BIM 技术在建筑施工现场危险源管理中的应用探讨

韩新照

郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451100

1 建筑施工现场常见危险源分析

建筑行业是我国重要的支柱产业，不断推动国家经济的发展。但是建筑施工安全事故频发也引起了社会的广泛关注。建筑施工具有较高的管理难度，尤其是施工现场的危险源管理。虽然近些年来我国对建筑施工安全管理的重视度不断提高，施工安全事故的增长率有所平缓，但是仍旧具有重大的社会影响，需要加强建筑施工现场的危险源管理，减少安全事故的发生，保障建筑工人的人身安全。建筑施工中安全事故中以高处坠落的发生率最高，所占比重超过50%，其次为坍塌事故。危险源作为引起安全事故的直接诱因，需要加强施工现场的危险源管理，预防各种安全事故的发生。BIM 技术的应用，使建筑施工中危险源变得更为立体，也更有利于管理。文章主要针对BIM技术在建筑施工现场危险源管理中的应用展开分析。

2 BIM 技术的定义与发展

BIM 技术使整个项目的参与者都能清楚的了解整个项目的运营，BIM 技术的优越性在于能够解决传统方法无法解决的问题，获得更多的信息。BIM 技术的推广与应用是主流趋势，根据中国建筑行业发展报告指出，建筑行业正在大力推广BIM 技术的应用，因此成为建筑行业研究的热点技术。现代社会是信息社会，因此建筑行业的现代化发展就是信息化发展，实现项目工程管理的信息化管理，因此将BIM 技术应用于建筑施工管理中也是必然趋势。

3 基于BIM 的建筑施工危险源管理

3.1 建筑施工危险源辨别

建筑施工是一个复杂且持续时间长的过程，在施工环境中存在各种危险源，因此也决定了该环节容易出现各种安全事故。在危险源鉴别过程中，出发角度不同对其的分类也不同［1］。从能量释放理论分析，危险源可以分为意外释放的能量或危险物质和间接诱发意外能量释放的情况，前者主要是指直接诱发安全事故的事物，包括供电电压器、炸药和塔吊等；后者是指可能诱发前者的事物，如施工人员的错误操作等。文章主要从建筑施工中高处坠落、机械伤害以及坍塌这三种常见安全事故出发［2］。高处坠落发生地多为落差较高的地方或升降装置，如塔吊安装与拆卸、吊篮以及施工器具作业等；机械伤害多出现在使用机械操作的情况，包括手脚架搭设与拆除、施工作业等；坍塌多出现在手脚架或材料堆放的地方，包括手脚架、基坑、基槽等。

建筑工程危险源管理最重要的工作是辨识和评价危险源，之前最常用的方法是安全检查表法，但是安全检查表法相对传统，对于危险源的评价和管理只能限于对检查项的打分和文字描述，这种检查办法不够直观，也容易让建筑工程参与者与实际建筑物危险源认知上产生偏差。BIM 建筑施工危险源自动辨别首先需要对危险源进行参数转化，在施工过程中实施采集危险源安全隐患信号，并通过对比分析危险源的影响和危害，从而决定厂区什么样的防护措施。因此需要利用BIM 技术的自动辨识功能。辨识后的危险源具备了可视化，首先利于识别，其次也让管理者对于不同技术人员更加便利的技术交底。RFID技术目前在交通、金融行业中得到广泛使用。在构建BIM 危险源模型中可以利用RFID 技术读写信号，从而通过标签感受产品信息。以基坑施工为例，可以通过RFID 技术来鉴别标签以及安全区域，对于进入危险区域的情况则会自动触发警报装置，从而提醒管理人员进行控制［2］。

本次研究中主要是使用指数法进行评价危险源，该方法主要是通过采取事先量化数据，对危险源的影响进行评价，然后按照一定的计算方法计算危险源的分值，然后通过分值确定其危险程度［3］。

3.2 基于BIM 参数化建模

目前BIM技术常用软件为Revit软件、Bentley Architecture软件、ArchiCAD 软件，这些软件都是比较成熟的软件。文章主要利用Revit 软件进行建模。该软件是BIM 技术常用的设计工具，可分为三种图元，一种是模型图元，主要显示主题与模型构建，例如墙体是模型主体，那么墙上的窗户则是模型构建；一种是基准图元，主要是平面参照图形；还有一种是试图专有图元，通常带有二维注释表达，并且可以随时载入应用。以混凝土柱为例，可以通过改变混凝土柱的参数，其平面、立体以及剖面图也会发生相应的改变，并且可以利用编辑功能进行再次修改。

在建模过程中首选需要确定项目样板，不同的项目需要选择相对应的结构样板，因此在三维建模时首先需要选择结构样板。然后需要绘制标高与轴网，这是Revit 的基准图元，通常作为参照标准。在后需要布置结构柱，柱子的形状可以根据参数的变化进行调整，例如长、宽。对于梁、板以及剪力墙等构件可以采用参数建模的方式搭建。例如剪力墙可以通过编辑增加墙体结构，预览墙体构造，并且可以通过参数修改来改变墙体平面、立面以及三维图像，提高了设计变更效率。

3.3 基于BIM 技术的危险源预警系统

本次研究主要利用BIM 技术及相关网络技术与信息技术，该监控设备主要是针对区域内的人员、材料以及设备的属性和状况等相关信息［4］。信息化系统的构建能够进一步提高数据的集成性，从而利用现代先进的分析技术进行进一步的处理，提高决策的科学性与有效性，并且利用了地理信息系统对危险源进行监控，从而尽早发现施工现场存在的危险源。总体来说，BIM 技术在施工现场危险源管理平台建设中具有较好的应用价值，能够进一步确保施工的有序开展，预防安全事故的发生。

BIM 可提供统一平台，因此需要建立相应的危险源数据库。BIM 信息主要包括几何信息、物理信息以及规则信息。在危险源识别之后，系统可以根据相应的数据计算危险源的影响，从而判断危险源的等级。本次研究设置为5 级预警，1 级为红色预警，2 级为橙色预警，3 级为蓝色预警，4 级为黑色预警，5级为绿色预警。5 级预警代表虽然有危险但是是可以控制的，可以采取简单措施即可解决。当出现3、4 级预警时，项目管理人员需要根据系统给出的解决方案以及过往工作经验快速解决，当出现2 级预警时，需要上报项目工程师，有工程师和项目管理部门的人员共同开会探讨，提出最佳的解决方案。当出现1 级预警时，代表为重大危险源，除了由项目部门以及工程师的参与外，还需要征求专家意见，提出最有效的解决方案。以电梯井口不封闭为例，BIM 系统判断为橙色预警，因此需要按照方案设计进行搭设与封闭；对于登高作业不系上安全带或不带安全帽的情况，显示为红色预警，应该加强安全教育，做好技术交底，强化人员管理。

4 结束语

综上所述，BIM 技术为建筑施工安全管理提供了新的方式方法，传统管理模式依赖于管理人员的知识储备与工作经验，具有较大的主观性。BIM 技术的应用能够为施工管理提供大量可加工利用的数据，通过利用这些数据，能够利用相应的模型计算各种情况下工程的状况。施工人员流动性强、施工现场环境复杂、项目分散是影响施工现场管理的主要原因，同时施工人员主要是根据自身的经验以及知识储备辨别危险源，这种方式存在较高的主观性，而BIM 技术的应用能够有效突破上述问题的限制，其能够对危险源进行自动辨识和预警，同时能够调动危险源数据库进行防控。