BIM技術在建筑施工安全管理中的應用研究

肖鵬

摘 要：隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，人們對建筑工程有了越來越多的要求，仔細觀察可以發(fā)現，在現實生活中超高層建筑、異形結構建筑備受人們關注。把BIM技術運用在建筑工程項目施工安全管理中可以為項目安全管理提供更多的思路、方法和技術支持，進而提高項目安全管理水平。管理模式的改善可以避免或者減少項目實施過程中的安全事故及其帶來的損失，進而促進建筑行業(yè)良好的發(fā)展，為社會帶來經濟效益。

關鍵詞：BIM技術;建筑設計;施工安全;管理研究

1 在建筑施工安全管理中BIM技術的優(yōu)勢

1.1? 可視性

在傳統(tǒng)的建筑施工設計中，人們會利用手繪圖紙、電子版圖紙等，對現場的施工進行調度安排。而在現代化的科技發(fā)展中BIM技術的出現，能夠大大提升建筑的可視化水平。工程師可以借助三維建筑信息模型，對施工現場進行合理的安全布置，能夠通過三維模型對施工現場的防護塔進行有效設置，這樣不僅可以提高工作效率，還能夠更好的確保建筑施工的安全性，為安全管理提供了很大幫助。

1.2? 模擬化

BIM技術最大的優(yōu)勢就是可以對建筑施工環(huán)境進行一比一模擬，對實際的地質環(huán)境、裂縫、沉降等情況進行模擬，透過模擬器，施工人員能夠對現場可能出現的問題進行預測，并制定相應的解決措施，從根本上提高施工效率，確保施工質量。有些工程在設計圖紙時會發(fā)現圖紙與實際的施工環(huán)境有差異性，而BIM技術能夠真實模擬現場施工情景，對可能存在的危險及安全進行評估，例如深基坑支護施工、腳手架搭設、懸挑架搭設等，這些具有難度的施工技術，可以透過BIM技術實現仿真模擬。這也為后期的實際施工奠定了堅實基礎。

1.3? 優(yōu)化性

建筑工程項目的建設過程是一個不斷完善的過程，在傳統(tǒng)的建筑施工中，人們只能夠通過二為模型對建筑物進行觀察、模擬、優(yōu)化，這必定會存在一些誤差。而三維模型與二為模型相比，能夠為人們帶來更全面、更直觀的視覺享受。BIM技術可以將建筑施工周圍的實際環(huán)境、物理信息、幾何信息等真實反饋給施工者，這樣能夠讓人們更好地協(xié)調、模擬以及優(yōu)化，對于提高優(yōu)化管理決策有一定幫助。

2 在建筑施工安全管理中BIM技術的應用

2.1施工場地規(guī)劃

建筑工程項目施工工藝復雜、立體交叉作業(yè)較多，要想在有限的施工場地和空間內保證施工過程的安全，需要合理布局和規(guī)劃。模擬施工現場環(huán)境需要結合施工方案和施工計劃，規(guī)劃內容有施工現場主體工程位置、交通路線圖、材料堆放和加工棚位置、施工機械停放和行進路線圖等。在建立的施工現場三維模型中，結合實際施工需求，合理規(guī)劃施工現場環(huán)境，以保證施工過程中施工機械運行、材料運輸和工人作業(yè)的安全。大型復雜的項目施工過程中往往需要使用大量的施工機械和車輛，如果不能合理規(guī)劃，很容易導致安全事故。而塔吊作為建筑工程施工必不可少的施工機械，極易導致碰撞和起吊安全事故。因此在規(guī)劃施工場地期間，必須合理規(guī)劃塔吊位置，要同時滿足施工安全和功能需要。

2.2施工過程模擬

大型建筑工程項目實際施工過程中，受施工空間的限制，立體交叉作業(yè)較多，施工方案復雜。利用BIM虛擬施工技術，對施工過程進行模擬，來檢驗施工方案、設計缺陷和進度計劃等。利用Revit軟件建立的三維模型“rvt”文件，通過文件導出器保存為“nw”文件，利用Navisworks的TimeLiner功能，結合編制的施工組織計劃和進度計劃對施工過程進行模擬，檢測施工過程中機械之間、機械和結構之間的碰撞，機械工作空間和工人施工操作空間的沖突。

2.3塔吊施工安全管理

大型復雜的項目施工場地往往需要多臺塔吊同時運行，塔吊的安裝位置和作用區(qū)域規(guī)劃非常復雜，一旦出現差錯，修正方案的實施也會非常麻煩，進而導致施工現場塔吊的安全管理存在很大的難度，成本、進度和安全目標都會受到很大的影響。塔吊的布置不僅要滿足施工需要，還要考慮安全問題。塔吊安全管理主要是明確施工過程中各階段的塔吊的運行軌跡和回轉半徑，確保塔吊運行過程中塔吊之間、塔吊和建筑結構之間的距離滿足安全需要，避免碰撞事故的發(fā)生。通過對塔吊活動范圍進行模擬，確定塔吊的回轉半徑和影響區(qū)域以及擺動臂在某個施工段可能到達的范圍。結合施工進度和塔吊爬升高度實時進行碰撞檢測，根據檢測結果，在實際施工之前就己經明確塔吊的活動范圍。管理人員根據結果制定下階段的塔吊安全管理計劃，并及時和施工現場作業(yè)人員進行溝通，降低了由于施工人員不能及時得到塔吊的運行信息而帶來的安全風險。

2.4臨邊、洞口防墜落保護

建筑工程項目防墜落管理的難點主要是很難發(fā)現所有需要防護的臨邊、洞口。傳統(tǒng)的管理方法主要是依據二維圖紙和施工現場環(huán)境巡視監(jiān)督管理來查找需要防護的四口：樓梯口、電梯口、出入口、預留洞口;五臨邊：未裝欄桿陽臺周邊、無外架防護屋面周邊、框架工程樓層周邊、樓梯斜道兩側邊、卸料平臺外側邊。工作量大，效率低，很難發(fā)現工程所有的墜落安全隱患并及時制定相應的安全防護措施。

利用BIM建模和虛擬施工技術結合主體結構的施工進度，建立墜落防護欄桿模型。然后將建好的墜落防護欄桿模型置于結構的BIM模型當中，通過疊加后的模型，管理人員可以通過3D視圖輕松發(fā)現潛在的墜落安全風險，用于指導優(yōu)化防墜落保護方案。防墜落保護模型置于結構模型中會被構件分割為不同的區(qū)域和層，例如樓梯井和天窗的周圍防護欄桿模型，然后把被分割出來的防護欄桿模型導入到Navisworks用來做4D模擬，模擬不同階段防護欄桿所發(fā)揮的作用，管理人員可以根據模擬結果準確判斷此區(qū)域何時需要安裝防護欄桿，何時可以拆除。

3 結束語

總而言之，在現代化的社會發(fā)展中，BIM技術具有很多優(yōu)勢，能夠為人們帶來可視化的視覺享受，擺脫了傳統(tǒng)二維模型的束縛，用三維空間來觀察施工現場，能夠對施工現場存在的問題及安全隱患及時糾正，從根本上確保建筑工程的施工安全。

參考文獻

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（作者單位：身份證：210882198604071015）