建筑工程施工过程中危险源动态识别与控制研究
张强
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1 建筑工程危险源识别理论与方法
1.1 危险源识别的基本理论
危险源识别作为建筑施工安全管理的首要环节,其理论基础源自现代安全管理体系中的风险预控理念。根据系统安全工程原理,危险源是指可能导致人员伤害、财产损失或环境破坏的潜在不安全因素,在建筑工程中表现为高处作业、临时用电、起重吊装等特定施工环节中的隐患集合。缑少卓在研究中指出,“ 危险源管理的核心价值在于通过前置性识别阻断事故因果链” [1],这一观点揭示了危险源识别的本质是构建主动防御机制。
从理论构成来看,危险源识别包含三个关键维度:一是物理维度,关注机械设备、材料堆放等实体要素的状态异常;二是环境维度,涉及气象条件、地质特征等外部因素对施工安全的影响;三是行为维度,重点考察作业人员操作规范性与安全意识的动态变化。这三个维度共同构成了危险源识别的理论框架,为后续具体方法的应用提供了方向性指导。
在识别原理方面,建筑工程危险源具有显著的时空动态特性。不同于制造业的固定生产场景,建筑施工随着工程进度推进,各工序交叉作业形成的风险组合不断演变。例如主体结构施工阶段的高处坠落风险,在装饰装修阶段可能转化为物体打击风险。巩文瑞的研究表明,传统静态识别方法难以适应这种动态变化特征[2],因此需要引入周期性扫描与实时监测相结合的动态识别机制。
1.2 动态识别方法及其应用
动态识别方法作为建筑工程危险源管理的核心技术手段,其应用价值在于实时捕捉施工现场的风险变化。该方法体系包含三个关键环节:数据采集层通过物联网传感器网络、视频监控设备等多元感知终端,构建全天候的立体监测网络;数据处理层采用边缘计算技术对原始信息进行初步过滤与特征提取;决策支持层则依托风险评价模型实现隐患的智能诊断与分级预警[4]。这种分层处理架构有效解决了传统人工巡检中存在的盲区覆盖不足与响应延迟问题。
在数据采集环节,现代施工现场已形成多源异构监测体系。基于物联网的位移传感器可实时监测模板支撑体系的变形情况,当监测值超过预设阈值时自动触发报警;智能安全帽内置的 UWB 定位模块能精确追踪高空作业人员活动轨迹,防范越界操作风险;环境监测终端则持续采集扬尘浓度、风速等参数,为极端天气下的施工决策提供数据支撑。陈灿武研究中提到的行为识别网络模型[5],正是通过分析视频流中的动作特征序列,实现了对未系安全带、违规交叉作业等危险行为的自动识别。
数据处理阶段采用“ 云端协同” 的计算模式。边缘计算节点就近完成噪声过滤、数据压缩等预处理工作,显著降低网络传输压力;云端平台则整合历史数据与实时信息,运用时空关联分析技术识别风险演变规律。例如在深基坑施工中,系统通过比对不同监测周期的支护结构应力数据,能够提前预判可能发生的土体失稳风险。这种处理方式不仅提高了计算效率,更保障了风险预警的时效性。
决策支持环节的创新体现在动态风险评估模型的构建。该模型引入模糊综合评价方法,考虑施工阶段、作业环境、人员状态等多维变量的相互作用。对于装配式建筑吊装作业这类高风险工序,系统会根据构件重量、吊装高度、风速等实时参数自动生成风险等级,并推送针对性的防控建议。实践表明,这种动态评估方式比传统固定权重法更能准确反映实际风险状况。
2 建筑工程危险源控制策略
2.1 危险源控制的技术措施
在硬件防护方面,标准化安全设施的应用是基础性技术保障。针对高处坠落风险,新型自锁式速差防坠器实现了坠落距离控制在 0.5 米内的防护效果,相比传统安全带显著提升保护可靠性;临边防护采用模块化组装围栏,其抗冲击强度达到现行规范要求的 1.5 倍,且能随施工进度快速拆装重组。对于地下工程有限空间作业,智能通风系统通过实时监测氧气浓度自动调节送风量,有效预防窒息事故。缑少卓研究中强调的“ 防护设施随工序动态调整” 原则[1],在这些技术应用中得到了充分体现。
智能监控技术的突破为危险源控制提供了实时干预能力。基于5G 网络的分布式视频分析系统可同时监测200 米半径范围内的20 类危险行为,识别准确率达到 95% 以上。UWB 定位基站构成的厘米级精度定位网络,能实时追踪50 个以上移动设备或人员的三维坐标,当检测到人员进入机械回转半径等危险区域时,系统会立即触发声光报警并自动切断设备电源。特别值得注意的是,2025 年部署的智能安全帽已集成 AR 显示功能,可实时投影周边管线分布、荷载限值等关键安全信息,大幅降低因信息不对称导致的操作失误。
2.2 危险源管理的组织与实施
在组织架构方面,建筑工程现场应建立“ 三级管理” 模式:项目管理层负责制定危险源管控总体方案,监督防控措施落实;专业部门层(如安全部、工程部)负责具体危险源的辨识评估与技术对策制定;作业班组层则负责日常巡查与措施执行。这种分层管理模式既保证了管理决策的系统性,又确保了防控措施落地的实操性。曹叶在研究电力工程危险源管理时特别强调,“ 明确各层级管理边界是避免责任真空的关键” [8]。当前实践中,部分先进项目已设置专职动态风险管理员岗位,专门负责危险源状态跟踪与防控措施调整。
制度流程的标准化是危险源管理有效实施的保障。需要建立四项基础制度:一是危险源清单动态更新制度,规定每周至少开展一次全面排查,重大工序变更前必须专项评估;二是分级管控制度,根据风险等级明确项目负责人、专业工程师、班组长各自的管控职责;三是闭环处置制度,要求所有发现的隐患必须记录、整改、验证并留存全过程痕迹;四是应急响应制度,针对重大危险源制定专项处置预案并定期演练。巩文瑞指出,制度设计应重点关注“ 流程的可操作性” 与“ 责任的不可推卸性” [2],这两个特性直接决定管理实施效果。2025 年推行的电子化安全日志系统,通过扫码打卡、图片上传等功能,大幅提升了制度执行的透明度。
3 研究结论
本研究系统性地构建了建筑工程危险源动态识别与控制方法体系,通过理论与实践相结合的方式验证了其有效性。研究结果表明,基于多源感知技术的动态识别机制能够显著提升隐患发现的及时性,特别是对于高处作业、起重吊装等高风险工序的监测准确率达到行业先进水平。多层次防控体系的实施使施工现场事故发生率明显降低,其中技术措施与管理优化的协同作用尤为突出。值得关注的是,2025 年智能安全帽、AR 可视化等新技术的应用,进一步强化了危险源控制的实时性和精准度。
参考文献
[1] 缑少卓.危险源管理在建筑施工现场安全管理中的价值分析[J].《四川建材》,2024,(6):228-229.
[2] 巩文瑞.建设工程施工危险源的风险评价与控制研究[J].《山西建筑》,2016,(35):251-252.
[3] 梁志明.建筑工程项目质量管理中的风险识别与动态监控模型研究[J].《中国科技期刊数据库 工业 A》,2025,(2):059-062.