建筑現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

段 琨

甘肅第一建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730050

BIM 技術(shù)目前已經(jīng)在我國(guó)建筑行業(yè)得到了頻繁利用，包括建筑工程中規(guī)劃到最后施工所有環(huán)節(jié)。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員也不斷嘗試進(jìn)一步的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)BIM 技術(shù)在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)更深度的發(fā)展應(yīng)用。現(xiàn)代技術(shù)各方面在不斷更新、創(chuàng)新，包括信息技術(shù)、建筑技術(shù)等方面，針對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用廣泛性，提出將信息技術(shù)引入到建筑領(lǐng)域，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供更精確、更有效、更安全的操作指導(dǎo)，因此出現(xiàn)BIM 技術(shù)。其中BIM 技術(shù)的應(yīng)用思路如圖1 所示。

圖1 BIM技術(shù)的應(yīng)用思路

1 BIM技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理中應(yīng)用

針對(duì)傳統(tǒng)建筑施工存在的問題，通過BIM 技術(shù)對(duì)施工的輔助能夠得到有效解決。首先，利用BIM 技術(shù)對(duì)工程圖、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的勘測(cè)，相關(guān)參建人員、技術(shù)人員可以捕獲施工方案有關(guān)數(shù)據(jù)，之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算、驗(yàn)證，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理進(jìn)行整體把控，明顯促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工效率，同時(shí)也排除了一些危險(xiǎn)警告、安全隱患。同時(shí)，根據(jù)專業(yè)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)BIM 技術(shù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化、修正，更進(jìn)一步提高了施工安全、可靠性，也是對(duì)施工建筑物穩(wěn)定的一種保障。其中，BIM 技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理中的應(yīng)用主要有以下幾類[1]：

1.1 場(chǎng)地規(guī)劃方面應(yīng)用

首先，應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、空間的掃描收集，構(gòu)建同條件下三維模型，通過計(jì)算機(jī)后臺(tái)的運(yùn)算快速將現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行把控，繼而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行規(guī)劃，以動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)，生動(dòng)、真實(shí)將施工環(huán)節(jié)展現(xiàn)在參建方、技術(shù)方、用戶方面前，針對(duì)細(xì)節(jié)的不合理可以進(jìn)行及時(shí)的修繕、建議，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑目標(biāo)物的規(guī)劃。除對(duì)建筑目標(biāo)物的規(guī)劃之外，也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工流程進(jìn)行規(guī)劃，比如根據(jù)施工次序?qū)ξ锪贤ǖ?、人員通道、加工物料區(qū)等各作業(yè)段區(qū)域進(jìn)行有效的劃分，甚至還需要考慮臨時(shí)辦公、討論區(qū)，以及根據(jù)周邊環(huán)境進(jìn)行合理的作業(yè)時(shí)間管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地的整體把控，保障現(xiàn)場(chǎng)施工各環(huán)節(jié)的科學(xué)、高效、安全、可靠的原則。

1.2 構(gòu)建安全管理指標(biāo)

施工前，構(gòu)建安全管理指標(biāo)是必備環(huán)節(jié)，通過BIM 技術(shù)對(duì)施工目標(biāo)進(jìn)行精確地計(jì)算、布局、制定相關(guān)施工方案，真實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，進(jìn)而列出各環(huán)節(jié)需要遵守的安全指標(biāo)基礎(chǔ)。當(dāng)然，出于安全風(fēng)險(xiǎn)考慮施工過程中不可完全依賴BIM 技術(shù)，更需要技術(shù)人員針對(duì)BIM 技術(shù)所得到的安全指標(biāo)進(jìn)行演算，驗(yàn)證之后方可確定安全管理指標(biāo)的可靠性。

1.3 優(yōu)化安全管理措施

BIM 技術(shù)涵蓋現(xiàn)場(chǎng)施工各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、技術(shù)要素、質(zhì)量可靠性、危險(xiǎn)信息識(shí)別等方面，基于BIM 技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境掃描后，進(jìn)行擬運(yùn)行測(cè)算施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題，技術(shù)人員根據(jù)安全問題對(duì)施工進(jìn)行合理的優(yōu)化，建立更合理、可靠的安全管理措施，同時(shí)可以對(duì)各節(jié)點(diǎn)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)設(shè)置不同等級(jí)進(jìn)行標(biāo)注，更好引起現(xiàn)場(chǎng)施工人員的注意[2]。

1.4 三維碰撞檢測(cè)

三維碰撞，即通過BIM 技術(shù)有效安排可能存在安裝矛盾的區(qū)域進(jìn)行三維擬施工，進(jìn)行合理的空間布局規(guī)劃，如施工過程中總會(huì)因排水、消防、通電等措施出現(xiàn)施工矛盾問題，耽誤施工進(jìn)程，BIM 技術(shù)的試施工可以將類似環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化處理，技術(shù)人員結(jié)合BIM 技術(shù)分析可以更快速、有效找到矛盾根源，進(jìn)而從根本上解決施工矛盾等困難。

1.5 4d 仿真模擬

城市化的速度在日益加快，有限的空間內(nèi)建筑更多的建筑物成為各地施工團(tuán)隊(duì)正在面臨的問題，同時(shí)建筑物的外觀設(shè)計(jì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等也都提出更具體、更細(xì)致、更多功能的要求。為了滿足更具體的要求，需要通過BIM4d 技術(shù)進(jìn)行多次模擬、驗(yàn)證，進(jìn)而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工質(zhì)量等實(shí)現(xiàn)更好的管控。并且通過BIM4d 技術(shù)可以模擬采取不同施工方案得到的施工目標(biāo)安全穩(wěn)定性能，就可以在危險(xiǎn)因素作用時(shí)進(jìn)行提前的防范與挽救措施[3]。

1.6 云端操作施工

云端操作，即通過BIM 技術(shù)與360Glue 技術(shù)的結(jié)合使用，相關(guān)技術(shù)人員線上即可實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工上傳的信息進(jìn)行施工操作指導(dǎo)，保障了對(duì)施工過程信息實(shí)時(shí)管控。比如，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)上傳的施工條件，實(shí)現(xiàn)安全性評(píng)估預(yù)知即將可能出現(xiàn)的安全隱患，這樣就可及時(shí)對(duì)施工存在的問題進(jìn)行避免。另外其實(shí)還有一個(gè)作用，針對(duì)施工人員的每一處施工步驟、施工方式、施工缺陷、施工效率等都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)督，提高工程多方之間交底的透明性。

2 BIM技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理中存在問題

2.1 管理人員專業(yè)水平有待提升

BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)操作、綜合知識(shí)掌握情況等各方面都需要操作人員擁有較高的專業(yè)技術(shù)水平，無論是在計(jì)算機(jī)BIM 技術(shù)在前期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的掃描抑或是對(duì)工程圖紙進(jìn)行掃描，另外，針對(duì)BIM 技術(shù)探測(cè)分析得出的施工方案、安全隱患等，以及所提及云端控制過程中對(duì)危險(xiǎn)警告快速的識(shí)別方面，都需要技術(shù)人員能夠第一時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)，盡快對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工提出建議方面的專業(yè)能力；同時(shí)也需要技術(shù)人員擁有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些危險(xiǎn)警告、現(xiàn)場(chǎng)方案可行性預(yù)告等信息的真?zhèn)芜M(jìn)行靈敏的判斷[4]。因?yàn)榧夹g(shù)人員專業(yè)、實(shí)踐能力的不足，而導(dǎo)致BIM 技術(shù)引入現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理仍然未避免安全事故頻發(fā)等現(xiàn)象，極易被參建人員或BIM 技術(shù)評(píng)估人員將責(zé)任歸于BIM 技術(shù)的不成熟、不可行，進(jìn)而錯(cuò)過建筑行業(yè)發(fā)生質(zhì)的突破的機(jī)會(huì)。因此，技術(shù)人員專業(yè)、實(shí)踐能力必須過硬，將BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)盡可能得到發(fā)揮，才能真正地在現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理中實(shí)現(xiàn)效率的提高、安全事故的避免、成本的降低等變化。

2.2 施工人員素質(zhì)有待提升

施工人員需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度保障施工方案按部就班地進(jìn)行，傳統(tǒng)施工要求中，往往要求施工人員注意安全，但落到實(shí)處與否，針對(duì)施工中出現(xiàn)的問題即可明了。尤其，面對(duì)融入BIM 技術(shù)后，施工人員的安全教育更要落到實(shí)處，針對(duì)BIM 技術(shù)所預(yù)設(shè)的施工方案，施工人員能否落到實(shí)處進(jìn)行作業(yè)，直接影響施工目標(biāo)建筑物質(zhì)量好壞，施工人員對(duì)BIM 技術(shù)必須有一定程度的信任度，結(jié)合BIM 技術(shù)預(yù)設(shè)施工方案以及安全隱患，進(jìn)行可行的施工作業(yè)，切忌固執(zhí)己見。另外，在融入BIM 技術(shù)后，施工人員必須有一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)、操作新機(jī)械培訓(xùn)等相關(guān)教育，避免因施工人員的誤操導(dǎo)致BIM 技術(shù)無法識(shí)別或識(shí)別錯(cuò)誤對(duì)施工整體進(jìn)行誤導(dǎo)性指導(dǎo)。

2.3 企業(yè)管理制度有待提升

現(xiàn)實(shí)生活中，公眾往往對(duì)法律禁止之事心生敬畏，法律法規(guī)約束我們?cè)谏睢⒐ぷ髦秀∈芈氊?zé)，守法守規(guī)，才能促進(jìn)社會(huì)形成良好循環(huán)，各司其職各盡其力。建筑行業(yè)也不例外，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，參建企業(yè)需要建立完整、科學(xué)、具體的責(zé)任制，對(duì)參建施工進(jìn)行一定的有效約束，規(guī)范施工過程中安全管理制度的踐行，有效防范可能出現(xiàn)的安全隱患，進(jìn)而保障每位參建人員的安全，以及施工目標(biāo)最終的安全性、穩(wěn)定性、可靠性[5]。

3 BIM 技術(shù)在實(shí)際高層建筑施工安全管理問題及措施分析

3.1 防控施工期間極易產(chǎn)生的安全隱患

施工人員在實(shí)施建筑手段時(shí)，總是會(huì)在施工現(xiàn)場(chǎng)遇到因人員操作或施工環(huán)境而引發(fā)的不良安全問題，而采取BIM 技術(shù)能夠在一定程度上辨別現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)的安全隱患，同時(shí)要在第一時(shí)間內(nèi)予以解決，從而給安全施工保駕護(hù)航。實(shí)際上，科學(xué)靈活地采用BIM 技術(shù)，可以有效地參照既定施工流程，而且還可以仔細(xì)地核查各個(gè)環(huán)節(jié)，從而確保施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)地順暢性；同時(shí)，還需要在第一時(shí)間內(nèi)挖掘施工期間極易誘發(fā)的安全隱患，而且還需要及時(shí)警示，并提出針對(duì)性的整改意見，避免產(chǎn)生諸多高空墜落、觸電等不良安全性問題，大大地提升施工環(huán)節(jié)的可靠程度。

3.2 及時(shí)檢查施工總體安全性

相關(guān)操作人員要逐步調(diào)用BIM 技術(shù)，可以在項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)展開安全性檢查工作，BIM 技術(shù)可以對(duì)施工環(huán)節(jié)展開針對(duì)性的模擬預(yù)演，進(jìn)而讓建筑設(shè)計(jì)內(nèi)的參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)具象化和可視覺化，同時(shí)還需要直觀辨別出施工環(huán)節(jié)中亟待完備的部分，同時(shí)在第一時(shí)間內(nèi)予以優(yōu)化。不僅如此，相關(guān)人員還需要綜合BIM 技術(shù)以及編碼技術(shù)手段，還需要及時(shí)參照建筑的一系列標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，靈活地采取IFC編碼工藝技術(shù)，對(duì)施工環(huán)節(jié)內(nèi)存在的缺陷方位和不良現(xiàn)象予以標(biāo)注，大幅度提升建筑施工調(diào)整的便捷程度。

3.3 提高安全教育培訓(xùn)成效

現(xiàn)如今，考慮到我國(guó)高層建筑建設(shè)水平逐步提升，此時(shí)各個(gè)時(shí)期施工作業(yè)工作者的技術(shù)水平有限，而采取BIM 系統(tǒng)，可以有效地培育人們的的業(yè)務(wù)能力。根據(jù)BIM技術(shù)和VR 技術(shù)，有效地構(gòu)建模擬性的培訓(xùn)機(jī)制，如此一來就可以進(jìn)一步增強(qiáng)培訓(xùn)體驗(yàn)和成效。例如，在該系統(tǒng)中，還可以根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)一步模擬實(shí)景高空墜落、火災(zāi)突發(fā)等災(zāi)害問題，這就可以讓受訓(xùn)練者通過多維感官感受安全隱患，大大地提升他們地責(zé)任意識(shí)。在實(shí)際操作期間還需要規(guī)范言行，同時(shí)增強(qiáng)自我防范意識(shí)，大大地提升建筑施工的質(zhì)量水平。

3.4 營(yíng)造安全的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境

相關(guān)人員要充分利用BIM 技術(shù)內(nèi)模型搭建效能，然后再更深層次地建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)施工高危過程中所形成的三維模型，為了更好地監(jiān)控施工進(jìn)度，此時(shí)就要求現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員按時(shí)提醒，明晰各個(gè)環(huán)節(jié)的危險(xiǎn)點(diǎn)，而且還要在短時(shí)間內(nèi)采取針對(duì)性的安全防護(hù)舉措。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，BIM 技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理中發(fā)揮其足夠大的優(yōu)勢(shì)，包括預(yù)知性、共存性、可視化等特點(diǎn)，快速、便捷地為實(shí)際施工過程提供了可行性方案，構(gòu)建了安全管理基礎(chǔ)準(zhǔn)則，避免了傳統(tǒng)建筑施工中依靠人為判斷、預(yù)測(cè)直接進(jìn)行施工容易出現(xiàn)的多種不穩(wěn)定因素。同時(shí)，通過糅合信息技術(shù)與施工技術(shù)，顯著促進(jìn)現(xiàn)代化施工技術(shù)向更標(biāo)準(zhǔn)、更可靠、更前沿發(fā)展。目前，信息技術(shù)、建筑技術(shù)仍在不斷發(fā)展，而BIM 技術(shù)也必將在未來建筑施工領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。