BIM技術(shù)在建筑工程安全管理中的研究與應(yīng)用

吳志強(qiáng)

摘要：社會(huì)的不斷進(jìn)步，使得我們對(duì)建筑的形式提出了新的要求，我們不再滿足單一的模式，對(duì)于建筑有更多元化的需求。在建筑完成過(guò)程中的安全管理工作也越來(lái)越受人們的重視，BIM技術(shù)對(duì)于安全管理有著更專業(yè)的解讀，因此在建筑的安全管理中BIM技術(shù)也十分重要。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑安全;研究與應(yīng)用

Abstract： The continuous progress of society has made us put forward new requirements for the form of architecture. We no longer meet a single model， but have more diverse needs for architecture. People pay more and more attention to safety management in the process of building completion. BIM technology has a more professional interpretation of safety management. Therefore， BIM technology is also very important in building safety management.

Keywords： BIM technology; building safety; research and application

引言

建筑與其他行業(yè)一樣都需要不斷的改善不斷進(jìn)步才能發(fā)展得越來(lái)越好。BIM是由建筑、信息和模型合成的名詞，是一種建筑行業(yè)管理信息系統(tǒng)，基于智能三維模型的流程，能夠使工程建設(shè)專業(yè)人員獲取相關(guān)洞察分析和工具，從而更高效地規(guī)劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)建和管理建筑及基礎(chǔ)設(shè)施。

一、何為BIM技術(shù)

BIM是建筑化信息模型的簡(jiǎn)稱，是施工人員根據(jù)圖紙對(duì)建筑項(xiàng)目通過(guò)系統(tǒng)計(jì)算，將項(xiàng)目構(gòu)建一個(gè)合理的模型，由此模型對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行了解，在此基礎(chǔ)上可以不斷進(jìn)行修改。BIM技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是將項(xiàng)目透明化，可以看到詳細(xì)的項(xiàng)目參數(shù)，三維會(huì)更立體的呈現(xiàn)建筑的效果。如圖一可見(jiàn)，建筑信息模型從建筑的開(kāi)始貫串至結(jié)尾，在建筑構(gòu)建的過(guò)程中不斷跟進(jìn)。同時(shí)，BIM技術(shù)會(huì)更高效，會(huì)將建筑中忽視的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái)，在建筑后續(xù)的構(gòu)建中也會(huì)解決很多遺留問(wèn)題，不同管理層的人員無(wú)論在施工現(xiàn)場(chǎng)還是利用3D技術(shù)都能夠直接對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行改變，甚至可以先于施工現(xiàn)場(chǎng)，在三維畫(huà)面中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前解決問(wèn)題，在施工現(xiàn)場(chǎng)更加便捷。最后，使用BIM技術(shù)可以使施工人員各司其職，在各自的職位上發(fā)揮出最大程度的作用。

二、建筑安全管理目前的狀態(tài)

施工建筑的安全性一直是行業(yè)內(nèi)重視的問(wèn)題，每年都不斷有施工事故，我們也不斷在需求新的方式阻止事故的發(fā)生，根據(jù)資料顯示，在2019年發(fā)生的事故依舊比2018年事故發(fā)生了更多的不幸，無(wú)論是嚴(yán)重的事故還是輕微的事故，都會(huì)對(duì)受害者和承辦方造成一定程度的損失，承包方也會(huì)在開(kāi)展一個(gè)項(xiàng)目時(shí)面臨著更大的危險(xiǎn)成本。在近些年，建筑行業(yè)也不斷在發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)也由此被推動(dòng)了，雖然建筑不斷在發(fā)展但是施工過(guò)程中出現(xiàn)的事故也仍在增加，據(jù)我們了解很多企業(yè)不太重視安全問(wèn)題，仍然使用曾經(jīng)的管理系統(tǒng)，發(fā)生事故時(shí)的救援不及時(shí)，會(huì)造成許多不必要的事故再發(fā)生，而B(niǎo)IM技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生，針對(duì)這些問(wèn)題，BIM可以創(chuàng)造更好的條件，可以將事故的發(fā)生率降低，因此，BIM技術(shù)的推行是十分重要的。

三、BIM技術(shù)在建筑安全管理中的特征表現(xiàn)

（一）BIM技術(shù)的模擬程度高

只要有建筑的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，BIM技術(shù)將不限于場(chǎng)地、不限于時(shí)間、地點(diǎn)可以對(duì)建筑進(jìn)行模擬，并且達(dá)到最大程度的相似性，通過(guò)模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，可以提前觀察到地質(zhì)環(huán)境是否符合建筑施工要求，地質(zhì)的軟化程度等。通過(guò)BIM模擬施工現(xiàn)場(chǎng)還可以提前知曉一些可能在施工進(jìn)程中才能發(fā)現(xiàn)的施工問(wèn)題，提升建筑的穩(wěn)定性和安全性。還有，模擬不僅僅能夠模擬施工中的問(wèn)題，還能提前模擬不同場(chǎng)景下的施工帶來(lái)的影響，比如模擬暴雨天氣，施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并且能夠提前準(zhǔn)備相應(yīng)的方案，應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的產(chǎn)生。如圖二，這是還在進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)的建筑，通過(guò)BIM技術(shù)模擬處理后呈現(xiàn)的效果，我們可以清晰的看到不同的材料代表的層次，代表的施工進(jìn)度，也可以精準(zhǔn)的分別這些基礎(chǔ)構(gòu)建可能存在的問(wèn)題。無(wú)論是鋼筋還是梁我們都可以看出其構(gòu)建的過(guò)程，并且隨時(shí)抽查其建筑過(guò)程[1-2]。

（二）協(xié)調(diào)其他工種方便

在一個(gè)項(xiàng)目中，建筑的施工會(huì)被分為許多方面，不同的工種負(fù)責(zé)不同的施工進(jìn)度，他們之間看似相互獨(dú)立，其實(shí)又密不可分，如何準(zhǔn)確的協(xié)調(diào)他們之間的關(guān)系是管理的重點(diǎn)之一。BIM平臺(tái)可以查看自己負(fù)責(zé)工種的進(jìn)度，因此只有不同工種的負(fù)責(zé)人自行檢查工程進(jìn)度才能與其他工種進(jìn)行會(huì)議，減少不必要的交流，提高效率。工種的施工都是相互的，一個(gè)接著一個(gè)，不能夠某一工種進(jìn)程飛快而另一工種的進(jìn)度緩慢。只有各個(gè)工種都及時(shí)接受平臺(tái)發(fā)送的任務(wù)并準(zhǔn)時(shí)完成才能夠使各個(gè)部門(mén)之間和諧共進(jìn)。如果偶遇突發(fā)狀況，那么各個(gè)部門(mén)也應(yīng)及時(shí)停下施工，通過(guò)BIM技術(shù)掃描施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的狀況，并從模擬的現(xiàn)場(chǎng)情況中找到根本所在，解決問(wèn)題并對(duì)此類狀況做出預(yù)案，倘若再發(fā)生冷靜應(yīng)對(duì)[3-4]。

（三）BIM的可視化程度高

BIMJ技術(shù)的可視化是BIM的優(yōu)勢(shì)之一，通過(guò)可視建筑可以幫助建筑規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減少成本，可視化將建筑的信息完全展示在施工人員面前，不同部門(mén)的施工人員在看到模型時(shí)能夠考慮到現(xiàn)實(shí)因素更加努力的完成項(xiàng)目，可以透明化的認(rèn)識(shí)到自己在建筑過(guò)程中擔(dān)負(fù)的責(zé)任。BIM的可視還能夠達(dá)到防患于未然方作用，可以針對(duì)問(wèn)題及時(shí)解決，保證在最短時(shí)間里保障受害人不遭受二次傷害[5]。

四、BIM再建筑安全中的研究與運(yùn)用

（一）構(gòu)建建筑三維模型

BIM利用圖紙的一些信息可以構(gòu)建出建筑完工后的模型，甚至可以觀察構(gòu)建過(guò)程，BIM技術(shù)不是單一的模型構(gòu)建，可以將不同部位的建筑試樣進(jìn)行規(guī)整，最后得到一個(gè)齊全的模型，BIM構(gòu)建的模型與以往的模型完全不同，會(huì)更加精準(zhǔn)的定位建筑的尺寸和位置，偏差較小，在保障輸入的數(shù)據(jù)無(wú)誤的情況下，可以得到最符合預(yù)期的模型，同時(shí)，BIM模型的讀圖更加簡(jiǎn)單便捷，工作人員在電腦上進(jìn)行識(shí)圖，并且能夠保證每個(gè)工作人員的圖紙一模一樣，不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)對(duì)不上等問(wèn)題[6]。同時(shí)還可以通過(guò)BIM的三維對(duì)施工過(guò)程中存在危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行劃分，比如嚴(yán)重的區(qū)域用紅色，一般危險(xiǎn)用黃色，安全區(qū)域用綠色，比如，使用塔吊的半徑范圍內(nèi)都是危險(xiǎn)區(qū)域，那么就要通過(guò)BIM展示出來(lái)，半徑外為黃色一般危險(xiǎn)區(qū)域，當(dāng)施工人員進(jìn)入塔吊范圍內(nèi)時(shí)就要注意動(dòng)向，還有要明確無(wú)施工任務(wù)額人員不得隨意進(jìn)入紅色區(qū)域。通過(guò)顏色的區(qū)分能夠第一時(shí)間區(qū)分危險(xiǎn)區(qū)域，進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域后重點(diǎn)觀察其施工動(dòng)態(tài)，保證施工安全。

（二）安全性更高

采用BIM技術(shù)可以使得建筑施工的每個(gè)過(guò)程可視化，在施工的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)修正，在審視圖紙時(shí)，細(xì)節(jié)問(wèn)題會(huì)更明顯，提示人們安全事故發(fā)生的概率，警惕專業(yè)人員做好后續(xù)準(zhǔn)備，BIM可以規(guī)劃整個(gè)施工，流程的操作也十分專業(yè)可靠[7]。

（三）通過(guò)建模布置現(xiàn)場(chǎng)

通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)靜態(tài)分布是降低安全事故發(fā)生的重要舉措，在施工場(chǎng)地的布置上，要事先做好準(zhǔn)備，制定施工準(zhǔn)則、規(guī)范施工人員的操作制度，BIM技術(shù)可以結(jié)合施工場(chǎng)地情況，對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行劃分，每個(gè)區(qū)域不能互相干涉，比如材料區(qū)只能堆砌施工所需材料，不能與施工相混淆，材料的堆砌嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)堆放。動(dòng)態(tài)的管理相對(duì)來(lái)說(shuō)是更難的，施工場(chǎng)地人員密集，不同的施工人員的施工方向不同，極其容易造成施工事故，比如，車(chē)輛進(jìn)出頻繁，大小貨車(chē)的進(jìn)入都會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生影響，可以利用BIM為不同的動(dòng)向規(guī)劃不同的道路，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)，甚至可以預(yù)見(jiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的困難，及時(shí)需求解決方案。

（四）職業(yè)培訓(xùn)

BIM技術(shù)的推廣還在不斷進(jìn)行中，其蘊(yùn)含的知識(shí)也十分深遠(yuǎn)，但目前市場(chǎng)上真正掌握BIM技術(shù)的人員又極為稀少，對(duì)BIM 的認(rèn)知也存在極大的偏差。通過(guò)對(duì)BIM知識(shí)的培訓(xùn)可以使施工過(guò)程更簡(jiǎn)潔，更能夠進(jìn)一步加深職工對(duì)安全認(rèn)知的重要性。BIM技術(shù)是以各個(gè)施工基礎(chǔ)信息為輔，不斷增加施工的細(xì)節(jié)，相比傳統(tǒng)的職業(yè)資質(zhì)培訓(xùn)，這種方式能夠更深刻、更有意義[8]。

（五）事故預(yù)案模擬

BIM在運(yùn)用中能夠?qū)崿F(xiàn)施工與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合是非常棒的，通過(guò)模型的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)之間的相互交流與成長(zhǎng)。對(duì)于傳統(tǒng)的演練來(lái)說(shuō)，BIM演練是非常先進(jìn)的，傳統(tǒng)使用的桌面演練基本上都以理論知識(shí)為主，沒(méi)有起到積極的作用。而實(shí)戰(zhàn)演練需要的資源復(fù)雜，耗費(fèi)人力和物力資源，演練時(shí)的人員也難以控制，甚至可能會(huì)出現(xiàn)一些事故，造成無(wú)法挽回的損失。BIM演練基本上是應(yīng)運(yùn)而生，它結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又規(guī)避了兩者的缺點(diǎn)，對(duì)于應(yīng)急演練來(lái)說(shuō)是最好的方案。比如，模擬施工過(guò)程中的突發(fā)火災(zāi)，那么我們可以通過(guò)設(shè)置人員的走向、安全出口的位置、消防器具放置以及疏散人群的空間環(huán)境等來(lái)達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的作用。BIM演練可以通過(guò)不斷增加新的參數(shù)不斷完善可能出現(xiàn)的狀況，也可以從容地面對(duì)突發(fā)狀況出現(xiàn)時(shí)的慌亂，當(dāng)然BIM技術(shù)還可以演練不同的場(chǎng)景，不同的事故發(fā)生，也意味著可以應(yīng)對(duì)多種事故的發(fā)生，綜上我們可以明白BIM技術(shù)進(jìn)行演練是具有極大的優(yōu)勢(shì)的。

五、結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，本身就是極大的突破，雖然目前還有許多需要改進(jìn)的空間，但是踏出成長(zhǎng)的一步就意味著我們已經(jīng)在成長(zhǎng)了。通過(guò)BIM技術(shù)管理施工安全，整合施工場(chǎng)地、資源，模擬施工過(guò)程成為了施工過(guò)程中非常重要的一步?？傊?，我們可以了解到通過(guò)BIM技術(shù)可以模擬施工過(guò)程、預(yù)測(cè)施工事故等，通過(guò)這些可以使施工過(guò)程更有序，施工人員明白安全管理的重要性，減少事故的發(fā)生。BIM的研究也仍在進(jìn)行當(dāng)中，相關(guān)研究人員也會(huì)不斷深入對(duì)其研究，通過(guò)不斷的實(shí)踐不斷的投入使用，最后達(dá)到一個(gè)更簡(jiǎn)潔的操作流程。

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（作者單位：南京錦弘工程造價(jià)咨詢有限公司）