芻議BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用

田野 韓世權(quán)

中交第一公路工程局集團有限公司總承包經(jīng)營分公司 北京 1 0 0 0 2 4

1 建筑施工安全管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的意義

在現(xiàn)階段的建筑工程中包含了大量的高難度技術(shù)以及復(fù)雜的工藝和各種各樣的交叉性作業(yè)等，給建筑工程的施工增加了很大的難度，同時也給建筑工程的施工安全帶來了極大的挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)可以通過三維數(shù)字設(shè)計以及可視化的多位數(shù)字建筑模型來進行建筑工程各方面施工的模擬，該施工模擬完全是根據(jù)建筑工程施工設(shè)計圖紙進行，依據(jù)相關(guān)的施工技術(shù)以及施工方案在計算機上對預(yù)計進行的建筑施工進行全方位的模擬施工，而且可以將相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字模型，從而更加真實具體的將施工的各個環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出來，在進行模擬施工過程中相關(guān)的技術(shù)人員通過分析可以有效的找出施工設(shè)計中存在的問題，從而進行合理的改善，同時也可以通過各個環(huán)節(jié)的模擬進行施工設(shè)備、施工材料進場以及施工現(xiàn)場員工分配和機械排班等方面工作的安排，使各線工作都能夠有效進行的同時實現(xiàn)更加科學(xué)合理經(jīng)濟的效果[1]。另外可以將數(shù)碼設(shè)備與BIM技術(shù)有效的結(jié)合，構(gòu)建施工現(xiàn)場的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，這樣就可以更加精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的問題并進行及時的處理，可以大大提高建筑工程施工的安全。由此可見BIM技術(shù)在現(xiàn)階段的發(fā)展中通過合理的運用可以有效的實現(xiàn)建筑工程數(shù)字化信息化的管理，而且就目前的發(fā)展?fàn)顩r來看其發(fā)展前景十分可觀。

2 BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑施工安全管理體系

在建筑工程的施工過程中施工安全問題是影響施工質(zhì)量以及工程進展的最關(guān)鍵因素，而且面對逐漸復(fù)雜化的現(xiàn)代化建筑施工中存在的安全風(fēng)險系數(shù)也越來越大，要想提高建筑工程的施工安全水平構(gòu)建科學(xué)的施工安全管理體系至關(guān)重要，科學(xué)有效的安全管理體系可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)在建筑施工可能會出現(xiàn)的危險，從而有效的采取相關(guān)的防范措施進行防范和處理。而BIM技術(shù)具有數(shù)字化、可視化、全面化以及可操作化等方面的優(yōu)勢，充分的應(yīng)用BIM技術(shù)并有效的結(jié)合計算機技術(shù)來構(gòu)建建筑施工安全管理體系對于排除危險源保證建筑工程施工安全具有重要意義。以下具體介紹BIM技術(shù)在建筑施工安全管理體系構(gòu)建中的應(yīng)用：

2.1.1 應(yīng)用BIM技術(shù)有效識別危害因素

在建筑工程中由于設(shè)計階段是由多個設(shè)計團隊共同完成，而且對于建筑工程的施工安全來說影響因素眾多，所以常常會存在一些隱藏的危害因素難以發(fā)現(xiàn)給實際的施工造成一定的安全影響。通過BIM技術(shù)構(gòu)建的建筑施工模擬系統(tǒng)不僅將所有相關(guān)參數(shù)進行了數(shù)字模型的構(gòu)建，而且也包含了所以施工計劃的全部活動，這樣可以通過BIM技術(shù)構(gòu)建的4D模型有效的發(fā)現(xiàn)實際施工中存在的因此危害因素，對于針對性的提前防范以及相應(yīng)的處理解決提供有效的依據(jù)。

2.1.2 應(yīng)用BIM技術(shù)進行危險區(qū)域的劃分

由于建筑施工是一個動態(tài)的過程，所以可以利用BIM技術(shù)進行施工的動態(tài)模擬，并在模擬的過程中通過對各種危險源的有效識別對建筑工程的各個施工階段進行危險程度的劃分，與此同時將相應(yīng)的結(jié)果進行反饋并在模型截面進行標(biāo)注，以此來實現(xiàn)實際建筑施工現(xiàn)成的施工指導(dǎo)[2]。根據(jù)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)進行不同危險程度區(qū)域特殊施工活動的禁止，通過有效的減少能夠造成安全事故發(fā)生的施工活動來提高建筑施工的安全水平。

2.1.3 應(yīng)用BIM技術(shù)進行施工空間沖突管理

現(xiàn)階段的建筑工程施工現(xiàn)場中通常都是不同的工種在同一個空間中進行同時作業(yè)，就會因同一空間內(nèi)不同工種的工作沖突而造成不同程度施工安全事故的發(fā)生，另外在施工現(xiàn)場中還有很多施工設(shè)備以及施工材料，再加上施工人員的穿梭作業(yè)也會造成一定的沖突事故的發(fā)生，所以對于有效的進行以上內(nèi)容和環(huán)節(jié)的安排不僅可以讓施工現(xiàn)場工作更加有序，還可以避免因安全事故及相互沖突造成的工期延長以及經(jīng)濟損失。BIM技術(shù)一方面可以通過靜態(tài)模型來進行建筑工程設(shè)計上的沖突檢查，同時BIM技術(shù)也可以有效的構(gòu)建動態(tài)施工模擬并通過其可視性來進行施工各個環(huán)節(jié)的觀察，從而合理的進行施工現(xiàn)場設(shè)備以及材料和施工人員的安排管理，有效解決了施工現(xiàn)場施工過程中的沖突問題，也降低了安全事故的發(fā)生率。

2.1.4 應(yīng)用BIM技術(shù)制定相應(yīng)的安全措施

通過應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建施工安全管理系統(tǒng)，在識別出一定的危險源或者發(fā)現(xiàn)安全隱患以及問題時，該系統(tǒng)會自動的根據(jù)所識別的危險類型提出相應(yīng)的安全措施來有效的解決相關(guān)危險問題或者對其進行預(yù)防，從而實現(xiàn)為建筑工程施工提供安全保障。這些安全措施都是來源于SOPS中，它是由專業(yè)的安全人員以安全專項方案為基礎(chǔ)為BIM安全管理平臺特意制定，而且在實際應(yīng)用過程中還可以在施工進展的同時根據(jù)施工需要來進行不斷的更新。

2.1.5 應(yīng)用BIM技術(shù)進行安全監(jiān)控

實行建筑工程施工現(xiàn)場的實時監(jiān)控對于掌握工程施工進度以及了解施工現(xiàn)場情況非常重要，而通過應(yīng)用BIM技術(shù)再結(jié)合現(xiàn)代化的計算機信息技術(shù)來進行建筑工程施工現(xiàn)場的數(shù)字化監(jiān)控，不僅可以全面的了解建筑工程的進展情況，而且對于施工現(xiàn)場的一些具體信息也可以通過數(shù)字化監(jiān)控得到全面而精準(zhǔn)的掌控，同時BIM技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)控體系也具有共享性，可以實現(xiàn)施工單位以及建設(shè)單位和相關(guān)的監(jiān)理部門等共同進行相關(guān)的施工管理工作，也能夠為各個參與方的溝通提供有效的依據(jù)[3]。在進行施工現(xiàn)場數(shù)字化監(jiān)控的過程中，還可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)進行安全活動的預(yù)期完成度與實際完成度的對比，從而有效的對建筑工程的施工計劃進行調(diào)整來提高施工安全水平。

2.1.6 應(yīng)用BIM技術(shù)進行數(shù)字化安全培訓(xùn)

對于施工人員的安全培訓(xùn)工作也是建筑工程施工中的一項重要的工作，做好安全培訓(xùn)讓施工人員掌握相關(guān)的安全技能提高安全意識可以有效的保障建筑工程的施工安全。在施工單位傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)中多數(shù)都是根據(jù)一些安全案例結(jié)合二維圖形講解培訓(xùn)，還有的單位會讓施工人員現(xiàn)場操作進行培訓(xùn)等等，但是這些培訓(xùn)方法都不具備充分的可視性，培訓(xùn)效果也是十分有限。在進行建筑施工安全管理中有效的應(yīng)用BIM技術(shù)不僅可以通過多為模型以及具體的數(shù)據(jù)模型來解決實際施工中存在的安全問題，同時這些具有高度可視性以及數(shù)字化多維模型運用到施工人員的培訓(xùn)當(dāng)中可以幫助施工人員充分的了解和掌握相關(guān)的安全施工內(nèi)容，不僅可以充分利用資源降低培訓(xùn)成本，同時相對于傳統(tǒng)培訓(xùn)方法來說培訓(xùn)效果也有明顯提高。

2.2 BIM技術(shù)在高處墜落事故防范中的應(yīng)用

現(xiàn)代建筑工程中高層建筑越來越多，高處作業(yè)發(fā)生的墜落事件也屢屢發(fā)生，相關(guān)規(guī)定已經(jīng)將高處墜落定性為建筑施工中的第一大傷害，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計在建筑工程中發(fā)生高處墜落的事故占所有安全事故的一半以上，位列施工事故排行榜第一，通過對建筑工程施工過程中發(fā)生高處墜落事故的原因統(tǒng)計分析后看到，通常情況下發(fā)生高處墜落的原因都是在沒有完全建成的臨邊、洞口以及樓梯、電梯井和天窗等處沒有做好充足的安全防護措施。

由于施工現(xiàn)場范圍大并且非常復(fù)雜，即便知道高處墜落事故發(fā)生的原因也無法做到全面的控制，在以往采取的相關(guān)防范措施下還是市場發(fā)生此類事故，因此可以通過以上建筑工程施工安全管理體系中充分應(yīng)用BIM技術(shù)來實現(xiàn)對施工中高處作業(yè)加強安全管理，具體的管理措施如下：

（1）相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)建筑工程的相關(guān)信息資料對建筑工程高處施工作業(yè)進行針對性的安全專項方案設(shè)計，并充分的利用BIM技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成多位數(shù)字模型進行施工模擬。

（2）在施工模擬的過程中進行各個樓層空間結(jié)構(gòu)的有效分析，從而識別出存在一定安全隱患的洞口，并制定出相應(yīng)的防范措施進行處理，提高危險洞口的安全系數(shù)。

（3）將相關(guān)的防護措施的安裝以及拆卸等工作在時間上的安排要同步到4D模擬中，這樣可以為防護工作的順利開展提供保障。

（4）在進行建筑工程施工之前要將該數(shù)字化模擬施工加入到員工安全培訓(xùn)當(dāng)中，讓施工人員對各個存在安全隱患的洞口能有個提前了解，在有相關(guān)防護措施的基礎(chǔ)上也能小心施工。

（5）一切工作做好后還要通過數(shù)字化實時監(jiān)控系統(tǒng)進行高處作業(yè)的監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)狀況及時處理，有效的防止高處墜落事故的發(fā)生。

而以上所屬內(nèi)容全部都在寧波市奉化區(qū)城市轉(zhuǎn)型示范區(qū)綜合開發(fā)項目市政道路起步工程-順浦路、山隍路等四項工程設(shè)計采購施工（EPC）總承包項目的方欣路奉心湖鋼拱大橋和寧波市奉化區(qū)科普中心的施工中得到了完美的體現(xiàn)。本項目進場之初就引用了BIM技術(shù)，并專門的培養(yǎng)了一批BIM技術(shù)人員，在項目建設(shè)的全過程中，特別是鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，全部都是BIM先行，并最終也得到了項目完工零事故的好結(jié)果。

3 結(jié)語

目前我國建筑業(yè)雖有了很大程度的發(fā)展，但在施工環(huán)節(jié)不斷增加以及不斷復(fù)雜化的基礎(chǔ)上給建筑工程施工的安全也提高了一定的風(fēng)險，傳統(tǒng)意義上的控制已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的建筑施工安全管理的需求，所以根據(jù)建筑工程施工事故的特點進行BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的相關(guān)應(yīng)用探討，通過BIM技術(shù)的多維數(shù)字模型以及可視化、全面化等優(yōu)勢有效的提高了建筑工程施工的安全管理質(zhì)量，無論是對建筑工程的施工進展還是施工安全人員安全的保障都具有重要的意義。