BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用

華宣高

BIM 技術(shù)是當(dāng)前較為先進(jìn)的一款三維數(shù)字模擬技術(shù)，被建筑業(yè)廣泛使用的一種建筑信息化技術(shù)。三維建模技術(shù)是這種技術(shù)的基礎(chǔ)，多年以來(lái)傳統(tǒng)建筑業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿S建模技術(shù)領(lǐng)域，這是一個(gè)重大的改變。因?yàn)榻ㄖ袠I(yè)許多領(lǐng)域具有多樣、專業(yè)、建設(shè)周期長(zhǎng)、投資成本高的特點(diǎn)，而B(niǎo)IM 技術(shù)可以有效解決技術(shù)上的問(wèn)題，所以BIM 技術(shù)將在今后的建筑業(yè)中得到重要發(fā)展。進(jìn)行安全管理時(shí)使用BIM 技術(shù)可以極大地促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展，其開(kāi)啟了安全管理信息化時(shí)代[1]。

1.BIM 技術(shù)概述

1.1 概述

BIM 技術(shù)，即建筑信息模型建造技術(shù)（Building Information Modeling），其中的B不僅表示建筑體本身，還表示建筑領(lǐng)域或行業(yè)。I 代表信息，建筑工程每個(gè)方面的信息都包含在內(nèi)。M 則表示模型，不只是代表模型對(duì)象，還強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)是過(guò)程模型。建筑信息模型建造技術(shù)是一種將建筑作為基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑建模的一種行為手段。

1.2 BIM 技術(shù)在項(xiàng)目全過(guò)程管理中的作用

建筑工程項(xiàng)目的重要一環(huán)是項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，因此將建筑信息模型建造技術(shù)引入到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中很重要，它主要有以下幾方面作用：

（1）建筑信息模型建造技術(shù)能夠使建筑工程設(shè)計(jì)可視化。時(shí)至今日，我國(guó)的許多建筑在設(shè)計(jì)時(shí)仍然在使用過(guò)去的二維模式，在施工的過(guò)程中會(huì)暴露出很多的困難和問(wèn)題。通過(guò)建筑信息模型建造技術(shù)的使用，一方面可以將施工進(jìn)程直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，另一方面能提供一些幾何和非幾何的信息，特別是進(jìn)行復(fù)雜的建筑工程時(shí)，能夠顯示更多的細(xì)節(jié)，有助于之后的工程施工決策。

（2）能夠碰撞檢查建筑設(shè)計(jì)。如果在設(shè)計(jì)建筑時(shí)有許多的綜合性管線，在進(jìn)行傳統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不能把不同專業(yè)管線清楚具體地體現(xiàn)出來(lái)，難以把錯(cuò)誤的管線排放檢查出來(lái)，那么會(huì)浪費(fèi)設(shè)計(jì)人員的許多時(shí)間。即使檢查出一些問(wèn)題，還是會(huì)有很多問(wèn)題難以被發(fā)現(xiàn)，致使后續(xù)施工的安全隱患變多。在使用建筑信息模型建造技術(shù)之后，在利用三維模型來(lái)直觀反映問(wèn)題的同時(shí)，還可以及時(shí)修改。

（3）為建筑工程設(shè)計(jì)提供協(xié)同。進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，使用傳統(tǒng)方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)容易使圖紙變得雜亂無(wú)章，而沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很難表達(dá)出整體的設(shè)計(jì)思想。使用建筑信息模型建造技術(shù)的話，就能把設(shè)計(jì)需要的財(cái)力和人力減少，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施模式有助于每個(gè)專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)合作。同時(shí)，可以保證設(shè)計(jì)中的信息交流和溝通。

1.3 建設(shè)施工階段BIM 技術(shù)的作用

在建筑工程中的所有環(huán)節(jié)中，施工階段擁有許多工作量，在引入建筑信息模型建造技術(shù)之后能夠大大提高管理效率。下文從進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、現(xiàn)場(chǎng)管理三個(gè)方面闡述對(duì)建設(shè)施工階段建筑信息模型建造技術(shù)的影響。

（1）將建筑信息模型建造技術(shù)引入工程項(xiàng)目管理方面作用很大。使用建筑信息模型建造技術(shù)一方面能夠建設(shè)出真實(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，另一方面，進(jìn)行4D虛擬還可以把整個(gè)施工動(dòng)態(tài)過(guò)程展示出來(lái)，進(jìn)行環(huán)境的模擬能夠促進(jìn)勞務(wù)人員的安全疏散演習(xí)。

（2）建筑信息模型建造技術(shù)還可以在管理建筑項(xiàng)目的質(zhì)量方面發(fā)揮很大的作用。通過(guò)建筑信息模型建造技術(shù)，我們能夠模擬施工工藝，在設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)的流程之后就可以實(shí)現(xiàn)保證工程細(xì)節(jié)的可行性和準(zhǔn)確性的目標(biāo)。

（3）建筑信息模型建造技術(shù)也可以促進(jìn)管理建筑項(xiàng)目的進(jìn)展。引入建筑信息模型建造技術(shù)可以對(duì)三維模型的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，并同時(shí)進(jìn)行設(shè)備、財(cái)產(chǎn)和人員方面進(jìn)展的規(guī)劃。進(jìn)行施工的過(guò)程中，能夠制定出有效的進(jìn)度計(jì)劃，如果設(shè)計(jì)發(fā)生變更可以及時(shí)調(diào)整。

1.4 竣工運(yùn)營(yíng)階段BIM 技術(shù)的作用

建筑項(xiàng)目的最后一個(gè)階段是竣工運(yùn)營(yíng)，這個(gè)項(xiàng)目?jī)r(jià)值目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)取決于項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)階段。通過(guò)建筑信息模型建造技術(shù)，我們?cè)诮ㄔO(shè)施工和設(shè)計(jì)的階段中能夠整合各種信息數(shù)據(jù)，使運(yùn)營(yíng)階段能夠更好地進(jìn)行動(dòng)態(tài)信息管理，進(jìn)而使運(yùn)營(yíng)階段的水平和效率提高。

運(yùn)營(yíng)管理人員可以從建筑信息模型建造技術(shù)中獲取更明確的空間信息，從根本上提高經(jīng)濟(jì)效益，使空間的利用水平得到提升，并且可以創(chuàng)造出更加安全的空間環(huán)境。建筑信息模型建造技術(shù)中的三維建模技術(shù)，能夠給工程運(yùn)營(yíng)提供服務(wù)管理能力，比如設(shè)備、任務(wù)和知識(shí)庫(kù)的管理。

2.BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中應(yīng)用的保障策略

2.1 制度保障

2.1.1 構(gòu)建BIM 技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)制度

應(yīng)用建筑信息模型建造技術(shù)，還要在政策和制度上進(jìn)行BIM 技術(shù)整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的建筑信息模型建造技術(shù)所采用的基本上是國(guó)外技術(shù)，但是應(yīng)用技術(shù)的效果有些不符合國(guó)內(nèi)工程的實(shí)際情況，所以，為了確保建筑信息模型建造技術(shù)得到正確應(yīng)用并快速推廣，建議國(guó)家制定相關(guān)的制度。

當(dāng)前，我們國(guó)家沒(méi)有給建筑信息模型建造技術(shù)的應(yīng)用制定出明確的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)體系大多是現(xiàn)階段所使用的。國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)該重視這一點(diǎn)，盡早推出國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，從而讓建筑施工企業(yè)和工程設(shè)計(jì)單位可以依照標(biāo)準(zhǔn)使用建筑信息模型建造技術(shù)，使該技術(shù)能夠應(yīng)用和推廣到施工安全管理方面。持續(xù)地進(jìn)行制度完善，可以使建筑信息模型建造技術(shù)得到更好的應(yīng)用，推動(dòng)安全管理領(lǐng)域發(fā)展。

2.1.2 加強(qiáng)施工人員的全面培訓(xùn)體系

我們國(guó)家應(yīng)該逐漸為建筑信息模型建造技術(shù)人員建立更有效的培訓(xùn)機(jī)制。比如，將“BIM 安全控制”、“BIM 安全計(jì)劃編制”、“BIM 安全規(guī)則檢查技術(shù)”、“BIM 安全進(jìn)度評(píng)估”之類(lèi)的課程開(kāi)設(shè)到工程類(lèi)院校之內(nèi)，使得建筑信息模型建造技術(shù)人才能夠在做學(xué)生的過(guò)程中容易接觸到建筑信息模型建造技術(shù)，以解決我國(guó)工程項(xiàng)目中缺少建筑信息模型建造技術(shù)人員的問(wèn)題。

2.2 管理保障

2.2.1 施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)施工人員對(duì)BIM 技術(shù)的認(rèn)識(shí)

首先，進(jìn)行工程施工的企業(yè)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到建筑信息模型建造技術(shù)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的重要性，對(duì)企業(yè)積極試驗(yàn)并不斷創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用給予鼓勵(lì)，使得建筑信息模型建造技術(shù)常態(tài)化，積極將建筑信息模型建造技術(shù)應(yīng)用到項(xiàng)目的施工中，逐漸創(chuàng)造出良好的使用條件和實(shí)施環(huán)境。

此外，建筑信息模型建造技術(shù)比較復(fù)雜，如果工程項(xiàng)目施工人員想要對(duì)建筑信息模型建造技術(shù)有更好地了解，并能夠在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行更好的應(yīng)用，第一步要把大量的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念結(jié)合在一起，第二步要深刻認(rèn)識(shí)建筑信息模型建造技術(shù)和它的應(yīng)用軟件，如此一來(lái)才可以在安全管理工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)選擇更合適的軟件，從而促進(jìn)施工安全管理[2]。

2.2.2 加大建設(shè)單位對(duì)BIM 技術(shù)的參與力度

首先，工程項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)該認(rèn)可建筑信息模型建造技術(shù)，并且將其積極地運(yùn)用到建設(shè)中。建設(shè)單位的有關(guān)人員應(yīng)該以其項(xiàng)目的自身特點(diǎn)為依據(jù)，鼓勵(lì)應(yīng)用創(chuàng)新，允許第三方單位參與BIM 軟件的開(kāi)發(fā)及推廣，并且進(jìn)行深度的合作，在開(kāi)發(fā)具體的項(xiàng)目技術(shù)過(guò)程中獲得更好的社會(huì)影響力和投資效益。

3.BIM 技術(shù)在工程施工安全管理中的案例應(yīng)用

3.1 案例工程概況

某酒店的配套公寓項(xiàng)目占地超2萬(wàn)m2，總的建筑面積近10 萬(wàn)m2，在這里面，除兩棟五星級(jí)酒店、三棟高級(jí)公寓、地下室之外還有其他輔助建筑。其中的客房有160 間，并且配有商業(yè)街，還有泳池、健身俱樂(lè)部、餐飲娛樂(lè)之類(lèi)的場(chǎng)所。該項(xiàng)目有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

（1）大的單層建筑面積，也需要投入大量的物力、財(cái)力以及機(jī)械資源，很多工程的交叉不小，有可能會(huì)導(dǎo)致很大的安全隱患。

（2）該工程是五星級(jí)酒店項(xiàng)目，要求現(xiàn)場(chǎng)有很高的質(zhì)量安全管理。

3.2 BIM 技術(shù)在工程中的安全管理

3.2.1 施工場(chǎng)地規(guī)劃

進(jìn)行工程施工的過(guò)程中，在空間和平面上有大量的交叉作業(yè)，可是，施工的場(chǎng)地不夠大，每個(gè)工人的工作面是必要的，所以，就必須進(jìn)行施工場(chǎng)地的規(guī)劃，在施工以前，施工管理人員就要進(jìn)行合理的現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃，以保證能夠安全施工、確保工作效率。

在立體施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)景的過(guò)程中使用建筑信息模型建造技術(shù)，以此案例工程的施工方案和要求為依據(jù)，施工管理人員要進(jìn)行設(shè)施和區(qū)域的合理規(guī)劃，確保機(jī)械設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)施工人員相對(duì)獨(dú)立，并且有足夠的單位工作面。

3.2.2 工程質(zhì)量控制

質(zhì)量目標(biāo)是項(xiàng)目管理的四大目標(biāo)之一，進(jìn)行項(xiàng)目施工時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故或者質(zhì)量問(wèn)題。利用BIM 模型的可視化作用，就可以將工程現(xiàn)場(chǎng)安全隱患和質(zhì)量缺陷的數(shù)據(jù)資料庫(kù)構(gòu)建起來(lái)，使得質(zhì)量隱患可視化，質(zhì)量管理人員可以及時(shí)地掌握可能會(huì)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的位置[3]。

4.結(jié)論

在社會(huì)進(jìn)步和國(guó)家發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越多的人重視工程安全，安全管理中一直存在溝通不順暢的問(wèn)題，同施工班組之間和不同班組之間的工人也會(huì)產(chǎn)生沖突以及不共享數(shù)據(jù)的情況，所以存在很多安全隱患或者管理效率低的問(wèn)題。建筑信息模型建造技術(shù)推廣應(yīng)用工程實(shí)踐表明，引入BIM 技術(shù)能夠使施工安全管理的壓力得到有效緩解。