BIM 技術在建筑施工現場危險源管理中的應用探討

韓新照

鄭州工業應用技術學院，河南 新鄭 451100

1 建筑施工現場常見危險源分析

建筑行業是我國重要的支柱產業，不斷推動國家經濟的發展。但是建筑施工安全事故頻發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場的危險源管理，減少安全事故的發生，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，需要加強施工現場的危險源管理，預防各種安全事故的發生。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技術在建筑施工現場危險源管理中的應用展開分析。

2 BIM 技術的定義與發展

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 技術的優越性在于能夠解決傳統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，根據中國建筑行業發展報告指出，建筑行業正在大力推廣BIM 技術的應用，因此成為建筑行業研究的熱點技術。現代社會是信息社會，因此建筑行業的現代化發展就是信息化發展，實現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時間長的過程，在施工環境中存在各種危險源，因此也決定了該環節容易出現各種安全事故。在危險源鑒別過程中，出發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意外能量釋放的情況，前者主要是指直接誘發安全事故的事物，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［2］。高處墜落發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等；機械傷害多出現在使用機械操作的情況，包括手腳架搭設與拆除、施工作業等；坍塌多出現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，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域，對于進入危險區域的情況則會自動觸發警報裝置，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

本次研究主要利用BIM 技術及相關網絡技術與信息技術，該監控設備主要是針對區域內的人員、材料以及設備的屬性和狀況等相關信息［4］。信息化系統的構建能夠進一步提高數據的集成性，從而利用現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對危險源進行監控，從而盡早發現施工現場存在的危險源。總體來說，BIM 技術在施工現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，預防安全事故的發生。

BIM 可提供統一平臺，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、物理信息以及規則信息。在危險源識別之后，系統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3、4 級預警時，項目管理人員需要根據系統給出的解決方案以及過往工作經驗快速解決，當出現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、施工現場環境復雜、項目分散是影響施工現場管理的主要原因，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。