BIM 技術在建筑施工現(xiàn)場危險源管理中的應用探討

韓新照

鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 新鄭 451100

1 建筑施工現(xiàn)場常見危險源分析

建筑行業(yè)是我國重要的支柱產業(yè)，不斷推動國家經濟的發(fā)展。但是建筑施工安全事故頻發(fā)也引起了社會的廣泛關注。建筑施工具有較高的管理難度，尤其是施工現(xiàn)場的危險源管理。雖然近些年來我國對建筑施工安全管理的重視度不斷提高，施工安全事故的增長率有所平緩，但是仍舊具有重大的社會影響，需要加強建筑施工現(xiàn)場的危險源管理，減少安全事故的發(fā)生，保障建筑工人的人身安全。建筑施工中安全事故中以高處墜落的發(fā)生率最高，所占比重超過50%，其次為坍塌事故。危險源作為引起安全事故的直接誘因，需要加強施工現(xiàn)場的危險源管理，預防各種安全事故的發(fā)生。BIM 技術的應用，使建筑施工中危險源變得更為立體，也更有利于管理。文章主要針對BIM技術在建筑施工現(xiàn)場危險源管理中的應用展開分析。

2 BIM 技術的定義與發(fā)展

BIM 技術使整個項目的參與者都能清楚的了解整個項目的運營，BIM 技術的優(yōu)越性在于能夠解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題，獲得更多的信息。BIM 技術的推廣與應用是主流趨勢，根據中國建筑行業(yè)發(fā)展報告指出，建筑行業(yè)正在大力推廣BIM 技術的應用，因此成為建筑行業(yè)研究的熱點技術。現(xiàn)代社會是信息社會，因此建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展就是信息化發(fā)展，實現(xiàn)項目工程管理的信息化管理，因此將BIM 技術應用于建筑施工管理中也是必然趨勢。

3 基于BIM 的建筑施工危險源管理

3.1 建筑施工危險源辨別

建筑施工是一個復雜且持續(xù)時間長的過程，在施工環(huán)境中存在各種危險源，因此也決定了該環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)各種安全事故。在危險源鑒別過程中，出發(fā)角度不同對其的分類也不同［1］。從能量釋放理論分析，危險源可以分為意外釋放的能量或危險物質和間接誘發(fā)意外能量釋放的情況，前者主要是指直接誘發(fā)安全事故的事物，包括供電電壓器、炸藥和塔吊等；后者是指可能誘發(fā)前者的事物，如施工人員的錯誤操作等。文章主要從建筑施工中高處墜落、機械傷害以及坍塌這三種常見安全事故出發(fā)［2］。高處墜落發(fā)生地多為落差較高的地方或升降裝置，如塔吊安裝與拆卸、吊籃以及施工器具作業(yè)等；機械傷害多出現(xiàn)在使用機械操作的情況，包括手腳架搭設與拆除、施工作業(yè)等；坍塌多出現(xiàn)在手腳架或材料堆放的地方，包括手腳架、基坑、基槽等。

建筑工程危險源管理最重要的工作是辨識和評價危險源，之前最常用的方法是安全檢查表法，但是安全檢查表法相對傳統(tǒng)，對于危險源的評價和管理只能限于對檢查項的打分和文字描述，這種檢查辦法不夠直觀，也容易讓建筑工程參與者與實際建筑物危險源認知上產生偏差。BIM 建筑施工危險源自動辨別首先需要對危險源進行參數轉化，在施工過程中實施采集危險源安全隱患信號，并通過對比分析危險源的影響和危害，從而決定廠區(qū)什么樣的防護措施。因此需要利用BIM 技術的自動辨識功能。辨識后的危險源具備了可視化，首先利于識別，其次也讓管理者對于不同技術人員更加便利的技術交底。RFID技術目前在交通、金融行業(yè)中得到廣泛使用。在構建BIM 危險源模型中可以利用RFID 技術讀寫信號，從而通過標簽感受產品信息。以基坑施工為例，可以通過RFID 技術來鑒別標簽以及安全區(qū)域，對于進入危險區(qū)域的情況則會自動觸發(fā)警報裝置，從而提醒管理人員進行控制［2］。

本次研究中主要是使用指數法進行評價危險源，該方法主要是通過采取事先量化數據，對危險源的影響進行評價，然后按照一定的計算方法計算危險源的分值，然后通過分值確定其危險程度［3］。

3.2 基于BIM 參數化建模

目前BIM技術常用軟件為Revit軟件、Bentley Architecture軟件、ArchiCAD 軟件，這些軟件都是比較成熟的軟件。文章主要利用Revit 軟件進行建模。該軟件是BIM 技術常用的設計工具，可分為三種圖元，一種是模型圖元，主要顯示主題與模型構建，例如墻體是模型主體，那么墻上的窗戶則是模型構建；一種是基準圖元，主要是平面參照圖形；還有一種是試圖專有圖元，通常帶有二維注釋表達，并且可以隨時載入應用。以混凝土柱為例，可以通過改變混凝土柱的參數，其平面、立體以及剖面圖也會發(fā)生相應的改變，并且可以利用編輯功能進行再次修改。

在建模過程中首選需要確定項目樣板，不同的項目需要選擇相對應的結構樣板，因此在三維建模時首先需要選擇結構樣板。然后需要繪制標高與軸網，這是Revit 的基準圖元，通常作為參照標準。在后需要布置結構柱，柱子的形狀可以根據參數的變化進行調整，例如長、寬。對于梁、板以及剪力墻等構件可以采用參數建模的方式搭建。例如剪力墻可以通過編輯增加墻體結構，預覽墻體構造，并且可以通過參數修改來改變墻體平面、立面以及三維圖像，提高了設計變更效率。

3.3 基于BIM 技術的危險源預警系統(tǒng)

本次研究主要利用BIM 技術及相關網絡技術與信息技術，該監(jiān)控設備主要是針對區(qū)域內的人員、材料以及設備的屬性和狀況等相關信息［4］。信息化系統(tǒng)的構建能夠進一步提高數據的集成性，從而利用現(xiàn)代先進的分析技術進行進一步的處理，提高決策的科學性與有效性，并且利用了地理信息系統(tǒng)對危險源進行監(jiān)控，從而盡早發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的危險源?？傮w來說，BIM 技術在施工現(xiàn)場危險源管理平臺建設中具有較好的應用價值，能夠進一步確保施工的有序開展，預防安全事故的發(fā)生。

BIM 可提供統(tǒng)一平臺，因此需要建立相應的危險源數據庫。BIM 信息主要包括幾何信息、物理信息以及規(guī)則信息。在危險源識別之后，系統(tǒng)可以根據相應的數據計算危險源的影響，從而判斷危險源的等級。本次研究設置為5 級預警，1 級為紅色預警，2 級為橙色預警，3 級為藍色預警，4 級為黑色預警，5級為綠色預警。5 級預警代表雖然有危險但是是可以控制的，可以采取簡單措施即可解決。當出現(xiàn)3、4 級預警時，項目管理人員需要根據系統(tǒng)給出的解決方案以及過往工作經驗快速解決，當出現(xiàn)2 級預警時，需要上報項目工程師，有工程師和項目管理部門的人員共同開會探討，提出最佳的解決方案。當出現(xiàn)1 級預警時，代表為重大危險源，除了由項目部門以及工程師的參與外，還需要征求專家意見，提出最有效的解決方案。以電梯井口不封閉為例，BIM 系統(tǒng)判斷為橙色預警，因此需要按照方案設計進行搭設與封閉；對于登高作業(yè)不系上安全帶或不帶安全帽的情況，顯示為紅色預警，應該加強安全教育，做好技術交底，強化人員管理。

4 結束語

綜上所述，BIM 技術為建筑施工安全管理提供了新的方式方法，傳統(tǒng)管理模式依賴于管理人員的知識儲備與工作經驗，具有較大的主觀性。BIM 技術的應用能夠為施工管理提供大量可加工利用的數據，通過利用這些數據，能夠利用相應的模型計算各種情況下工程的狀況。施工人員流動性強、施工現(xiàn)場環(huán)境復雜、項目分散是影響施工現(xiàn)場管理的主要原因，同時施工人員主要是根據自身的經驗以及知識儲備辨別危險源，這種方式存在較高的主觀性，而BIM 技術的應用能夠有效突破上述問題的限制，其能夠對危險源進行自動辨識和預警，同時能夠調動危險源數據庫進行防控。