基于BIM 技術(shù)的建筑施工安全管理探索

任禹州

（陜西省機(jī)關(guān)事務(wù)服務(wù)中心，西安710006）

1 引言

在建筑工程施工過程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可對建筑工程施工進(jìn)行模擬，為建筑設(shè)計(jì)、施工提供有效數(shù)據(jù)，極大程度上降低了安全事故的發(fā)生，有利于建筑施工的安全管理。因此，應(yīng)加強(qiáng)BIM 技術(shù)的研究和應(yīng)用。

2 BIM 技術(shù)在安全管理方面的優(yōu)勢

2.1 可視性

BIM 技術(shù)具有可視化的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的建筑施工應(yīng)用方面可充分利用這一特點(diǎn)，更好地了解和掌握建筑施工的各個階段，對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效管理，特別是安全管理，從而保障施工的質(zhì)量和安全。

2.2 模擬性和優(yōu)化性

在實(shí)際的建筑工程施工過程中，應(yīng)用BIM 技術(shù)可開展項(xiàng)目的模擬實(shí)驗(yàn)工作，不僅包括建筑的結(jié)構(gòu)展示、施工過程，還包含了節(jié)能、緊急疏散等。另外，應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn)動態(tài)模擬，有利于招投標(biāo)的中標(biāo)和施工環(huán)節(jié)的高效完成，推動了建筑工程的施工。同時，在BIM 模型的基礎(chǔ)上，可完善和優(yōu)化建筑施工圖紙，對不安全因素所造成的事故進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，從而找到有效的應(yīng)對方法，避免危險事故的發(fā)生[1]。

2.3 可出圖性和協(xié)調(diào)性

BIM 技術(shù)的應(yīng)用可推進(jìn)建筑工程施工圖的構(gòu)建，其可以明確清晰地展示施工圖，在一定程度上節(jié)省了施工圖構(gòu)建的時間，有利于建筑工程的施工建設(shè)。此外，BIM 技術(shù)的一個重要應(yīng)用性能就是協(xié)調(diào)性，其主要體現(xiàn)在：開展建筑施工工作之前，BIM 技術(shù)的應(yīng)用可有效且便捷地處理一些事情，例如，倘若工程參與方想要獲取模型的銜接點(diǎn)，則可通過碰撞檢查系統(tǒng)來獲取相關(guān)的BIM 模型信息，促進(jìn)各項(xiàng)工作的協(xié)調(diào)進(jìn)行。

3 BIM 技術(shù)在建筑施工中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段，可利用BIM 技術(shù)構(gòu)建建筑三維模型，并展示最終的建筑效果圖，包括建筑、結(jié)構(gòu)、管道、機(jī)電方面，為建筑項(xiàng)目性能的判定提供完整信息。當(dāng)規(guī)劃圖與運(yùn)用性能出現(xiàn)變動時，可利用該模型來改變與更新設(shè)計(jì)圖，從而滿足建筑工程的實(shí)際需求，保障建筑工程項(xiàng)目的安全性，也可以有效防止建筑施工的返工現(xiàn)象。

3.2 施工階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在建筑施工階段，可直接利用設(shè)計(jì)階段構(gòu)建的BIM 3D 模型，建立建筑項(xiàng)目綜合信息數(shù)據(jù)庫。通過上述操作，可有效獲得設(shè)計(jì)階段的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)保障施工的安全、成本、質(zhì)量目標(biāo)等奠定基礎(chǔ)；可實(shí)現(xiàn)信息集成共享的協(xié)同化管理，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段與施工階段的信息共享，有效反饋設(shè)計(jì)中可能存在的安全隱患，并及時進(jìn)行修改和完善設(shè)計(jì)中的問題，從而加強(qiáng)施工的安全管理。另外，綜合信息數(shù)據(jù)庫的建立，可更加全面地反映項(xiàng)目建設(shè)信息，比如，構(gòu)件的具體尺寸，保障其符合建筑施工要求，保障施工安全。

3.3 安全管理階段中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 三維碰撞檢查的應(yīng)用

建筑施工是一個復(fù)雜、動態(tài)的過程，此過程存在多項(xiàng)立體交叉作業(yè)。倘若施工過程中出現(xiàn)時間安排或設(shè)計(jì)不合理和空間布局出現(xiàn)沖突而引起機(jī)械、構(gòu)件等設(shè)備的不安全狀態(tài)，在一定程度上影響著施工進(jìn)度推進(jìn)。而BIM 技術(shù)可視化的優(yōu)勢是可進(jìn)行建筑項(xiàng)目的模擬，促進(jìn)建筑項(xiàng)目碰撞試驗(yàn)的完成，減少施工過程中發(fā)生的沖突和碰撞，降低建筑項(xiàng)目的錯誤率，有效預(yù)防安全事故的發(fā)生。

3.3.2 4D 施工模擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在建筑工程開展施工作業(yè)過程中，施工模擬技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要，因?yàn)樵摷夹g(shù)涉及較大的范圍，包括天氣狀況、技術(shù)水平、施工進(jìn)度等方面，這些因素極大程度上影響著建筑的施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全。所以，要充分地利用BIM 的模擬施工技術(shù)，促進(jìn)建筑施工高效率、高質(zhì)量完成。在實(shí)際的建筑項(xiàng)目建設(shè)中，常常出現(xiàn)規(guī)劃與實(shí)際施工有出入的問題。隨著施工面的擴(kuò)大，該問題會給建筑項(xiàng)目帶來更多的影響，嚴(yán)重時將會影響施工質(zhì)量和安全。要想解決該問題，應(yīng)科學(xué)合理地利用BIM 技術(shù)，在全面模擬4D 施工的同時，合理分配施工場地中的資源，做出合理的施工進(jìn)度計(jì)劃并有效實(shí)施，從而保障施工進(jìn)度和規(guī)劃的一致性，提高建筑工程的施工效率，有效降低工程施工中的安全風(fēng)險。

4 BIM 技術(shù)在建筑施工安全管理中的實(shí)例應(yīng)用分析

4.1 工程概況

某建筑項(xiàng)目總體建設(shè)規(guī)模為21 500m2，工期為3a，整體造價為4.8 億元。在該建筑工程施工安全管理中，充分應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行了防墜落保護(hù)規(guī)劃及應(yīng)急預(yù)案的合理設(shè)置。在該建筑項(xiàng)目中并建立BIM 結(jié)構(gòu)模型，基于3D 視圖的方式，相關(guān)安全管理人員匯總分析了內(nèi)部工程實(shí)施中可能存在的多個墜落風(fēng)險，在一定程度上保障了施工的安全。

4.2 應(yīng)用流程

根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件（如Revit 軟件），對本工程建筑項(xiàng)目構(gòu)建三維立體模型。在該模型中一一導(dǎo)入項(xiàng)目工程信息，包括建筑主體搭建、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)結(jié)構(gòu)、樓層布局、設(shè)備等。在完成3D模型信息數(shù)據(jù)收集后，構(gòu)建BIM 建筑信息庫，統(tǒng)一處理建筑項(xiàng)目的階段信息。在BIM 信息庫的基礎(chǔ)上，可有效連接建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、材料供應(yīng)商等，加強(qiáng)各個單位之間的溝通，有效傳遞和共享建筑信息，促進(jìn)建筑施工的進(jìn)行。最后，在綜合BIM 信息庫運(yùn)行的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑工程安全管理現(xiàn)狀，設(shè)置對應(yīng)的子模塊，從而科學(xué)合理地進(jìn)行建筑工程安全管理。另外，在本工程施工安全管理信息模型中，還設(shè)置了建筑主體結(jié)構(gòu)、施工塔吊安全管理等模塊，在這些模塊安全運(yùn)維過程中，需對對應(yīng)模塊信息進(jìn)行虛擬仿真碰撞，從而擬定相應(yīng)的安全管理措施[2]。

4.3 BIM 施工安全管理模型實(shí)施

受施工環(huán)境外部因素和建筑多項(xiàng)立體交叉作業(yè)內(nèi)部因素的影響，本工程整體施工規(guī)劃方案顯得比較復(fù)雜。為了保障施工的安全性，利用BIM 技術(shù)對整個施工過程進(jìn)行了模擬分析。通過分析方案進(jìn)度規(guī)劃、具體方案設(shè)計(jì)漏洞，可找到并確定施工安全管理模式，從而確保工程施工的質(zhì)量和安全。以塔吊施工安全管理為例，對于該建筑項(xiàng)目來說，規(guī)模較大，需要多個機(jī)械塔吊設(shè)備，為了滿足不同施工工序的需求，還要對相應(yīng)的塔吊設(shè)備進(jìn)行安全設(shè)置。具體來說，本工程利用BIM 技術(shù)，統(tǒng)一分析了不同施工環(huán)節(jié)中塔吊的運(yùn)行軌跡、回轉(zhuǎn)半徑，確保塔吊設(shè)備運(yùn)行過程中與建筑結(jié)構(gòu)及塔吊間距離在安全施工標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，保障施工的安全性。并通過BIM 數(shù)據(jù)信息庫，模擬分析了某一塔吊擺動臂在具體施工階段的范圍，全面考慮了塔吊實(shí)際作業(yè)高程，最終獲得碰撞檢測結(jié)果，相關(guān)施工人員根據(jù)結(jié)果進(jìn)行了塔吊安全運(yùn)行維護(hù)方案的制定。

5 結(jié)語

總之，安全管理是工程項(xiàng)目管理中的重要內(nèi)容之一，有效保障項(xiàng)目施工安全，才能促進(jìn)建筑高質(zhì)量、高效率地完成。在建筑工程施工中，應(yīng)用BIM 技術(shù)可提高工作效率，加強(qiáng)安全管理，極大程度上推進(jìn)了建筑工程的發(fā)展。