黃亮

摘 要：我國(guó)建筑行業(yè)事故頻發(fā)，除了人為的安全隱患排查不到位、安全監(jiān)管責(zé)任沒(méi)有落到實(shí)處的原因外，還有一方面原因是當(dāng)前建設(shè)項(xiàng)目安全管理的方法和技術(shù)陳舊，缺乏適應(yīng)信息化趨勢(shì)的安全管理手段。安全事放的根源是危險(xiǎn)源，要探索信息化的安全管理模式就首先要探索危險(xiǎn)源的信息化辨識(shí)和控制方法，來(lái)達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生的目的。而B(niǎo)IM技術(shù)作為一種基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的新興管理模式，能夠集成建筑產(chǎn)品全生命周期的各類數(shù)據(jù)，并以可視化的直觀形式進(jìn)行表達(dá)，BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用可徹底改造目前的安全管理模式

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)源管理；BIM；建筑施工

1 施工項(xiàng)目危險(xiǎn)源主要分類和事發(fā)原因

1.1 危險(xiǎn)源的分類

建筑施工項(xiàng)目安全生產(chǎn)是一個(gè)生產(chǎn)鏈比較復(fù)雜而又持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程，也更是危險(xiǎn)事故多發(fā)的一個(gè)環(huán)節(jié)，這也決定了此階段危險(xiǎn)源的多發(fā)性和產(chǎn)生原因的復(fù)雜性。關(guān)于危險(xiǎn)源的分類，由于考慮的角度不同，其分類也不盡相同。從能量釋放理論考慮，將危險(xiǎn)源分為兩大類，第一類危險(xiǎn)源為可能發(fā)生意外釋放的能量或危險(xiǎn)物質(zhì)，這類危險(xiǎn)源自帶能量屬性，無(wú)論有沒(méi)有外在的引導(dǎo)，其危險(xiǎn)性就一直存在，可直接導(dǎo)致事故的發(fā)生，例如供電電壓器、炸藥和塔吊；第二類危險(xiǎn)源是間接誘發(fā)第一類危險(xiǎn)源發(fā)生的現(xiàn)象，例如工人的不良操作。本文主要從建筑生產(chǎn)項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)的典型危險(xiǎn)源為研究重點(diǎn)，進(jìn)行基于BIM技術(shù)的建筑施工危險(xiǎn)源管理，通過(guò)從高空墜落、物體打擊及機(jī)械傷害、坍塌三大方面對(duì)危險(xiǎn)源可能發(fā)生的部位及能量源進(jìn)行分析。

1.2 危險(xiǎn)源的事發(fā)原因

危險(xiǎn)源是建筑安全事故發(fā)生的來(lái)源，它不僅關(guān)系到工人的人身安全、項(xiàng)目的效益，而且與社會(huì)的和諧發(fā)展都息息相關(guān)，由此匯總建筑工程事故典型危險(xiǎn)源清單是每個(gè)項(xiàng)目管理人員所應(yīng)該重視的事情。危險(xiǎn)源作為事故發(fā)生的根源，是建筑施工企業(yè)安全管理工作中取重要的一環(huán)?？茖W(xué)、全面的辨識(shí)施工中存在的危險(xiǎn)源，能有效預(yù)防和防止事故發(fā)生，保障施工安全，減少企業(yè)損失。建筑工程事故典型危險(xiǎn)源多發(fā)主要是因?yàn)楦咛帀嬄洹⑽矬w打擊事故、機(jī)械傷害、坍塌事故等造成的。

2 BIM技術(shù)綜述

2.1 BIM的概念

關(guān)于BIM的概念有諸多定義，美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)中BIM的定義較為權(quán)威：BIM是一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)，能夠?yàn)榻ㄖa(chǎn)品全生命周期管理提供基礎(chǔ)；隨著項(xiàng)目的進(jìn)度發(fā)展，各參建方可以在BIM中協(xié)同共享、提取和修改信息。

我國(guó)《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》也對(duì)BIM的概念進(jìn)行了界定：建筑信息模型（BIM）是全壽命期工程項(xiàng)目物理特征、功能特性及管理要素的共享數(shù)字化表達(dá)。

2.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）面向構(gòu)件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。在BIM模型中，每一個(gè)可選的實(shí)體或圖元建模需要用一定規(guī)則來(lái)確定幾何參數(shù)和約束。參數(shù)化建模能完整真實(shí)的展現(xiàn)建筑實(shí)體情況，通過(guò)調(diào)整有關(guān)參數(shù)可以驅(qū)動(dòng)構(gòu)件形狀發(fā)生改變，同時(shí)能夠以參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算分析和模擬。

（2）數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。通過(guò)對(duì)BIM模型中的構(gòu)件賦予參數(shù)信息后，修改參數(shù)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的圖元發(fā)生改變，如在立面圖中修改墻體高度，該墻體的高度參數(shù)在其他視圖中也會(huì)實(shí)現(xiàn)更新，這樣大大提高了視圖之間的關(guān)聯(lián)性；改變?cè)趬w內(nèi)的窗寬度，則墻體會(huì)自動(dòng)適應(yīng)窗的邊框連接，無(wú)需再對(duì)墻圖元進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)構(gòu)件的信息自動(dòng)更新。

（3）可視化模擬。通過(guò)BIM模型可以實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中直觀展現(xiàn)包括構(gòu)件、施工機(jī)械、場(chǎng)地等各類模型，徹底顛覆傳統(tǒng)CAD二維圖紙缺乏直觀性的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合時(shí)間進(jìn)度文件可以模擬施工過(guò)程，有效改善傳統(tǒng)的安全管理方式。

（4）信息共享和協(xié)同工作?；贐IM技術(shù)的信息管理可集成項(xiàng)目全生命周期（決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等）、各目標(biāo)（質(zhì)量、安全、成本、進(jìn)度等）、各專業(yè)（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、給排水等）的信息，實(shí)現(xiàn)業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方的信息共享與協(xié)同管理，形成以BIM為核心中央數(shù)據(jù)庫(kù)的溝通平臺(tái)與存儲(chǔ)中心，解決以往項(xiàng)目信息傳遞不暢和信息孤島效應(yīng)，保證了數(shù)據(jù)共享能夠及時(shí)準(zhǔn)確。

（5）功能的可擴(kuò)展性。一般來(lái)說(shuō)，BIM 3D是建設(shè)項(xiàng)目的三維展示，BIM 4D是在3D的基礎(chǔ)上加入時(shí)間維度來(lái)進(jìn)行進(jìn)度控制，5D是基于BIM 4D加入成本維度的造價(jià)控制，隨著B(niǎo)IM應(yīng)用的不斷擴(kuò)大和深入，nD將會(huì)更大程度上擴(kuò)展到對(duì)建筑產(chǎn)品全生命周期的控制，集成進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各個(gè)方面的信息。

3 基于BIM的建筑施工危險(xiǎn)源管理系統(tǒng)構(gòu)建

3.1 BIM可視化對(duì)危險(xiǎn)源的控制

（1）施工模擬BIM技術(shù)可以對(duì)建筑施工過(guò)程進(jìn)行施工模擬，在工程實(shí)際開(kāi)工之前提前對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)行模擬，模擬過(guò)程中可以監(jiān)測(cè)到影響施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全和成本的因子，通過(guò)危險(xiǎn)源識(shí)別對(duì)建筑施工各個(gè)工序和環(huán)節(jié)進(jìn)行模型和綜合分析，提前對(duì)這些影響因素提出解決方案，提高施工進(jìn)度、減少危險(xiǎn)源數(shù)量、降低施工成本等。

（2）碰撞檢査碰撞檢查是BIM技術(shù)應(yīng)用中一個(gè)很重要的功能，通過(guò)碰撞檢查可以事先發(fā)現(xiàn)建模過(guò)程中的一些危險(xiǎn)源，針對(duì)己發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)源可盡早提出防護(hù)措施，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)返工、設(shè)計(jì)變更、進(jìn)度延遲、工程事故等問(wèn)題?；贐IM可視化優(yōu)勢(shì)對(duì)危險(xiǎn)源構(gòu)件進(jìn)行碰撞檢查，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑施工過(guò)程中的危險(xiǎn)源安全隱患。

（3）三維渲染基于revit搭建的建筑信息模型，對(duì)模型進(jìn)行三維渲染，導(dǎo)出三維渲染動(dòng)畫，可以達(dá)到視覺(jué)上的真實(shí)效果，猶如身臨其境?；谌S模型作為三維渲染二次開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，既能夠提高三維渲染的精度和視覺(jué)沖擊力，也可以更直觀的監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)源，指導(dǎo)建筑施工過(guò)程，降低危險(xiǎn)源事故率。

3.2 危險(xiǎn)源預(yù)警系統(tǒng)

危險(xiǎn)源管理的智能化、信息化是本研究的重點(diǎn)之一，本文借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，探索危險(xiǎn)源預(yù)警系統(tǒng)的建立。危險(xiǎn)源預(yù)警系統(tǒng)的重要組成部分是危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)，危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機(jī)、解碼器、高速球、半球攝像機(jī)、顯示器、數(shù)字視頻主機(jī)等組成，攝像機(jī)拾取危險(xiǎn)源信號(hào)后，經(jīng)過(guò)解碼器轉(zhuǎn)換，傳入視頻主機(jī)統(tǒng)一管理。危險(xiǎn)源預(yù)警系統(tǒng)除了監(jiān)控系統(tǒng)還需要射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的信息采集技術(shù)支持，在危險(xiǎn)源管理中，運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)可以對(duì)施工人員、現(xiàn)場(chǎng)材料和機(jī)械等進(jìn)行位置的定位，也可以實(shí)時(shí)采集人、機(jī)、材的身份、屬性、狀態(tài)等基本信息。RFID技術(shù)是危險(xiǎn)源管理系統(tǒng)的核心技術(shù)，可以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源跟蹤和危險(xiǎn)源控制。RFID對(duì)危險(xiǎn)源信息比如現(xiàn)場(chǎng)施工照片、重點(diǎn)部位、事故隱患、危險(xiǎn)源屬性等進(jìn)行自動(dòng)采集后，自動(dòng)錄入BIM模型，并與項(xiàng)目進(jìn)度相關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于BIM的施工危險(xiǎn)源管理系統(tǒng)的構(gòu)建，在單純的BIM建?；A(chǔ)上増加了前后端延伸擴(kuò)展，通過(guò)前端RFID技術(shù)采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)安全狀況，中端BIM安全信息模型信息對(duì)比處理，后端移動(dòng)設(shè)備推送安全信息和預(yù)警，形成了動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)源循環(huán)管理的回路，改善BM危險(xiǎn)源模型中安全信息缺失的情況，能夠有效指導(dǎo)施工安全管理，減少施工安全事故的發(fā)生概率，提高安全管理工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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