Современные информационные технологии как инструмент повышения пожарной безопасности зданий

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:

• обзор и анализ зарубежных и отечественных исследований в области применения современных информа­ци­­онных технологий в сфере строительства и пожарной инженерии;
• выявление текущих проблем и возможностей применения рассматриваемых информационных технологий для задач пожарной безопасности;
• описание возможного алгоритма реализации сценария применения BIM для целей оценки проектных решений на предмет пожарной безопасности.

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. 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.

1. Danzi 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.pdf

2. Wang 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.2021.108188

3. Холщевников 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.2020.29.03.66-94

4. 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/s10694-021-01153-7

5. Малодушев 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.

6. 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_INDUSTRY

7. Маковецкая-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-148318844

8. 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: 10.12737/22760

9. 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.

10. 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_6

11. Krämer 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_FM

12. Шеина 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/n11y2022/7992

13. Гусев C.C., Макаров В.В. Итерационные модели эвакуации людей из здания как компоненты «Умного дома» // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2021. № 3 (37). DOI: 10.52684/2312-3702-2021-37-3-114-122

14. 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).

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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/s12652-020-02794-2

19. Zhang 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/app122412808

20. Liu 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/fire6050203

21. Liu 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/fire6040139

22. Kim 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.2022.38.1.253

23. Tao F., Zhang M., Nee A.Y.C. Digital twin driven smart manufacturing // Academic Press. Singapore. 2019. P. 282.

24. 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.pdf

25. Шихалев Д.В. Управленческий аспект в функционировании системы обеспечения пожарной безопасности объекта // Современные проблемы гражданской защиты. 2021. № 2 (39).

26. Шихалев Д.В. Проблемы управления системой обеспечения пожарной безопасности объекта. Ч. 1. Методы оценки // Проблемы управления. 2022. № 1. DOI: 10.25728/pu.2022.1.1