基于BIM的建筑工程施工安全管理研究

孫得全

中國新興建設(shè)開發(fā)總公司

基于BIM的建筑工程施工安全管理研究

孫得全

中國新興建設(shè)開發(fā)總公司

BIM管理(建筑信息模型管理)是建筑行業(yè)管理的一種新技術(shù)和新概念，受到全世界建筑業(yè)專家學(xué)者的廣泛關(guān)注，其集成了各類建筑信息數(shù)據(jù)模型，是信息技術(shù)在建筑行業(yè)的直接運(yùn)用，同時(shí)還是建筑工作協(xié)調(diào)配合的重要基礎(chǔ)。基于此，本文將著重分析探討基于BIM的建筑工程施工安全管理措施，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

建筑工程；BIM；安全管理；措施

1、BIM的優(yōu)勢

1.1 全建筑信息基于BIM技術(shù)的信息管理模型涉及建筑工程的所有參與者，從客戶、設(shè)計(jì)人員、施工單位到監(jiān)管部門、運(yùn)營單位等都被包含其中，并在相應(yīng)的工程階段傳遞給該建筑信息模型各類工程數(shù)據(jù)或信息。由此可見，BIM模型中的信息量大且種類多，主要包含了設(shè)計(jì)信息、生產(chǎn)信息、施工信息和運(yùn)營信息四種。BIM管理模型的全建筑信息特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了用戶按照權(quán)限范圍自由查詢建筑信息，并可修改完善有關(guān)信息，和其他專業(yè)人員共享。

1.2 全生命周期管理通常來講，一個(gè)建筑完整的生命周期是從規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、后期維護(hù)到拆除改建結(jié)束，時(shí)間跨度可達(dá)幾十年乃至幾百年。基于BIM管理模型的統(tǒng)一性，相關(guān)人員可自由修改完善模型信息，因此BIM技術(shù)的應(yīng)用不受建筑生命周期的影響，可運(yùn)用于任何階段。BIM管理可結(jié)合建筑生命周期各階段的具體需求，來構(gòu)建一個(gè)虛擬的建筑模型，為建筑信息的共享提供平臺，實(shí)現(xiàn)建筑工作的協(xié)同性和共享性。

1.3 過程協(xié)同管理和建筑生命周期管理相對應(yīng)，全過程協(xié)同管理是建筑不同階段的所有參與人員，比如設(shè)計(jì)工程師、監(jiān)管部門、運(yùn)營商等。從某種角度而言，BIM管理模型為不同的建筑參與人員創(chuàng)建了一個(gè)協(xié)同工作的場所和平臺，有效提高了建筑效率和加強(qiáng)建筑質(zhì)量。

2、BIM在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

1)BIM技術(shù)可以對工程項(xiàng)目的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備工程等進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中BIM技術(shù)建立三維模型，實(shí)現(xiàn)每個(gè)環(huán)節(jié)之間的共享。例如設(shè)計(jì)方按照客戶要求完成建筑模型的建立后，可以將建筑模型轉(zhuǎn)交給結(jié)構(gòu)工程師，讓結(jié)構(gòu)工程師在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)之后，再轉(zhuǎn)交設(shè)備設(shè)計(jì)工程師，工程師將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)錄入。如圖1為利用BIM技術(shù)的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程。

圖1 BIM技術(shù)的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程

2)使用BIM技術(shù)軟件可以對設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行審核和糾正，也可以自動將三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入各個(gè)分析軟件中。如對綠色建筑等進(jìn)行模擬分析。3)BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)快速建立工程模型，預(yù)算工程所需要成本，協(xié)助工程造價(jià)師完成工程的預(yù)算、估算等。總之，在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用BIM技術(shù)不僅可以規(guī)范項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程，簡化設(shè)計(jì)過程，更可以針對設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)糾正，輔助工程造價(jià)師對工程進(jìn)行預(yù)算。

2.2 施工階段應(yīng)用

BIM技術(shù)完成了三維模型后，對整個(gè)工程建筑進(jìn)行了虛擬構(gòu)建。虛擬構(gòu)建建筑最主要的目的是對整個(gè)建筑施工過程進(jìn)行演示，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，結(jié)合問題及時(shí)改進(jìn)。并且在施工匯總，一般運(yùn)用了現(xiàn)代信自、化技術(shù)中的安全監(jiān)控，在一定程度上，達(dá)到了對監(jiān)控對象的系統(tǒng)分析、審計(jì)漏洞、識別違規(guī)施工等效果，使高層建筑施工安全管理部門能夠進(jìn)行及時(shí)地安全管理。但是，這種安全監(jiān)控方法具有局限性。以BIM技術(shù)虛擬施工全過程模型為主體，結(jié)合信自、化技術(shù)的智能監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)安全管理部門、施工單位、監(jiān)理機(jī)構(gòu)、建設(shè)單位、政府相關(guān)職能部門對施工全過程的可視化管理，極大程度地提高了安全監(jiān)控的效果。在安全監(jiān)控中過程中，可以通過對比實(shí)際完成安全活動與計(jì)劃完成安全活動，來進(jìn)行實(shí)際的施工計(jì)劃調(diào)整使高層建筑施工始終處于安全監(jiān)控的范圍內(nèi)，從最大程度上降低安全事故發(fā)生的概率。

3、基于BIM的建筑工程施工安全管理措施

3.1 建筑工程施工安全指標(biāo)建立

隨著BIM 在建筑施工工程中的廣泛應(yīng)用，發(fā)揮 BIM 在建筑工程的施工過程中的最大安全保障作用，首先就應(yīng)當(dāng)發(fā)開展建筑工程施工安全的指標(biāo)的建立。建立建筑工程施工安全指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)建筑生命周期的精確預(yù)算統(tǒng)計(jì)，從而通過計(jì)算更多的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保障建筑工程的安全理念的有效執(zhí)行，同時(shí)，建筑生命周期的精確統(tǒng)計(jì)也可以有效的為施工安全的指標(biāo)評估提供更加精確有效的數(shù)據(jù)。因此開展基于 BIM 的建筑工程施工安全管理中的建筑工程施工安全指標(biāo)建立，可以在建筑工程的開展過程中，有效的實(shí)現(xiàn)建筑工程安全理論和建筑工程的安全實(shí)際操作相結(jié)合，從而使得建筑工程的安全管理工作能夠更加高效、有序的開展，良好的促進(jìn)了建筑工程的順利、安全、高效的開展。

3.2 施工方案防護(hù)性能的確立

應(yīng)用 BIM 進(jìn)行施工方案防護(hù)性能的確立，在建筑工程施工安全管理中的重要性不容忽視，施工方案防護(hù)性能的確立，也是開展BIM 應(yīng)用于建筑工程施工安全保障中的，主要應(yīng)用目的之一。只有應(yīng)用 BIM 技術(shù)建立，高強(qiáng)度指標(biāo)的，建筑工程施工方案安全防護(hù)性能，才能夠真正的、全面有效的保障建筑工作人員和建筑施工人員的人身財(cái)產(chǎn)安全。因此開展現(xiàn)代化的建筑工程施工，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行基于BIM 的建筑工程施工安全管理中的，施工方案防護(hù)性能的確立。并且在應(yīng)用BIM 技術(shù)的過程中做好長期研究，充分考慮建筑施工過程中所存在的氣候、地理以及其他客觀因素，對于 BIM 在建筑工程安全管理過程中，發(fā)揮防護(hù)功能的影響。同時(shí)在開展針對建筑工程的安全防護(hù)問題的研究過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮影響建筑工程的安全周期的各個(gè)施工環(huán)節(jié)。其中，影響建筑工程的安全周期的四個(gè)階段主要分為：建筑的設(shè)計(jì)階段；建筑的施工準(zhǔn)備階段；建筑的施工階段以及工程的運(yùn)行階段。

3.3 實(shí)現(xiàn)對建筑工程的安全檢查

建筑企業(yè)還可以利用BIM技術(shù)對高層建筑項(xiàng)目進(jìn)行安全檢查，通過BIM平臺模擬高層建筑施工過程中的涉及到的各環(huán)節(jié)和工序，然后進(jìn)行綜合分析和信息整合，充分的利用BIM平臺的信息共享、參數(shù)化、可視化等優(yōu)勢，利用BIM技術(shù)建立關(guān)于高層建筑項(xiàng)目的安全檢查模型，從而可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的安全隱患，繼而有針對性的優(yōu)化高層建筑的安全施工方案，有效的降低發(fā)生安全事故的可能性。施工企業(yè)可以通過IFC編寫代碼來實(shí)現(xiàn)外接檢查點(diǎn)的掛接問題，同時(shí)還可以利用一些BIM軟件的功能進(jìn)行輔助。

3.4 實(shí)現(xiàn)對建筑工程施工、安全、協(xié)同、質(zhì)量的管理

BIM主要適用于建筑工程現(xiàn)場施工質(zhì)量問題的管理，將施工現(xiàn)場的安全和質(zhì)量問題直接迅速的反映給相關(guān)的管理者，從而有效的降低了發(fā)生安全隱患和質(zhì)量問題的概率。在登錄到BIM應(yīng)用界面之后，施工現(xiàn)場的工作人員對可能存在的安全隱患和質(zhì)量問題進(jìn)行拍照取證，然后再結(jié)合實(shí)際的問題選擇系統(tǒng)中相應(yīng)的選項(xiàng)，填寫好關(guān)于工程項(xiàng)目、軸線等方面的參數(shù)，把拍好的照片利用互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)紹IM應(yīng)用中。通過運(yùn)用BIM移動終端對施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集從而實(shí)現(xiàn)對施工安全和質(zhì)量的協(xié)同管理，將施工現(xiàn)場的安全隱患和質(zhì)量缺陷等數(shù)據(jù)資料上傳到BIM中，同時(shí)將其及時(shí)關(guān)聯(lián)到BIM模型中，實(shí)現(xiàn)這些問題的可視化。這樣相關(guān)的管理者也可以準(zhǔn)確掌握問題的詳情和位置，從而實(shí)現(xiàn)對高層建筑施工場地、資源、質(zhì)量和進(jìn)度的動態(tài)管理，確保建筑施工能夠安全順利的進(jìn)行。

總而言之，21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的成熟為BIM管理的發(fā)展創(chuàng)造了良好的軟硬件環(huán)境，促使協(xié)同設(shè)計(jì)、信息共享目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。BIM管理結(jié)合建筑工程的物理、功能特性，促使建筑設(shè)計(jì)由傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)發(fā)展為三維模型設(shè)計(jì)，有效提高了建筑效。除此之外，BIM技術(shù)還可對建筑模型中的特定信息進(jìn)行大范圍的查詢和分析，將其應(yīng)用到安全管理工作中有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，這就要求我們在以后的實(shí)際工作中必須對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]李海濤.基于BIM的建筑工程施工安全管理研究[D].鄭州大學(xué)，2014.

[2]樊超.基于BIM技術(shù)的高層建筑施工安全管理研究[D].青島理工大學(xué)，2015.

[3]朱曉東.基于BIM的建筑工程施工安全管理研究[J].科技風(fēng)，2015，08：195.

[4]翟越，李楠，艾曉芹，何薇.BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2015，12：81-83.