BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的運(yùn)用對(duì)策

王海亮

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030000）

0 引言

安全，是任何施工類工程得以順利進(jìn)行的前提與基礎(chǔ)。建筑工程也不例外。但是，在科學(xué)技術(shù)不斷普及的今天，建筑施工安全管理工作已經(jīng)表現(xiàn)出了明顯的滯后性，建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患沒有得到有效的控制。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工安全管理工作中，將有助于極大提高建筑施工安全管理水平。但是，如何將BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用特點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)，還需要進(jìn)行更為深入的研究。

1 BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 建筑施工安全管理特點(diǎn)

1.1.1 復(fù)雜性

施工安全管理涉及的范圍非常廣泛，安全管理人員需要對(duì)土建施工、電氣施工、弱電施工、給排水施工以及消防施工等方面的內(nèi)容予以關(guān)注，并對(duì)這些施工內(nèi)容中的安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行管理和控制。在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，涉及的施工人員、施工工序、施工材料都非常多，不同施工項(xiàng)目之間的作業(yè)活動(dòng)區(qū)域相互交叉，管理工作稍有疏忽，就容易出現(xiàn)安全隱患。另外，施工人員的施工行為具有一定的變化性，安全隱患的出現(xiàn)也具有較強(qiáng)的不確定性，安全管理工作的開展難度較大。

1.1.2 動(dòng)態(tài)性

在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，施工內(nèi)容發(fā)生改變、施工場(chǎng)地做出調(diào)整，施工空間發(fā)生轉(zhuǎn)移，施工條件也會(huì)隨之進(jìn)行調(diào)整。施工人員每進(jìn)入一個(gè)新施工場(chǎng)地，就必須要對(duì)其中的安全隱患進(jìn)行排查和治理，并進(jìn)行全新工作平臺(tái)的搭建。所以，施工安全管理工作具有一定的動(dòng)態(tài)變化性。

1.1.3 綜合性

施工安全管理要綜合施工人員、施工機(jī)械設(shè)備、施工方法、施工現(xiàn)場(chǎng)等的管理。施工人員在按照施工方案進(jìn)行施工的過(guò)程中，如果施工技術(shù)水平有限，施工行為不規(guī)范，且容易出現(xiàn)操作失誤，或者施工安全意識(shí)不強(qiáng)，故意做出了不符合安全管理制度的行為，就有可能引發(fā)施工安全事故。施工過(guò)程中使用到的施工機(jī)械設(shè)備，也可能引發(fā)施工安全事故[1]。例如，施工機(jī)械設(shè)備沒有出場(chǎng)合格證書，施工人員沒有提前做好施工機(jī)械設(shè)備的檢查與維護(hù)，沒有嚴(yán)格按照用電規(guī)程，對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行臨時(shí)接地設(shè)置，那么施工安全隱患就會(huì)出現(xiàn)。如果施工方法設(shè)計(jì)不合理，例如，樁基施工組織設(shè)計(jì)的審批不符合相關(guān)流程，深基坑支護(hù)方案沒有經(jīng)過(guò)專家論證，那么也有可能引發(fā)安全事故。在施工現(xiàn)場(chǎng)，如果存在尖銳的突出物、基坑、孔洞、水池、電箱等，也有可能引發(fā)安全事故。

1.2 BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.2.1 使建筑工程項(xiàng)目管理要求得到滿足

在建筑工程施工過(guò)程中，部分施工單位依然在沿用傳統(tǒng)的施工管理方式，施工現(xiàn)場(chǎng)各類安全事故的發(fā)生頻率較高，施工成本與施工周期的控制也沒有達(dá)到預(yù)期。對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，不僅可以消除傳統(tǒng)施工管理方式存在的弊端，還可以與建筑工程的實(shí)際特點(diǎn)與項(xiàng)目管理需求進(jìn)行深度的契合，通過(guò)可視化三維模型的構(gòu)建，提高整個(gè)建筑工程項(xiàng)目管理的工作效率與工作質(zhì)量。另外，BIM 技術(shù)的應(yīng)用，還能夠提高建筑施工方案決策的正確性與準(zhǔn)確性，促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1.2.2 實(shí)現(xiàn)施工安全信息的共享

信息化是當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展主題。而BIM 技術(shù)則是信息化技術(shù)不斷發(fā)展下的產(chǎn)物。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑施工安全管理工作中，可以明顯提高施工安全管理的工作效率與工作質(zhì)量，通過(guò)各種安全風(fēng)險(xiǎn)因素的控制，來(lái)保證施工資源的完整性與可靠性，保證工程施工進(jìn)度的有序推進(jìn)。站在施工單位角度考慮，日常管理工作的開展，需要兼顧所有的施工環(huán)節(jié)和施工內(nèi)容。加之，受到外界因素的干擾，建筑工程的施工質(zhì)量與施工安全很難得到保障[2]。如果使用傳統(tǒng)的施工安全管理手段，將有可能出現(xiàn)信息準(zhǔn)確性偏低，信息傳輸效率偏低、信息傳輸范圍較窄等問(wèn)題。而對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，則能夠有效解決這一問(wèn)題，既可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息在各方主體與各個(gè)環(huán)節(jié)的共享，還可以保證信息的應(yīng)用價(jià)值得到有效的挖掘。施工單位可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，明確建筑工程的實(shí)際施工需求，并采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，提高建筑工程的施工質(zhì)量。

2 建筑施工安全管理工作中存在的問(wèn)題

2.1 安全監(jiān)管工作不到位

安全監(jiān)管工作不到位，是我國(guó)建筑工程施工領(lǐng)域頻繁發(fā)生安全事故的主要原因。在建筑工程施工管理工作中，某些項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)將所有的管理經(jīng)理都集中到了施工進(jìn)度的推進(jìn)方面，而對(duì)安全生產(chǎn)有所忽視。而這就會(huì)影響安全監(jiān)管工作的有效開展。例如，很多安全監(jiān)管工作的開展，以突擊性專項(xiàng)檢查和督查的形式為主。這種工作形式既不能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全運(yùn)行情況進(jìn)行深入的了解，也發(fā)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工安全管理工作予以針對(duì)性的指導(dǎo)。施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患得不到有效的控制，施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生概率就難以降低。

2.2 安全管理方法不夠先進(jìn)

在新時(shí)代下，面對(duì)日益復(fù)雜的施工環(huán)境，施工單位依然使用傳統(tǒng)的安全管理方法，建筑施工安全管理的現(xiàn)代化發(fā)展需求得不到滿足。首先，部分施工單位的管理人員年齡比較大，已經(jīng)習(xí)慣了利用個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工管理，管理方法也不夠先進(jìn)，即便是制定出出了安全管理方案，也經(jīng)常出現(xiàn)與施工實(shí)際不符合的問(wèn)題。其次，傳統(tǒng)的安全管理方法以安全信息傳遞、安全文件下發(fā)或者安全理念說(shuō)教等方式為主。即便是在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)安全隱患，也沒有在第一時(shí)間與相關(guān)人員溝通，安全管理工作效率偏低。

2.3 安全意識(shí)不足

在建筑工程的施工過(guò)程中，高空墜落、機(jī)械傷害等安全事故的發(fā)生，主要與管理人員和施工人員安全意識(shí)不夠高有關(guān)。很多施工單位都將管理重點(diǎn)集中到了施工效益的提升方面，并沒有對(duì)安全管理工作予以高度的重視，安全責(zé)任意識(shí)偏低，沒有意識(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)管理管理工作的重要性。而施工人員，也因?yàn)闆]有系統(tǒng)接受過(guò)安全教育培訓(xùn)，沒有意識(shí)到施工過(guò)程中做好安全防護(hù)，遵守安全操作規(guī)范的重要性。另外，還有部分施工單位為了追趕工期，故意壓縮安全培訓(xùn)的時(shí)間，故意放松施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的標(biāo)準(zhǔn)，甚至讓施工人員在沒有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)的情況下，直接參與施工現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)當(dāng)中。而這就直接提高了施工現(xiàn)場(chǎng)不規(guī)范作業(yè)、不標(biāo)準(zhǔn)施工的概率。

3 BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的具體應(yīng)用

3.1 有效識(shí)別施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源

在建筑施工安全管理工作中，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源進(jìn)行有效識(shí)別，是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于最終制定出來(lái)的安全管理方案是否科學(xué)合理、施工現(xiàn)場(chǎng)安全事故的發(fā)生概率是否明顯降低有著決定性影響。在傳統(tǒng)的安全管理方式下，主要是由管理人員根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別。如果管理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的把控不夠全面，就有可能出現(xiàn)某些危險(xiǎn)因素不能被有效發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。而對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，則能夠利用施工進(jìn)度計(jì)劃信息和建筑構(gòu)件信息，進(jìn)行4D 模型的創(chuàng)建，對(duì)建筑工程的施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬，可以對(duì)施工過(guò)程中存在的所有危險(xiǎn)源進(jìn)行有效的識(shí)別，輔助管理人員中采取相應(yīng)的防范措施[3]。圖1 為BIM 技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別中的應(yīng)用流程。利用BIM 技術(shù)進(jìn)行危險(xiǎn)源的識(shí)別，還可以利用紅橙黃綠4 種顏色，對(duì)危險(xiǎn)源的影響區(qū)域與危險(xiǎn)程度進(jìn)行等級(jí)劃分，幫助管理人員明確安全管理工作的重點(diǎn)。另外，BIM 技術(shù)的應(yīng)用還可以幫助管理人員檢驗(yàn)制定出來(lái)的安全防范措施是否有效，進(jìn)而根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，對(duì)危險(xiǎn)源管理措施進(jìn)行調(diào)整和完善。

圖1 BIM 技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別中的應(yīng)用流程

3.2 確定最佳施工方案

施工計(jì)劃的編制工作中，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的特征以及各項(xiàng)施工內(nèi)容進(jìn)行分析。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上，將建筑施工過(guò)程中的所有專業(yè)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入BIM 模型當(dāng)中，并進(jìn)行合并處理，就可以生成以多種組成單位為基本構(gòu)成的建筑模型，對(duì)施工計(jì)劃的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)施工計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中存在的各種問(wèn)題。例如，將這些專業(yè)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入Navisworks 軟件當(dāng)中，進(jìn)行塔吊模型的構(gòu)建，并輸入相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，就可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)與塔吊間距和塔吊運(yùn)行半徑進(jìn)行分析，確定其是否符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)與要求。由此可見，在建筑施工安全管理工作當(dāng)中，對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，可以對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)化定位。將這些安全隱患數(shù)據(jù)及相關(guān)分析報(bào)告發(fā)送至客戶端，還可以讓工作人員更好的對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械與建筑排布方式進(jìn)行優(yōu)化，確定出最適合建筑工程施工特點(diǎn)，滿足建筑工程施工需求的施工方案，進(jìn)而為建筑企業(yè)更好地開展施工安全管理工作奠定基礎(chǔ)。

3.3 加強(qiáng)施工空間管理

在建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，堆放著大量的施工機(jī)械設(shè)備和施工材料。施工人員的流動(dòng)、施工工序的復(fù)雜以及施工內(nèi)容的繁多，使得建筑施工空間的管理難度非常大。在建筑施工中，使用環(huán)境是處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中的，很多風(fēng)險(xiǎn)因素是不可預(yù)估的，管理人員如果不能對(duì)施工變化有一個(gè)全面的了解和把控，將很難制定出科學(xué)合理的施工空間管理方案，甚至引起施工空間的沖突。而對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，不僅可以根據(jù)相關(guān)信息，進(jìn)行施工場(chǎng)地的布置，還可以對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬，進(jìn)而提前發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置中存在的缺陷和漏洞。然后直接利用BIM 模型進(jìn)行調(diào)整，使施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置方案得到完善。另外，BIM 技術(shù)還可以對(duì)整個(gè)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行可視化管理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)模型中展現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)容，優(yōu)化施工場(chǎng)地平面布置，從整體上提高建筑工程施工空間管理水平。

3.4 做好安全檢查

突擊性專項(xiàng)檢查和督查是建筑工程施工中，最傳統(tǒng)的安全檢查方式。只是，在建筑施工現(xiàn)代化發(fā)展水平不斷提高的形勢(shì)下，這種傳統(tǒng)的安全檢查方式已經(jīng)表現(xiàn)出了明顯的滯后性，既不能加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的了解，也無(wú)法保證安全檢查工作的徹底落實(shí)。而在BIM 技術(shù)的支持下構(gòu)建一個(gè)相應(yīng)的信息平臺(tái)，就可以讓安全管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的各種安全隱患，并采取有針對(duì)性的管控措施。在實(shí)際的安全巡視工作中，安全管理也僅需要隨身攜帶移動(dòng)端設(shè)備，就可以利用設(shè)備中的BIM 模型，與現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行對(duì)比[4]。將存在安全隱患的照片上傳到BIM 平臺(tái)上，并說(shuō)明相關(guān)情況，就可以要求管理人員按照要求進(jìn)行整改。由此可見，BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了安全檢查流程的規(guī)范性，還將安全檢查工作徹底落到了實(shí)處。

3.5 引入數(shù)字化安全培訓(xùn)模式

在建筑工程施工中，安全培訓(xùn)質(zhì)量，對(duì)于整個(gè)施工安全管理工作的有效開展有著直接的影響。傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)方法形式化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，培訓(xùn)內(nèi)容只能提到安全隱患和應(yīng)急措施，而無(wú)法對(duì)其進(jìn)行深入的剖析，最終的培訓(xùn)效果也不甚理想。而對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行利用，將施工過(guò)程中的安全隱患全部直觀的呈現(xiàn)在施工人員面前，則能夠有效吸引施工人員的注意，提高施工人員的安全意識(shí)。利用BIM 技術(shù)將安全隱患應(yīng)對(duì)措施模擬出來(lái)，還可以讓施工人員更好的掌握施工過(guò)程中安全隱患的應(yīng)對(duì)措施，保證施工過(guò)程的安全性。另外，將BIM 技術(shù)與職能設(shè)備融合在一起，也能夠產(chǎn)生非常好的培訓(xùn)效果[5]。例如，將BIM 技術(shù)與VR 技術(shù)融合在一起，在利用BIM 技術(shù)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬的同時(shí)，讓施工人員佩戴VR 設(shè)備，可以讓施工人員以一種身臨其境的方式，對(duì)安全施工要點(diǎn)進(jìn)行掌握。這種數(shù)字化的安全培訓(xùn)模式，能夠讓施工人員獲得全新的培訓(xùn)體驗(yàn)，讓施工人員積極主動(dòng)的參與培訓(xùn)活動(dòng)當(dāng)中，進(jìn)行相關(guān)安全知識(shí)的學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑施工安全管理工作的開展，有一定的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性與綜合性。將BIM 技術(shù)應(yīng)用其中，可以使建筑工程項(xiàng)目管理要求得到滿足、實(shí)現(xiàn)施工安全信息的共享。結(jié)合建筑施工安全管理中存在的一系列問(wèn)題，只有將BIM 技術(shù)應(yīng)用到施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源識(shí)別、施工方案確定、施工空間管理、安全檢查以及安全培訓(xùn)中，才能夠?qū)IM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，提高建筑施工安全管理水平。