李佳慧1 董晏丞2 撒占友3
1.青岛理工大学 山东青岛 266520；2.威海市城市开发投资有限公司 山东威海 264200；
3.青岛理工大学 山东青岛 266520
摘要：随着我国建筑行业的迅猛发展，人们对施工质量和安全管理的要求也越来越严格。为了及时发现建筑工程中存在的安全隐患，应加速对建筑工程危险源的管控。本文结合某大型Mall施工项目，基于BIM技术，首先用 Autodesk Revit 软件建立项目三维模型，建立Access危险源数据库，利用 LEC 法评价危险源并划分等级，利用RFID无线射频技术将现场实时监测数据反馈到BIM模型中，再利用Navisworks软件对建筑工程进行实时管理。可以实现建筑工程的安全模拟与可视化，对危险源信息管理、模拟碰撞与检查、实现技术交底、建筑工程信息存储与共享等，实现安全高效的建筑工程安全管理，降低安全风险和事故的发生率。
关键词：建筑工程危险源管理，Revit，Navisworks，施工模拟可视化管理
1 工程概况
某工程为餐饮娱乐住宅为一体的大型MALL，总建筑面积约为14万㎡。地上总建筑面积约8万㎡，地下有两层停车场。前面为商场后面高层为住宅，建筑面积大且环境复杂。
2.基于BIM技术的建筑工程危险源管理研究
建筑工程作业环境条件复杂，机械器具材料繁多，而且工作人员高温高空作业强度大，安全意识淡薄，极易产生安全事故。特别是基坑、脚手架、塔吊、临边洞口等地，容易发生高处坠落、坍塌等事故，造成人员伤亡。利用BIM技术对建筑工程进行危险源管理，可以提升工程的安全高效性。
2.1 Revit建模
Revit是一款三维信息数据化设计软件，是目前BIM技术中使用最普遍的建模软件之一。通过Revit建模，可以建立建筑结构模型和建筑信息模型，并集成危险源信息。结合 Revit，可以在施工前分析和可视化，从而避免不必要的危险，选取最佳的施工方案，还可以实现各专业间的信息共享与远程指导。
2.2 Navisworks漫游与碰撞检测
Autodesk Navisworks Manage可以快速审查项目中的冲突检查并详细记录。其中的Timeliner功能可以链接施工进度，进行施工全过程的动态模拟。利用信息传递提前进行施工场地的布置、管理材料的堆放、预演机械行进路线以及协调人员作业半径，从而实现虚拟环境下施工全过程的模拟。
2.3 危险源信息采集与管理
基于 BIM 技术的施工过程危险源识别是在已建立完善的三维模型的基础上进行的。首先建立Access危险源数据库，利用API接口，使数据信息库与BIM模型耦合，通过RFID无线射频技术与监控技术，确定人员所在的区域与时间，监测施工现场存在的危险源隐患点，利用LEC评价法对危险源进行等级划分，对于洞口临边等等级较低的区域，应及时采取防护措施，将材料、车辆工具等重新布置。将信息录入BIM系统以后，若评价等级在可控制范围之内，则可以投入建筑工程中使用。
3 工程应用
3.1 revit建模
利用Revit 软件，根据大型MALL的CAD图纸和施工实际图纸建立主体模型，建立Revit 样本文件和自定义族文件，建立建筑、结构、管线和机械模型，模型中包含各参数信息，如构件名称、类型、工程边界、材料性能、进度计划、作业机械分配、施工方案和人员投入、材料资源消耗、施工空间和机械路径需求信息等，利用“常规模型.rft”族样板创建需要用到的各部分结构族并设置相应的材质属性，从而在应对复杂结构时，可以快速高效地构建贴近现实的模型。最终形成BIM危险源信息模型。图1为某MALL的三维建筑模型。
图1 某MALL三维建筑模型
3.2 Navisworks碰撞检测与漫游
将Revit软件建立的”rvt”文件进行导出处理，利用Navisworks生成“nwc”文件；应用Navisworks软件中的Timeliner功能，链接模型，对建立好的模型进行全面的漫游检查，检查内容一般包括：构件、管线等碰撞检测，族、模型的规范性检测等。根据检查出的模型的不足，马上手动修改或根据插件自动优化，直至达到标准为止。图2为临边的漫游检查。利用Navisworks进行碰撞检测，主要检测构件之间是否存在穿插和相互重叠，人、机、环境安排是否合理，并生成检测报告，并同步在BIM危险源信息模型中，同时提交设计修改意见，在施工前预测和避免潜在的问题。图3为项目中水管的搭设图与优化图，在检测过程中，本着小管让大管、有压让无压、水管让桥架的原则，采用平移、下移或打弯的方式进行避让方法，对模型进行调整，保证项目施工顺畅，降低风险。
图3 管线优化对比图
3.3 建筑工程危险源评价与管理
在实际施工之前，通过对建筑工程中的危险源辨识，利用LEC安全评价法对基坑、脚手架、临边、洞口等危险部位进行评价，并划分危险等级做出相应的风险预警与处理。LEC安全评价法中的L是事故发生的可能性，E是人员暴露于危险环境中的频繁程度，C是事故可能造成的后果。D=L×E×C。D值越大，说明该系统危险性大，需要增加安全措施。下图为该MALL工程中对起重吊装、基坑等危险源数据库中的LEC风险评价表截取图。将危险源信息通过API接口链接到BIM模型中，根据监测数据，判断危险区域的等级，采取相应的防护措施。
图4 LEC风险评价表截取图
4 结论
基于某MALL工程，利用BIM技术系列软件Revit、Navisworks，结合Access、RFID技术，可以在检查工程的设计缺陷、及时发现危险源并采取措施，共享危险源信息等，可以根据现场状态及时反馈，能够实现对建筑工程从设计到运维全生命周期的危险源管理，提高危险源管理的效率，降低建筑工程安全事故发生率。
参考文献：
[1]严韦.基于BIM技术的施工现场危险源管理系统研究[M].上海应用技术大学.2016.
[2]陈丽娟.基于BIM技术的建筑施工危险源管理研究[M].西安工业大学.2017.
[3]李博，马云东.基于BIM技术的隧道基坑施工安全信息化管理及应用[J]大连交通大学学报.2017（3）.
[4]杨大帅.BIM技术在某群体工程施工安全管理中的应用研究[M].河北工程大学.2017.
[5]曹璐琳.基于BIM的建筑施工现场安全管理研究[M].南京林业大学.2017.
论文作者:李佳慧1,董晏丞2,撒占友3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
标签：危险源论文; 模型论文; 建筑工程论文; 技术论文; 信息论文; 工程论文; 基坑论文; 《防护工程》2018年第25期论文;