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(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，BIM技術(shù)可直觀地將施工現(xiàn)場(chǎng)或建筑設(shè)計(jì)等信息進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)幫助相關(guān)技術(shù)人員及管理人員定位設(shè)計(jì)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(huì)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理工作中，它可以通過(guò)構(gòu)建三維模型，模擬安全問(wèn)題出現(xiàn)的后果及影響?；诖?，安全管理人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)模擬情況，制定出相應(yīng)的安全處理方案，避免對(duì)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(cái)產(chǎn)安全。

2BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是由計(jì)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(kāi)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(shì)

3.1可視化

BIM技術(shù)具有較強(qiáng)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(shí)也使工程管理人員獲取全部工程信息[1]。通過(guò)直觀的三維立體模型，工程設(shè)計(jì)人員可根據(jù)模型中存在的不足進(jìn)行及時(shí)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(jì)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(dòng)態(tài)化工程項(xiàng)目模擬，并準(zhǔn)確推測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，工程安全管理人員會(huì)針對(duì)各種安全風(fēng)險(xiǎn)，采取針對(duì)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(dòng)態(tài)化

BIM技術(shù)具有信息集成作用，通過(guò)BIM技術(shù)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)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(duì)工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理[2]。與此同時(shí)，BIM技術(shù)匯集的數(shù)據(jù)信息具有一定的實(shí)時(shí)性，可保障各個(gè)施工項(xiàng)目的執(zhí)行的實(shí)效性。

3.3優(yōu)化性

在使用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可通過(guò)該技術(shù)對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)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(huì)根據(jù)安全管理需求，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，避免危險(xiǎn)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(shí)工程安全檢測(cè)監(jiān)控

結(jié)合BIM技術(shù)與建筑項(xiàng)目信息構(gòu)建三維立體建筑模型，而后對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)通過(guò)參數(shù)優(yōu)化，并通過(guò)Navisworks等相關(guān)軟件，對(duì)項(xiàng)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(shí)，依托BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件能夠自動(dòng)生成建筑結(jié)構(gòu)腳手架以及相應(yīng)的模板計(jì)算書(shū)，方便相關(guān)技術(shù)人員對(duì)建筑的安全穩(wěn)定性進(jìn)行推演與計(jì)算。針對(duì)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(duì)這一工序進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將自動(dòng)上傳至設(shè)計(jì)人員、施工人員服務(wù)器端口，以便其及時(shí)明確建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升建筑項(xiàng)目整體的可行性。同時(shí)，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(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)隱患產(chǎn)生較為明確的認(rèn)知。在塔吊使用的過(guò)程中，也可以利用BIM技術(shù)+傳感器的施工方案對(duì)塔吊的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全天候監(jiān)測(cè)、總結(jié)塔吊的載重情況變化，將測(cè)斜儀安裝在塔身上，便于收集塔吊的傾斜數(shù)據(jù)，同時(shí)設(shè)置載重報(bào)警裝置以及傾斜報(bào)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(bào)系統(tǒng)對(duì)塔吊運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在塔吊觸發(fā)警報(bào)之后，自動(dòng)化生成工程優(yōu)化方案，從而有效提升塔吊的運(yùn)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(shí)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(shì)，進(jìn)行施工過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)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(kāi)展[4]。同時(shí)，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(wèn)題以最簡(jiǎn)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(duì)相關(guān)信息的接受程度、理解程度也各不相同，因此無(wú)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(shí)際施工的各個(gè)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(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)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(guò)程中，施工空間會(huì)逐漸縮小，因此會(huì)增加施工難度，會(huì)導(dǎo)致施工問(wèn)題形成，進(jìn)而影響整個(gè)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(jià)值，同時(shí)在狹小的空間中使用施工設(shè)備及施工材料，會(huì)促使施工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，并對(duì)施工項(xiàng)目造成嚴(yán)重?fù)p失[6]?；诖?，利用BIM技術(shù)可以?xún)?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(shí)間，通過(guò)該信息可以將施工空間的資源進(jìn)行優(yōu)化，并且也會(huì)為施工質(zhì)量提供保障。

4.4明確施工危險(xiǎn)區(qū)域，保障施工人員的生命安全

建筑建設(shè)項(xiàng)目中老舊設(shè)備的循環(huán)使用、電氣設(shè)備的頻繁移動(dòng)、施工人員消防意識(shí)的不足、電線敷設(shè)不當(dāng)?shù)榷紩?huì)導(dǎo)致漏電、火災(zāi)等事故的發(fā)生，進(jìn)而對(duì)施工人員的生命安全造成威脅。因此，可以利用BIM技術(shù)對(duì)消防隱患、安全疏散方案、電氣線路敷設(shè)問(wèn)題等進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，全面保障施工人員的生命安全。在施工過(guò)程中，因工程設(shè)計(jì)需要，會(huì)出現(xiàn)很多危險(xiǎn)區(qū)域，利用BIM技術(shù)建立工程虛擬模型，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)建設(shè)過(guò)程中可能發(fā)生的事故隱患、可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)施工區(qū)域以及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，并且將相關(guān)信息上傳至每一位施工人員的移動(dòng)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(guò)程中加以防范[5]。與此同時(shí)，BIM技術(shù)在做危險(xiǎn)提示時(shí)，可根據(jù)提示的顏色，標(biāo)注現(xiàn)實(shí)施工場(chǎng)地安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，并以此起到警示作用，讓施工人員在施工過(guò)程中，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)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(xiàng)目的管理效率

在建筑工程項(xiàng)目中，會(huì)涉及很多施工方案，并且在每個(gè)施工方案中均會(huì)產(chǎn)生一些安全風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)?；诖?，施工安全管理方案的完善具有一定必要性，施工單位常會(huì)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(guò)程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)全面杜絕與有效解決，當(dāng)通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行模擬演練時(shí)，出現(xiàn)處理不當(dāng)?shù)牡胤?，?yīng)及時(shí)標(biāo)記，并針對(duì)該處存在的問(wèn)題進(jìn)行解決，以便提升安全管理方案的實(shí)際可行性。通過(guò)良好控制安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的形成或出現(xiàn)，可顯著提升施工項(xiàng)目的安全管理效率。利用BIM技術(shù)還可以對(duì)施工安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主要的評(píng)價(jià)方法包括層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、蒙特卡羅法，通過(guò)這三種方法可以有效檢驗(yàn)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(píng)價(jià)結(jié)果的有效性、準(zhǔn)確性及全面性。

4.6實(shí)現(xiàn)云端安全檢查，提升安全問(wèn)題處理效率

通過(guò)BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維模型的構(gòu)建，進(jìn)而模擬及還原施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(mén)進(jìn)行觀看分析，在云端儲(chǔ)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(shí)，在云端對(duì)三維模型進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其存在問(wèn)題，可以利用相機(jī)等設(shè)備記錄模型問(wèn)題，并根據(jù)模型設(shè)計(jì)出合理的解除方案，不斷完善模型中存在的不足。云端存儲(chǔ)三維模型，可打破時(shí)間、地域等條件的限制，并且會(huì)快速檢驗(yàn)出模型中出現(xiàn)的問(wèn)題，從而提升安全風(fēng)險(xiǎn)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(jià)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(xiǎn)問(wèn)題對(duì)施工項(xiàng)目造成嚴(yán)重影響。

4.7突出重點(diǎn)工作，強(qiáng)化施工人員安全意識(shí)

通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)可以增強(qiáng)建筑工程企業(yè)安全管理工作，同時(shí)利用BIM技術(shù)構(gòu)建的施工模型，可將重點(diǎn)工作突出出來(lái)，并在施工工作中詳細(xì)標(biāo)注危險(xiǎn)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(guò)程中常會(huì)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(xiǎn)問(wèn)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(shí)與上級(jí)聯(lián)系，將現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行逐一反饋，當(dāng)安全管理人員了解現(xiàn)場(chǎng)情況后，利用BIM技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工模擬，從而推測(cè)出其他施工風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，在處理安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，為風(fēng)險(xiǎn)處理提供參考范圍，并結(jié)合過(guò)往處理經(jīng)驗(yàn)，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(cè)出問(wèn)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(yǔ)

綜上所述，采用BIM技術(shù)可以將建筑工程施工項(xiàng)目進(jìn)行模擬，其中包括設(shè)計(jì)模擬、安全風(fēng)險(xiǎn)模擬、施工過(guò)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(chǎng)。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(xiǎn)形成的過(guò)程以及問(wèn)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(shì)，可將施工中繁瑣的施工問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)高效的解決，進(jìn)而保證施工進(jìn)度，在一定程度上也會(huì)提升施工質(zhì)量，推動(dòng)建筑工程施工企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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