BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的研究探索

屈德軍

摘? ? 要：BIM技術(shù)是建筑行業(yè)安全管理的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，給現(xiàn)代建筑施工安全管理的幫助非常廣泛。BIM帶來的價(jià)值是循序漸進(jìn)的，其體現(xiàn)在各專業(yè)間碰撞檢查、成本數(shù)據(jù)提供、項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)部署共享、機(jī)電管線綜合優(yōu)化、鋼筋翻樣數(shù)據(jù)提供、材料采供數(shù)據(jù)提供、虛擬漫游、質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn)管理、施工方案模擬優(yōu)化等數(shù)項(xiàng)應(yīng)用價(jià)值。在安全管理上，主要體現(xiàn)在危害因素識(shí)別、危險(xiǎn)區(qū)域劃分、施工空間沖突管理、安全措施制定、安全評(píng)價(jià)、安全監(jiān)控、基于 BIM 的數(shù)據(jù)化安全培訓(xùn)等方面。充分認(rèn)知BIM技術(shù)是建筑施工企業(yè)能夠在一定程度上節(jié)約施工企業(yè)的建設(shè)成本，更能夠減少安全事故的發(fā)生。因此，學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，并應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)勢(shì)在必行。文中通過分析我國(guó)目前BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中存在的問題，以及對(duì)施工管理中相應(yīng)運(yùn)用探索，望能給予相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑施工;安全管理

1? 前言

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們?cè)絹碓疥P(guān)注建筑施工安全，在這樣的背景下，很多新的安全管理方式方法應(yīng)運(yùn)而生，BIM技術(shù)在這些技術(shù)中脫穎而出，成為人們普遍認(rèn)可的施工安全管理的新技術(shù)。

2? BIM 技術(shù)定義

2.1? 定義

BIM 技術(shù)指的是建筑信息模型化（Building Information Modeling），即以建筑項(xiàng)目具體信息為基礎(chǔ)，建立三維的模型。BIM 技術(shù)目前在建筑行業(yè)得到比較廣泛的運(yùn)用。BIM技術(shù)既能夠研究建筑元件數(shù)量與性質(zhì)、建筑的地理位置等要素，采用施工中收集的數(shù)據(jù)建立數(shù)字信息平臺(tái)，并通過大數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能。當(dāng)前的BIM技術(shù)有替代傳統(tǒng)的平面圖紙的趨勢(shì)，這種以多維形式體現(xiàn)建筑信息的方式是信息現(xiàn)代化的一個(gè)產(chǎn)物，在建筑設(shè)計(jì)和管理環(huán)節(jié)更為精準(zhǔn)，既能夠保證建筑項(xiàng)目基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確性，也能夠確保建筑項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量，提高施工效率，一定程度上降低成本，減少施工中各類異常，降低安全事故的發(fā)生率，保障施工的安全。

2.2? BIM 技術(shù)特點(diǎn)

BIM 技術(shù)是經(jīng)過特定的基礎(chǔ)信息來模擬建筑物中所有真實(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)建設(shè)相關(guān)企業(yè)更加精確、 高效、安全開展建筑施工。BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)的施工圖紙有很大區(qū)別，主要體現(xiàn)在可視性、動(dòng)態(tài)性、模擬性、優(yōu)化性以及預(yù)算可控性上。

首先，BIM 模型是建筑建設(shè)的所有信息匯合的載體，通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的更新，將相應(yīng)的信息上傳到云端，并進(jìn)行三維的展示，為技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)分析提供幫助，進(jìn)而判斷風(fēng)險(xiǎn)情況，從而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有力的布防，預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，完成現(xiàn)場(chǎng)的有效管理。

其次，BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑各個(gè)方面的模擬，通過模擬采取有效的措施進(jìn)行防護(hù)保障，提高建筑的穩(wěn)固性。進(jìn)行各種模擬測(cè)試，進(jìn)而將施工程序以及施工方案進(jìn)行合理的調(diào)整，不斷完善，對(duì)可能出現(xiàn)的情況模擬解決，做出備案。

再次，BIM 技術(shù)可了解整個(gè)建筑施工的進(jìn)程及工程預(yù)算情況，將各個(gè)階段投入資金情況做成一組參數(shù)，供管理人員識(shí)別資金投入是否具有合理性，有效控制資金預(yù)算，把控整體工程的實(shí)施。

3? BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中存在的問題

3.1? 管理人員技術(shù)水平低

BIM是一項(xiàng)技術(shù)含量非常高的現(xiàn)代化技術(shù)，因此其在安全管理的應(yīng)用上對(duì)操作人員的專業(yè)能力以及技術(shù)要求是非常高的，而作為在國(guó)內(nèi)發(fā)展并沒有太長(zhǎng)時(shí)間的BIM技術(shù)來說，真正懂得使用它，運(yùn)用它的人才仍然處于匱乏的狀態(tài)。實(shí)際上，我國(guó)建筑施工安全管理人員相對(duì)年齡偏大，對(duì)新生事物的接收能力薄弱，因此對(duì)于BIM的接受還不夠，落后的安全管理方式方法會(huì)影響施工安全，阻礙建筑項(xiàng)目的施工。

3.2? 安全管理設(shè)備落后

BIM 技術(shù)在國(guó)外的使用已經(jīng)非常嫻熟，但是由于在我國(guó)引入較晚，現(xiàn)在使用率偏低。特別在其使用研究上，投入使用新功能的研究處于初級(jí)階段，真正懂得這項(xiàng)技術(shù)的人員比較匱乏，導(dǎo)致施工安全管理方面縮手縮腳，不能有效使用，BIM也不能真正發(fā)揮它的作用。

4? 建筑施工安全管理工作中BIM技術(shù)的運(yùn)用

4.1? 建立施工安全指標(biāo)

BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的第一步是設(shè)計(jì)、建立施工安全指標(biāo)，一套系統(tǒng)的安全指標(biāo)是施工安全良好運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。BIM通過一系列的軟件將設(shè)計(jì)方法從二維轉(zhuǎn)向三維，從線條繪圖轉(zhuǎn)向了構(gòu)件布置，從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成等，能夠建立誤差較小的模型，根據(jù)模型的碰撞點(diǎn)，檢測(cè)功能，并得出碰撞檢測(cè)報(bào)告，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，提高建立安全指標(biāo)的效率。建筑項(xiàng)目利用基于Android平臺(tái)、Revit建模等，通過fuzor建成全專業(yè)模型，對(duì)項(xiàng)目全專業(yè)進(jìn)行檢查、碰撞分析，并對(duì)顏色進(jìn)行查看，迅速對(duì)將施工的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整矯正，進(jìn)而提高施工安全質(zhì)量。

4.2? 確立防護(hù)性能

在建設(shè)3D模型時(shí)，通過分層模擬、施工設(shè)計(jì)以及施工和竣工的全程模擬，構(gòu)建一個(gè)完整的工程模擬體系，為確立防護(hù)性能提供支持。在實(shí)操上，通過BIM分析現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后可以開工，這樣可以有效地避開施工中可能產(chǎn)生的不良因素的影響。另一方面，BIM技術(shù)通過收集分析建筑施工中的包括但不限于天氣、地址等因素的影響，對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行長(zhǎng)期追蹤研究，進(jìn)而提出高防護(hù)性能的實(shí)施方案。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段、施工階段以及運(yùn)行階段這四個(gè)環(huán)節(jié)的高效有序工作，從技術(shù)上保障建筑工程項(xiàng)目的安全。

利用品茗BIM施工策劃軟件，有效的對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)布置合規(guī)性分析，腳手架及臨邊防護(hù)安全系數(shù)，塔吊碰撞及附著分析，材料用量匯總計(jì)算。

4.3? 實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程的安全檢查

在建筑行業(yè)中，一直存在著一個(gè)比較難處理的問題----建筑的安全檢查，糾其原因主要是檢查操作查存在一定的危險(xiǎn)性，各種檢查都會(huì)對(duì)檢查人員的人身安全有影響。而采用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑項(xiàng)目的安全檢查，既能夠發(fā)揮 BIM 技術(shù)模擬性和可視化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又能利用建筑的信息，制作三維信息影像，通過三維信息的分析就可以檢測(cè)出存在的安全隱患但不需人員實(shí)際進(jìn)入。由此，施工單位即可根據(jù)相關(guān)措施解決這些問題，進(jìn)而減少安全事故的發(fā)生。

4.4? 用于安全疏散中分析

在一般的的疏散設(shè)計(jì)中所建立的疏散環(huán)境建筑信息不完整，通過BIM軟件可以很容易建立起三維可視化模型，能夠直接提供疏散過程中所需的施工環(huán)境，包括施工項(xiàng)目?jī)?nèi)部的設(shè)施部署、管道設(shè)備的安放位置、起火點(diǎn)及周圍環(huán)境、樓梯及安全通道的位置等，能夠在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行三維模擬，驗(yàn)證疏散的可行性。

在建立工程對(duì)象的模型時(shí)，通過參數(shù)化的方式對(duì)3D幾何模型進(jìn)行描述，將傳統(tǒng)的圖形轉(zhuǎn)變?yōu)閰?shù)模型。通過Naviswork軟件能夠進(jìn)行施工過程的動(dòng)態(tài)模擬，能夠直觀了解不同施工階段的施工環(huán)境。通過實(shí)時(shí)模型控制，能夠利用與其他設(shè)備的關(guān)聯(lián)隨時(shí)提供建筑物當(dāng)時(shí)的動(dòng)態(tài)信息，還能監(jiān)控人群流動(dòng)、障礙物位置等。

4.5? 運(yùn)用 BIM技術(shù)進(jìn)行安全培訓(xùn)

眾所周知，建筑行業(yè)的培訓(xùn)由于其特殊性，很多的培訓(xùn)是需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐演示的，這種培訓(xùn)的成本通常比較高，且很多的培訓(xùn)內(nèi)容止步于表面，培訓(xùn)效果并不理想。在項(xiàng)目施工以前，通過危險(xiǎn)源識(shí)別、施工預(yù)演（即動(dòng)態(tài)施工模擬）和基于BIM的安全檢查，能較為詳細(xì)地了解建設(shè)項(xiàng)目施工階段的安全狀況，將這些安全情況以動(dòng)畫的形式對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行更加深入和具體的安全教育是非常必要的。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)給安全管理的培訓(xùn)提供了新的思路。它充分利用可視化的是技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠讓參培人員直接了解到施工現(xiàn)場(chǎng)的信息，而且VR動(dòng)態(tài)模型的演示也更容易讓大家身臨其境，更好地吸收培訓(xùn)內(nèi)容。通過這種方式的培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)真正的提升工作人員的安全意識(shí)，使他們?cè)谑┕ぶ懈幼⒁獗Ｗo(hù)自己，降低安全事故的發(fā)生率。在安全教育培訓(xùn)的效果同時(shí)，減少培訓(xùn)師的工作壓力，并減少不必要的成本。

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