郭廷杰,鄭志惠,吳志銘
(1.廈門特房建設(shè)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)
工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的職業(yè)災害與意外傷亡數(shù)量長年居高不下,造成的人身傷害和財產(chǎn)損失更對國家、社會、企業(yè)、家庭等造成了直接影響。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國正處在建筑工業(yè)化、城鎮(zhèn)化持續(xù)推進的過程中,生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模不斷擴大,傳統(tǒng)和新型生產(chǎn)經(jīng)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(yè)。施工危險源是安全事故的根本原因,如何有效對安全生產(chǎn)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(nèi)行業(yè)領(lǐng)域?qū)<夜餐Φ哪繕?。近年來,建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)技術(shù)已成為建筑產(chǎn)業(yè)信息化最熱門的應(yīng)用技術(shù),因此,研究基于BIM技術(shù)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(chǎn)的信息化管理與方法的應(yīng)用。
2016年12 月,我國出臺的《中共中央國務(wù)院關(guān)于推進安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的意見》提出了加強安全基礎(chǔ)保障能力建設(shè)的內(nèi)容,即強調(diào)引導企業(yè)集聚發(fā)展災害防治、預測預警、檢測監(jiān)控、個體防護、應(yīng)急處置、安全文化等技術(shù)、裝備和服務(wù)產(chǎn)業(yè)。因此,應(yīng)通過信息化技術(shù)對施工危險源進行管理,改變傳統(tǒng)的安全管理方式,帶來可觀社會與經(jīng)濟效益。
目前,已經(jīng)有許多有關(guān)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(xù)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(fā)達到安全標示功能的研究[3]。安全管理的信息化建設(shè),是指企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營活動中利用先進的通信手段、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要通過對軟件資源的開發(fā),實現(xiàn)對項目與管理制度的實施、發(fā)展和應(yīng)用,為提高企業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供科學與信息化的依據(jù)[4],反映了安全施工危險源信息化管理的必要性與發(fā)展趨勢。
施工現(xiàn)場的危險源主要包括:(1)人員:指建筑施工作業(yè)人員、管理人員及技術(shù)人員的不安全行為、意識及技術(shù)水平;(2)機具設(shè)備:指建筑施工過程中使用的處于危險狀態(tài)的設(shè)備、工具及器械等;(3)材料:建筑施工過程中半成品、構(gòu)配件及?;返牟话踩\輸、儲存、使用狀態(tài)等;(4)環(huán)境:建筑施工過程中存在的不良自然環(huán)境。
危險源的形態(tài)可分成靜態(tài)固定危險源以及動態(tài)隨機危險源。靜態(tài)固定危險源系指在建筑施工現(xiàn)場的外在環(huán)境條件固定不變或危險性可控狀態(tài)下,獲得實時監(jiān)控的危險源;動態(tài)隨機危險源系指建筑施工現(xiàn)場外在條件動態(tài)變化狀態(tài)下,隨著時間與空間的變化而隨機突發(fā)的危險源。綜合上述,建筑工程施工危險源的本質(zhì)與特性可區(qū)分為靜態(tài)與動態(tài)2種性質(zhì),并且通過人、機、料、環(huán)等現(xiàn)場施工條件穿插交疊,產(chǎn)生新的組合進而形成影響安全因素的施工危險源。
由于建筑工程施工危險源數(shù)量眾多,且隨著工程項目的推進亦呈現(xiàn)動態(tài)變化的特點。因此,通過建筑信息模型BIM技術(shù)對工程項目的數(shù)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(shù)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(gòu)件的空間形狀及尺寸信息;(2)材質(zhì)信息:主要是指該構(gòu)件在實際施工中應(yīng)用的材料信息;(3)高度信息:主要是指基于BIM模型,造成該構(gòu)件構(gòu)成危險源的豎向距離信息,是指地面標高0.0到該構(gòu)件底標高的凈高度;(4)位置信息:主要是指基于BIM模型,該構(gòu)件會產(chǎn)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(chǎn)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(shù)的屬性信息對應(yīng)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(yīng)的危險源可包括2m以上混凝土構(gòu)件開口或臨邊因未設(shè)置護欄而產(chǎn)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(gòu)件的尺寸或開口大小;材質(zhì)信息可包括易碎或易破壞材質(zhì);高度信息包括構(gòu)件具2m以上豎向高度;位置信息包括易產(chǎn)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(yè)對應(yīng)的危險源進行管理;其次,坍塌傷害類型對應(yīng)的危險源一般包括:混凝土結(jié)構(gòu)體施工過程澆筑超重或承載不均進而產(chǎn)生傷害,包括易產(chǎn)生坍塌的構(gòu)件尺寸的幾何信息、材質(zhì)信息以及對應(yīng)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(jié)構(gòu)體部份,但可以另行體現(xiàn)于BIM模型中,如以位置信息標注臨時用電開關(guān);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(xiàn)在BIM模型中以進行管理,而移動式機械本身存在動態(tài)使用性質(zhì),加上目前BIM模型不易體現(xiàn)與掌握各類移動式機械的類型,因此,現(xiàn)階段較無法針對BIM模型中對應(yīng)的危險源進行管理;最后,物體打擊對應(yīng)的危險源,多由于施工現(xiàn)場雜物掉落產(chǎn)生,無法于BIM模型中體現(xiàn),因此,只能靠施工現(xiàn)場提高對整潔程度的管理要求。
本文主要研究針對建筑混凝土施工作業(yè)常見的傷害類型以及所對應(yīng)的危險源,通過BIM技術(shù)中的信息屬性進行分析,探討基于BIM技術(shù)對施工危險源信息化管理的可行性以及所對應(yīng)的程度,從結(jié)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(shù)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。