裝配式建筑安全管理中BIM技術的應用

摘 要：隨著裝配式建筑項目規模和復雜度的不斷提升，其安全管理也面臨著新的挑戰和需求。BIM技術作為一種新型的數字化工具，已在建筑行業得到廣泛應用。基于此，探討BIM技術在裝配式建筑安全管理中的應用及其價值，為裝配式建筑的安全管理提供新的思路和方法。

關鍵詞：裝配式建筑；BIM技術；安全管理；應用

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）07-0064-03

0 引言

隨著城市化進程的加速和環保意識的提高，裝配式建筑在建筑行業中的應用越來越廣泛。然而，裝配式建筑在施工過程中涉及的預制構件數量多、類型復雜，增加了施工安全管理的難度。傳統的安全管理方法難以應對這些挑戰，需要尋求更加高效、精準的管理方式。BIM技術作為一種先進的信息化管理手段，具有可視化、協調性、優化性和可出圖性等優點，為裝配式建筑的安全管理提供了新的思路和方法。

本文旨在探究BIM技術在裝配式建筑安全管理中的應用，為裝配式建筑安全管理提供新的理論支撐和實踐指導，促進建筑行業安全管理水平的提升，減少安全事故的發生，保障人民群眾的生命財產安全。

1 BIM技術在裝配式建筑安全管理應用的優勢

1.1 為裝配式建筑提供全面的可視化管理

在傳統的安全管理中，信息傳遞多依賴于二維圖紙和口頭溝通，容易造成信息傳遞不準確、遺漏等問題。而BIM技術可以通過三維模型將預制構件的形狀、尺寸、材質等信息全面展現出來，使得管理人員能夠更加直觀地了解施工情況，減少信息傳遞的誤差[1]。這種可視化管理還能夠幫助管理人員及時發現施工中的安全隱患，從而采取有效的措施進行預防和解決。

1.2 實現裝配式建筑的動態化管理

裝e01f079762b3857d481cf9ce07394f38配式建筑的施工過程是一個動態變化的過程，涉及多個專業、多個單位的協同工作。BIM技術可以通過協同平臺，將各個參與方緊密地聯系在一起，實現信息的實時共享和交流。這樣不僅可以提高工作效率，還可以確保施工過程中的安全問題得到及時發現和處理[2]。BIM技術還可以通過數據分析，對施工過程中的安全問題進行預測和預警，進一步提高安全管理的預防性和準確性。

1.3 具有強大的數據支持和優化功能

通過BIM模型，管理人員可以獲得預制構件的詳細信息，包括材質、質量、體積、運輸和安裝要求等。這些數據可以為施工方案的制定和優化提供重要支持，從而減少施工過程中的安全風險[3]。

BIM技術還可以對施工過程進行優化，通過對施工順序、支撐方案、起吊設備等進行模擬和分析，找出最優的施工方案，降低安全事故發生的概率。

2 裝配式建筑施工中存在安全管理問題

2.1 施工方案編制不合理

在裝配式建筑施工過程中，施工方案起到了指揮棒的作用，它為整個工程的實施提供了明確的指導和依據。如果施工方案編制得不夠完善和合理，可能會導致施工現場的混亂，甚至引發安全事故。

目前，一些施工企業在編制裝配式建筑的施工方案時，往往缺乏對現場實際情況的深入了解和全面考慮。這導致了施工方案的可操作性不強，難以滿足實際施工的需要。例如，有些施工方案中沒有明確預制構件的運輸和吊裝路線，這在實際施工中會導致路線沖突和安全隱患。如果預制構件的運輸和吊裝路線不明確，施工現場的車輛和機械可能會相互干擾，影響施工進度。如果缺乏明確的吊裝路線，還可能導致吊裝過程中的安全隱患，對施工人員的生命安全構成威脅。

2.2 施工現場布置不夠充分

裝配式建筑的施工需要精心規劃和合理布置施工現場，以確保預制構件的生產、存儲和拼裝過程順利進行。預制構件的生產和存儲需要足夠的空間。如果場地布置過于緊湊，預制構件的生產線可能會受到限制，導致生產效率降低。

存儲區域如果不合理，預制構件的取用和存儲也會變得非常困難，增加了施工的復雜程度[4]。例如，項目施工中由于預制構件的存儲區域距離施工現場過遠，導致每次運輸都要花費額外的時間和人力，影響了整體施工進度。

預制構件的拼裝過程需要使用到各種機械設備和運輸車輛。如果現場交通規劃不合理，可能會導致現場交通擁堵，降低施工效率。如果機械和車輛的停放位置不當，還可能引發安全隱患。例如，項目在拼裝過程中，由于現場交通管理不善，導致運輸車輛頻繁發生刮擦事故，不僅影響了施工進度，還給施工現場帶來了安全隱患。

2.3 施工現場的安全隱患

裝配式建筑的施工過程涉及到許多預制構件，這些構件在運輸、吊裝和拼裝環節中，如果操作不當或缺乏嚴格的安全管理措施，很可能會引發安全事故。例如，在預制構件的吊裝施工中，對吊裝設備的性能和操作人員的技能都有很高的要求。一旦吊裝設備出現故障或操作失誤，可能會導致預制構件墜落，不僅可能損壞設備，還可能造成人員傷亡，延誤工程進度。

裝配式建筑的施工現場臨時支撐體系也是一個潛在的安全隱患[5]。這些臨時支撐體系主要用于支撐預制構件，以確保施工過程中的結構安全。然而，倘若支撐體系設計不當或安裝不牢固，可能會導致整體結構失穩，引發倒塌事故。這不僅威脅到作業人員的生命安全，還會對周邊環境造成破壞。

2.4 安全生產應急預案適用性不高

裝配式建筑作為一種新型建筑方式，其施工過程在很大程度上依賴于工廠化生產和現場組裝，給安全生產帶來了新的挑戰和隱患。在這一情況下，傳統的安全生產應急預案在應對裝配式建筑施工中的安全事故和突發事件方面顯露出一定的不足，其適用性較低成為了當前安全管理中的一大隱憂。相比傳統施工，裝配式建筑施工過程中的工序較為標準化和模塊化，而且很大程度上實現了工廠化生產，這導致了事故風險的變化和不確定性，同時也改變了事故應急處置的方式和要求[6]。傳統的應急預案通常較難在這種新的施工模式下得到全面有效的應用，因此存在適用性不高的問題。

裝配式建筑施工過程涉及多方合作和交叉作業，不同環節之間的協調聯系更加密切。因此，一旦發生安全事故或突發事件，傳統的安全生產應急預案未必能夠及時有效地解決相關問題，難以在第一時間內做出科學、精準的應對。這進一步彰顯了傳統安全生產應急預案在適用性上的不足。

2.5 安全培訓不足

裝配式建筑的施工涉及到許多新技術和新工藝，這對施工人員的技能提出了更高的要求。施工人員不僅需要掌握傳統的建筑技能，還需要熟悉預制構件的安裝、連接和調試等專門技術。由于裝配式建筑通常使用大量的預制構件，因此施工人員需要具備相應的安全意識和操作技能，以避免在施工過程中發生意外。然而，一些施工企業為了追求利潤，往往忽視了安全培訓的重要性。他們認為安全培訓會增加成本，因此沒有對施工人員進行充分的安全培訓，導致他們在施工過程中缺乏必要的操作技能和安全意識。這不僅影響了施工的進度和質量，還容易引發安全事故。

因此，為了確保裝配式建筑施工的安全和質量，施工企業必須重視對施工人員的安全培訓。通過充分的安全培訓，可以增強施工人員的安全意識和操作技能，使他們能夠更好地應對安全問題。

3 裝配式建筑安全管理中BIM技術的具體應用

3.1 針對裝配式建筑工程的施工方案進行優化和改進

在裝配式建筑施工過程中，施工方案的設計和選擇對于工程的安全性和可行性具有決定性的影響。利用BIM技術，可以對施工過程進行詳盡的模擬。例如，通過模擬施工吊裝過程，可以預測并發現潛在的安全風險和問題，從而提前進行方案調整。在進行預制構件的吊裝時，模擬過程揭示了一些操作過程中的安全隱患，如吊點的穩定性、操作空間的大小等。基于這些發現，施工單位可以及時調整吊裝方案，避免可能發生的安全事故。

BIM技術還可以對施工方案進行全面的評估。除了安全性，BIM技術還對施工方案的經濟性和可行性進行了分析。例如，通過模擬施工進度，可以預測材料的采購和消耗情況，從而精確地制定材料采購計劃，減少材料浪費和成本超支的風險。通過模擬施工過程，還可以評估施工方案的可行性，確保所選方案在實際操作中能夠順利實施。

3.2 利用BIM技術針對裝配式建筑施工現場進行優化調整

在裝配式建筑施工中，施工現場的布局和資源配置對于整個工程的安全性和效率起到至關重要的作用。不合理的布局或資源配置不僅可能影響施工進度，更可能導致安全事故的發生。利用BIM技術，能夠模擬和分析施工現場的布局情況。通過模擬可以發現潛在的安全隱患、找出布局中的不合理之處，并據此進行調整和優化。

通過模擬施工機械的運行軌跡和操作空間，可以確保機械運行的安全，避免與其他設施發生沖突。利用BIM技術還可以與環境監測系統相結合，實現對施工現場環境的實時監測和管理。通過這一系統，能夠及時發現潛在的環境風險，如空氣質量變化、溫度和濕度的異常等，并采取相應的措施進行干預和管理。

3.3 通過BIM技術實現施工現場安全生產應急預案常態化演練

安全生產應急預案是確保施工安全的關鍵指導文件，對應對施工現場的突發事件具有不可替代的作用。傳統的應急預案主要停留在文字描述和簡單示意圖的階段，缺乏實際操作和演練的機會，其實用性和有效性常常受到質疑。

BIM技術的引入為應急預案的實施和演練提供了新的可能。利用BIM技術進行模擬演練，可以檢驗應急預案的各個環節是否合理、有效，并及時進行必要的調整和優化。

模擬演練還有助于提高施工現場應對突發事件的能力和效率，確保在真實事件發生時能夠迅速、準確地采取應對措施，最大限度地減少人員傷亡和經濟損失。BIM技術還可以對應急預案進行全面的評估和優化。通過與真實施工數據和安全記錄的比對，可以分析預案中存在的問題和不足，并對應急流程、資源配置等進行必要的調整和改進。應急預案不僅能夠更好地反映當前的安全管理需求，還能確保其始終與施工現場的實際情況保持一致。

3.4 對裝配式建筑施工進行安全檢查及預警

安全檢查是確保裝配式建筑施工安全的重要手段。在過去，由于技術的局限性，安全檢查主要依賴人力進行，既費時又可能存在遺漏的風險。然而，隨著BIM技術的引入，這一狀況得到了顯著改善。通過BIM技術，能夠建立一個施工項目的數字模型。

這一模型不僅詳細地呈現了建筑的結構和設計，更能夠精準地模擬施工的全過程，在施工前就預測和識別可能的安全隱患和問題。結合實時監控系統，可以實現施工過程的實時跟蹤。一旦在監控過程中發現任何與BIM模型預測不符或潛在的安全風險，系統會立即發出預警，提醒現場管理人員或相關專家進行干預和處理。這種方式不僅提高了安全檢查的效率，更在很大程度上降低了漏檢的可能性。對于裝配式建筑施工來說，BIM技術的應用無疑為安全管理提供了一個強大的支持工具。

3.5 利用BIM技術提高安全培訓具象性

安全培訓是提升施工人員安全意識的關鍵環節。傳統的安全培訓方式往往過于理論化，缺乏實際操作和體驗，使得培訓效果不盡如人意。BIM技術的引入可以將理論培訓與實際操作相結合，提高安全培訓的具象性和實效性。利用BIM技術建立施工過程的虛擬現實模型。這一模型不僅高度還原了施工的實際場景，還允許受訓者在模擬的環境中進行操作和實踐。通過這樣的模擬演練，施工人員能夠更直觀地了解安全操作規程，體驗實際施工中可能遇到的各種情況，從而增強對安全問題的敏感性和應對能力。

虛擬現實模型還可以用于技能考核和評價。通過觀察施工人員在模擬環境中的操作表現，可以評估他們是否具備合格的操作技能和安全意識。這不僅提高了培訓的實效性，更為施工過程的安全提供了有力保障。

4 結束語

隨著裝配式建筑的普及，確保施工過程的安全性成為了一個重要議題。將BIM技術引入裝配式建筑安全管理中，可以從多個方面提升安全管理的效率和效果。通過優化施工方案、安全檢查及預警、具象化安全培訓、施工現場優化調整以及安全生產應急預案常態化演練等方面的應用，可以有效提高裝配式建筑施工過程的安全性和穩定性。隨著技術的不斷進步和應用范圍的不斷擴大，相信BIM技術在裝配式建筑安全管理領域的應用將更加廣泛和深入。

參考文獻

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[3] 李雪文.運用BIM技術進行深基坑施工現場的安全管理[J].建設科技，2023（22）：90-92.

[4] 黃小鋒，程鑫，徐浩，等.BIM技術在高支模施工安全管理中的應用[J].中國建筑金屬結構，2023，22（10）：196-198.

[5] 馬傳政，譚雅文，賈世龍.BIM技術在裝配式建筑施工安全管理中的應用研究[J].遼寧省交通高等專科學校學報，2023，25 （5）：26-31.

[6] 張翠萍，王曉.基于BIM技術的土木工程施工質量與安全管理措施[J].磚瓦，2023（10）：114-116.