随着城市建筑水平的提高,建筑的复杂性和密集性都发生了质的飞跃,同时也给建筑的消防安全疏散带来了新的挑战。在火灾发生时,如何在结构复杂的建筑中进行安全有效的人员疏散是消防安全的重要问题。本文采用BIM技术建立建筑三维信息模型作为火灾模拟场景,利用优化的蚁群算法进行疏散最优路径的计算,最后通过Revit二次开发技术和WebGL技术实现疏散路径的可视化显示。本文的主要研究工作如下:(1)构建了基于BIM模型的建筑火灾烟气监测模型。对建筑火灾环境中影响人员疏散的主观和客观因素进行了分析,确定影响人员疏散效率的关键因素。并以建筑实体的BIM模型为火灾模拟场景,利用Pyrosim火灾动态仿真软件建立火场温度和烟气浓度的监测模型。从火场温度、CO气体浓度和烟气能见度三个方面进行了数值模拟分析,为疏散最优路径规划方案的制定提供了理论依据和数据基础。(2)研究了基于改进蚁群算法的疏散路径寻优方法。综合考虑火场动态参数对疏散的影响,提出当量长度的概念来代替传统蚁群算法中的几何长度,作为启发函数。采用动态调整信息素挥发因子,对信息素更新策略进行优化,提高了算法的全局搜索能力和计算效率。改进后的算法有效地克服了早熟和停滞问题,实现了建筑火灾疏散路径的动态寻优。(3)研究了建筑消防疏散路径的可视化实现方法。利用Revit二次开发技术和WebGL技术进行建筑信息模型的三维重建,搭建了基于BIM的建筑消防疏散系统。通过对案例建筑火灾发生时的情况进行模拟实验,实现了人员疏散路线和火灾扑救线路的可视化显示。