BIM技術在建筑施工安全管理中的應用

楊志鵬，孫 健，賈劍偉，王 龍

（中建七局第一建筑有限公司，北京 100000）

建筑行業中的安全事故發生率較高，導致建筑施工安全問題一直是社會普遍關注的熱點話題。由于建筑施工安全事故發生率較高、形式多樣，如建筑物坍塌事故、觸電事故、高空墜落事故等，均與建筑施工安全防范意識不到位有密切的關系。因此，如何有效防范和識別建筑安全隱患是建筑安全施工管理過程中的研究重點。BIM技術是以現代化計算機技術發展起來的新型技術，具有可建模、可視化、可三維模擬的優勢，并廣泛應用于建筑行業，從BIM建立的三維模型中尋找潛在的施工安全風險，對施工風險進行合理評估，進而有針對性地制定相應的解決措施，確保建筑施工安全平穩推進。基于此，將BIM技術應用于建筑施工安全管理體系中，能夠有效降低建筑施工安全風險，確保建筑施工安全平穩推進。

1 BIM技術在建筑施工安全管理中的優勢

1.1 BIM技術具有良好的可視化效果

傳統的建筑施工是以二維建筑施工圖紙的形式表達的，缺乏建筑施工過程的立體感，也難以精確地表達出建筑施工的基本構建狀況，導致施工過程中對某些潛在風險了解不足而引發安全事故發生。BIM技術是以現代化計算機為平臺發展起來的三維建模軟件，避免了二維建筑施工圖紙無法表達建筑立體結構的弊端，能夠以三維模型的方式形象地反映出建筑施工項目和場地，對分析建筑施工過程中可能遇到的潛在安全風險有積極的意義，并且方便安全監管人員及時查找導致潛在安全風險的誘發因素，并及時地制定相應的解決措施。總體上，BIM技術具有良好的可視化效果，不僅能夠提高危險源識別概率，還能有效提高建筑施工安全管理水平。此外，BIM技術強大的可視化功能對建筑施工過程中各個空間、場地的合理布設具有指導意義，能夠規避因空間布設不合理而造成的車輛碰撞、機械碰撞等事故，從而提高建筑施工效率。

1.2 BIM技術具有強大的動態模擬功能

與傳統的管理模式相比，BIM技術具有強大的動態模擬功能，即通過BIM軟件中設定相應的功能模塊，就可以實現對施工人員調動、車輛往來、設備進出場等的綜合模擬，找出不合理的安排并加以修整。建筑施工是一個復雜的、長期的過程，需要數量龐大的建筑材料和不同型號的機械設備等同時運轉，此時如何安全有效地調度成為影響施工進度的主要原因之一。通過BIM技術的模擬功能，可以分析材料進出場、過往車輛順序等是否合理，為提高建筑施工效率提供基礎。此外，BIM技術可以模擬建設，對塔吊、材料等模擬演練，確保施工有效進行。同時，對施工區域進行火災模擬演練，可為制定合理的疏散通道等提供參考。因此，BIM技術強大的動態模擬功能在施工管理中具有重要的現實意義。

1.3 BIM技術具有動態化特征

建筑施工是一個動態過程，從早期階段的巖土工程勘察、建設過程中材料調用以及竣工驗收等全過程中，可以發現若安全管理不當極易導致安全事故的發生。BIM技術以現代化計算機技術為基礎，不僅實現了各類信息的集成和展示，還能夠完成建筑施工整個過程的動態監控，即在施工過程中及時更新動態信息至平臺中，為管理人員分析和辨識潛在安全風險提供依據。此外，BIM技術能夠識別相應的電子標簽，在施工過程中若出現異常情況，通過接收電子標簽反饋的信息發出相應的警示，能夠有效降低施工安全事故發生的概率。

2 BIM技術在建筑施工安全管理中的應用

2.1 BIM技術在危險源識別與管理中的應用

BIM技術具有良好的可視化、動態化和三維建模的特點，能夠將建筑施工項目中潛在的安全事故風險識別出來。建筑施工過程中的危險源主要有三種類型：高空墜落、坍塌和物體打擊。為了確保建筑施工順利安全進行，加強危險源識別及管理工作尤為重要。BIM技術強大的三維模擬功能有助于建筑施工危險源的識別，主要體現在以下三個方面。

（1）坍塌危險源的識別。建筑施工過程中的坍塌事故主要集中在基坑支護、土方開挖和工程拆除等方面。將BIM技術應用于土方開挖中，可以通過三維模擬演練優化開挖順序，并實施監測開挖土方邊坡，防止邊坡失穩坍塌，具體見圖1；將BIM技術應用于基坑支護方面，能夠借助BIM的模擬功能，合理制定安全防護措施和張貼警告牌等；在工程拆除方面，可根據BIM模擬功能確定拆除順序等。此外，還可根據坍塌范圍搭建相應的防護欄桿和水平隔離帶等，避免安全事故的發生。

（2）物體打擊危險源的識別。以BIM技術的模擬功能為基礎，對高空塔吊等進行模擬碰撞演練，綜合判斷塔吊的走向等，為進一步制定塔吊之間的合理距離提供數據支撐。此外，通過安全教育，規范操作人員的操作流程，提高施工人員的安全防范意識。

圖1 BIM技術在危險源識別與管理中的應用示意圖

（3）高空墜落危險源識別。BIM技術對高空墜落危險源的識別效果良好，主要表現在高空墜落多是瞬間發生，不易發出警示，但是通過BIM技術的模擬功能，可模擬高空墜落的過程，為強化高空作業人員的安全防范意義提供幫助。

2.2 BIM技術在施工現場動靜態布置管理中的應用

施工現場的動靜態布置是強化安全防范意識和降低安全事故發生率的主要措施之一。在靜態布置上必須堅持安全文明工地的基本原則，制定合理的安全防范管理制度，為確保建筑施工現場合理有序，建立完善安全通道、施工設備、原材料堆放區、作業區、消防區等做基礎。以建設施工場地的平面圖為基礎，結合BIM技術的模擬功能建立施工場地的三維模型圖，對生活區、辦公區、機械擺放區、消防器材、建筑材料堆放區等進行合理劃分。通過BIM技術的三維模擬功能優化方案，盡可能規避各種潛在安全風險。施工現場的動態布置是降低施工安全事故發生概率的主要途徑，施工現場的過往車輛調動頻繁。通過BIM技術的三維模擬，合理規劃行車通道、施工空間等，為避免施工場地擁堵和交通道路擁堵提供參考。

2.3 BIM技術在綜合管線碰撞管理中的應用

BIM技術具有良好的可視化、動態化和三維建模功能，即在BIM生產的三維模型中能夠清晰地呈現建筑過程中的各個角落，對不同區域、不同結構、不同樓層的管道進行模擬，為制定出更加優化的方案提供參考，BIM技術在綜合管線碰撞管理中應用示意圖見圖2。通過三維可視化分析，合理規劃管道線路，能夠有效防止管道線路相互碰撞，進而提高建筑施工效率。

2.4 BIM技術在安全教育管理中的應用

圖2 BIM技術在綜合管線碰撞管理中應用示意圖

建筑施工過程中的安全教育一直是重中之重，主要包括安全培訓、周安全教育和安全教育演練等，是降低建筑施工安全事故發生概率的有效途徑。建設場地的三級安全教育也可以通過BIM技術實現，即通過該技術的模擬功能向新員工介紹安全防范注意事項等內容，分析在建筑施工過程中容易出現操作失誤和安全事故的部位等，為加強建筑工人的自我安全防范意識奠定基礎。

3 結束語

綜上所述，BIM技術在建筑三維模型模擬中具有良好的應用優勢，能夠有效識別危險源并降低事故發生概率。同時，BIM技術能夠以三維模型的方式模擬整體建筑施工全過程，在糾正設計不合理等問題方面發揮了重要作用。因此，將BIM技術應用于建筑施工領域中，對提高建筑施工效率和降低施工安全事故發生概率均具有積極的意義，并為優化建筑設計等奠定了基礎。