建筑工程施工安全管理中BIM技術的應用研究

朱上安

（惠州市隆生房地產有限公司，廣東 惠州 516000）

隨著我國現代社會的不斷發展，在國民物質基礎逐漸夯實的同時，對于建筑工程的需求量逐步提高，為建筑工程領域的發展提供了廣闊的空間。但與此同時，由于工程施工中安全管理缺乏有效性而產生的工程事故也屢有發生，對工程企業造成大量經濟損失的同時，還會影響社會安定團結。對此，需要在施工過程中通過BIM技術的有效應用，加強安全管理力度，為工程施工提供良好保障。

1 BIM技術概述

BIM技術即建筑信息模型技術，BIM技術涉及建筑學、工程學以及土木工程等多個技術領域，通過建立虛擬的建筑工程三維模型，以數字化技術為依托，為模型提供具有完整性和真實性的建筑工程信息庫，其中包括有建筑物構件的幾何信息、專業屬性、狀態信息以及非構件對象的狀態信息。在當前我國建筑工程事業的發展中，BIM技術的普及與應用，極大程度提高了建筑工程信息集成化程度，并為建筑工程的相關利益方提供了良好的溝通互動平臺，為我國建筑工程事業現代化發展提供技術支持。從實際應用角度來看，在建筑工程設計工作中，BIM技術能夠將建筑的各項數據進行整合，通過模型的構建，為設計人員所完成的設計方案進行完美展示，進而有效避免設計誤差產生。對于建筑電氣設計工作來說，BIM技術同樣能夠將建筑內部隱蔽工程完整體現，促進設計工作內容可視化、透明化，進而有助于設計人員不斷優化完善設計方案。在建筑工程施工安全管理工作中，充分利用BIM的數字化、空間化、定量化、全面化、可操作化等特點，結合相關信息技術，可以使項目參與者在施工前先進行三維交互式建設施工全過程模擬。在模擬平臺上，項目參與者可以更為準確地辨識潛在的安全隱患，更為直觀地分析評估現場施工條件和風險，并以此為基礎制定更為合理的安全防范措施，從而改善和提高決策水平。同時，利用BIM技術在施工過程中還可以動態識別現場安全隱患，并及時調整施工方案。

BIM技術在工程施工期間的主要優勢包括兩方面內容：（1）BIM技術有助于工程開展前期工作人員加強對工程計劃的了解程度，為施工單位進行工作安排提供良好的條件；（2）BIM技術的應用與現代計算機技術和網絡技術密不可分，所以計算機技術與網絡技術所具備的優勢，在建筑工程BIM技術的應用中也能夠充分體現，確保各級部門能夠無障礙、跨空間溝通，為工程順利開展提供保障；另外，還能夠將資料以數字化形式傳輸于各利益方，實現對工程整體的監管，以便于促成工程整體質量以及經濟效益的提高。

2 BIM技術的特點

2.1 可視性

建筑工程是指對各類房屋建筑及其附屬設施的建設和與其配套的線路、管道、設備的安裝活動所形成的工程實體，進而滿足社會公眾的生產、居住、學習、公共活動等方面需求。隨著現代社會的需求量逐步提升，建筑工程項目的施工以及現場管理難度也在不斷增長，對傳統工程安全管理工作提出了新的要求。現代建筑工程具有綜合性和復雜性的特點，不僅項目規模較大，而且工程中所涉及的技術、工藝和設備更加多樣化，作為工程的必要保障性工作，安全管理工作的重要性日益凸顯。而傳統安全管理工作中，由于建筑本身規模龐大，因此管理工作的開展勢必需要大量人力物力作為基礎，一旦工作人員自身水平相對薄弱，就會影響管理工作的有效性。BIM技術的應用，可以將建筑工程的整體布局和結構進行可視性體現，工作人員通過電子設備的簡單操作，即可實現對建筑無死角、全方位監管，一旦發現問題，可以及時解決。

2.2 協調性

由于現代建筑工程項目的規模不斷擴大，在實際施工中勢必需要各級單位相互協調配合，以階段性形式開展工作，才能實現工程整體建設質量的提高，因此在施工中各級部門和單位的溝通與技術交接尤為重要，一旦在過渡期間雙方脫節，勢必阻礙工程開展，造成工期延誤等問題發生。建筑工程傳統溝通協調方式，以圖紙作為主要依據，通過各級單位負責人在研討和會議中所進行的溝通實現工序銜接。但由于紙質材料受到外界因素影響較大，并且容易篡改，或是工作部門之間溝通不暢，都會造成工程無法順利開展的問題。通過BIM技術的應用，能夠將工程實際情況進行數字化記載，并以硬件形式或云端形式加以儲存，通過網絡技術實現資料的共享和交流，極大程度上提高了各級部門溝通的速度，增強建筑工程開展期間的協調性。BIM技術在建筑工程安全管理工作中的應用優勢同樣明顯，主要在于安全管理工作具有實時性和特殊性的特點，所以需要工作部門和工作人員時刻保持良好的溝通，才能及時發現隱患和解決問題，而通過BIM技術的應用，不僅有助于增強溝通效率，還能夠將直觀可視的內容進行傳輸，進而有助于工作人員迅速作出反應，避免損失擴大。

2.3 模擬性

由于建筑工程較為復雜多變，所以在施工期間安全管理工作很難尋求一套方案開展工作，而是需要不斷結合行業整體的經驗教訓，以及現場實際施工情況，不斷拓展工作計劃和對策，才能有效為工程安全生產提供保障。BIM技術的應用，能夠對建筑的所有信息進行整合后，呈現給安全管理工作人員更加立體的空間影響，以便于工作人員隨時記錄建筑施工期間的潛在問題，并結合對軟件的操作，模擬各項解決方案，以實現提前預知和制訂應急計劃的目標，比如通過BIM技術模擬緊急疏散，可以在不耗費時間與精力的前提下，模擬最佳疏散位置和最短疏散時間，以便于意外突發期間為工作人員的人身安全提供保障，并分析解決故障的最佳方案。

2.4 優化性

建筑工程安全管理工作至關重要，一旦出現安全隱患或事故，不僅對建筑竣工驗收環節產生不利影響，更加會造成施工現場產生大量經濟損失。BIM技術能夠有效將建筑工程的全部安全防護措施、應急設備、疏散通道進行直觀展現，并且在工程的不斷變化中，還會顯示出在應急通道附近是否存在障礙物，以便于工作人員提前排除障礙，并對安全防護設備進行合理布局，以避免故障發生期間因缺乏有效的解決方案而對現場工作人員所產生的威脅。

3 建筑工程施工安全管理中BIM技術的應用

我國建筑工程傳統安全管理工作的開展，多數以2D形式為主，工作效率相對較低，通過BIM技術的普及與應用，既可以有效避免傳統技術中的弊端，又能夠為建筑工程事業提供現代化發展方向，是當前時代下工程安全管理事業的重大突破。通過對傳統安全管理工作模式與BIM技術支持下的現代化工作模式進行對比，可以發現，傳統工作模式不僅無法體現建筑工程整體的安全指數，而且由于載體的限制，信息相對混亂，容易產生誤差，各個施工項目之間的模型共享困難，信息的利用率不高。而BIM技術在安全管理工作的應用中，主要體現在安全管理的準備工作、設計環節、BIM的建立與協調、BIM生成、BIM校對、交付和歸檔，進而有效提高安全管理工作的全面性和綜合性。

3.1 BIM建模技術

在設計階段應用BIM技術進行建筑、結構、管線設計和建模，在施工環節則可以直接利用設計階段的信息數據、設計成果和建筑模型根據施工的不同階段建立模型，進而提高施工安全指導工作效率，節約時間和成本的同時，極大程度提高了項目信息的精確性。設計階段所采用的BIM技術多數以軟件形式為主，并且隨著當前時代科學技術的不斷進步與發展，BIM技術軟件更加趨于完善，比如利用Revit軟件所建立的三維模型，可以有效構建三維建筑信息綜合模型，展示項目完成時的效果圖，包括建筑、結構、管道和機電的信息模型，在施工期間，根據設計模型則可以直接建立數據庫，為后期進行事故模擬提供支持。

3.2 4D虛擬施工技術

建筑工程施工中工序錯綜復雜，所以造成安全隱患和事故發生的因素存在較高的不確定性，為了能夠盡可能地掌控施工期間的所有因素，通過4D虛擬施工技術的模擬，可以仿真施工現場，提前發現問題，優化施工方案，對危險區域進行識別和劃分，有效降低風險發生的概率。在4D虛擬施工技術的應用中，需要安全管理工作人員將施工現場的技術、設備、材料等各種資源進行全面調查，并按照工序的安排在BIM技術中進行輸入，組建完整的施工模型和幾何模型，對施工方案進行實時交互模擬。

3.3 沖突碰撞檢測

建筑工程施工期間存在大量立體交叉作業，一旦由于設計不合理或是施工現場秩序混亂，勢必造成設備沖突和機械碰撞等問題發生，對工程整體安全性造成影響。沖突碰撞檢測具體包括以下方面內容：（1）設備管線沖突和碰撞檢測。在大型建筑工程施工現場，往往會存在大量設備管線，并且布置復雜，隨著施工進度的不斷深入，設備管線難免會存在空間沖突和碰撞，成為施工中安全風險的主要成因之一。通過BIM技術對施工現場進行三維管線綜合設計，并預演工程的整體工作流程，從中集中調配管線，一旦發現管線沖突，工作人員則能夠立刻發現問題，并在調整后再次檢測，直至風險被完全規避為止。（2）機械沖突和碰撞檢測。建筑工程項目中需要大型工程設備和機械作為支持，以便于材料的調取和應用，但大型工程設備勢必需要寬闊的空間運行，一旦缺乏有效管控，設備之間或是設備與工程建筑物之間出現碰撞，將直接產生安全事故。通過BIM技術的應用，根據機械的幾何特征和運行特征，構建機械模型，模擬機械運行期間的軌跡，可以有效預知問題和改善施工現場秩序。

4 結束語

建筑工程施工安全管理工作非常重要，所以建筑單位和工作人員應當加強重視程度，提高BIM技術的應用水平，實現自身經濟效益增長的同時，為我國建筑工程事業的長期穩定發展提供助力。