基于BIM 技術(shù)的建筑安全管理研究

覃安松，張 超

（中建五局第三建設(shè)有限公司，湖南 長沙 410000）

1 BIM 技術(shù)在建筑工程安全管理中的特點(diǎn)

1.1 BIM 技術(shù)的應(yīng)用在建筑工程安全管理中具有可視性

對于當(dāng)前的建筑工程，大部分具有施工面積區(qū)域大，參建單位眾多，相關(guān)設(shè)施、材料、機(jī)械等涉及廣的特點(diǎn)。在進(jìn)行現(xiàn)場平面布置時(shí)，需要綜合考慮場地布置問題，以滿足現(xiàn)場各參建單位的施工需要。常規(guī)的平面布置圖，對于一些小的建筑工程還能勉強(qiáng)適應(yīng)，但對于一些大型的建筑工程，則存在一定的困難。此時(shí)采用BIM 技術(shù)，能夠很好地解決相關(guān)問題。根據(jù)軟件操作的需要，輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用三維建筑信息模型，能夠很好地將各種配套設(shè)施、場地分布情況、道路使用情況等，在軟件中顯現(xiàn)出來，并且都能夠準(zhǔn)確標(biāo)注出其所在的位置。對于現(xiàn)場的安全設(shè)施布置、安全防護(hù)、安全設(shè)施配置等，都能夠展現(xiàn)到屏幕中，現(xiàn)場安全管理人員可以通過可視化圖，快速準(zhǔn)確地制定好相應(yīng)的安全防護(hù)方案。BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)，在建筑工程安全管理中具有十分重要的作用，這是一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，也是優(yōu)點(diǎn)。

1.2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用在建筑工程安全管理中具有可模擬性

建筑工程在施工前，施工企業(yè)只能通過圖紙或者CAD 軟件的二維效果，對建筑工程的施工過程進(jìn)行研究，而且往往只是根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，概念性地進(jìn)行相應(yīng)的安全預(yù)案的制定和確定安全施工方案。這種概念性基本就是一種感官認(rèn)識，屬于傳統(tǒng)的建筑工程安全管理模式，只能粗略確定安全施工準(zhǔn)備工作、安全施工過程中的要點(diǎn)，安全施工后期可能出現(xiàn)問題。此種方法局限性太強(qiáng)，稍微疏忽或者想不到問題時(shí)，就會(huì)因?yàn)榭紤]不周全，而造成安全隱患，進(jìn)而造成安全事故的發(fā)生。鑒于此問題，當(dāng)BIM 技術(shù)應(yīng)用其中時(shí)，由于BIM 技術(shù)具有可模擬性的特點(diǎn)，在施工前將相應(yīng)的圖紙數(shù)據(jù)輸入到BIM 軟件后，通過其特有的功能，可以將整個(gè)施工全過程情況，通過科學(xué)的模擬，從而提前做好相應(yīng)的工作，保障建筑工程施工過程中的安全與穩(wěn)定。例如，吊籃安裝、深基坑支護(hù)等工作施工時(shí)，通過BIM 技術(shù)可模擬性的功能，將吊籃安裝，展示到屏幕上，安全管理人員通過三維立體的效果，可以很清楚地知曉吊籃安裝的布置要點(diǎn)、布置范圍，以及布置過程中出現(xiàn)一些安全隱患，從而根據(jù)模擬的隱患情況，正確地實(shí)施吊籃安裝措施，預(yù)防吊籃安裝違反安全操作規(guī)程等出現(xiàn)的安全隱患，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

1.3 BIM 技術(shù)的應(yīng)用中結(jié)合VR 技術(shù)使用，具有直觀性

VR 技術(shù)是指借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段。利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。BIM 技術(shù)在建筑工程安全管理中，如果結(jié)合VR 技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓現(xiàn)場的施工人員可以直觀感受到自己所要從事的建筑工程中安全措施是否合理。使用者只需要帶上VR 眼鏡便可以在虛擬的建筑工程中進(jìn)行施工，通過身臨其境的感覺，感受建筑工程安全防護(hù)的重要性，進(jìn)而增加自身的防護(hù)意識。由此可以很好地保障施工作業(yè)人員從思想上真正認(rèn)識安全隱患存在的可怕性，從而在建筑施工過程中，自覺按照安全防范要求進(jìn)行施工，進(jìn)而達(dá)到保障建筑工程安全管理的目的。這種直觀感受比通過現(xiàn)場的書本安全培訓(xùn)更加有效。所以說，BIM 技術(shù)與VR 技術(shù)的結(jié)合，使建筑工程安全管理更具有直觀性，是非常有效的現(xiàn)代化管理特點(diǎn)。

2 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的安全管理研究

設(shè)計(jì)階段是建筑工程的初始階段，也是全壽命周期的主要階段。在這個(gè)階段的建筑安全管理，主要是通過BIM 特有的大數(shù)據(jù)儲存功能，對相應(yīng)的安全隱患，在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行系統(tǒng)的研究和分析，將建筑安全管理在源頭進(jìn)行重點(diǎn)管控。

2.1 在工程設(shè)計(jì)確定階段消除和預(yù)防安全事故發(fā)生

在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)主的要求，將意向的方案導(dǎo)入BIM 模型中，通過BIM 獲取相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，然后與BIM 中儲存的相應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行比對，由此確定和識別其中的不安全因素；同時(shí)采用BIM 軟件設(shè)計(jì)和虛擬施工過程，依據(jù)設(shè)計(jì)檢查施工過程中是否存在不安全的隱患，并通過軟件的高亮等形式，對設(shè)計(jì)方案中的不安全因素進(jìn)行標(biāo)注，由此來確定方案是否可行。

2.2 在材料選用中進(jìn)行管理控制

建筑材料是建筑工程施工過程中的主要組成，也是建筑工程施工主要消耗能源。在當(dāng)前國家大力宣傳使用節(jié)能減排的政策下，設(shè)計(jì)人員在考慮新型建材時(shí)，往往缺乏對新型材料的安全性能的認(rèn)識。設(shè)計(jì)人員在確定相應(yīng)材料后，根據(jù)材料的相應(yīng)的參數(shù)，輸入BIM 軟件中，通過系統(tǒng)綜合比對，對設(shè)計(jì)中的新型建筑材料進(jìn)行標(biāo)注，利用BIM 技術(shù)演示建筑材料在不同部位的安全情況，由此確定安全因素，獲得新型建筑材料是否滿足安全要求?；诖?，可以看出，設(shè)計(jì)階段通過不同的方法，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行安全管理，起到了在設(shè)計(jì)立項(xiàng)階段的安全管理的作用，是值得去研究和探討的。

3 BIM 技術(shù)在施工階段的安全管理研究

施工階段是建筑工程施工的主要階段，也是時(shí)間最長的階段，由此所存在的安全問題也是最多的時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期的安全管理，由于涉及參建的單位眾多，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備和施工措施等繁多，所以建設(shè)工程各方需要進(jìn)行綜合的管理。

3.1 加強(qiáng)對建筑工程安全管理中人員BIM 技術(shù)的應(yīng)用

BIM 技術(shù)是一項(xiàng)新的軟件技術(shù)，也是建筑工程管理中的現(xiàn)代化軟件技術(shù)。其不同與其他的建筑工程軟件，由于其剛剛進(jìn)入中國建筑行業(yè)，相應(yīng)的管理應(yīng)用成為每一個(gè)建筑管理人員的一個(gè)挑戰(zhàn)。但是BIM 技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成為必然，必須勇于面對，才能很好地掌握和運(yùn)用。而安全管理人員要想在建筑工程安全管理中，利用BIM技術(shù)對建筑工程安全管理進(jìn)行實(shí)質(zhì)性應(yīng)用，必須求安全管理人員具備BIM 應(yīng)用的技術(shù)，只有這樣才能在建筑工程安全管理中，運(yùn)轉(zhuǎn)BIM 技術(shù)進(jìn)行行之有效的管理，否則就會(huì)形同虛設(shè)。所以在進(jìn)行建筑工程施工前，有必要對現(xiàn)場的安全管理人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)和引導(dǎo)，從而保障建筑工程安全管理的實(shí)質(zhì)性效果。

3.2 采取BIM 可視化管理技術(shù)進(jìn)行安全管理

可視化安全管理的前提是通過具有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場施工管理人員，根據(jù)自身的安全管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程施工的實(shí)際特點(diǎn)和規(guī)模，對施工現(xiàn)場的危險(xiǎn)隱情進(jìn)行有效的收集，而后通過BIM 技術(shù)對收集的危險(xiǎn)隱情信息，在軟件中進(jìn)行可視化演示，通過演示分析危險(xiǎn)隱情出現(xiàn)的原因，依據(jù)其原因采取相應(yīng)的對策和預(yù)防措施，以此來避免施工過程中出現(xiàn)安全事故。

3.3 利用BIM 技術(shù)合理分配施工空間

建筑工程具有空間復(fù)雜性，原因是其空間里集中了各種機(jī)械設(shè)備、不同材料和不同的專業(yè)施工作業(yè)人員等。由于這種空間復(fù)雜性，勢必造成工期調(diào)配、施工作業(yè)安排不合理等因素出現(xiàn)，從而引起各種沖突，進(jìn)而導(dǎo)致各種安全隱患的出現(xiàn)，造成建筑各方經(jīng)濟(jì)的損失。因此有必要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，提前合理地調(diào)配工地資源，實(shí)現(xiàn)施工場地空間的合理使用，有效提升施工工期的合理性，減少成本的損失，避免和預(yù)防安全事故的發(fā)生。BIM 技術(shù)可以有效優(yōu)化各種施工空間，很好地利用空間的價(jià)值，避免了各種因素的沖突，方便了安全管理，從而保障了施工過程中各項(xiàng)任務(wù)的完成。

3.4 有利于專項(xiàng)方案的安全管理

很多的大型建筑工程或者特殊工程，都需要進(jìn)行專項(xiàng)專家論證，以此保障專項(xiàng)工程的順利實(shí)施。BIM 技術(shù)可以根據(jù)自身的特點(diǎn)，通過相應(yīng)的信息集成輸入，確定專項(xiàng)方案的實(shí)施過程和管控，有利于對重點(diǎn)工程的安全防護(hù)，起到了關(guān)鍵性的作用。例如高層建筑的外腳手架施工過程，由于其屬于高層建筑安全防護(hù)的標(biāo)志性工程，在施工前將相關(guān)的信息輸入BIM 系統(tǒng)，并且設(shè)置重點(diǎn)危險(xiǎn)源，通過三維展示給每一位參與者，或者通過將BIM與專項(xiàng)施工方案相鏈接，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過程中外腳手架可能出現(xiàn)的各種問題，從而達(dá)到外腳手架專項(xiàng)方案的正確實(shí)施和管理，由此保障外腳手架施工作業(yè)人員安全的重要性。

4 BIM 技術(shù)在建設(shè)工程使用階段的安全管理研究

使用階段是建設(shè)工程投資獲取利益關(guān)鍵階段，也是建設(shè)工程投資者利益最大化的時(shí)期。此時(shí)期的安全管理，實(shí)際是對相應(yīng)設(shè)施的使用安全管理，這也是一個(gè)綜合性的管理模式。例如消防設(shè)施的使用安全管理，如果單純依靠傳統(tǒng)的管理模式進(jìn)行管理，不僅給人力和財(cái)力帶來一定量的投入，也給管理者帶來一些困難。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了實(shí)質(zhì)性的問題。BIM 技術(shù)可以通過事先輸入的消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù)，合成三維可視模式，利用三維可視模式，對建筑物內(nèi)部的不利點(diǎn)可能隨時(shí)出現(xiàn)的各種不安定因素進(jìn)行把控，達(dá)到對高層建筑物消防的及時(shí)預(yù)警、及時(shí)救援、及時(shí)疏散的有力保障。由此提高了建筑本身安全管理的高效性、準(zhǔn)確性，從而有力保障在事故出現(xiàn)前、事故出現(xiàn)中、事故出現(xiàn)后合理安全管理的能力，進(jìn)而保障建筑工程在使用階段的安全管理。

5 結(jié)束語

文章對BIM 技術(shù)在建筑工程安全管理進(jìn)行簡單的闡述。隨著BIM 技術(shù)的日益推廣和應(yīng)用，以及其自身技術(shù)的不斷完善，BIM 技術(shù)將在未來的建筑工程中發(fā)揮不可估量的作用。