基于BIM技術的建筑工程施工危險源信息化特性探討

郭廷杰，鄭志惠，吳志銘

（1.廈門特房建設工程集團有限公司，廈門361004；2.廈門理工學院土木工程與建筑學院，廈門361024）

1 引言

工程建設過程中產生的職業災害與意外傷亡數量長年居高不下，造成的人身傷害和財產損失更對國家、社會、企業、家庭等造成了直接影響。隨著經濟的快速發展，我國正處在建筑工業化、城鎮化持續推進的過程中，生產經營規模不斷擴大，傳統和新型生產經營方式并存，各類事故隱患和安全風險交織疊加，尤其是建筑工程，一直是高危險行業。施工危險源是安全事故的根本原因，如何有效對安全生產以及施工危險源進行分析、預判與管理、減少施工災害，是國內行業領域專家共同努力的目標。近年來，建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）技術已成為建筑產業信息化最熱門的應用技術，因此，研究基于BIM技術的建筑工程施工危險源信息化管理的條件非常必要，以推進建筑工程安全生產的信息化管理與方法的應用。

2 施工安全危險源信息化管理的必要性

2016年12 月，我國出臺的《中共中央國務院關于推進安全生產領域改革發展的意見》提出了加強安全基礎保障能力建設的內容，即強調引導企業集聚發展災害防治、預測預警、檢測監控、個體防護、應急處置、安全文化等技術、裝備和服務產業。因此，應通過信息化技術對施工危險源進行管理，改變傳統的安全管理方式，帶來可觀社會與經濟效益。

目前，已經有許多有關施工危險源的特性與分類的研究[1,2]，主要目的是對危險源進行辨識與評價，便于后續對危險源的管理并采取預防措施。在危險源信息化管理方面，也有安全信息化管理平臺的搭建以及基于建筑信息模型BIM的二次開發達到安全標示功能的研究[3]。安全管理的信息化建設，是指企業在生產經營活動中利用先進的通信手段、網絡技術，主要通過對軟件資源的開發，實現對項目與管理制度的實施、發展和應用，為提高企業的安全生產管理提供科學與信息化的依據[4]，反映了安全施工危險源信息化管理的必要性與發展趨勢。

3 建筑施工危險源本質與分類

施工現場的危險源主要包括：（1）人員：指建筑施工作業人員、管理人員及技術人員的不安全行為、意識及技術水平；（2）機具設備：指建筑施工過程中使用的處于危險狀態的設備、工具及器械等；（3）材料：建筑施工過程中半成品、構配件及危化品的不安全運輸、儲存、使用狀態等；（4）環境：建筑施工過程中存在的不良自然環境。

危險源的形態可分成靜態固定危險源以及動態隨機危險源。靜態固定危險源系指在建筑施工現場的外在環境條件固定不變或危險性可控狀態下，獲得實時監控的危險源；動態隨機危險源系指建筑施工現場外在條件動態變化狀態下，隨著時間與空間的變化而隨機突發的危險源。綜合上述，建筑工程施工危險源的本質與特性可區分為靜態與動態2種性質，并且通過人、機、料、環等現場施工條件穿插交疊，產生新的組合進而形成影響安全因素的施工危險源。

4 基于BIM技術的施工危險源信息化特性分析

由于建筑工程施工危險源數量眾多，且隨著工程項目的推進亦呈現動態變化的特點。因此，通過建筑信息模型BIM技術對工程項目的數字化模型進行施工危險源的基本分類，以便于日后進行基于BIM技術的施工危險源信息化管理，包括：（1）幾何信息：是指基于BIM模型，該危險源構件的空間形狀及尺寸信息；（2）材質信息：主要是指該構件在實際施工中應用的材料信息；（3）高度信息：主要是指基于BIM模型，造成該構件構成危險源的豎向距離信息，是指地面標高0.0到該構件底標高的凈高度；（4）位置信息：主要是指基于BIM模型，該構件會產生危險事故所處的方位。為了能夠明確地說明，以建筑混凝土施工為例，其過程可能產生的危險源傷害類型包括高處墜落、坍塌、觸電、機械傷害、物體打擊等，BIM技術的屬性信息對應的傷害類型具備不同程度的滿足條件。

混凝土施工高處墜落對應的危險源可包括2m以上混凝土構件開口或臨邊因未設置護欄而產生的墜落。其危險源大多可滿足基于BIM模型中的各項屬性，例如，幾何信息包括構件的尺寸或開口大小；材質信息可包括易碎或易破壞材質；高度信息包括構件具2m以上豎向高度；位置信息包括易產生墜落傷害的樓層或具體位置，因此，可以通過BIM模型對高處作業對應的危險源進行管理；其次，坍塌傷害類型對應的危險源一般包括：混凝土結構體施工過程澆筑超重或承載不均進而產生傷害，包括易產生坍塌的構件尺寸的幾何信息、材質信息以及對應的位置信息；觸電傷害類型，因臨時施工用電本身不屬于施工結構體部份，但可以另行體現于BIM模型中，如以位置信息標注臨時用電開關；機械傷害可分成固定式機械與移動式機械兩大類，固定式機械可參照另行繪制方式體現在BIM模型中以進行管理，而移動式機械本身存在動態使用性質，加上目前BIM模型不易體現與掌握各類移動式機械的類型，因此，現階段較無法針對BIM模型中對應的危險源進行管理；最后，物體打擊對應的危險源，多由于施工現場雜物掉落產生，無法于BIM模型中體現，因此，只能靠施工現場提高對整潔程度的管理要求。

5 結語

本文主要研究針對建筑混凝土施工作業常見的傷害類型以及所對應的危險源，通過BIM技術中的信息屬性進行分析，探討基于BIM技術對施工危險源信息化管理的可行性以及所對應的程度，從結果得知各種類型的危險源存在信息化程度差異，以提供基于BIM技術進行施工危險源信息化管理的思路，提升施工危險源管理的效益。