建筑工程施工安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

胡艷梅

【摘要】隨著時(shí)代的不斷變化，建筑工程技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)。在中國(guó)主要城市的建筑領(lǐng)域，兩種異形結(jié)構(gòu)和超高層建筑受到人們的追捧。但由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，極大地增加了施工安全管理的難度，極大地限制了不規(guī)則結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展。BIM技術(shù)應(yīng)用，可大幅提高建筑工程施工安全管理的效率。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;施工安全管理;BIM技術(shù);應(yīng)用

在建筑工程中，由于施工過(guò)程由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，造成施工組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要各個(gè)部門協(xié)作施工，對(duì)施工安全管理工作提出了更高的要求。因此，為保證建筑工程施工的順利進(jìn)行，避免出現(xiàn)安全問(wèn)題，必須針對(duì)施工中存在的安全隱患制定針對(duì)性的措施，有效地提高施工過(guò)程的安全性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工安全管理中，為施工安全管理工作提供堅(jiān)實(shí)的信息技術(shù)支持，有效地提高施工安全管理水平。

1、BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的意義

1.1提高效率為施工管理人員減負(fù)

傳統(tǒng)的施工管理過(guò)于依賴施工管理人員的管理水平及其管理經(jīng)驗(yàn)。而BIM技術(shù)首先能針對(duì)各專業(yè)施工圖整合及場(chǎng)地模擬布置，以及施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)注意的各個(gè)施工要點(diǎn)能進(jìn)行事前的模擬施工及施工前標(biāo)記。其次，能利用BIM技術(shù)三維模擬動(dòng)畫對(duì)一線施工人員進(jìn)行更有效的施工技術(shù)交底。再次，在施工過(guò)程中也能指導(dǎo)施工人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工技術(shù)指導(dǎo)，施工完成后還能對(duì)各分部工程的檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的記錄與監(jiān)測(cè)，施工管理人員能隨時(shí)隨地根據(jù)模型針對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全及進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)管控。建筑信息集成模型管控，減少現(xiàn)場(chǎng)管理遺漏，為施工管理人員減負(fù)。

1.2提高建設(shè)項(xiàng)目目標(biāo)管控水平

在建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量方面，BIM技術(shù)所倡導(dǎo)的在建筑工程全生命周期內(nèi)的集成信息化管理將在工程施工時(shí)對(duì)于工程質(zhì)量和施工安全起到巨大的提升作用，無(wú)論是對(duì)于各專業(yè)施工圖的整合，還是對(duì)于關(guān)鍵工序的指導(dǎo)施工，以及已完成施工區(qū)域的檢測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)跟蹤，都是對(duì)整個(gè)工程達(dá)到管理目標(biāo)具有重大促進(jìn)作用的。工程質(zhì)量管理方面，BIM技術(shù)三維模型的直觀性與實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)性也更易讓管理者對(duì)施工順序及進(jìn)度做出更合理的決策，達(dá)到確保施工質(zhì)量的作用。建筑項(xiàng)目大數(shù)據(jù)集成化的信息管理更是能總結(jié)歸納各工序施工時(shí)容易發(fā)生的問(wèn)題及注意要點(diǎn)，從而提升整個(gè)工程管理團(tuán)隊(duì)的有針對(duì)性的目標(biāo)管控水平。

2、BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的特點(diǎn)

2.1可視化

在建筑施工中，為了有效地進(jìn)行施工安全管理，需要盡可能地及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的隱患，避免出現(xiàn)施工安全事故。BIM技術(shù)有其特有的可視化，它生成的三維模型中不僅含有建筑項(xiàng)目的物理信息，也涵蓋了項(xiàng)目有關(guān)的所有功能信息，實(shí)時(shí)地提取出項(xiàng)目的信息，在施工現(xiàn)場(chǎng)布置好安全方面的任務(wù)，以便更好地搭建各類防護(hù)措施。

2.2模擬化

模擬化是BIM技術(shù)的一大特點(diǎn)，由于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性，一直以來(lái)，潛在的安全隱患無(wú)法及時(shí)地排查并解決，在一定程度上增加了施工的風(fēng)險(xiǎn)率，它能夠根據(jù)建筑現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境、裂縫和沉降等情況，進(jìn)行模擬還原，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的問(wèn)題，便于開(kāi)展科學(xué)的防護(hù)措施，大大提高建筑物的安全性能。由此可見(jiàn)，在建筑項(xiàng)目的安全管理方面，BIM技術(shù)具有顯著的指導(dǎo)意義。除此之外，在建筑施工前，該技術(shù)還能夠?qū)δ_手架搭設(shè)、懸挑架搭設(shè)與吊籃施工等危險(xiǎn)系數(shù)高的準(zhǔn)備工作進(jìn)行模擬，試驗(yàn)得到結(jié)果后及時(shí)整改，讓建筑項(xiàng)目能夠有序安全的開(kāi)展。

2.3優(yōu)化性

在建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中需要不斷地優(yōu)化建設(shè)過(guò)程，這是建筑項(xiàng)目得以順利完工的一大前提。而BIM模型可以為建筑物提供真實(shí)的信息，比如建筑項(xiàng)目的物理與集合信息。并且通過(guò)模型模擬出建筑物，對(duì)建筑物進(jìn)行可視化的展示，對(duì)建筑物后期施工進(jìn)行優(yōu)化與協(xié)調(diào)，幫助管理者做出更科學(xué)的決策。

2.4協(xié)調(diào)性

調(diào)性主要體現(xiàn)在建筑施工和設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中均需要相互協(xié)調(diào)、溝通。如暖通管道的布置在設(shè)計(jì)圖紙的體現(xiàn)、梁構(gòu)件的布置等。進(jìn)行充分的協(xié)調(diào)性，是建筑工程中的一大難題，如果溝通失效就會(huì)造成設(shè)計(jì)與實(shí)際需求不符。BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)可以解決上述問(wèn)題，BIM建筑信息模型生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)具備共享性，動(dòng)態(tài)性共享數(shù)據(jù)庫(kù)的存在有助于協(xié)調(diào)各專業(yè)間的問(wèn)題，解決多種復(fù)雜的設(shè)計(jì)布置問(wèn)題，如電梯井布置與防火分區(qū)的協(xié)調(diào)布置。

3、BIM應(yīng)用于施工安全的主要問(wèn)題

3.1管理人員對(duì)安全的技術(shù)素養(yǎng)不夠高

當(dāng)前的信息化時(shí)代，社會(huì)對(duì)人才的要求越來(lái)越高，在建筑施工管理行業(yè)，也對(duì)管理人員的技術(shù)素養(yǎng)提出了很高的要求。BIM技術(shù)興起的時(shí)間比較晚，雖然已經(jīng)得到了很多人的關(guān)注，但是還有很多人無(wú)法掌握該技術(shù)的應(yīng)用技巧和方法。因此，必須注重對(duì)建筑施工安全管理人員的專業(yè)化培訓(xùn)，發(fā)展出足夠多的技術(shù)型人才，進(jìn)而使得他們熟練應(yīng)用BIM技術(shù)，提升施工安全管理效率。具體來(lái)說(shuō)，施工安全技術(shù)工作者不但要有較大的知識(shí)面，熟練掌握專業(yè)知識(shí)，還必須有精湛的技能。要想實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先，建筑行業(yè)在引入技術(shù)人員的時(shí)候，必須對(duì)他們進(jìn)行嚴(yán)格面試和考查，確保引入的技術(shù)人員的技術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)足夠高，可以勝任工作。其次，對(duì)于行業(yè)內(nèi)部崗位上的技術(shù)人員，企業(yè)必須進(jìn)行定期或不定期的專業(yè)知識(shí)和技能培訓(xùn)和檢查，提供繼續(xù)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，確保他們的專業(yè)素養(yǎng)一直在較高的水平。

3.2對(duì)BIM技術(shù)設(shè)備的認(rèn)識(shí)有待加強(qiáng)

如今，BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間都是比較大的，因此，應(yīng)用該技術(shù)的建筑工程安全管理人員必須對(duì)該技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用設(shè)備有基本而全面的認(rèn)識(shí)，要充分發(fā)揮出該技術(shù)的應(yīng)用作用和優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，安全管理人員還要在掌握BIM技術(shù)要點(diǎn)的基層上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和優(yōu)化，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行突破。在該過(guò)程中，建筑工程安全管理人員必須做好內(nèi)部規(guī)劃工作，各部門人員要多多交流，形成信息溝通體系，確保對(duì)安全管理信息的標(biāo)準(zhǔn)化管理。另外，還要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)建設(shè)，加強(qiáng)信息監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

4、建筑工程施工安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

在建筑工程施工安全管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4.1識(shí)別建筑工程施工中的危險(xiǎn)源

在建筑工程施工安全管理工作中，需要提前識(shí)別施工中的危險(xiǎn)源，對(duì)施工中可能存在的危險(xiǎn)要素進(jìn)行分析，采取針對(duì)性的安全管理措施，確保施工過(guò)程能夠順利進(jìn)行。在施工開(kāi)始前，需要通過(guò)BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)方案中的設(shè)計(jì)參數(shù)通過(guò)3D模型展示出來(lái)，并在其中加入時(shí)間維度，真實(shí)地模擬施工計(jì)劃，詳細(xì)地展示并分析工程施工中的所有環(huán)節(jié)，對(duì)這些環(huán)節(jié)中可能存在的安全威脅進(jìn)行分析，制定針對(duì)性的控制措施，為各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置相應(yīng)的安全措施，對(duì)工程施工中的各項(xiàng)安全威脅進(jìn)行有效的管控。RFID危險(xiǎn)源識(shí)別系統(tǒng)就是BIM技術(shù)中對(duì)工程施工危險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別的模塊，將其應(yīng)用在施工安全管理工作中，能夠?qū)Υ嬖诘陌踩』ㄟM(jìn)行有效的識(shí)別，提高安全管理工作的針對(duì)性。

4.2劃分建筑工程中的危險(xiǎn)區(qū)域

通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)整個(gè)建筑工程施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，充分發(fā)揮其可視化功能，劃分建筑工程中的危險(xiǎn)區(qū)域，并將其分為不同的危險(xiǎn)等級(jí)。對(duì)存在安全隱患的位置用紅色標(biāo)注，對(duì)相對(duì)安全的位置用綠色標(biāo)注，通過(guò)不同的顏色來(lái)標(biāo)注不同的安全隱患，并根據(jù)其危險(xiǎn)等級(jí)采取相應(yīng)的管理措施，有效避免在施工過(guò)程中發(fā)生安全事故。

4.3提高施工空間管理水平

建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，施工中需要在這個(gè)空間中使用各類施工設(shè)備以及施工材料。由于施工過(guò)程中的人員流動(dòng)性較大，施工涉及內(nèi)容較多，并且工期較短，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)κ┕み^(guò)程中出現(xiàn)的突發(fā)問(wèn)題進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè)，提高施工空間管理水平，有效提高所有施工環(huán)節(jié)的規(guī)范性，防止施工過(guò)程中發(fā)生安全問(wèn)題。BIM技術(shù)能夠真實(shí)地模擬出各個(gè)作業(yè)面的情況，可以根據(jù)實(shí)際狀態(tài)對(duì)施工進(jìn)度與空間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保施工順利進(jìn)行。

4.4制定施工安全管理制度

在建筑工程的施工安全管理工作中，需要根據(jù)工程施工方案設(shè)置相應(yīng)的安全管理對(duì)策，在施工開(kāi)始前，可以應(yīng)用BIM技術(shù)中的安全技術(shù)管理功能分析施工過(guò)程中的危險(xiǎn)源，并制定相應(yīng)的管理對(duì)策，同時(shí)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的危險(xiǎn)因素，全面分析施工過(guò)程中人員與材料的協(xié)調(diào)情況。與傳統(tǒng)的技術(shù)交底過(guò)程中的純文本記錄方式不同，在設(shè)計(jì)方案審核與技術(shù)交底工作中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠利用其3D模型與施工模擬功能，更好地進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析，以便制定科學(xué)的安全管理制度，提示施工中的安全管理要點(diǎn)，促進(jìn)施工安全管理工作效率的提升。

4.5做好建筑工程施工安全培訓(xùn)管理

在建筑工程施工開(kāi)始前，需要進(jìn)行相關(guān)的安全培訓(xùn)工作，在這項(xiàng)工作中，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠直觀地展示出施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并提示其中存在的危險(xiǎn)因素，在施工安全培訓(xùn)中展示這些危險(xiǎn)因素，有利于相關(guān)技術(shù)人員加深對(duì)這些危險(xiǎn)因素的認(rèn)識(shí)，規(guī)范其操作，提高相關(guān)操作的標(biāo)準(zhǔn)化程度，保證施工過(guò)程的安全性。與此同時(shí)，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以針對(duì)安全問(wèn)題制定相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，在施工開(kāi)始前做好應(yīng)急預(yù)案演練，使參與施工的人員更好地掌握應(yīng)急預(yù)案，使施工安全管理工作獲得更好的效果，有效地降低風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)建筑過(guò)程造成的影響，減少因此產(chǎn)生的損失。

結(jié)語(yǔ)：

建筑行業(yè)的發(fā)展要堅(jiān)持綠色可持續(xù)，順應(yīng)時(shí)代科技潮流。由本文的分析研究可知，BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國(guó)目前建筑工程安全事故多發(fā)的狀況有很大的改善作用。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠讓施工主體整體把控工程的各個(gè)環(huán)節(jié)及進(jìn)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)存在的安全隱患并采取應(yīng)對(duì)措施，扼制安全事故的多發(fā)。BIM技術(shù)能夠加強(qiáng)施工人員的素質(zhì)培訓(xùn)和安全意識(shí)，大幅提高建筑工程施工安全管理的效率。所以為了給建筑行業(yè)提供更好的發(fā)展前景，企業(yè)要在國(guó)家的引導(dǎo)號(hào)召下跟隨科技的發(fā)展進(jìn)程，積極投入新技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)安全管理意識(shí)和安全管理投入，注重人才的培養(yǎng)以人為本，加快創(chuàng)新進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)發(fā)展的綠色可持續(xù)。

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