城市大型公共建筑運營風險管理系統設計與開發★

姜 琦

(1.上海市工程結構安全重點實驗室 上海市建筑科學研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032)

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城市大型公共建筑運營風險管理系統設計與開發★

姜 琦1,2

(1.上海市工程結構安全重點實驗室 上海市建筑科學研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032)

針對城市建筑運營期間的典型安全事故及主要風險，介紹了大型公共建筑運營風險管理系統及功能，建立了大型建筑運營風險數據庫，開發了多功能模塊，為我國城市公共安全和大型公共建筑的安全運營提供技術參考。

大型公共建筑，運營風險，數據庫，應急預案

近年來，我國逐步重視城市大型公共建筑物在運營期的安全問題，經歷了從關注房屋建筑到注重城市環境、從發展技術到保障安全的歷程[1]。城市建筑物運營風險涵蓋的范圍廣泛，包括自然災害類風險(如地震、臺風等)、突發事故類風險(如火災、能源中斷等)、人為風險(如恐怖襲擊等)等；同時，運營期間涉及的風險事件、風險因素種類繁多，需要考慮建筑結構性能因素、建筑使用功能因素、設施設備技術因素、管理體系因素等。

國內外關于建設工程如房屋建筑工程、地鐵工程、公路隧道工程等建設風險評估和管理系統方面作了一些研究。Fiona D. P.等開發了一個風險登記數據庫系統，包含了風險登記和風險評估的功能[2]。黃宏偉、胡群芳等結合國內大量隧道工程項目，編制了盾構隧道施工風險管理軟件(TRM 1.0&TRM 2.0)，可實現有效的施工全過程的風險管控[3]。目前，國內外學者針對施工安全風險管理系統的研究較多，缺少針對運營期風險管理系統的研究。

本文針對城市大型公共建筑運營期的不確定風險問題，引入基于風險評估與風險管理方法，對典型風險信息進行記錄、歸檔和統計分析，并開發基于風險案例庫的風險管理系統。風險管理系統采用目前流行的支持多用戶同時使用、客戶端零安裝的B/S架構。系統部署在上海市建筑科學研究院服務器上，系統用戶可以利用Internet登錄系統，使用風險管理系統的各個管理功能。

1 系統架構

大型建筑安全運營風險管理系統設計了數據層、支持層、應用層、表現層以及用戶層5個風險管理邏輯層次。數據層由項目庫、案例庫、事件庫、措施庫、預案庫、指標庫以及文檔庫7個數據庫構成，涉及工程中大量項目數據、案例數據、風險預案數據、文檔數據、地理信息數據以及監測與安全監控數據的分類存儲，并相對獨立，便于系統的擴展與維護。支持層描述了對持久化數據庫的封裝與管理，并存儲抽象化成統一數據訪問接口、數據安全性檢查接口以及數據交換中間件接口等3個API接口。應用層主要包括工程概況、風險識別、風險評估、風險跟蹤、風險預警、風險應急等功能。表現層主要由兩個終端組成，這兩個終端分別代表了客戶端的兩種形式，分別是移動端和IE端。用戶層展示了參與信息系統協同工作的各方，包括大型公共建筑的建設單位、咨詢機構、其他參建單位。大型建筑安全運營風險管理的框架體系及其管理系統總體架構如圖1所示。

2 數據庫構建

2.1 概念設計

風險數據庫是整個系統的核心，其主要作用包括：1)存儲風險評估計算結果；2)為風險決策的技術預案提供信息，并存儲決策信息；3)記錄和存儲風險跟蹤情況。風險數據庫設計了三類內容：一是風險因素、風險清單、風險路徑等關系表，通過工程項目信息的識別，對整個工程項目進行初始風險識別及評估。二是風險監測指標表、參數表等，為實時監測及動態評估提供支持。三是基本的項目表、事故案例庫、風險措施庫等。

選用MySql(5.1.40)[4]作為數據庫開發工具，建立城市大型公共建筑安全運營案例數據庫，數據庫結構框架包括建筑基本信息庫、事故基本信息庫、損失基本信息庫和處理基本信息庫。建筑基本信息庫中展示相關項目的基本信息，事故基本信息庫則包括事故種類、事故直接誘因、事故發生時間、事故發生部位等，損失基本信息庫中包括事故死亡人數、事故直接經濟損失和事故等級評定，處理基本信息庫包括事故的應急預案、維護管理措施等。

2.2 邏輯模式設計

數據庫系統的主要功能是進行建筑信息和事故信息的管理，包括建筑發生事故、事故處理、事故鑒定及損失信息的管理。將運行事故的具體內容分解為若干子功能，處理功能逐步分解，同時逐級分解所用數據，形成若干層次的數據流圖。通過詳細的信息流程分析和數據收集后，生成系統數據流，如圖2所示。數據庫具有數據添加、修改、查詢、數據分析、存儲、調用等功能。

3 應用程序設計

3.1 基本信息錄入

需要錄入的信息主要有項目基本信息、參建單位信息、工程信息、周邊環境、自然條件和運維管理信息等。應用程序中的“基本信息”模塊，主要對項目的工程概況包括項目名稱、項目地點、項目類型、項目投資以及項目中各個單體的工程名稱信息進行維護。項目“參加單位”模塊，主要對項目的參建各方，主要是建設單位、勘察單位、設計單位、監理單位和施工單位(及其資質等級)等信息進行維護。項目“工程信息”模塊，主要對項目建筑面積、建筑高度、建筑層樓、地下層數、抗震等級及設計使用年限等信息進行維護。項目“周邊環境”模塊，主要對項目周邊建筑、周邊涵洞、周邊道路、周邊河道、周邊隧道、周邊高架及周邊管線等信息進行維護。系統登錄界面如圖3所示。

3.2 風險識別與評估功能

風險識別功能是指系統根據錄入的詳細信息計算出項目中可能出現的風險清單。通過把工程事件與風險案例庫中的風險清單進行比對以及匹配，對尚未發生的、潛在的、客觀存在的各種風險進行系統分析，生成安全運營風險清單，對風險大小和可能性做出總體分析。風險識別界面如圖4所示。

完成對項目的風險識別后，根據不同的災難事故以及項目的具體情況定義不同的評估模型。風險評估則是根據評估模型，評估風險事件等級。風險等級評估步驟如下：1)利用數據庫，采用統計分析和修正系數分析的方法[5]確定各種風險因素發生的概率；2)利用數據庫，統計和分析各種風險的損失量，包括可能發生的運營工期損失、費用損失，以及對運營的質量、功能和使用效果方面的影響；3)根據各種風險發生的概率和損失量，結合大型建筑物安全運營風險等級劃分標準，確定風險等級。根據風險等級結果生成相應的風險預控措施。

3.3 風險預警功能

風險預警功能是運營風險管理體系的核心，由風險預警指標、風險預警模型、風險預警線等三部分組成。根據風險監測技術、監測設備所采集到的各種現場監測信息或數據，當監測指標超過預先設定的閾值時，系統便自動發出報警信息，同時進入預案啟動執行狀態。其中，預警指標分別對不同風險事件進行預設，系統根據不同級別的報警信息，啟動不同的應急預案。系統會對檢測到的數據進行分析，并結合之前的風險評估，對風險進行預警。

3.4 風險跟蹤

評估項目風險后，根據項目的各個參數的變化對項目風險進行跟蹤，對可能發生的各項風險事件進行態勢監控。通過遠程監控系統、自動檢測系統和人工測量系統，及時獲取監測數據，根據實際檢測到的數據對照每個風險事件的特征參數與目標值對比判斷該事件的狀態，然后對發生各種風險的可能性進行推測，及時作出預警或應急決策。

4 結語

隨著我國建筑行業的不斷發展，城市建筑物在運營期安全問題日漸突出。為了系統整理分析城市大型公共建筑在運營期的典型風險，本文介紹了設計開發大型建筑安全運營風險管理系統，建立了大型建筑運營風險數據庫，從風險管理功能有效實現的角度，開發了風險識別、風險評估、風險跟蹤、風險預警等多功能模塊，最終形成大型建筑物安全運營風險管理系統。該系統能夠為大型公共建筑的建設單位、運營單位以及各類第三方單位提供風險管理的數據和技術支持，為城市公共安全和大型公共建筑的安全運營提供技術參考。

[1] 周紅波,姜 琦.大型公共建筑安全運營風險管理與應急處置[J].上海城市管理,2015(5):31-34.

[2] Fiona D. Patterson, Kevin Neailey. A risk register data-base system to aid the management of project risk[J]. International Journal of Project Management,2002(20):365-374.

[3] 胡群芳,劉 爽,黃宏偉.盾構隧道施工風險數據庫系統設計與開發研究[J].地下空間與工程學報,2012(S2):1656-1659,1664.

[4] 秦鳳梅.MySQL網絡數據庫設計與開發[M].北京:電子工業出版社,2014.

[5] 姜 琦,周紅波.基于修正系數法的大型建筑物安全運營風險耦合效應研究[J].施工技術,2013(24):5-8.

Software development for operation safety of urban large public buildings★

Jiang Qi1,2

(1.ShanghaiKeyLaboratoryofEngineeringStructureSafety,SRIBS,Shanghai200032,China;2.ShanghaiJiankeConstructionEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200032,China)

In light of typical safety accident and major risks during the city building operation period, the paper introduces large-scape public building operation risk management system and functions, establishes large-scale building operation risk database, and develops multi-function modules, which has provided some technical reference for domestic public safety and large-scale public building safety operation as well.

large-scale public building, operation risk, database, emergent scheme

1009-6825(2017)15-0225-02

2017-03-13★：“十二五”國家科技支撐計劃課題(2012BAJ07B04)

姜 琦(1985- )，女，博士，工程師

TP319

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