

Conclusions

Conclusions. The results of the study made it possible to identify the current issues and prospects of application of modern information technologies to improve the safety of capital construction objects. The identified issues can be used to develop theoretical and practical research on the considered subject.

информационное моделирование зданияцифровой двойникискусственный интеллектИнтернет вещейтрехмерная модельbuilding information modellingdigital twinartificial intelligenceInternet of Thingsthree-dimensional modelReferencesDanzi E., Flores-Quiroz N., Sharma A., Zhang T., Marshall L. Fire engineering for global grand challenges: Developing a 10-year strategic plan // Fire Protection Engineering. Q3. 2023. Vol. 99. URL: https://higherlogicdownload.s3.amazonaws.com/SFPE/c2f91981-c014-4bec-97f4-1225586937ac/UploadedImages/Grand_Challenges/white_papers/SFPE_Foundation_GCI_White_Paper-Energy-Infrastructure.pdfDanzi E., Flores-Quiroz N., Sharma A., Zhang T., Marshall L. Fire engineering for global grand challenges: Developing a 10-year strategic plan. Fire Protection Engineering. Q3. 2023; 99. URL: https://higherlogicdownload.s3.amazonaws.com/SFPE/c2f91981-c014-4bec-97f4-1225586937ac/UploadedImages/Grand_Challenges/white_papers/SFPE_Foundation_GCI_White_Paper-Energy-Infrastructure.pdf2023Wang L., Li W., Feng W., Yang R. Fire risk assessment for building operation and maintenance based on BIM technology // Building and Environment. 2021. Vol. 205. Р. 108188. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108188Wang L., Li W., Feng W., Yang R. Fire risk assessment for building operation and maintenance based on BIM technology. Building and Environment. 2021; 205:108188. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108188Холщевников В.В., Парфененко А.П. Корректность компьютерной модели и наша жизнь // Пожаровзрыво­безопасность/Fire and Explosion Safety. 2020. Т. 29. № 3. С. 66–94. DOI: 10.22227/PVB.2020.29.03.66-94Kholshchevnikov V.V., Parfenenko A.P. The correctness of the computer model and our life. Pozharovzryvobez­opasnost/Fire and Explosion Safety. 2020; 29(3):66-94. DOI: 10.22227/PVB.2020.29.03.66-94 (rus).Lovreglio R., Thompson P., Feng Z. Letter to the editor: Automation in fire safety engineering using BIM and generative design // Fire Technology. 2021. Vol. 58. Issue 1. DOI: 10.1007/s10694-021-01153-7Lovreglio R., Thompson P., Feng Z. Letter to the editor: Automation in fire safety engineering using BIM and Gene­rative Design. Fire Technology. 2021; 58(1). DOI: 10.1007/s10694-021-01153-7Малодушев С.В. Моделирование процесса эвакуации в зданиях с учетом количества и местоположения посетителей, определяемых с помощью мобильных устройств : дис. … канд. техн. наук. Петрозаводск, 2018. 149 с.Malodushev S.V. Modeling the evacuation process in buildings taking into account the number and location of visi­tors determined using mobile devices : thesis of a candidate of technical sciences. Petrozavodsk, 2018; 149. (rus).Kanangkaew S., Jokkaw N., Tongthong T. BIM-based and augmented reality combined with a real-time fire evacuation system for the construction industry // July 2023 Conference: The Fifth International Conference on Civil and Building Engineering Informatics at: Bangkok, Thailand. URL: https://www.researchgate.net/publication/372440739_BIM-BASED_AND_AUGMENTED_REALITY_COMBINED_WITH_A_REAL-TIME_FIRE_EVACUATION_SYSTEM_FOR_THE_CONSTRUCTION_INDUSTRYKanangkaew S., Jokkaw N., Tongthong T. BIM-based and augmented reality combined with a real-time fire evacuation system for the construction industry. July 2023 Conference : The Fifth International Conference on Civil and Building Engineering Informatics at: Bangkok, Thailand. URL: https://www.researchgate.net/publication/372440739_BIM-BASED_AND_AUGMENTED_REALITY_COMBINED_WITH_A_REAL-TIME_FIRE_EVACUATION_SYSTEM_FOR_THE_CONSTRUCTION_INDUSTRYМаковецкая-Абрамова О.В., Лунева С.К., Гаврюшина А.Г. BIM-технологии на службе обеспечения безопасности населения // Технико-технологические проблемы сервиса. 2020. № 2 (52). URL: https://sciup.org/bim-tehnologii-na-sluzhbe-obespechenija-bezopasnosti-naselenija-148318844Makovetskaya-Abramova O.V., Luneva S.K., Gavryushina A.G. BIM-technologies on population security service.Technical and technological problems of the service. 2020; 2(52). URL: https://sciup.org/bim-tehnologii-na-sluzhbe-­obespechenija-bezopasnosti-naselenija-148318844 (rus).Дектерев П.Е., Завьялов В.А. Основные концепции интеграции информационных моделей объектов строительства и автоматизированных систем управления зданиями // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2016. № 12. DOI: 10.12737/22760Dekterev P.E., Zavyalov V.A. Fundamental concepts of integration of building information models and building management systems. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2016; 12. DOI: 10.12737/22760 (rus).Гусарова А.А., Мокрова Н.В. Инструменты искусственного интеллекта для информационного модели­рования строительных объектов // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования : сб. докл. II Национал. науч. конф. 8 декабря 2021 г. М. : НИУ МГСУ, 2022. С. 949–956.Gusarova A.A., Mokrova N.V. Artificial intelligence tools for information modeling of construction projects. Current problems of the construction industry and education : collection of reports of the Second National Scientific Conference, December 08, 2021. Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering, 2022; 949-956. (rus).Huangfu D., Rong L., Wei G. Application of high-rise building fire rescue based on BIM and GIS. 2023. DOI: 10.1007/978-981-99-3626-7_6Huangfu D., Rong L., Wei G. Application of High-Rise Building Fire Rescue Based on BIM and GIS. 2023. DOI: 10.1007/978-981-99-3626-7_6Krämer M., Bender T., Bock N., Härtig M., Jaspers E., Koch S. еt al. IT Environments for BIM in FM. 2023. DOI: 10.1007/978-3-658-40830-5_4. URL: https://www.researchgate.net/publication/371338321_IT_Environments_for_BIM_in_FMKrämer M., Bender T., Bock N., Härtig M., Jaspers E., Koch S. et al. IT Environments for BIM in FM. 2023. DOI: 10.1007/­978-3-658-40830-5_4. URL: https://www.researchgate.net/publication/371338321_IT_Environments_for_BIM_in_FMШеина С.Г., Новоселова И.В., Чернявский И.А. Организационно-технологические направления по восстановлению объектов после чрезвычайных ситуаций с использованием BIM-технологий // Инженерный вестник Дона. 2022. № 11 (95). URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2022/7992Sheina S.G., Novoselova I.V., Chernyavsky I.A. Organizational and technological directions for the restoration of objects after emergency situations using BIM technologies. Engineering Bulletin of the Don. 2022; 11(95). URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2022/7992 (rus).Гусев C.C., Макаров В.В. Итерационные модели эвакуации людей из здания как компоненты «Умного дома» // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2021. № 3 (37). DOI: 10.52684/2312-3702-2021-37-3-114-122Gusev S.S., Makarov V.V. Iterative models of evacuation of people from the building as components of the “smart home”. Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region. 2021; 3(37). DOI 10.52684/2312-3702-2021-37-3-114-122 (rus).Беляев Е.В., Головенко Е.Л., Калгатов С.С., Абдикаримов Е.С. Интеллектуальное управление эвакуацией людей при пожаре в здании на основе BIM-моделирования // Вестник науки и образования. 2021. № 8–2 (111).Belyaev E.V., Golovenko E.L., Kalgatov S.S., Abdikarimov E.S. Intelligent evacuation management in a fire in a building based on bim modeling. Bulletin of Science and Education. 2021; 8-2(111). (rus).Кантемиров А.Ю., Сажин И.С., Калгатов С.С., Душнюк Д.Н., Омурбаева Т.О. Моделирование эвакуации людей при пожаре в здании с массовым пребыванием людей // Проблемы науки. 2021. № 11 (168). С. 41–46.Kantemirov A.Yu., Sazhin I.S., Kalgatov S.S., Dushnyuk D.N., Omurbaeva T.O. Modeling the evacuation of humanities in a fire in a building with a massive personne. Problems of Science. 2021; 11(168):41-46. (rus).Незамаев И.В., Сажин И.С., Калгатов С.С., Душнюк Д.Н. Моделирование и определение параметров процесса эвакуации людей при пожаре объекта защиты с массовым пребыванием людей // Вестник науки и образования. 2021. № 9–3 (112). С. 23–28.Nezamaev I.V., Sazhin I.S., Kalgatov S.S., Dushnyuk D.N. Modeling and determination of the parameters of the evacuation process of human beings in the fire of the protected object with mass stay of people. Bulletin of Science and Education. 2021; 9-3(112):23-28. (rus).Горбунов А.А., Терехин С.Н., Дали Ф.А. Применение интеллектуальной системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре на основе BIM-моделирования // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2019. № 3.Gorbunov A.A., Terekhin S.N., Dali F.A. Use of intelligent warning system managements of evacuation of people for fire on basis to BIM-modelling. Bulletin of St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia. 2019; 3. (rus).Wang J., Wei G., Dong X. A dynamic fire escape path planning method with BIM // Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. 2021. Vol. 12. Рр. 1–13. DOI: 10.1007/s12652-020-02794-2Wang J., Wei G., Dong X. A dynamic fire escape path planning method with BIM. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. 2021; 12:1-13. DOI: 10.1007/s12652-020-02794-2Zhang N., Liang Y., Zhou C., Niu M., Wan F. Study on fire smoke distribution and safety evacuation of subway station based on BIM // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. Issue 24. DOI: 12808.10.3390/app122412808Zhang N., Liang Y., Zhou C., Niu M., Wan F. Study on fire smoke distribution and safety evacuation of subway station based on BIM. Applied Sciences. 2022; 12:12808. DOI: 10.3390/app122412808Liu M., Wang G. Indoor fire simulation in low-rise teaching buildings based on BIM–FDS // Fire. 2023. Vol. 6. Issue 5. Р. 203. DOI: 10.3390/fire6050203Liu M., Wang G. Indoor fire simulation in low-rise teaching buildings based on BIM–FDS. Fire. 2023; 6:203. DOI: 10.3390/fire6050203Liu Z., Gu X., Hong R. Fire protection and evacuation analysis in underground interchange tunnels by integrating BIM and numerical simulation // Fire. 2023. Vol. 6. Issue 4. Р. 139. DOI: 10.3390/fire6040139Liu Z., Gu X., Hong R. Fire protection and evacuation analysis in underground interchange tunnels by integrating BIM and numerical simulation. Fire. 2023; 6:139. DOI: 10.3390/fire6040139Kim D.-H., Shin H.-J., Cha H.-S. A Method to establish a fire information visualization structure for 3D/BIM-linked fire response system development // Journal of the Architectural Institute of Korea. 2022. Vol. 38. Рр. 253–263. DOI: 10.5659/JAIK.2022.38.1.253Kim D.-H., Shin H.-J., Cha H.-S. A method to establish a fire information visualization structure for 3D/BIM-linked fire response system development. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2022; 38:253-263. DOI: 10.5659/JAIK.2022.38.1.253Tao F., Zhang M., Nee A.Y.C. Digital twin driven smart manufacturing // Academic Press. Singapore. 2019. P. 282.Tao F., Zhang M., Nee A.Y.C. Digital twin driven smart manufacturing. Academic Press. Singapore, 2019; 282.Кузина О.Н. Верификация информационной модели здания на этапе перехода от проектной стадии к строи­тельству (от d-BIM к c-BIM) // Вестник евразийской науки. 2017. № 6 (43). URL: https://naukovedenie.ru/PDF/180TVN617.pdfKuzina O.N. Verification of a building information model at the stage of transition from the design stage to construction (from d-BIM to c-BIM). Bulletin of Eurasian Science. 2017; 6(43). (rus).Шихалев Д.В. Управленческий аспект в функционировании системы обеспечения пожарной безопасности объекта // Современные проблемы гражданской защиты. 2021. № 2 (39).Shikhalev D.V. Management aspect in the functioning of the fire safety system of an object. Modern problems of civil protection. 2021; 2(39). (rus).Шихалев Д.В. Проблемы управления системой обеспечения пожарной безопасности объекта. Ч. 1. Методы оценки // Проблемы управления. 2022. № 1. DOI: 10.25728/pu.2022.1.1Shikhalev D.V. Problems of managing the fire safety system of a facility. Part I: Assessment methods. Control Sciences. 2022; 1:2-14. DOI: 10.25728/cs.2022.1.1 (rus).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.