基于BIM的建筑工程施工安全管理研究

周小如

摘 要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異，建筑工程規(guī)模以及施工難度與日俱增，施工安全管理越來(lái)越受到重視，傳統(tǒng)的安全管理模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前施工安全管理需要。BIM技術(shù)的發(fā)展給建筑工程數(shù)字化管理提供了可能，它的可視化，可模擬性，協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)為施工企業(yè)安全管理提供了新的思路。本文基于筆者實(shí)踐相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)基于BIM的建筑工程施工安全管理進(jìn)行了簡(jiǎn)要探析，供同行參考。

關(guān)鍵詞：基于BIM；建筑工程施工；安全管理；研究

1 引言

BIM信息化技術(shù)以一個(gè)虛擬的建筑模型的形式，將信息工程中所需要的一些虛擬的信息呈現(xiàn)出來(lái)，它可以準(zhǔn)確的對(duì)建筑工程進(jìn)行分析和了解，讓建筑工程在管理的過(guò)程當(dāng)中更加的方便快捷。BIM技術(shù)可以適用于很多行業(yè)當(dāng)中，在建筑工程當(dāng)中BIM技術(shù)的應(yīng)用也是非常廣泛的，它有效地在建筑工程中，施工前的設(shè)計(jì)工作，施工工作以及施工完成之后的驗(yàn)收工作都提供了大大的便利。

2 BIM 技術(shù)在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

建筑工程施工安全計(jì)劃的一個(gè)非常重要的因素是在事故發(fā)生之前就將可能發(fā)生的危害以及可能產(chǎn)生的后果識(shí)別出來(lái)，以保證有充足的時(shí)間和合理的依據(jù)制定相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)劃和應(yīng)急措施。而傳統(tǒng)的建筑工程施工安全管理方式下，管理者很難實(shí)時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)安全狀況，加上建筑工程施工具有自身特殊性，比如人員、材料、各式各樣的施工機(jī)具比較集中，多工種立體交叉作業(yè)較多，高處作業(yè)多且勞動(dòng)強(qiáng)度大，建筑工人和建筑項(xiàng)目施工過(guò)程流動(dòng)性較強(qiáng)，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)往往存在較多安全隱患。

BIM技術(shù)不僅具備CAD的各項(xiàng)功能，包含各類(lèi)建筑和結(jié)構(gòu)信息，可輕松實(shí)現(xiàn)建筑物的3D仿真，還包含涉及整個(gè)項(xiàng)目生命周期的經(jīng)濟(jì)和管理信息，不僅可通過(guò)進(jìn)行施工模擬提前識(shí)別施工過(guò)程中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，還可建立4D模型+安全的模型將安全規(guī)則、安全規(guī)范、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與3D技術(shù)和虛擬施工相結(jié)合，在結(jié)構(gòu)清晰、易于使用、兼顧項(xiàng)目特有信息的模擬平臺(tái)上，管理者能夠更加直觀(guān)地了解項(xiàng)目動(dòng)態(tài)的施工過(guò)程，更為準(zhǔn)確地進(jìn)行危險(xiǎn)源識(shí)別和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)而制定更為合理的安全防范措施，從而提高決策水平。

3 建筑施工安全管理目前面臨的問(wèn)題

3.1 建筑工程具有唯一性和復(fù)雜性

建筑工程項(xiàng)目的唯一性表現(xiàn)在全世界沒(méi)有任何兩個(gè)建筑物是一模一樣的，通常建筑產(chǎn)品為了滿(mǎn)足各行各業(yè)的需要，形式，結(jié)構(gòu)，外觀(guān)和使用功能都有所不同，其所處地理位置，受到的外部條件也不盡相同，這就意味著建造者們以往積累的建造經(jīng)驗(yàn)不能完全照搬用于下一個(gè)建筑物的建造，以及它的復(fù)雜性，即表現(xiàn)為工程投資大，多專(zhuān)業(yè)綜合，項(xiàng)目參與方眾多，高科技含量大等等使得建筑工程的管理變得很困難。

3.2 施工周期長(zhǎng)，涉及面廣

建筑施工過(guò)程往往是需要長(zhǎng)期的，大量投入大量人力物力財(cái)力。在建筑產(chǎn)品施工過(guò)程中，涉及面廣，在有限的施工現(xiàn)場(chǎng)上往往集中多方參與人員共同進(jìn)行作業(yè)，在這么個(gè)狹小的作業(yè)空間中，各參與方想要按時(shí)保質(zhì)保量的完成作業(yè)，施工過(guò)程需要銜接配合，因此交叉作業(yè)情況很多，帶來(lái)許多安全隱患。

3.3 設(shè)備材料眾多，分布分散，管理難度大

建筑施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施，裝置，塔吊，井架，腳手架等設(shè)備材料多，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)存在許多安全隱患。手持移動(dòng)設(shè)備多，分布分散，使用廣泛，管理難度大。

3.4 人員素質(zhì)參次不齊

施工現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)伍人員大多是來(lái)自偏遠(yuǎn)山區(qū)或者農(nóng)村的外包工，受到的教育程度普遍不高，也沒(méi)有收到過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)有所欠缺，又因?yàn)檎麄€(gè)建筑從業(yè)人員流動(dòng)性較大，表現(xiàn)為施工隊(duì)伍的不穩(wěn)定，這也給施工安全管理帶來(lái)很大難題。

4 基于BIM施工企業(yè)的安全施工管理探究

4.1 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)空間優(yōu)化布置

現(xiàn)場(chǎng)施工空間可分為三種，建筑產(chǎn)品所占空間，施工過(guò)程空間和可用空間。建筑產(chǎn)品所占空間即屬于建筑物本身占用的空間，施工過(guò)程空間指建筑施工作業(yè)過(guò)程可以占用的部分空間，該空間包含，機(jī)械材料堆放區(qū)，工具設(shè)備區(qū)域，臨時(shí)區(qū)域，工人作業(yè)施工區(qū)等等；可用空間是指沒(méi)有被建造過(guò)程和建筑產(chǎn)品占用，并可以被利用起來(lái)的施工空間。其中的施工過(guò)程空間是建筑施工企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，該空間布置是否合理直接影響到施工作業(yè)能否安全有序進(jìn)行。傳統(tǒng)平面布置在二維圖紙上劃分和布置，具有一定的局限性，不能充分預(yù)見(jiàn)施工過(guò)程中的情況，難免有時(shí)間和空間上的沖突，從而造成不必要的損失。運(yùn)用BIM虛擬施工技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)空間優(yōu)化布置能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題，首先在BIM模型中設(shè)計(jì)施工平面布置圖，結(jié)合時(shí)間軸充分利用施工現(xiàn)場(chǎng)的空間，以及滿(mǎn)足施工流程要求。同時(shí)通過(guò)BIM施工過(guò)程模擬，可以檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置是否合理，在碰撞處進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，確保了各種材料設(shè)備能按計(jì)劃分期分批進(jìn)場(chǎng)，各施工隊(duì)伍有效銜接工作，避免了材料設(shè)備的二次搬運(yùn)以及工人的返工和等待時(shí)間，保證了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高效有序安全的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 安全培訓(xùn)與交底

未經(jīng)安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)的人員，不得上崗作業(yè)，我國(guó)對(duì)安全教育培訓(xùn)較為重視。就目前來(lái)講，我國(guó)建筑行業(yè)一線(xiàn)作業(yè)人員大多以農(nóng)名工為主，受教育程度普遍不高，安全意識(shí)比較薄弱，自身的接受能力也有限，然而隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的高層建筑，復(fù)雜異形建筑突現(xiàn)，使得施工操作作業(yè)變得更加困難和危險(xiǎn)，這就需要對(duì)這些人員進(jìn)行安全培訓(xùn)。傳統(tǒng)的培訓(xùn)和交底方式一般籠統(tǒng)的介紹和交代內(nèi)容，對(duì)于一些存在安全隱患的施工通常也是書(shū)面指出，沒(méi)有針對(duì)性，也不能起到充分的警示效果。利用BIM技術(shù)，可以通過(guò)可視化模型有針對(duì)性的講解現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)性大的地方，采用模型和講解相結(jié)合的方式。在立體模型中將危險(xiǎn)性分級(jí)別，不同危險(xiǎn)程度的構(gòu)建和施工工序周?chē)貌煌念伾右詤^(qū)分，來(lái)讓作業(yè)人員記憶深刻，當(dāng)現(xiàn)實(shí)作業(yè)時(shí)在接近或者操作這些危險(xiǎn)構(gòu)建和工序時(shí)會(huì)有警惕性，充分利用BIM技術(shù)可視化的優(yōu)勢(shì)，從而降低危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率。

4.3 優(yōu)化施工單位安全管理方法

許多施工單位通過(guò)安全員觀(guān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的方法進(jìn)行安全管理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行口頭教育和改正，這樣往往效率很低，較多的安全隱患也不易發(fā)現(xiàn)，通常安全員在觀(guān)測(cè)時(shí)候帶有主觀(guān)意志，不能準(zhǔn)確的對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)，達(dá)不到預(yù)期警示的效果，這樣的管理方式也不利于企業(yè)安全管理體系的建立和完善。基于BIM技術(shù)的安全管理可以將安全生產(chǎn)過(guò)程中所有安全管理事件記錄形成企業(yè)安全管理數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合BIM數(shù)據(jù)模型進(jìn)行安全培訓(xùn)和用于管理的其他用途。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，安全工程師可以通過(guò)分析建筑信息模型以及現(xiàn)場(chǎng)收集的相關(guān)信息組建該項(xiàng)目的BIM安全管理模型，提前識(shí)別出施工現(xiàn)場(chǎng)中的危險(xiǎn)源，將這些危險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)和分類(lèi)，部分由于施工期間管理的疏忽產(chǎn)生的危險(xiǎn)源將對(duì)相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行相應(yīng)的懲罰，同時(shí)發(fā)布安全預(yù)警和緊急處理方案，處理完之后對(duì)這些安全問(wèn)題總結(jié)分析，構(gòu)建企業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)和安全計(jì)劃應(yīng)急系統(tǒng)，形成企業(yè)安全管理模型，建立企業(yè)安全管理數(shù)據(jù)庫(kù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑信息化是當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，基于BIM技術(shù)可視化以及可模擬性等特點(diǎn)來(lái)對(duì)施工過(guò)程空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合BIM安全模型對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)和安全技術(shù)交底也將起到很好的效果，構(gòu)建工程項(xiàng)目管理信息庫(kù)以及建立BIM安全模型有利于施工企業(yè)對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)安全的控制，和構(gòu)建安全施工防護(hù)系統(tǒng)及安全計(jì)劃應(yīng)急系統(tǒng)，這將會(huì)大大提高施工企業(yè)安全管理的效率。使得企業(yè)更加容易能夠做到事前預(yù)警、事中監(jiān)控、事后總結(jié)，提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性和高效性，更好的保障了相關(guān)項(xiàng)目參與方的生命財(cái)產(chǎn)安全，不斷推動(dòng)著建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展與提升。

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