BIM技術在大型鋼結構施工危險源管理中的應用

高玉華 王 勇 李乃元

（青島市黃島區建筑工程質量監督站 山東青島 266400）

引言

目前采取的大型鋼結構在施工中，出現越來越多的施工和安全風險，而意外風險的主要來源就是危險源，主要是由于現代建筑安全管理的風險評估體系不健全，加強大型鋼結構危害管理對目前鋼結構工程發展來說非常重要。基于科技進步和管理創新的結合，BIM技術可以大型鋼結構的設計數字化和可視化，這樣不僅實現危險源的可控管理，又保證鋼結構安裝過程中人員安全，同時還節省了投資成本，提高了建筑企業的競爭力。

1 BIM技術及大型鋼結構的概述

1.1 BIM技術

BIM技術是一種多維建筑模型信息集成管理系統，其依賴于計算機技術支持，BIM的核心是信息。對于大多數BIM用戶，當用戶通過相關渠道了解信息組成和表示方法時，必須明確定義用于實現信息交換和信息處理的軟件。從軟件本身的角度來看，建筑行業之間的信息交換可以通過以下方式實現：①直接互換方式：兩個軟件都包含信息交換功能，其中軟件可以在內部交換特殊的文件格式或輸出另一個軟件來實現信息交換；②特殊文件格式：可用于與其他軟件供應商的信息交換；③公共產品數據模型格式：該方法可以避免中間文件格式的壟斷問題，提高建筑行業之間的互操作性。

1.2 危險源管理系統架構分析

移動設備捕獲現場危險源的實時信息，包括施工人員，鋼構件和大型起重機的運行過程，實時定位建筑工人和工程機械的屬性信息。由大型鋼結構工地提供的危險源標準數據庫構是建立BIM安全信息模型的基礎，也是整個危險管理系統的核心。BIM安全信息模型可以直接反應出工作現場的危險位置，如不可控因素和風險因素，并為收集統計危險信息提供了一個平臺，并且將危險實時信息與歷史信息進行比較，利用BIM模型用于轉換大型鋼結構場地的安全信息格式，以保證施工現場信息和BIM模型的實時信息互交，從而實現危險源數據處理鏈接的目的。風險管理系統的實施需要使用網絡技術，把建設流程集成在電子媒體，以實現在網站上對危險源進行實時監控和跟蹤，要享受海鮮這一目標，必須配置相應的硬件設施，包括無線射頻識別技術，硬件設備包括RFID電子標簽，讀寫器和應用軟件系統，具有信息收集功能如：手機，平板電腦等，計算機客戶端，網絡，服務器等，移動手持式便攜設備保證BIM相關的軟件正常運行。

2 大型鋼結構危險源管理中BIM技術的應用

2.1 根據BIM技術進行鋼結構詳圖創建

基于先前的二維圖，將BIM模型轉換為三維實體模型。根據實際信息源，很容易看到模型中的各個節點和組件設置，BIM建模實際上是一種虛擬模型，現場施工幾乎沒有差別。使用BIM技術創建工程模型中，可以及時發現現場中存在的問題，并對問題進行詳細對策分析，提出合理的解決措施，保證工程在安全的環境中進行建設。在全面地了解BIM技術后，可以將其分為三個階段：第一階段：執行分配，根據切割類型和幾何參數創建三維體積模型；第二階段：組裝的處理和安裝，根據設計方案和與工廠的整合以，對施工現場進行模擬；第三階段：按照三維實體模型，實現“碰撞校對”從模型中看到潛在設計錯誤點，碰撞報告將按照上述問題進行描述，并讓設計人員進行整改和糾正，動態過程控制可以保證施工過程每個環節的安全性。

2.2 信息處理階段

BIM技術用于大型鋼結構的危險管理系統包括如下信息：首先，空間結構和剖面信息，以及材料等信息，同時它也可以結合所需要的鋼結構的實際情況，建立相應的進展情況信息模型，并形成對應于現場實時比較威脅信息和分析的動態環境信息模型，BIM的安全信息模型還包括危險工藝，關鍵零部件以及預防控制措施，控制標準等等，從而形成系統性的施工進度模式，從而保證危險源的參數周期性變化形成實時的動態信息庫。危險源隨時間而變化：BIM模型模擬危險源的整個過程，以實時對威脅源進行監控。當比較現場的實時信息危險時，可以采用以下兩種措施：①通過的Revit軟件接口開發的可交互API功能模塊，讀取和寫入的BIM信息安全模型和電子標簽之間的信息，信息和數據自動同步；②建立信息安全的BIM平臺，比較現場的風險危險源，并使用模型可視化功能，以監控危險源并對其進行分析，對有危險的地方進行報警提醒，在存在安全隱患的部分使用移動終端傳送在網站上，使安全生產管理人員能及時對有危險的進行處理，保證生產施工人員的人身安全，保證隱蔽的部位能正常進行施工，并在沒有安全的情況下施工，保證企業的施工工期能在預定的時間內完成。

對于高風險源或的明確要求，應制定特殊的施工計劃，從而獲得更準確的風險信息，使用“編輯鏈接（L）”下的AutodeskNavisworks控制面板的“功能”對鋼組件模型分配相應的數據庫和文本圖，以保證對施工現場危險源的控制。

2.3 根據BIM技術進行成本核算

目前，項目建設期間的成本審查控制不嚴格，難度很大。這是主要是由于建設項目周期長，這使得項目成本計算不再預期的控制范圍內，另外，由于季節工作量比較大，而且工程項目的內容也復雜多樣，在計算工程成本的過程中，計算數據會受到偏差或出現漏項的問題。與以往的方法相比，根據BIM技術對成本的控制具有以下優點：①由于BIM技術的先進性，可以在短時間內總結大量信息并計算成本；②BIM計算數據可以進行動態轉換，在某種程度上，可以改變傳統的計算方法，由于在計算的過程中，工程的動態變化，會使計算數據在一定程度上與實際工程不符，但BIM技術的可以改變著一現象；③根據BIM模型，驗證實際成本數據，不斷完善和改進實際成本數據，從而提高成本數據的準確性。

3 結束語

本文結合大型鋼結構施工的特點，研究了BIM技術在施工期間應對危險源的應用。已經設計并應用了基于BIM的危險管理系統架構及其實施過程，以保證大型鋼結構的穩定性和安全性。通過將BIM安全信息模型傳輸到標準系統數據庫，可以快速查看BIM模型中的危險信息來源和威脅處理措施。然后，將BIM模型與標準危險信息進行比較，以驗證危險和事故的安全狀態，防止在施工過程中出現不安全的問題。BIM技術的應用，可以顯著增加對大型鋼結構的危險源的管理，保證大型鋼結構在安全的環境下進行施工和安裝。