李 飛 李 偉 劉 昭 李 智

(1.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 130021； 2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院，北京 10013)

基于BIM的施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理

李 飛1李 偉1劉 昭2李 智2

(1.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 130021； 2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院，北京 10013)

隨著建筑技術(shù)的日益進(jìn)步，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全問(wèn)題一直面臨著巨大的挑戰(zhàn)。保障現(xiàn)場(chǎng)施工的安全是安全文明施工的需要也是保障施工人員切身利益的需要。本文主要分析了現(xiàn)階段施工現(xiàn)場(chǎng)主要面臨的安全問(wèn)題，通過(guò)結(jié)合BIM技術(shù)，提出能夠解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的合理化方案。借助BIM技術(shù)在安全監(jiān)控流程、施工現(xiàn)場(chǎng)布置、復(fù)雜建筑安全施工等方面的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到安全交底、危險(xiǎn)源提前預(yù)防、完善安全管理流程，實(shí)時(shí)把控現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)、施工現(xiàn)場(chǎng)合理布置的目的。

安全管理；BIM；施工現(xiàn)場(chǎng)

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2015.05.13

1 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，異形復(fù)雜建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，為施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。以往施工中仍然存在的一些建筑企業(yè)為了經(jīng)濟(jì)效益盲目的趕工期，壓縮安全投入的現(xiàn)象并沒(méi)有完全消除，以致安全生產(chǎn)無(wú)法得到根本保證。近幾年來(lái)，國(guó)家大力推行BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)特別是現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)的使用，如何借助BIM技術(shù)增強(qiáng)建筑施工企業(yè)的安全意識(shí)，改變傳統(tǒng)安全管理中容易出現(xiàn)安全問(wèn)題、導(dǎo)致安全事故的方式方法是亟待解決的問(wèn)題。

2 建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)面臨的主要問(wèn)題

建筑業(yè)一直是高危產(chǎn)業(yè)，其安全事故發(fā)生率僅次于采礦業(yè)，高居第二位。雖然，國(guó)家近幾年加大了對(duì)安全生產(chǎn)的宣傳和執(zhí)法力度，在建筑業(yè)資質(zhì)考評(píng)中也逐步提高安全生產(chǎn)所占的比重，但是在仍然有一些建筑公司安全意識(shí)淡薄、操作流程不規(guī)范，這也就導(dǎo)致了近幾年安全生產(chǎn)事故頻發(fā)，僅2013年我國(guó)共發(fā)生建筑施工安全事故85起，死亡(失蹤)320人。

從上圖可以看出，我國(guó)每年的建筑施工事故并沒(méi)有隨著工藝技術(shù)的提升和安全意識(shí)的提高而發(fā)生太明顯的變化。相反，像超重傷害等在近幾年還出現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。像高空墜落和坍塌都是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)維護(hù)不到位，施工不規(guī)范造成的，既造成了生命財(cái)產(chǎn)損失，又拖延了施工工期。保障工人的生產(chǎn)工作安全，是建筑施工過(guò)程非常重要的部分，是萬(wàn)萬(wàn)不能被邊緣化、淡化的。

圖1 2014-2012年我國(guó)建筑施工事故主要事故類(lèi)型分布表

圖2 2004-2012年我國(guó)建筑施工事故主要事故分布圖

2.1 監(jiān)控不到位，體系不完善

監(jiān)理單位在施工之前沒(méi)有能夠認(rèn)真地對(duì)施工組織中關(guān)于安全預(yù)防措施、特殊部位安全施工措施進(jìn)行審查。在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)安全隱患不能及時(shí)的與施工方以及甲方進(jìn)行溝通，在告知施工單位進(jìn)行整改后也沒(méi)有持續(xù)地跟進(jìn)，安全隱患沒(méi)有得到徹底地整改。在遇到施工方拒不整改或者整改不到位時(shí)，亦沒(méi)有采取強(qiáng)烈的措施，也沒(méi)有向當(dāng)?shù)匕踩鞴懿块T(mén)進(jìn)行匯報(bào)。

同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)體系不完善，沒(méi)有形成良好的監(jiān)督體系，現(xiàn)場(chǎng)與辦公室的管理脫節(jié)。安全員在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題后沒(méi)有和安全總監(jiān)或者安全組長(zhǎng)進(jìn)行有效地溝通，在沒(méi)有較高的專(zhuān)業(yè)水平和應(yīng)急能力的情況下倉(cāng)促地進(jìn)行整改，不能徹底的根除安全隱患。安全員在現(xiàn)場(chǎng)的例行檢查沒(méi)有良好的監(jiān)督機(jī)制，存在某些工作人員管理不到位、旁站不及時(shí)的現(xiàn)象。監(jiān)督和管理機(jī)制也不完善，沒(méi)有一個(gè)有效的獎(jiǎng)罰機(jī)制，導(dǎo)致監(jiān)管人員懶散、工作積極性不高，起不到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的作用。在發(fā)生安全事故時(shí)，采取“踢皮球”的方式，逃避安全責(zé)任。

2.2 場(chǎng)地狹小，協(xié)調(diào)困難

隨著城市化的不斷發(fā)展，城市中心的一些破舊的居民房、棚戶(hù)區(qū)面臨著大面積的翻新重建，在這些地方進(jìn)行施工難免會(huì)遇見(jiàn)場(chǎng)地狹小，各專(zhuān)業(yè)交錯(cuò)進(jìn)行，材料擺放不合理的情況，這就使得施工過(guò)程中不安全因素增多。在狹小的空間里集中大量的工人、材料、機(jī)械設(shè)備，如果出現(xiàn)施工方式不科學(xué)，極易造成安全事故。加之近年來(lái)，建筑物日趨復(fù)雜化，給施工也帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。特別是在炎熱的夏季的進(jìn)行施工的時(shí)候，場(chǎng)地狹小，天氣悶熱，容易造成工人疲勞，使體能和注意力都嚴(yán)重的下降，埋下安全隱患。

在施工過(guò)程中，需要不同的施工班組進(jìn)行交流合作。不同的施工隊(duì)伍有著不同的安全教育文化背景，對(duì)安全的認(rèn)知能力也不同，對(duì)安全管理事務(wù)往往存在著僥幸心理。安全班組的安全檢查和公司的檢查沒(méi)有深度融合，依然存在著檢查的時(shí)候緊，不檢查就放松的情況。施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備質(zhì)量也參差不齊，不同工人的使用能力也有著較大的區(qū)別。

2.3 建筑日趨復(fù)雜，安全教育沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)

截止2014年5月，中國(guó)已建成高度超過(guò)300m的超高層25棟，高居世界第一，高度超過(guò)100m的摩天大樓更是接近3 000座。在不斷刷新建筑高度的同時(shí)，我們也意識(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)的管理也日趨復(fù)雜。一線(xiàn)的建筑工人往往是來(lái)自農(nóng)村的農(nóng)民工，本身受教育的程度也不高，傳統(tǒng)的安全施工教育已經(jīng)不能滿(mǎn)足在超高層上面進(jìn)行作業(yè)，必須結(jié)合現(xiàn)有新技術(shù)，進(jìn)行安全再教育，以滿(mǎn)足新背景下安全施工的需要。

由于復(fù)雜建筑的體量大，施工隊(duì)伍龐大，不同施工隊(duì)伍之間的溝通協(xié)調(diào)時(shí)刻考驗(yàn)著現(xiàn)場(chǎng)施工人員。在立面以及平面施工復(fù)雜交叉的情況下，必須進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，才能保證安全施工。

3 基于BIM的施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理

BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。能將傳統(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)換成三維模型，使建筑物能夠以三維的形式展現(xiàn)出來(lái)，可以更直觀(guān)形象地指導(dǎo)施工。

3.1 安全交底，危險(xiǎn)提前預(yù)防

以往的安全交底，往往只是安全負(fù)責(zé)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員耳提面命，工人的接受程度并不是很高。一些危險(xiǎn)地段施工應(yīng)該注意的地方往往只是簡(jiǎn)單地口頭描述，不能在現(xiàn)場(chǎng)工作人員的腦海中形成較深的印象，效果很差。結(jié)合BIM技術(shù)，可以將施工現(xiàn)場(chǎng)中的容易發(fā)生危險(xiǎn)的地方進(jìn)行標(biāo)識(shí)，告知現(xiàn)場(chǎng)人員在此處施工的過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，將安全施工方式方法進(jìn)行展示。

圖3 施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)易發(fā)區(qū)域標(biāo)記

圖4 基于BIM平臺(tái)的安全管理流程

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的BIM工作室將危險(xiǎn)源在模型上進(jìn)行標(biāo)記，安全員在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工時(shí)，可以上查看模型上對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的位置，查看現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工人員操作不合理的地方進(jìn)行調(diào)整，避免安全事故的發(fā)生。并且把現(xiàn)場(chǎng)圖片實(shí)時(shí)上傳到平臺(tái)服務(wù)器中，掛接在模型上和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的位置，讓項(xiàng)目管理人員能夠不親臨現(xiàn)場(chǎng)就能實(shí)時(shí)把握施工進(jìn)度，查看現(xiàn)場(chǎng)的安全措施是否到位。

3.2 完善安全流程，危險(xiǎn)實(shí)時(shí)把控

安全檢查要改變以往的溝通不順暢，落實(shí)不到位的情況。從安全員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行例行檢查開(kāi)始就應(yīng)該建立一個(gè)完整的安全體系，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)，安全組長(zhǎng)或者安全總監(jiān)發(fā)現(xiàn)后立即做出批示，安全員指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整改。在引入BIM技術(shù)后在施工現(xiàn)場(chǎng)建立一個(gè)平臺(tái)，安全員、安全總監(jiān)以及項(xiàng)目經(jīng)理都可以依托這個(gè)平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管控，并且能將流程中產(chǎn)生的表格數(shù)據(jù)等以文檔的形式輸出，形成工作記錄。

從圖4可以看出，基于BIM平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)安全管理實(shí)現(xiàn)了操作流程的規(guī)范，每個(gè)人各司其職，沒(méi)有疏漏。既可以依托檢查情況對(duì)工作人員進(jìn)行工作考核，亦能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理，確保工程施工的順利進(jìn)行,能夠擺脫以往溝通不順暢，信息閉塞的情況，發(fā)現(xiàn)情況后能夠及時(shí)有效地進(jìn)行處理，從管理層到施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)有效地銜接，杜絕以往檢查時(shí)突擊整改，不檢查時(shí)放松警惕的現(xiàn)象。

3.3 合理場(chǎng)地布置，營(yíng)造安全施工環(huán)境

現(xiàn)在的施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地布置往往是編制投標(biāo)文件的施工組織設(shè)計(jì)的時(shí)候，依據(jù)項(xiàng)目人員在工地多年的經(jīng)驗(yàn)積累編制。在施工正式開(kāi)始時(shí)是項(xiàng)目執(zhí)行人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行物料的擺放，隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，現(xiàn)在施工布置很有可能不能適應(yīng)施工的需要而必須進(jìn)行二次搬運(yùn)，造成人力物力的資源浪費(fèi)，增加了施工成本。在使用BIM技術(shù)之后，可以在三維模式下依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)和施工工序的要求，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的物料進(jìn)行三維布置，從而減少二次搬運(yùn)。

圖5 施工現(xiàn)場(chǎng)的三維布置

通過(guò)三維模擬出施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地布置，需要進(jìn)行安全防護(hù)和安全警示的地方在模型中做好標(biāo)記，提醒現(xiàn)場(chǎng)施工人員。在模型中標(biāo)記出安全檢查需要重點(diǎn)查看的地方，切實(shí)保證施工現(xiàn)場(chǎng)的人員安全。像一些安全圍欄、標(biāo)識(shí)牌、遮攔網(wǎng)等保證安全文明施工的設(shè)施在模型中進(jìn)行相應(yīng)的建立，既能提醒工作人員安全施工，又能提高工作效率，起到事半功倍的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

本文重點(diǎn)敘述了基于BIM對(duì)現(xiàn)在的施工現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工的一些可行的措施，從提前預(yù)防、完善流程的角度對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全進(jìn)行把控，防微杜漸。將傳統(tǒng)的安全管理中常見(jiàn)的問(wèn)題，通過(guò)新技術(shù)的引領(lǐng)找到解決之道。在安全控制上既能節(jié)省人力物力，也能在起到一定的參考借鑒作用。

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Construction Site Safety Management based on BIM

Li Fei1, Li Wei1, Liu Zhao2， Li Zhi2

(1.ChangchunInsitituteofTechnology,Jilin130021,China; 2.ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing10013,China)

With the advances in construction techniques，safety management of construction site is facing huge challenges. The safety of the construction site is essential for civilized construction and the interests of construction workers. This paper analyzes the security problems of the construction site, and based on BIM technology,an appropriate plan is proposed. With the advantages of BIM technology in security monitoring processes, construction site layout and other complex construction, security communication, hazard early prevention, safety management processes improvement, real-time on-site dynamic control and rational arrangement are realized.

Safety Management; BIM; Construction Site

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2014BAH25F03)

李飛(1990-)，男，碩士研究生。主要研究方向：BIM與建筑行業(yè)信息化。

TU714.2；TU17

A

1674-7461(2015)05-0074-04