李曉耿，李 俊，陳銘敏，姚渝巖

（寧波工程學(xué)院 建筑與交通工程學(xué)院，浙江 寧波315211）

傳統(tǒng)建筑行業(yè)需要專業(yè)人員看護并監(jiān)管施工現(xiàn)場，依據(jù)本身對于危險源特征的辨識能力和以往的事故經(jīng)驗來保障建筑施工的安全[1]。如今引入BIM技術(shù)進行研究可以對危險源進行特征參數(shù)分析，整理事故發(fā)生的基本條件，遇到專業(yè)問題或暗藏的危險源，可以及時地提出解決方案并針對性地排除相關(guān)危險源，避免危險源的不穩(wěn)定性及不確定性導(dǎo)致的安全問題。國家層面也制定規(guī)劃綱要，提出將信息化技術(shù)運用到現(xiàn)場生產(chǎn)中去，以順應(yīng)時代的潮流和社會的發(fā)展[2]。

通過BIM技術(shù)管控建筑工地的全過程施工是符合經(jīng)濟發(fā)展要求的，意在通過BIM技術(shù)軟件，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)計算為主，結(jié)合現(xiàn)有建筑的規(guī)范，建立一套可行的建筑施工危險源辨識與管理系統(tǒng)，以建筑信息框架為基礎(chǔ)，監(jiān)督統(tǒng)管建筑全流程，以此來改善建筑施工安全性，減少事故發(fā)生的可能。

1 智慧工地及其建設(shè)

BIM技術(shù)以整個建筑信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)化與智慧工地進行融合，使得整個項目信息可視化，管理全方位化[3]。

而智慧工地旨在從一開始的項目開發(fā)、設(shè)計施工、監(jiān)理維護等方向通過數(shù)據(jù)化展示和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行精準監(jiān)控管理，對建筑資源進行合理化安排，增強各個組織之間的數(shù)據(jù)交流，使得項目施工更加可視化、協(xié)作化。智慧工地可以在一定程度上優(yōu)化建筑管理機構(gòu)的架構(gòu)，并且使得整個行業(yè)更加規(guī)范化發(fā)展[4]。

對于智慧工地的建設(shè)目前包括以下幾點：

（1）建筑數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集可利用現(xiàn)場工地安裝感應(yīng)測量裝備對現(xiàn)場施工信息進行實時掌握，比如建筑設(shè)備運行參數(shù)、人員流動情況等數(shù)據(jù)，可以經(jīng)過一系列專用設(shè)備收集精準信息，再使用互聯(lián)網(wǎng)上傳，以此建立BIM模型，進行現(xiàn)場模擬環(huán)境。

（2）數(shù)據(jù)匯總及分析。通過數(shù)據(jù)實時采集的建設(shè)信息資源，利用施工數(shù)據(jù)采集、危險源特征參數(shù)形成BIM危險源管理系統(tǒng)[5]，構(gòu)成BIM危險源管理系統(tǒng)與BIM信息模型信息交互通道，實現(xiàn)模型與現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時更新，并分析優(yōu)化安全管理措施，按照模型信息對施工場地進行合理性布置、規(guī)避危險因素。

（3）建立信息模型。利用模型的建立來進行對整個建筑物生命周期的各個階段數(shù)據(jù)的采集、處理，制造出一個可以預(yù)防因建設(shè)施工不規(guī)范導(dǎo)致危險源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫[6]。建筑危險來自未知、隱蔽的危險源，利用BIM技術(shù)與實時數(shù)據(jù)結(jié)合，可以用數(shù)據(jù)庫的信息對模型進行改動和修正，也可以通過模型直觀地展示出數(shù)據(jù)信息，顯示出三維化的圖像，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與圖像的轉(zhuǎn)換。

（4）信息模型控制。信息模型注重建筑信息的更新，可以在建設(shè)過程中及時地向數(shù)據(jù)庫里面輸入新的建筑信息，通過不斷更新危險源信息來建設(shè)危險源信息模型。運用信息模型與所采集的危險源的安全信息相互對比分析，整合出建筑模型信息的總體安全性，以此為信息根據(jù)來源，信息模型軟件設(shè)定危險信息報警系統(tǒng)，提取危險源數(shù)據(jù)分析，提出優(yōu)化模型措施并加以控制，使得建筑信息模型正常運轉(zhuǎn)（見圖1）。

圖1 危險源信息辨識控制及管理系統(tǒng)

2 基于BIM技術(shù)智慧工地的危險源分析作用

2.1 模型危險源可視化

BIM技術(shù)的可視化特點正是提供了建筑物整個生命周期的模型數(shù)據(jù)和圖像化的優(yōu)勢。例如，在開挖基坑過程中充滿各類危險源，BIM危險源數(shù)據(jù)庫便可以將危險源提前表明于可能發(fā)生危險的位置，從而使得建設(shè)的全過程中危險源得以被清晰地監(jiān)控掌握，這是智慧工地賴以發(fā)展的技術(shù)管理手段，以此融合各種先進技術(shù)把握建設(shè)施工的前進方向。

2.2 減少施工危險

智慧工地可以在施工過程中通過階段信息保障施工的安全性，排除施工過程可能出現(xiàn)的危險源，通過科學(xué)化的指揮和問題反饋，達到工地問題的實時解決，保障施工進展的安全性和可行性，高效地對危險源預(yù)警進行反饋處理。

2.3 控制施工成本

建設(shè)公司可以通過BIM技術(shù)的監(jiān)管及二次開發(fā)的項目經(jīng)濟管理軟件進行成本提前預(yù)算，更加需要減少危險源事故發(fā)生來避免施工過程的不必要浪費，提高企業(yè)純經(jīng)濟收入，從而加強把控成本管理措施，提高行業(yè)經(jīng)濟收益，促進行業(yè)良性發(fā)展。

3 危險源管理系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 優(yōu)化質(zhì)量管理

建立BIM質(zhì)量管理體系，完善管理體系，加強安全措施管理，通過BIM模型的提前建立，進行質(zhì)量交流研討，將質(zhì)量的方方面面細致入微地分配給質(zhì)檢人員，實行負責(zé)人責(zé)任制，把握建筑信息屬性的安全性，全程監(jiān)管施工過程，減少危險源在各個施工階段的出現(xiàn)，在各個階段節(jié)點進行質(zhì)量控制，用技術(shù)來確保施工質(zhì)量，完成質(zhì)量的可靠性。結(jié)合信息模型以及各方面的危險源數(shù)據(jù)信息把控施工現(xiàn)場的質(zhì)量，對整個過程的質(zhì)量評估進行把關(guān)。

3.2 優(yōu)化成本管理

項目進行之前便可以通過BIM技術(shù)來進行成本預(yù)算，做到階段成本的實時控制，根據(jù)BIM技術(shù)模型大數(shù)據(jù)分析出工程量，利用危險源數(shù)據(jù)庫分析，大幅度減少安全事故的發(fā)生。從而使得項目能按原計劃進行專家組定額預(yù)算統(tǒng)計出總工程經(jīng)濟預(yù)算，同時優(yōu)化各項管理措施，從安全數(shù)據(jù)信息管理上控制各方面無用損耗，保證質(zhì)量同時降低危險源產(chǎn)生的成本，減少無效工期，優(yōu)化施工管理方案，提高企業(yè)效益。

3.3 優(yōu)化進度管理

通過BIM技術(shù)和二次開發(fā)施工策劃軟件，合理控制施工進度計劃，降低危險源影響進度的阻礙作用，保證工期的順利進行，組織各工種之間的協(xié)調(diào)合作，提前準備各個階段所需的材料，擬定后續(xù)工期的制定，動態(tài)地實時檢查進度進展，不斷更新危險源數(shù)據(jù)庫，并組織相關(guān)技術(shù)部門進行幫忙協(xié)助。合理地調(diào)配建筑資源，可依據(jù)BIM數(shù)據(jù)統(tǒng)籌的進展進行相關(guān)合理配置，對于進度安排需要計劃，安全數(shù)據(jù)的分析可以讓某一些重要的工序提前提上日程，為建筑工程的實施保駕護航，早作安排并進行相關(guān)調(diào)整，以保障項目進度的順暢。

3.4 優(yōu)化安全管理

BIM技術(shù)危險源數(shù)據(jù)模型可以用以研判施工過程的安全管理措施，制定安全施工規(guī)范，提高實操人員的安全意識，針對不同階段的安全信息加以調(diào)整規(guī)劃，在BIM模型中設(shè)立危險源信息并加以大力度宣傳，依據(jù)模型設(shè)置安全警告牌，定期安全檢查，實時更新模型危險源信息，以保證施工的安全性。

3.5 優(yōu)化監(jiān)管管理

通過BIM技術(shù)的階段化系統(tǒng)管理，加強對于工程建設(shè)環(huán)節(jié)的實時實地管理，保證在施工時建筑質(zhì)量可以符合建設(shè)要求，避免在工程建設(shè)中因忽視危險源的產(chǎn)生而造成工程重大損失，所以需要BIM技術(shù)數(shù)據(jù)來把控施工環(huán)節(jié)的監(jiān)管措施，每次施工的時候?qū)崟r向模型中注入施工數(shù)據(jù)，與危險源數(shù)據(jù)庫進行對比分析，讓安全數(shù)據(jù)滲透到施工的每個環(huán)節(jié)，讓數(shù)據(jù)幫助施工解決問題，代替人工起到更為深層的監(jiān)管作用，可以更加有效地解決部分施工中所存在的問題，更加系統(tǒng)對工程進度進行管控。

4 案例分析

某工程建筑正在建設(shè)圍護腳手架，由于施工方案不合理、施工人員專業(yè)知識不足以及施工信息存在局部性，導(dǎo)致傳統(tǒng)施工方法很難有效且及時地發(fā)現(xiàn)危險源。如果此時未能及時發(fā)現(xiàn)危險的嚴重性或忽略危險源的存在，這將會致使工程事故的發(fā)生。所以在BIM技術(shù)加入后，可以在第一時間得知危險源的數(shù)據(jù)信息，例如腳手架圍護缺失等信息，BIM模型上會導(dǎo)入數(shù)據(jù)進行分析，加入安全標(biāo)志標(biāo)識危險源位置信息，發(fā)出預(yù)警信息，通知相關(guān)管理人員前往處理危險源，優(yōu)化相關(guān)管理措施[7-8]。

使用與解決：在初期BIM數(shù)據(jù)采集時，應(yīng)對腳手架質(zhì)量及安裝設(shè)計進行詳細斟酌，并對相關(guān)施工程序及現(xiàn)場環(huán)境進行勘測規(guī)劃，對現(xiàn)場施工人員的措施應(yīng)處于實時監(jiān)管狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)隱藏的危險源并加以安全標(biāo)識，在BIM建筑模型上有對安全性的標(biāo)識，管理層人員可對此類標(biāo)識及時進行現(xiàn)場勘查并加以警示。例如，在施工過程中可以及時發(fā)現(xiàn)腳手架圍護措施缺失的危險，BIM模型上及時加入危險警示信號，通過信息共享，提醒各方工作人員避免危險的情況下及時提出解決危險的方案，督促監(jiān)管人員前往解決危險問題。

5 結(jié)束語

從BIM技術(shù)面世以來，為智慧工地增加了前所未有的潛在可能性，對危險源控制管理達到前所未有的高度。信息模型數(shù)據(jù)共享可以有利于各部門間的信息交流，以及能得到更多關(guān)于安全性的科學(xué)研判和更為恰當(dāng)?shù)氖┬写胧?，為智慧工地提供一個智能化、安全化的施工環(huán)境以及技術(shù)化的施工手段，實現(xiàn)了建筑項目管理方面的高效性。