BIM技術(shù)在建筑工程安全管理中應(yīng)用

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【摘要】隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，很多施工相關(guān)技術(shù)有了創(chuàng)新發(fā)展，為工程質(zhì)量及施工安全提供保障。bim技術(shù)為現(xiàn)代新興技術(shù)，該技術(shù)不僅應(yīng)用在建筑行業(yè)，在其他領(lǐng)域也深受重視，主要因該技術(shù)具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢，BIM技術(shù)可直觀地將施工現(xiàn)場或建筑設(shè)計等信息進(jìn)行呈現(xiàn)，同時幫助相關(guān)技術(shù)人員及管理人員定位設(shè)計及管理中存在的不足，為其工作提供精準(zhǔn)方向。

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

1引言

BIM技術(shù)常會應(yīng)用在現(xiàn)場施工安全管理工作中，它可以通過構(gòu)建三維模型，模擬安全問題出現(xiàn)的后果及影響?；诖?，安全管理人員根據(jù)現(xiàn)場模擬情況，制定出相應(yīng)的安全處理方案，避免對建筑工程造成經(jīng)濟(jì)損失，有效保護(hù)施工人員的生命財產(chǎn)安全。

2BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是由計算機(jī)應(yīng)用程序?qū)⒐こ滔嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，然后以三維直觀立體的方式呈現(xiàn)在大眾面前的。該技術(shù)主要由數(shù)據(jù)信息構(gòu)成，可為產(chǎn)品開發(fā)、安全管理等工作提供有效依據(jù)。

3建筑工程安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1可視化

BIM技術(shù)具有較強的可視化作用，可將三維立體模型進(jìn)行直觀展示，便于工程相關(guān)工作人員了解工程細(xì)節(jié)內(nèi)容，同時也使工程管理人員獲取全部工程信息[1]。通過直觀的三維立體模型，工程設(shè)計人員可根據(jù)模型中存在的不足進(jìn)行及時糾正與整改，從而提高工程的安全性與合理性，且充分保障設(shè)計的規(guī)范性。除此之外，在施工階段，施工安全管理人員利用BIM技術(shù)進(jìn)行動態(tài)化工程項目模擬，并準(zhǔn)確推測現(xiàn)場施工中存在的安全風(fēng)險，工程安全管理人員會針對各種安全風(fēng)險，采取針對性安全防護(hù)措施，以保證施工可以順利進(jìn)行，保護(hù)工作人員的生命安全。

3.2動態(tài)化

BIM技術(shù)具有信息集成作用，通過BIM技術(shù)數(shù)據(jù)處理平臺將收集的數(shù)據(jù)信息提供給施工安全管理人員，讓其充分結(jié)合數(shù)據(jù)信息對工程進(jìn)行動態(tài)化管理[2]。與此同時，BIM技術(shù)匯集的數(shù)據(jù)信息具有一定的實時性，可保障各個施工項目的執(zhí)行的實效性。

3.3優(yōu)化性

在使用BIM技術(shù)的過程中，可通過該技術(shù)對施工安全風(fēng)險進(jìn)行模擬，并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為施工安全管理提供基礎(chǔ)保障。獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息后，施工安全管理人員會根據(jù)安全管理需求，針對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，避免危險因素的形成，進(jìn)而提高施工方案的可行性[3]。

4BIM技術(shù)在建筑安全管理中的應(yīng)用

4.1應(yīng)用BIM技術(shù)，落實工程安全檢測監(jiān)控

結(jié)合BIM技術(shù)與建筑項目信息構(gòu)建三維立體建筑模型，而后對模型進(jìn)行參數(shù)通過參數(shù)優(yōu)化，并通過Navisworks等相關(guān)軟件，對項目建造方案進(jìn)行多次模擬建設(shè)，進(jìn)而探尋最安全、穩(wěn)定且具備高效率、高經(jīng)濟(jì)性的建筑方案。同時，依托BIM技術(shù)的設(shè)計軟件能夠自動生成建筑結(jié)構(gòu)腳手架以及相應(yīng)的模板計算書，方便相關(guān)技術(shù)人員對建筑的安全穩(wěn)定性進(jìn)行推演與計算。針對深基坑施工環(huán)節(jié)，可利用BIM模型結(jié)合傳感器技術(shù)的方案對這一工序進(jìn)行安全監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)將自動上傳至設(shè)計人員、施工人員服務(wù)器端口，以便其及時明確建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升建筑項目整體的可行性。同時，可以結(jié)合相關(guān)模型進(jìn)行安全技術(shù)交底，幫助施工各方對項目建設(shè)過程中可能發(fā)生的風(fēng)險隱患產(chǎn)生較為明確的認(rèn)知。在塔吊使用的過程中，也可以利用BIM技術(shù)+傳感器的施工方案對塔吊的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全天候監(jiān)測、總結(jié)塔吊的載重情況變化，將測斜儀安裝在塔身上，便于收集塔吊的傾斜數(shù)據(jù)，同時設(shè)置載重報警裝置以及傾斜報警裝置，將這部分裝置所收集的塔吊數(shù)據(jù)信息上傳至BIM模型之中，利用軟件自帶的監(jiān)控警報系統(tǒng)對塔吊運行質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測。在塔吊觸發(fā)警報之后，自動化生成工程優(yōu)化方案，從而有效提升塔吊的運行安全性，避免安全事故的發(fā)生。

4.2應(yīng)用BIM技術(shù)，落實信息化安全管理

在工程施工階段，利用BIM技術(shù)不僅可以進(jìn)行工程質(zhì)量控制，還可以利用該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，進(jìn)行施工過程安全風(fēng)險進(jìn)行識別及預(yù)估，并為安全施工提供可靠的方向，且保證施工可以順利開展[4]。同時，可以借助BIM技術(shù)完成安全交底以及安全信息化管理。傳統(tǒng)的安全交底僅能將施工中的安全問題以最簡單、直接的方式傳達(dá)給施工人員，但基于不同使用人員文化素養(yǎng)上的差異，導(dǎo)致其對相關(guān)信息的接受程度、理解程度也各不相同，因此無法引導(dǎo)全部的施工人員都明確工程的危害。由此，可以利用BIM技術(shù)將實際施工的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行一比一還原，并將相關(guān)信息上傳至手機(jī)、平板、VR等智能設(shè)備中，引導(dǎo)施工人員加強對危險隱患的認(rèn)知。

4.3優(yōu)化施工空間配置，提高施工空間的有效利用率

在持續(xù)施工的過程中，施工空間會逐漸縮小，因此會增加施工難度，會導(dǎo)致施工問題形成，進(jìn)而影響整個施工進(jìn)度。當(dāng)施工空間逐漸減少后，施工材料、施工設(shè)備等施工資源均很難發(fā)揮其最佳的應(yīng)用價值，同時在狹小的空間中使用施工設(shè)備及施工材料，會促使施工過程中出現(xiàn)安全事故，并對施工項目造成嚴(yán)重?fù)p失[6]?；诖耍肂IM技術(shù)可以優(yōu)化施工設(shè)備及施工技術(shù)的籌備，模擬施工設(shè)備及施工材料最佳的使用時間，通過該信息可以將施工空間的資源進(jìn)行優(yōu)化，并且也會為施工質(zhì)量提供保障。

4.4明確施工危險區(qū)域，保障施工人員的生命安全

建筑建設(shè)項目中老舊設(shè)備的循環(huán)使用、電氣設(shè)備的頻繁移動、施工人員消防意識的不足、電線敷設(shè)不當(dāng)?shù)榷紩?dǎo)致漏電、火災(zāi)等事故的發(fā)生，進(jìn)而對施工人員的生命安全造成威脅。因此，可以利用BIM技術(shù)對消防隱患、安全疏散方案、電氣線路敷設(shè)問題等進(jìn)行模擬預(yù)測，全面保障施工人員的生命安全。在施工過程中，因工程設(shè)計需要，會出現(xiàn)很多危險區(qū)域，利用BIM技術(shù)建立工程虛擬模型，精準(zhǔn)預(yù)測建設(shè)過程中可能發(fā)生的事故隱患、可能出現(xiàn)的危險施工區(qū)域以及相應(yīng)的應(yīng)對措施，并且將相關(guān)信息上傳至每一位施工人員的移動設(shè)備之上，以警示施工人員注意安全，引導(dǎo)其能夠在施工過程中加以防范[5]。與此同時，BIM技術(shù)在做危險提示時，可根據(jù)提示的顏色，標(biāo)注現(xiàn)實施工場地安全風(fēng)險級別，并以此起到警示作用，讓施工人員在施工過程中，遠(yuǎn)離危險區(qū)域，進(jìn)而保證自身安全。

4.5完善施工安全管理方案，提升施工項目的管理效率

在建筑工程項目中，會涉及很多施工方案，并且在每個施工方案中均會產(chǎn)生一些安全風(fēng)險，為避免各種損失，需要根據(jù)工程施工需要，制定出合理的施工安全管理方案，促使施工人員約束自身行為，且提升安全意識?；诖耍┕ぐ踩芾矸桨傅耐晟凭哂幸欢ū匾?，施工單位常會選擇使用先進(jìn)的技術(shù)，改進(jìn)施工安全管理方案，促使安全管理方案更具有全面性。例如，施工單位利用BIM技術(shù)完善施工安全管理方案中存在的不足，并利用該安全方案進(jìn)行三維模型模擬，觀察安全管理方案是否可以將施工過程中存在的安全風(fēng)險全面杜絕與有效解決，當(dāng)通過BIM技術(shù)進(jìn)行模擬演練時，出現(xiàn)處理不當(dāng)?shù)牡胤剑瑧?yīng)及時標(biāo)記，并針對該處存在的問題進(jìn)行解決，以便提升安全管理方案的實際可行性。通過良好控制安全風(fēng)險問題的形成或出現(xiàn)，可顯著提升施工項目的安全管理效率。利用BIM技術(shù)還可以對施工安全進(jìn)行綜合評價，主要的評價方法包括層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、蒙特卡羅法，通過這三種方法可以有效檢驗施工安全保護(hù)措施及施工安全管理方案存在的不足，提升安全評價結(jié)果的有效性、準(zhǔn)確性及全面性。

4.6實現(xiàn)云端安全檢查，提升安全問題處理效率

通過BIM技術(shù)可以實現(xiàn)三維模型的構(gòu)建，進(jìn)而模擬及還原施工現(xiàn)場的實際情況，為安全管理工作提供方向。利用BIM技術(shù)形成的三維立體模型可傳輸至云端，供給其他部門進(jìn)行觀看分析，在云端儲存三維模型利用BIM360Glue工具進(jìn)行處理，進(jìn)而保證模型的準(zhǔn)確性。與此同時，在云端對三維模型進(jìn)行檢驗時，發(fā)現(xiàn)其存在問題，可以利用相機(jī)等設(shè)備記錄模型問題，并根據(jù)模型設(shè)計出合理的解除方案，不斷完善模型中存在的不足。云端存儲三維模型，可打破時間、地域等條件的限制，并且會快速檢驗出模型中出現(xiàn)的問題，從而提升安全風(fēng)險自查能力。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑工程行業(yè)具有極高的應(yīng)用價值，且深受業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，很多企業(yè)將BIM技術(shù)與其他安全管理技術(shù)進(jìn)行融合，持續(xù)創(chuàng)新安全管理方式，避免安全風(fēng)險問題對施工項目造成嚴(yán)重影響。

4.7突出重點工作，強化施工人員安全意識

通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以增強建筑工程企業(yè)安全管理工作，同時利用BIM技術(shù)構(gòu)建的施工模型，可將重點工作突出出來，并在施工工作中詳細(xì)標(biāo)注危險工作內(nèi)容，并要求施工人員嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，促使施工可以順利進(jìn)行。但在施工過程中常會出現(xiàn)一些突發(fā)情況，例如，天氣、地理環(huán)境等因素的影響，造成施工安全風(fēng)險問題形成，使施工人員不能按照安全施工方案進(jìn)行施工，基于此，需要施工人員及時與上級聯(lián)系，將現(xiàn)場情況進(jìn)行逐一反饋，當(dāng)安全管理人員了解現(xiàn)場情況后，利用BIM技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場施工模擬，從而推測出其他施工風(fēng)險。與此同時，在處理安全風(fēng)險問題時，需要根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行風(fēng)險分級，為風(fēng)險處理提供參考范圍，并結(jié)合過往處理經(jīng)驗，利用VR與BIM技術(shù)聯(lián)合，提升BIM技術(shù)可視化功能，促使工作人員可以更加直觀地觀測出問題所在，且深度剖析建筑施工的其他數(shù)據(jù)信息，為安全施工管理工作提供有利依據(jù)。

5結(jié)語

綜上所述，采用BIM技術(shù)可以將建筑工程施工項目進(jìn)行模擬，其中包括設(shè)計模擬、安全風(fēng)險模擬、施工過程模擬等，利用BIM技術(shù)需要一定的數(shù)據(jù)信息支持，這樣才能還原模擬現(xiàn)場。模擬圖像以三維立體形式展示在工作人員面前，可幫助相關(guān)工作人員了解安全風(fēng)險形成的過程以及問題形成的原因等，為施工安全管理提供有利依據(jù)及工作方向?；贐IM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，可將施工中繁瑣的施工問題進(jìn)行及時高效的解決，進(jìn)而保證施工進(jìn)度，在一定程度上也會提升施工質(zhì)量，推動建筑工程施工企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

作者:孔強強 曹鵬遠(yuǎn) 曹先凱 單位:中國建筑第二工程局有限公司華東公司