基于BIM 技术的建筑施工危险源动态辨识与双重预防机制研究

一、引言

近年来，建筑行业规模持续扩张，但安全事故频发成为行业发展的痛点。据相关统计，高处坠落、物体打击、坍塌等安全事故占比居高不下，传统依靠人工巡查、经验判断的危险源辨识与防控模式，已难以适应复杂多变的施工现场环境。BIM 技术作为建筑领域数字化转型的关键技术，凭借其强大的信息集成与可视化分析能力，为建筑施工安全管理开辟了新方向。将BIM 技术与双重预防机制相结合，实现危险源动态辨识与精准防控，对降低施工安全风险、保障人员生命财产安全具有重要意义。

二、BIM 技术核心功能及在施工安全管理中的应用优势

2.1 BIM 技术核心功能

BIM 技术以三维信息模型为载体，集成建筑全生命周期的几何、物理、性能等信息，具备信息集成性、可视化交互、施工过程模拟、数据协同共享等核心功能。其信息集成性可将设计、施工、运维等阶段的信息整合，为安全管理提供全面数据支持；可视化交互功能则能将抽象的施工图纸转化为直观模型，便于发现潜在安全隐患。

2.2 应用优势

与传统安全管理手段相比，BIM 技术在施工安全管理中优势显著。在危险源辨识环节，可通过模型可视化提前暴露设计缺陷与施工风险；在风险评估阶段，借助模拟功能对不同施工场景下的风险进行量化分析；在预防控制方面，实现多参与方信息实时共享，提升风险处置效率，弥补了传统方法信息孤立、动态响应不足的缺陷。

三、基于BIM 技术的建筑施工危险源动态辨识方法

3.1 全要素 BIM 模型构建

构建包含建筑结构、施工机械、临时设施、人员动线等全要素的 BIM模型。通过 Revit 等软件建立三维模型，将塔吊、物料提升机、脚手架等设备及临时通道、加工场地等设施精准建模，为危险源动态辨识提供基础。

3.2 多维度动态辨识路径

① 时间维度动态辨识：将 BIM 模型与施工进度计划（如 Project. 、Navisworks）关联，进行4D 施工进度模拟。在主体结构施工阶段，通过模拟不同施工时间节点，提前发现因进度安排不合理导致的交叉作业风险、高空作业防护滞后风险等。同时，结合历史施工数据与进度模拟结果，预测不同施工阶段的风险变化趋势，提前制定应对策略。 ② 空间维度动态辨识：利用BIM 模型的空间分析功能，对施工区域进行碰撞检测与净空分析。在机电安装阶段，检测管线安装与结构构件的碰撞隐患，以及设备运输通道的空间限制风险。此外，通过建立空间安全距离标准库，自动识别人员活动区域与危险设备、材料堆放区域的安全隐患，保障施工人员安全。 ③ 数据驱动动态辨识：融合物联网（IoT）与 BIM 技术，在施工现场部署传感器（如倾斜传感器、位移传感器、环境监测传感器）。当塔吊倾斜角度传感器数据异常时，BIM 系统自动定位风险塔吊，通过颜色标注、弹窗报警等方式，实现危险源实时预警。进一步结合人工智能算法，对传感器采集的海量数据进行深度分析，挖掘潜在风险因素，提升危险源辨识的准确性与前瞻性。同时，引入数字孪生技术，将物理施工现场实时映射到虚拟BIM 模型中，实现对施工环境的全方位、动态化监测与危险源辨识。

四、基于BIM 技术的双重预防机制构建与实施

4.1 风险分级管控体系

风险分级管控体系是双重预防机制的重要基础，依托 BIM 技术的强大功能，可实现对建筑施工安全风险的精准分级与有效管控。首先，在风险单元划分环节，基于 BIM 模型所包含的施工区域、工艺、设备等丰富信息，按照功能、施工流程等逻辑，将整个施工项目细致划分为多个风险单元。例如，在核电站建设中，安全管理人员和施工管理人员可借助 BIM技术，对核岛基础施工等单元细分后进行隐患排查。如在模板支撑体系搭建中，对照模型标注标准检查，发现立杆间距等问题实时上传，系统生成整改任务，实现闭环治理，体现 BIM 技术在核电施工安全管理中的应用。在风险评估阶段，采用 LEC 风险评价法，结合 BIM 模型提供的详细数据进行量化评估。以核电站核岛基坑施工风险单元为例，BIM 模型中整合了厂址地质勘察数据、钢板桩支护结构设计参数等信息，通过 LEC 法对坍塌风险进行评估时，可依据模型数据准确确定事故发生的可能性（L）、暴露于危险环境的频繁程度（E）以及事故后果的严重程度（C），进而计算出风险值，明确风险等级。对于评估出的高风险单元，在 BIM 模型中利用其可视化标注功能，清晰标记出防护设施的设置要求，如防护栏杆的高度、间距，安全网的悬挂位置等；同时，将详细的施工操作规范以链接或注释的形式附着在模型对应位置，方便施工人员随时查阅。通过 BIM 的三维可视化交底功能，以动态演示的方式向施工人员直观展示施工流程和安全要点，确保施工操作规范统一。对于中低风险单元，则制定定期的模型复查计划，设定合理的复查周期，及时更新风险状态，以便根据实际情况调整管控措施。

4.2 隐患排查治理体系

隐患排查治理体系是双重预防机制的关键环节，借助 BIM 技术实现了隐患排查治理的智能化与规范化。在智能排查流程设计方面，基于 BIM模型制定科学合理的隐患排查路线与详细标准。利用 BIM 模型的空间导航功能，规划出最优化的排查路径，确保检查人员能够高效、全面地覆盖所有施工区域。通过项目现有双重预防机制 APP，在移动端进行部署，检查人员在施工现场通过扫描二维码，即可快速调取对应位置的 BIM 模型信息，对照预先设定的排查标准进行检查。检查过程中，可实时采集隐患信息，包括隐患的具体位置、类型、详细描述，并拍摄高清照片，通过移动端应用直接上传至 BIM 管理平台，使隐患信息与 BIM 模型精准关联，实现隐患信息的实时共享与高效传递。在闭环治理机制建设上，BIM 管理平台发挥着核心作用。平台自动建立完善的隐患数据库，对收集到的隐患信息进行分类整理、编号存档。根据隐患的严重程度和类型，自动生成整改任务单，并将任务精准分配给相应的责任人，同时设定明确的整改期限和提醒机制。整改责任人在完成整改工作后，通过平台及时反馈整改情况，上传整改后的照片和详细说明。检查人员再次通过 BIM 模型对整改区域进行复查，对比整改前后的模型状态和现场实际情况，确认隐患是否得到彻底消除。只有当检查人员审核通过后，该隐患才会在系统中标记为已关闭，形成“排查 - 整改 - 复查”的完整闭环管理。通过这一体系，可有效避免隐患整改过程中的遗漏和拖延，大幅提升隐患治理的效率和质量。

五、结论与展望

本研究表明，基于 BIM 技术的建筑施工危险源动态辨识与双重预防机制，能够显著提升施工安全管理的智能化与精细化水平。然而，当前技术应用仍面临多源数据融合难度大、标准体系不完善等问题。未来需加强BIM 与人工智能、大数据等技术的深度融合，完善行业应用标准，推动建筑施工安全管理向智能化、数字化方向持续发展。

参考文献：

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