建筑工程施工安全管理中BIM技術(shù)的運(yùn)用研究

黃立森

摘要：隨著我國政府部門對BIM技術(shù)的推廣以及相關(guān)政策的完善，國內(nèi)的科研院所、企事業(yè)單位等BIM研究機(jī)構(gòu)對BIM技術(shù)進(jìn)行了大量的研究與應(yīng)用，BIM技術(shù)在我國逐漸發(fā)展成熟，并開始在一些大型復(fù)雜的項(xiàng)目上進(jìn)行應(yīng)用，比如北京水立方、上海世博會、廣州周大福金融中心、武漢綠地636等項(xiàng)目均運(yùn)用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)然不僅局限于這些大型的建筑項(xiàng)目，在水利水電工程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用同樣也會大放異彩，本文著重分析了如何利用BIM技術(shù)來提升水利水電工程施工安全管理的水平與能力。

關(guān)鍵詞：工程施工;安全管理;BIM技術(shù);運(yùn)用研究

引言

現(xiàn)階段我國計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，在全球化的背景下，建筑行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，其競爭日益激烈，行業(yè)發(fā)展環(huán)境也逐漸惡劣。在建筑行業(yè)發(fā)展過程中，使用BIM技術(shù)以及建立完善的建筑項(xiàng)目全生命周期管理，對于建筑工程行業(yè)信息化的發(fā)展有著推動(dòng)性的作用。因此，當(dāng)前我國工作人員需要對建筑行業(yè)傳統(tǒng)的建筑技術(shù)進(jìn)行改善以及優(yōu)化。當(dāng)前BIM技術(shù)得到我國建筑行業(yè)的青睞，取得了一定的發(fā)展成果，但是相對于發(fā)達(dá)國家來說，我國建筑工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用方面還存在問題，需要進(jìn)一步完善以及管理。

1 BIM技術(shù)概述

BIM也稱作建筑信息模型，主要是針對建筑工程項(xiàng)目中所有數(shù)據(jù)建立三維信息模型，采用數(shù)字化信息技術(shù)建立共享平臺，仿真的建筑工程就會在施工前事先得以實(shí)施。BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑行業(yè)，主要是因?yàn)槠洳粌H具有模擬化、可視化的特點(diǎn)，同時(shí)還具有動(dòng)態(tài)化的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)代建筑在結(jié)構(gòu)上通常比較復(fù)雜，建筑中相關(guān)的數(shù)據(jù)很多，如果不采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，無法將信息有效地集成，進(jìn)而給整體規(guī)劃、施工和運(yùn)營帶來影響。另外，在整個(gè)工程項(xiàng)目從方案制定到實(shí)際運(yùn)營維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都需要利用BIM技術(shù)將信息集成，并傳輸?shù)饺S模擬數(shù)據(jù)庫中，施工單位、設(shè)計(jì)單位和運(yùn)營維護(hù)單位等都是通過BIM技術(shù)建立的共享平臺針對整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)采取實(shí)時(shí)的掌握和監(jiān)控。由于建設(shè)工程施工安全管理的復(fù)雜性，在施工安全管理上應(yīng)用BIM技術(shù)，可以給施工管理人員提供有價(jià)值的信息和可視化平臺，結(jié)合具體施工進(jìn)行實(shí)操模擬，將傳統(tǒng)的安全管理模式優(yōu)化，讓管理的難度降低，防止人力、物力的大量浪費(fèi)，提升建設(shè)工程效率，保障建設(shè)工程項(xiàng)目質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

2.1可視化

BIM技術(shù)具有可視化特點(diǎn)可以用來構(gòu)建建筑信息三維數(shù)據(jù)模型，并通過可視化手段提高設(shè)計(jì)方案的水平，提升施工方案的可操性，讓工程建設(shè)過程更加科學(xué)、合理。與此同時(shí)，建筑工程安全管理人員利用BIM技術(shù)的可視化，可以隨時(shí)掌握建筑施工安全管理中出現(xiàn)的各種問題，做到及時(shí)并準(zhǔn)確地查找場地內(nèi)的危險(xiǎn)源，提高現(xiàn)場管理人員安全隱患排查能力，讓施工人員的人身安全得到保障。

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)場的復(fù)雜性，一直以來，潛在的安全隱患無法及時(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)場環(huán)境的問題，便于開展科學(xué)的防護(hù)措施，大大提高建筑物的安全性能。由此可見，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展。

2.2協(xié)調(diào)性

現(xiàn)階段，隨著建筑工程的不斷增多，規(guī)模不斷擴(kuò)大，異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)逐漸涌現(xiàn)，增加了工程施工難度。同時(shí)，建筑工程所涉及的內(nèi)容較多，屬于綜合性工程，其中包含的學(xué)科和專業(yè)較多，具有施工周期長、施工技術(shù)復(fù)雜等特點(diǎn)，這樣就需要進(jìn)行建筑全生命周期的整合和協(xié)調(diào)。建筑工程施工管理在各項(xiàng)要求上比較高，需要管理人員掌握每一個(gè)階段的安全技術(shù)，同時(shí)，針對施工中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)要提前制定出解決方案，防止出現(xiàn)安全事故。另外，采用BIM技術(shù)，可以讓施工中每一個(gè)工種的人員都可以進(jìn)行有效的溝通，從而提高建筑工程施工整體效率，提升項(xiàng)目安全管控能力。

3 BIM在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用

3.1協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

近些年，我國建筑行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度也不斷提高，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會涉及較多的內(nèi)容，所以需要協(xié)同設(shè)計(jì)工作的支持。在傳統(tǒng)的情況下，使用二維CAD，沒有統(tǒng)一的平臺，所以并無法完成協(xié)同設(shè)計(jì)，不同專業(yè)數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)共享。但是當(dāng)前使用BIM技術(shù)，可以使建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三維，在三維設(shè)計(jì)模型的輔助下，使不同專業(yè)在一個(gè)模型之中進(jìn)行協(xié)同工作。比如，建筑設(shè)計(jì)專業(yè)可以完成三維實(shí)體模型的建立工作等。而其他專業(yè)的工作人員，可以通過中間模型處理器，對建筑模型進(jìn)行修改，使信息傳遞及更新的速度得到提高，實(shí)現(xiàn)信息共享，減少出現(xiàn)的安全事故問題。

3.2在施工場地立體規(guī)劃

施工場地立體空間要進(jìn)行合理的規(guī)劃和劃分，才能降低安全隱患，給后續(xù)的施工管理提供便利，同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益。采用BIM技術(shù)可以按照施工方案動(dòng)態(tài)模擬施工過程，提前設(shè)計(jì)機(jī)械行進(jìn)的路線和施工人員的活動(dòng)范圍，防止一些不確定因素影響施工。在模擬過程中針對施工場地采取BIM動(dòng)態(tài)布置，可以有效地控制場地空間配置。以三維塔吊安全管理為例，施工現(xiàn)場會布置很多塔吊共同作業(yè)，塔吊會由于半徑過大、多塔交叉作業(yè)的原因發(fā)生碰撞問題，為此，首先要確定塔吊的回轉(zhuǎn)半徑確定，然后在施工現(xiàn)場利用三維信息模型布置不同型號的塔吊。利用BIM動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，可以在施工現(xiàn)場相應(yīng)的位置提前設(shè)置好塔吊的位置，然后將塔吊進(jìn)行動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，一方面觀察塔吊的覆蓋范圍符不符合施工要求，另一方面觀察群塔之間會不會發(fā)生碰撞，確定出塔吊的詳細(xì)位置以及頂升的相互時(shí)間順序，最終形成實(shí)施性較強(qiáng)的塔吊方案。通過BIM動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)還可以模擬四周的建筑物和電線之間的安全距離。

3.3識別危險(xiǎn)因素

建筑工程在施工時(shí)，存在較多安全風(fēng)險(xiǎn)。若可以準(zhǔn)確識別以及控制該風(fēng)險(xiǎn)，便能夠進(jìn)行有效的安全管理。因此，施工方在進(jìn)行安全管理時(shí)，可以利用BIM技術(shù)建立建筑工程三維模型，展示建筑工程中的施工環(huán)節(jié)，從而模擬其中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素，對模型中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，采取相應(yīng)的防護(hù)措施，合理調(diào)動(dòng)人員配置，科學(xué)管理物資的調(diào)動(dòng)，消除施工中可能會出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素。對于無法控制的危險(xiǎn)因素，可制定科學(xué)合理的施工安全指標(biāo)，防止發(fā)生安全事故。

結(jié)束語

BIM技術(shù)屬于信息化管理的一種，在建筑行業(yè)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。建筑施工過程中采用BIM技術(shù)，在降低安全隱患的同時(shí)安全事故的發(fā)生率也大大下降，不僅讓管理水平得到提高，同時(shí)還使施工效率得到提高，使得成本的管控更合理，有助于推進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

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