基于BIM技術(shù)的建筑施工安全管理探索

周琳

【摘要】BIM技術(shù)良好的可視化性能使得其仿真功能的應(yīng)用更具有普遍性，可以為創(chuàng)建工程項目提供直觀的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。在建筑工程項目建設(shè)中，為了促進建筑安全管理的實際落實，如何科學(xué)使用BIM技術(shù)、發(fā)揮其模擬優(yōu)勢對施工管理工作是至關(guān)重要的。本文主要考察了BIM技術(shù)在安全管理中的優(yōu)勢，評估了BIM技術(shù)在建筑安全管理中的實際應(yīng)用并進行了案例研究。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);安全管理

在項目設(shè)計圖紙的規(guī)劃環(huán)節(jié)，合理運用BIM技術(shù)可以為工程圖紙?zhí)峁┮欢▍⒖?，且有利于在施工過程中合理利用信息資源，加強施工安全管理應(yīng)用并改善施工效果，提高建筑公司的經(jīng)濟效益。

1、BIM技術(shù)概述與特點

BIM代表建筑信息模型的構(gòu)建。在構(gòu)建過程中，信息和數(shù)據(jù)被用作創(chuàng)建三維建筑模型的基礎(chǔ)和必要條件。該構(gòu)建模型建立在三維數(shù)字技術(shù)之上，并在構(gòu)建過程中實現(xiàn)信息的集成。BIM技術(shù)在模擬量和可視化程度的優(yōu)勢是其他技術(shù)無法實現(xiàn)的。合理利用BIM技術(shù)能夠協(xié)調(diào)、規(guī)范化處理信息資源。同時，通過資源整合從而顯著提高施工管理效率，并促進了建筑任務(wù)的全面開展。BIM技術(shù)不是簡單的信息匯總，而是數(shù)字信息的集成應(yīng)用。在提高設(shè)計效率的同時，還減少了項目建設(shè)過程中可能涉及的各種安全影響因素。從技術(shù)特點上來講，首先，BIM直觀的可視性特點使它不僅可以直觀地顯示幾何圖形以及建筑的物理信息，還可以從模型中提取建筑信息，從而降低圖紙的理論偏差。通過一系列的模擬實驗執(zhí)行圖紙的優(yōu)化程序，以確保建設(shè)項目的安全。其次，模擬性同樣是其重要的技術(shù)特點，BIM技術(shù)可以同時開展多維模擬測試，有效地反映所有類型的開發(fā)信息。這樣，項目參與者可以根據(jù)實際情況評估整個施工情況，從而確保項目設(shè)計的準(zhǔn)確性。

2、BIM技術(shù)在安全管理中應(yīng)用思路

2.1規(guī)劃設(shè)計階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM技術(shù)可用于創(chuàng)建建筑項目設(shè)計階段的三維建筑模型并展示效果圖的最終架構(gòu)，以提供關(guān)于建筑項目在施工結(jié)構(gòu)、管線分布和電氣設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等完整的信息，用于實施建設(shè)項目規(guī)劃建模。隨著設(shè)計應(yīng)用程序和理論需求性能的變化，通過對該模型的動態(tài)修改和圖紙的二次分析來滿足建設(shè)項目的實際要求，以確保建設(shè)項目的安全，從根源上解決了設(shè)計重復(fù)導(dǎo)致的不必要施工。

2.2建設(shè)場地規(guī)劃

全球化發(fā)展與現(xiàn)代化城市建設(shè)使得中國的建筑發(fā)展面臨土地建設(shè)面積日漸緊縮的問題，從建筑技術(shù)和機械設(shè)備的運用角度來看，建筑過程都需要大量的工人進行實地作業(yè)。因此，有必要計劃現(xiàn)場辦公和施工人員生活區(qū)域等的劃分以確保施工安全?？偨Y(jié)以往的優(yōu)秀建筑經(jīng)驗不難發(fā)現(xiàn)，解決土建施工現(xiàn)場規(guī)劃的合理方案應(yīng)從提高建筑工地空間利用率入手，在安全施工管理的要求下提高建設(shè)單位的盈利能力。利用BIM技術(shù)在施工區(qū)域劃分環(huán)節(jié)中不僅可以準(zhǔn)確測量建筑空間位置參數(shù)，還可以有效測量建筑紅線范圍。BIM技術(shù)通過有效地整合各種建筑信息，可以在計算機建立的視覺場景中充分分析場地位置的三維空間數(shù)據(jù)信息。不僅體現(xiàn)了施工現(xiàn)場的規(guī)劃，控制了潛在安全事故隱患的同時給出了預(yù)防和緊急處理相關(guān)流程。因此，通過使用BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)施工工序間的協(xié)調(diào)調(diào)度，并為施工人員和施工現(xiàn)場的安全提供重要保證[1]。

2.3 BIM安全在建筑施工主要階段的應(yīng)用

2.3.1臨邊洞口的管理

在建筑主體的現(xiàn)場施工過程中，由于測量及其他因素，會有大量專用孔道和臨邊的存在。如果在施工過程中未注意到這一點，一旦發(fā)生墜落傷害會給施工人員帶來極大的生命財產(chǎn)威脅。通過技術(shù)人員對BIM技術(shù)的合理使用，可以做到對隱藏孔和相鄰邊緣的準(zhǔn)確判斷，并結(jié)合施工計劃為現(xiàn)場操作提供防墜落保護措施，既能有效減少事故發(fā)生的風(fēng)險，還可以減少事故發(fā)生后給建筑施工帶來的不利影響。BIM建模和4D建筑施工模擬可以揭示施工不同階段中各施工現(xiàn)場的潛在風(fēng)險。而在建筑規(guī)模較大的綜合項目施工中，有許多交叉設(shè)計過程。在這方面，管理人員很難了解整體情況。借助虛擬模型，突出隱藏的安全風(fēng)險以供管理人員采取相應(yīng)措施，以達到建筑項目預(yù)期的效果。

2.3.2模板支撐管理

管狀鋼模板支護系統(tǒng)保證了建筑物主體的施工質(zhì)量，一旦此環(huán)節(jié)發(fā)生問題，將導(dǎo)致發(fā)生坍塌等嚴(yán)重安全事故。施工現(xiàn)場的立桿間距不當(dāng)會造成安全隱患，并且影響其他配套設(shè)施的施工。這些問題可能會導(dǎo)致更嚴(yán)重的質(zhì)量問題。同時，模具開發(fā)過程中容易發(fā)生膨脹等問題，不能保證建筑工人的安全。另外，難以根據(jù)附圖確定實際安裝位置。使用BIM技術(shù)，可以將模板支架預(yù)先設(shè)置在預(yù)制板上?？梢院芎玫貍鬟_布局的位置和鋼管的安裝方法，并幫助創(chuàng)建4D動畫來詳細解釋模板工作不到位的嚴(yán)重后果，以便員工可以更好地了解情況，正確執(zhí)行施工操作流程并保護現(xiàn)場安全[2]。

2.4 BIM施工安全管理模型實施

受施工環(huán)境外部因素和某些三維施工過程內(nèi)部因素的影響，項目的總體施工規(guī)劃方法較為復(fù)雜。為了確保施工安全，使用BIM技術(shù)對整個施工過程進行模擬和分析可以實現(xiàn)良好的模擬開發(fā)作業(yè)。通過評估建筑計劃和設(shè)計差距，可以找到并確定設(shè)計安全管理模式，以確保技術(shù)設(shè)計的質(zhì)量和安全性。以起重機施工安全管理為例。此建設(shè)項目需要大型機械塔式起重機的參與配合。為了滿足各種施工過程的要求，必須牢固設(shè)置塔式起重機上的相應(yīng)設(shè)備。具體而言，該項目使用BIM技術(shù)研究各種建筑連接處塔式起重機的操作半徑和執(zhí)行路徑，以確保塔式起重機設(shè)備與地面之間的安全距離。建筑結(jié)構(gòu)和塔式起重機在操作時均處于安全的建筑標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。BIM數(shù)據(jù)庫用于模擬和分析特定施工階段起重機的擺臂尺寸，以執(zhí)行起重機的實際運行高度，最后確定碰撞檢測的結(jié)果。負責(zé)的施工人員會根據(jù)結(jié)果制定安全的操作計劃并進行起重機的日常維護。

2.5定期開展安全檢查工作

高層及超高層建筑是中國現(xiàn)代建筑項目中的主流，這使安全管理更加復(fù)雜，涉及多部門的聯(lián)動。為了有效地減少施工安全風(fēng)險發(fā)生的可能性，有必要在施工過程中使用BIM技術(shù)，使用BIM技術(shù)的可視化原理來創(chuàng)建高層建筑的3D模型，并分析高層建筑施工過程中的危險因素。通過使用BIM技術(shù)，可以進行外觀檢查，并且可以實現(xiàn)三維碰撞檢查目標(biāo)，這對于建筑任務(wù)的完成和提高項目的整體質(zhì)量有極大幫助[3]。

結(jié)語：

BIM技術(shù)的綜合運用可以為建筑安全管理提供一定的技術(shù)支持，科學(xué)利用其模擬化建模來對建筑項目方案進行可行性分析，提前預(yù)測安全風(fēng)險，不僅僅有利于現(xiàn)場施工的開展，也帶動了對施工空間管理的理論和技術(shù)創(chuàng)新。優(yōu)化施工計劃可以避免高昂的成本，改善管理和提高工作效率將帶來更大的經(jīng)濟效益。將BIM模型應(yīng)用于安全管理的各個方面，可以有效地改善傳統(tǒng)的安全管理模型，提高建設(shè)項目的安全管理水平。

參考文獻：

[1]陳興志.建筑施工安全管理工作中避免事故發(fā)生的幾點思考[J].冶金管理，2019（23）：107+140.

[2]暢寧寧，暢行.BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用研究[J].四川水泥，2019（12）：179.

[3]徐磊.裝配式建筑施工安全管理若干要點探究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（34）：121.