BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用研究

【摘要】隨著現(xiàn)階段社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)也加大了一定的進步，在建筑工程施工當中，建筑施工安全管理工作就顯得非常重要。在這當中，應用BIM技術(shù)能很好的將自身優(yōu)勢顯現(xiàn)出來，在一定意義上對建筑施工安全管理起到很重要的作用。和傳統(tǒng)的建筑施工安全管理工作相比較，采用BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖこ坍斨兴嬖诘陌踩[患及時的發(fā)現(xiàn)和排除，從而保證建筑施工安全。另外，采用BIM技術(shù)，建筑施工安全人員可以應用三維動態(tài)模擬實施相應的安全工作，這樣能夠使得現(xiàn)場作業(yè)人員對于施工當中相應安全操作和注意事項等合理了解。因此，加強BIM技術(shù)的運用對建筑施工安全管理工作有著非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑施工；安全管理；應用

【中圖分類號】TU712

【文獻標識碼】A

近些年來，我國的建筑施工行業(yè)在飛速的發(fā)展，建筑施工的相關(guān)技術(shù)也進行了更新。BIM技術(shù)作為一種新興的科學技術(shù)，因其獨有的特點，逐漸得到了人們的重視。該技術(shù)也被廣泛的應用在建筑施工行業(yè)，特別是建筑施工安全管理中。本文也正是圍繞著BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用進行深入的研究。

1、BIM概述

BIM是Building、Information和 Modeling三個單詞的首字母組合，分別代表的是建筑、信息以及模型。BIM技術(shù)的基礎依然是三維的數(shù)字技術(shù)，但它在三維技術(shù)的基礎上，將各種各樣的建筑工程信息集成起來形成一個完整的工程模型，這個模型涵蓋了工程項目的所有數(shù)據(jù)和內(nèi)容。BIM技術(shù)是建筑工程上對數(shù)字技術(shù)的直接運用，它可以解決用軟件描述建筑工程這一難題，幫助工程設計和技術(shù)施工人員正確認識并分析建筑工程中的各類信息，為工程人員的協(xié)作提供了很好的基礎。此外，BIM技術(shù)還能夠進行數(shù)字化的設計和工程管理，提高了工程的效率，同時也控制了施工過程中的風險。BIM技術(shù)具有以下特點：（1）識別及判斷危險。在BIM技術(shù)的系統(tǒng)中，需要掌握各項內(nèi)容的相關(guān)信息，依據(jù)施工進度及管理調(diào)控方法，我們可以對活動類型及信息進行掌握，在已有系統(tǒng)的基礎之上建立4D的管理系統(tǒng)，這樣能對危險因素進行識別。（2）具有動態(tài)化的特點。各個信息之間相互聯(lián)系，如果其中一個參數(shù)發(fā)生改變，就會對整體格局產(chǎn)生影響，對整體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵性產(chǎn)生影響，這主要是因為BIM技術(shù)就是把許多真實信息集合起來的重要載體。所以，在對其應用的過程中，需要我們對動態(tài)輸入的網(wǎng)絡平臺進行建立，這樣有利于相關(guān)的管理人員動態(tài)化的檢測現(xiàn)場的操作，使建筑施工的安全性得到保證。（3）具有可視化的特點。在建設過程中，使用BIM技術(shù)建立模型具有十分重要的意義，它可以使設計者和建造者進行溝通。在BIM技術(shù)應用的過程中整個工程的實際施工也可以相互進行檢驗與校核，進而使施工安全事故的發(fā)生頻率得到降低。

2、建筑工程施工中安全管理的現(xiàn)狀

建筑工程的施工現(xiàn)場安全事故頻發(fā)，在施工的過程中，由于施工作業(yè)的復雜性，施工環(huán)境的多變性、施工人員的流動性及施工作業(yè)的連續(xù)性，工作人員的安全意識薄弱和現(xiàn)場防護的缺失，使得建筑施工中在安全管理方面存在著較多需要注意的地方。經(jīng)統(tǒng)計，造成施工人員傷亡的主要原因有機械傷害、高處墜落、物體打擊、坍塌及觸電等因素，我國的建筑安全依舊需要得到重視。假如工作人員對建筑工程施工現(xiàn)場的危險因素及危險源不能進行有效的控制，長久以往，就會大大的增加建筑施工過程中安全事故發(fā)生的頻率，給建筑單位的施工進度及施工效率造成一系列的影響，工作人員只有在建筑施工開始之前確定危險源的準確位置，并采取防護措施，才能夠有效防止問題出現(xiàn)。所以，進行建筑施工前的應對控制是建筑工程中一項重要的環(huán)節(jié)。但是，我國現(xiàn)如今的安全管理措施還是較為傳統(tǒng)，缺乏創(chuàng)新的意識，管理水平較低，一些建筑單位仍然按照傳統(tǒng)的安全管理手冊對施工現(xiàn)場的危險因素進行辨認及預防，或者借助設計圖紙來對施工現(xiàn)場進行對比、校核，導致建筑單位的管理效率較低。而傳統(tǒng)的安全管理模式也較為的復雜，因為傳統(tǒng)的二維平面安全設計較為的繁瑣，對于一些現(xiàn)場的管理人員及施工人員來說并不能準確的將其理解。再者，建筑施工安全管理人員工作經(jīng)驗的水平差異和施工現(xiàn)場的繁瑣多變性都會給建筑施工的安全管理工作的實施帶來一定的阻礙。所以，通過一種科學、有效的管理措施是當務之急。

3、BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用

3.1 規(guī)劃建設場地，使其實現(xiàn)立體化

在我國，由于人口密度過大，我國的二三線城市逐漸出現(xiàn)了建筑物密集化分布的趨勢。因為有限的土地資源，新建建筑的空間批復就會變得狹窄，這就為各個區(qū)域類型的設計布局帶來了不小的挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)的運用，可以有效的整和各類信息數(shù)據(jù)，避免空間位置上的誤差出現(xiàn)，進而高效的利用空間，達到科學的布置要求，營造良好的效果。

3.2 BIM模型介紹

BIM模型的建立主要包括在現(xiàn)有二維平面圖CAD圖紙數(shù)據(jù)支持下，結(jié)合具體的施工計劃方案共同作用下形成的，同時還涉及到時間信息等參數(shù)。另外，在其模型當中還包括對危險源的識別以及相應解決措施的制定，并將其內(nèi)容進行統(tǒng)一收集與整理，構(gòu)成危險源清單及其應對措施數(shù)據(jù)庫。另外在該模型的支持下對于安全培訓效果的提升還有著極為顯著的作用?；贐IM模型的支持下能夠準確分析出施工項目中存在的不足之處，從而對原有的施工安全計劃加以調(diào)整與優(yōu)化，在最大程度上保證施工項目的順利進行。在本文的論述過程中主要選擇 Revit 構(gòu)建相應的模型，具體來講，就是在中心數(shù)據(jù)庫的支持下對建筑模型進行信息儲存和編輯，其作用在于能夠更加清晰直觀的反映出項目各個階段以及各個過程、分部的變化情況。具體詳情 Revit 將內(nèi)部所涉及到的各個部分的信息數(shù)據(jù)加以統(tǒng)一收集并存儲，在此基礎上形成建筑模型數(shù)據(jù)庫可以參考圖1。

3.3 在建筑施工安全管理中進行4D施工模擬

隨著我國的經(jīng)濟逐步的發(fā)展，建筑單位的規(guī)模也在逐漸的擴大。在建筑工程施工過程中，工作人員一定要按照施工的每一個環(huán)節(jié)進行實施。所以，在實施的時候就應該確保每一個環(huán)節(jié)都要萬無一失，不然的話就要重做或者返工。長此以往，就會造成建筑單位的人、材、機大量的損失。所以，BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中進行4D模擬，能夠借助施工現(xiàn)場的3D模型與施工的進度鏈接來獲得資源及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，一步步的塑造建筑施工相關(guān)的4D模型，使施工的工作人員能夠互相交流與合作。并且將建筑工程施工方案內(nèi)的4D施工模型進行聯(lián)合，能夠最大程度的實現(xiàn)資源的合理配置，使建筑所用的原材料得到有效的減少，保證建筑施工過程中的科學性及穩(wěn)定性。

3.4 在建筑施工安全管理中進行三維碰撞檢查

在建筑工程施工的準備階段，設計人員要對施工前的管線位置進行相關(guān)設計，以防出現(xiàn)部件與部件之間出現(xiàn)相互碰撞的問題。在傳統(tǒng)的模式中，2D圖紙不能滿足碰撞檢查工作的相關(guān)要求及標準，經(jīng)常會出現(xiàn)遺漏、疏忽的問題。所以，通過借助BIM技術(shù)的可視化特點能夠開展三維碰撞檢驗，從而使建筑項目的設計更加的規(guī)范化，以防建筑工程在施工的過程中發(fā)生碰撞的情況，同時還能夠減少施工過程中出現(xiàn)返工問題的次數(shù)。除此之外，建筑施工人員也能夠運用BIM技術(shù)的碰撞功能來優(yōu)化3D結(jié)構(gòu)方案，進行建筑施工模擬試驗，以確保建筑施工的質(zhì)量水平。

3.5 培訓安全管理人員

在傳統(tǒng)建筑施工的安全培訓中，往往是采取做題考核和應急演練的方式進行管理人員的安全培訓。但是這種培訓方式過于僵化呆板，不僅會使培訓人員產(chǎn)生抵觸心理，在培訓過程中自我放松，影響培訓的質(zhì)量，而且這種安全培訓方式與實際是相對脫節(jié)的，即使是進行了安全事故的演練，也并不能夠很好的培養(yǎng)管理人員的應急能力和解決問題的能力。而對于建筑施工的安全管理人員來說，除了做好日常的安全監(jiān)督工作，及時有效的處置問題也是非常重要的。BIM技術(shù)的應用可以為安全管理人員的培訓提供一種新的思路。BIM技術(shù)可以將施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題進行模擬，轉(zhuǎn)換成可視化的3D立體圖像，使得建筑施工的安全管理人員可以對施工安全有更為直觀的理解。在培訓的過程中，使用了BIM技術(shù)之后，使得建筑施工安全管理的培訓變得更容易被培訓人員所接受，擺脫了以往傳統(tǒng)的培訓模式，使得建筑施工安全管理培訓的效率得到了有效的提高，培訓的質(zhì)量也有了顯著的提升。

3.6 識別危險因素

識別危險因素是建筑工程項目安全管理工作中一個非常重要的環(huán)節(jié)，通過危險因素的識別能夠有效加強對項目不同環(huán)節(jié)的安全控制力度。利用BIM技術(shù)可視化的優(yōu)勢搭建可視化模型，將整個建筑工程項目中關(guān)聯(lián)到的不同流程全面立體的進行展示，對其中存在的具有危險性的因素一一列舉，為后續(xù)安全管理工作的開展做好前期準備工作。在這個過程中，還需要圍繞危險因素借助BIM技術(shù)進行模擬施工，分析制定相應的控制措施，確保安全管理工作能夠有效開展，落到實處。

3.7 加強事故安全防護

首先，BIM技術(shù)可以根據(jù)收集到的信息對建筑施工可能出現(xiàn)問題的區(qū)域進行準確的預測，并設定醒目的標記進行提醒。其次，除了對未發(fā)生事故的區(qū)域進行預測標記之外，BIM技術(shù)還可以對已經(jīng)發(fā)生安全事故的區(qū)域設置有效的安全防護措施，進行“亡羊補牢”，將該區(qū)域以后發(fā)生事故的可能性降到最低，從而很好的保障建筑施工人員的人身安全。除了上述兩點之外，BIM技術(shù)還可以將建筑施工的安全防護措施寫進系統(tǒng)，并進行模型化。在虛擬環(huán)境下進行安全措施的模擬，對于不合適的安全設備進行增減拆除等，經(jīng)過多次優(yōu)化來達到最好的建筑施工安全管理的效果。同時，需要注意的是，BIM技術(shù)可以對建筑施工的安全管理人員進行實時的監(jiān)控，并能夠收集安全管理人員的操作數(shù)據(jù)，對管理人員的操作進行評判，發(fā)現(xiàn)操作問題可以進行及時的制止。

3.8 控制施工沖突

矛盾與沖突是施工過程中比較常見的一種安全隱患問題，這需要及時對存在的施工沖突做好調(diào)整，借助BIM技術(shù)分析在施工過程中可能存在的矛盾與沖突，通過模擬的形式進行演示，在分析研究中找到解決時間、空間等矛盾沖突的有效辦法，選擇制定最可行的施工流程，指導施工作業(yè)開展，有效降低安全事故的發(fā)生概率，規(guī)避安全事故發(fā)生可能造成的人員傷亡以及財產(chǎn)損失。

結(jié)語：

伴隨著越來越高的建筑施工安全事故頻率的發(fā)生，越來越多的人對建筑工程施工安全管理方面的問題投入了關(guān)注。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國建筑工程施工安全事故時有發(fā)生，這對人民群眾的生命健康安全產(chǎn)生了極大的威脅，與此同時，還對經(jīng)濟造成了極大的損失。我國為了降低建筑施工安全事故發(fā)生的概率，將BIM技術(shù)應用在建筑施工中，科學有效的管理建筑施工。通過對三維可視仿真模型的建立，結(jié)合施工的現(xiàn)場條件，宏觀調(diào)控建筑施工現(xiàn)場的布置及搭建，從而對建筑施工安全事故的發(fā)生頻率進行有效的控制。綜上所述，以上內(nèi)容就是對BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用研究的論述。

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作者簡介：

王式金，浙江省一建建設集團有限公司，浙江杭州。