基于BIM的施工現(xiàn)場安全管理

李 飛 李 偉 劉 昭 李 智

(1.長春工程學(xué)院，吉林 130021； 2.中國建筑科學(xué)研究院，北京 10013)

基于BIM的施工現(xiàn)場安全管理

李 飛1李 偉1劉 昭2李 智2

(1.長春工程學(xué)院，吉林 130021； 2.中國建筑科學(xué)研究院，北京 10013)

隨著建筑技術(shù)的日益進步，施工現(xiàn)場的安全問題一直面臨著巨大的挑戰(zhàn)。保障現(xiàn)場施工的安全是安全文明施工的需要也是保障施工人員切身利益的需要。本文主要分析了現(xiàn)階段施工現(xiàn)場主要面臨的安全問題，通過結(jié)合BIM技術(shù)，提出能夠解決現(xiàn)場問題的合理化方案。借助BIM技術(shù)在安全監(jiān)控流程、施工現(xiàn)場布置、復(fù)雜建筑安全施工等方面的優(yōu)勢，達到安全交底、危險源提前預(yù)防、完善安全管理流程，實時把控現(xiàn)場動態(tài)、施工現(xiàn)場合理布置的目的。

安全管理；BIM；施工現(xiàn)場

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2015.05.13

1 引言

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，異形復(fù)雜建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，為施工現(xiàn)場的安全管理帶來極大的挑戰(zhàn)。以往施工中仍然存在的一些建筑企業(yè)為了經(jīng)濟效益盲目的趕工期，壓縮安全投入的現(xiàn)象并沒有完全消除，以致安全生產(chǎn)無法得到根本保證。近幾年來，國家大力推行BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑行業(yè)特別是現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)的使用，如何借助BIM技術(shù)增強建筑施工企業(yè)的安全意識，改變傳統(tǒng)安全管理中容易出現(xiàn)安全問題、導(dǎo)致安全事故的方式方法是亟待解決的問題。

2 建筑工程施工現(xiàn)場面臨的主要問題

建筑業(yè)一直是高危產(chǎn)業(yè)，其安全事故發(fā)生率僅次于采礦業(yè)，高居第二位。雖然，國家近幾年加大了對安全生產(chǎn)的宣傳和執(zhí)法力度，在建筑業(yè)資質(zhì)考評中也逐步提高安全生產(chǎn)所占的比重，但是在仍然有一些建筑公司安全意識淡薄、操作流程不規(guī)范，這也就導(dǎo)致了近幾年安全生產(chǎn)事故頻發(fā)，僅2013年我國共發(fā)生建筑施工安全事故85起，死亡(失蹤)320人。

從上圖可以看出，我國每年的建筑施工事故并沒有隨著工藝技術(shù)的提升和安全意識的提高而發(fā)生太明顯的變化。相反，像超重傷害等在近幾年還出現(xiàn)增長的趨勢。像高空墜落和坍塌都是因為現(xiàn)場維護不到位，施工不規(guī)范造成的，既造成了生命財產(chǎn)損失，又拖延了施工工期。保障工人的生產(chǎn)工作安全，是建筑施工過程非常重要的部分，是萬萬不能被邊緣化、淡化的。

圖1 2014-2012年我國建筑施工事故主要事故類型分布表

圖2 2004-2012年我國建筑施工事故主要事故分布圖

2.1 監(jiān)控不到位，體系不完善

監(jiān)理單位在施工之前沒有能夠認真地對施工組織中關(guān)于安全預(yù)防措施、特殊部位安全施工措施進行審查。在施工過程中發(fā)現(xiàn)安全隱患不能及時的與施工方以及甲方進行溝通，在告知施工單位進行整改后也沒有持續(xù)地跟進，安全隱患沒有得到徹底地整改。在遇到施工方拒不整改或者整改不到位時，亦沒有采取強烈的措施，也沒有向當?shù)匕踩鞴懿块T進行匯報。

同時，施工現(xiàn)場的安全生產(chǎn)體系不完善，沒有形成良好的監(jiān)督體系，現(xiàn)場與辦公室的管理脫節(jié)。安全員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)安全問題后沒有和安全總監(jiān)或者安全組長進行有效地溝通，在沒有較高的專業(yè)水平和應(yīng)急能力的情況下倉促地進行整改，不能徹底的根除安全隱患。安全員在現(xiàn)場的例行檢查沒有良好的監(jiān)督機制，存在某些工作人員管理不到位、旁站不及時的現(xiàn)象。監(jiān)督和管理機制也不完善，沒有一個有效的獎罰機制，導(dǎo)致監(jiān)管人員懶散、工作積極性不高，起不到現(xiàn)場監(jiān)督的作用。在發(fā)生安全事故時，采取“踢皮球”的方式，逃避安全責任。

2.2 場地狹小，協(xié)調(diào)困難

隨著城市化的不斷發(fā)展，城市中心的一些破舊的居民房、棚戶區(qū)面臨著大面積的翻新重建，在這些地方進行施工難免會遇見場地狹小，各專業(yè)交錯進行，材料擺放不合理的情況，這就使得施工過程中不安全因素增多。在狹小的空間里集中大量的工人、材料、機械設(shè)備，如果出現(xiàn)施工方式不科學(xué)，極易造成安全事故。加之近年來，建筑物日趨復(fù)雜化，給施工也帶來了極大的挑戰(zhàn)。特別是在炎熱的夏季的進行施工的時候，場地狹小，天氣悶熱，容易造成工人疲勞，使體能和注意力都嚴重的下降，埋下安全隱患。

在施工過程中，需要不同的施工班組進行交流合作。不同的施工隊伍有著不同的安全教育文化背景，對安全的認知能力也不同，對安全管理事務(wù)往往存在著僥幸心理。安全班組的安全檢查和公司的檢查沒有深度融合，依然存在著檢查的時候緊，不檢查就放松的情況。施工現(xiàn)場的設(shè)備質(zhì)量也參差不齊，不同工人的使用能力也有著較大的區(qū)別。

2.3 建筑日趨復(fù)雜，安全教育沒有及時跟進

截止2014年5月，中國已建成高度超過300m的超高層25棟，高居世界第一，高度超過100m的摩天大樓更是接近3 000座。在不斷刷新建筑高度的同時，我們也意識到施工現(xiàn)場的管理也日趨復(fù)雜。一線的建筑工人往往是來自農(nóng)村的農(nóng)民工，本身受教育的程度也不高，傳統(tǒng)的安全施工教育已經(jīng)不能滿足在超高層上面進行作業(yè)，必須結(jié)合現(xiàn)有新技術(shù)，進行安全再教育，以滿足新背景下安全施工的需要。

由于復(fù)雜建筑的體量大，施工隊伍龐大，不同施工隊伍之間的溝通協(xié)調(diào)時刻考驗著現(xiàn)場施工人員。在立面以及平面施工復(fù)雜交叉的情況下，必須進行有效的協(xié)調(diào)，才能保證安全施工。

3 基于BIM的施工現(xiàn)場安全管理

BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。能將傳統(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)換成三維模型，使建筑物能夠以三維的形式展現(xiàn)出來，可以更直觀形象地指導(dǎo)施工。

3.1 安全交底，危險提前預(yù)防

以往的安全交底，往往只是安全負責人對現(xiàn)場工作人員耳提面命，工人的接受程度并不是很高。一些危險地段施工應(yīng)該注意的地方往往只是簡單地口頭描述，不能在現(xiàn)場工作人員的腦海中形成較深的印象，效果很差。結(jié)合BIM技術(shù)，可以將施工現(xiàn)場中的容易發(fā)生危險的地方進行標識，告知現(xiàn)場人員在此處施工的過程中應(yīng)該注意的問題，將安全施工方式方法進行展示。

圖3 施工現(xiàn)場的危險易發(fā)區(qū)域標記

圖4 基于BIM平臺的安全管理流程

通過現(xiàn)場的BIM工作室將危險源在模型上進行標記，安全員在現(xiàn)場指導(dǎo)施工時，可以上查看模型上對應(yīng)現(xiàn)場的位置，查看現(xiàn)場施工時應(yīng)注意的問題，對現(xiàn)場的施工人員操作不合理的地方進行調(diào)整，避免安全事故的發(fā)生。并且把現(xiàn)場圖片實時上傳到平臺服務(wù)器中，掛接在模型上和現(xiàn)場對應(yīng)的位置，讓項目管理人員能夠不親臨現(xiàn)場就能實時把握施工進度，查看現(xiàn)場的安全措施是否到位。

3.2 完善安全流程，危險實時把控

安全檢查要改變以往的溝通不順暢，落實不到位的情況。從安全員在現(xiàn)場進行例行檢查開始就應(yīng)該建立一個完整的安全體系，發(fā)現(xiàn)問題及時上報，安全組長或者安全總監(jiān)發(fā)現(xiàn)后立即做出批示，安全員指導(dǎo)現(xiàn)場進行整改。在引入BIM技術(shù)后在施工現(xiàn)場建立一個平臺，安全員、安全總監(jiān)以及項目經(jīng)理都可以依托這個平臺對現(xiàn)場進行管控，并且能將流程中產(chǎn)生的表格數(shù)據(jù)等以文檔的形式輸出，形成工作記錄。

從圖4可以看出，基于BIM平臺的現(xiàn)場安全管理實現(xiàn)了操作流程的規(guī)范，每個人各司其職，沒有疏漏。既可以依托檢查情況對工作人員進行工作考核，亦能實現(xiàn)現(xiàn)場的精細化管理，確保工程施工的順利進行,能夠擺脫以往溝通不順暢，信息閉塞的情況，發(fā)現(xiàn)情況后能夠及時有效地進行處理，從管理層到施工現(xiàn)場實現(xiàn)有效地銜接，杜絕以往檢查時突擊整改，不檢查時放松警惕的現(xiàn)象。

3.3 合理場地布置，營造安全施工環(huán)境

現(xiàn)在的施工現(xiàn)場的場地布置往往是編制投標文件的施工組織設(shè)計的時候，依據(jù)項目人員在工地多年的經(jīng)驗積累編制。在施工正式開始時是項目執(zhí)行人員根據(jù)施工現(xiàn)場的情況進行物料的擺放，隨著項目的進行，現(xiàn)在施工布置很有可能不能適應(yīng)施工的需要而必須進行二次搬運，造成人力物力的資源浪費，增加了施工成本。在使用BIM技術(shù)之后，可以在三維模式下依據(jù)施工組織設(shè)計和施工工序的要求，對施工現(xiàn)場的物料進行三維布置，從而減少二次搬運。

圖5 施工現(xiàn)場的三維布置

通過三維模擬出施工現(xiàn)場的場地布置，需要進行安全防護和安全警示的地方在模型中做好標記，提醒現(xiàn)場施工人員。在模型中標記出安全檢查需要重點查看的地方，切實保證施工現(xiàn)場的人員安全。像一些安全圍欄、標識牌、遮攔網(wǎng)等保證安全文明施工的設(shè)施在模型中進行相應(yīng)的建立，既能提醒工作人員安全施工，又能提高工作效率，起到事半功倍的效果。

4 結(jié)語

本文重點敘述了基于BIM對現(xiàn)在的施工現(xiàn)場安全文明施工的一些可行的措施，從提前預(yù)防、完善流程的角度對施工現(xiàn)場的安全進行把控，防微杜漸。將傳統(tǒng)的安全管理中常見的問題，通過新技術(shù)的引領(lǐng)找到解決之道。在安全控制上既能節(jié)省人力物力，也能在起到一定的參考借鑒作用。

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Construction Site Safety Management based on BIM

Li Fei1, Li Wei1, Liu Zhao2， Li Zhi2

(1.ChangchunInsitituteofTechnology,Jilin130021,China; 2.ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing10013,China)

With the advances in construction techniques，safety management of construction site is facing huge challenges. The safety of the construction site is essential for civilized construction and the interests of construction workers. This paper analyzes the security problems of the construction site, and based on BIM technology,an appropriate plan is proposed. With the advantages of BIM technology in security monitoring processes, construction site layout and other complex construction, security communication, hazard early prevention, safety management processes improvement, real-time on-site dynamic control and rational arrangement are realized.

Safety Management; BIM; Construction Site

國家科技支撐計劃課題(2014BAH25F03)

李飛(1990-)，男，碩士研究生。主要研究方向：BIM與建筑行業(yè)信息化。

TU714.2；TU17

A

1674-7461(2015)05-0074-04