田野 韓世權(quán)

中交第一公路工程局集團(tuán)有限公司總承包經(jīng)營(yíng)分公司 北京 1 0 0 0 2 4

1 建筑施工安全管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的意義

在現(xiàn)階段的建筑工程中包含了大量的高難度技術(shù)以及復(fù)雜的工藝和各種各樣的交叉性作業(yè)等，給建筑工程的施工增加了很大的難度，同時(shí)也給建筑工程的施工安全帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)可以通過(guò)三維數(shù)字設(shè)計(jì)以及可視化的多位數(shù)字建筑模型來(lái)進(jìn)行建筑工程各方面施工的模擬，該施工模擬完全是根據(jù)建筑工程施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，依據(jù)相關(guān)的施工技術(shù)以及施工方案在計(jì)算機(jī)上對(duì)預(yù)計(jì)進(jìn)行的建筑施工進(jìn)行全方位的模擬施工，而且可以將相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字模型，從而更加真實(shí)具體的將施工的各個(gè)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出來(lái)，在進(jìn)行模擬施工過(guò)程中相關(guān)的技術(shù)人員通過(guò)分析可以有效的找出施工設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，從而進(jìn)行合理的改善，同時(shí)也可以通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的模擬進(jìn)行施工設(shè)備、施工材料進(jìn)場(chǎng)以及施工現(xiàn)場(chǎng)員工分配和機(jī)械排班等方面工作的安排，使各線工作都能夠有效進(jìn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)的效果[1]。另外可以將數(shù)碼設(shè)備與BIM技術(shù)有效的結(jié)合，構(gòu)建施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣就可以更加精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題并進(jìn)行及時(shí)的處理，可以大大提高建筑工程施工的安全。由此可見(jiàn)BIM技術(shù)在現(xiàn)階段的發(fā)展中通過(guò)合理的運(yùn)用可以有效的實(shí)現(xiàn)建筑工程數(shù)字化信息化的管理，而且就目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看其發(fā)展前景十分可觀。

2 BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑施工安全管理體系

在建筑工程的施工過(guò)程中施工安全問(wèn)題是影響施工質(zhì)量以及工程進(jìn)展的最關(guān)鍵因素，而且面對(duì)逐漸復(fù)雜化的現(xiàn)代化建筑施工中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)也越來(lái)越大，要想提高建筑工程的施工安全水平構(gòu)建科學(xué)的施工安全管理體系至關(guān)重要，科學(xué)有效的安全管理體系可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)在建筑施工可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)，從而有效的采取相關(guān)的防范措施進(jìn)行防范和處理。而B(niǎo)IM技術(shù)具有數(shù)字化、可視化、全面化以及可操作化等方面的優(yōu)勢(shì)，充分的應(yīng)用BIM技術(shù)并有效的結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)構(gòu)建建筑施工安全管理體系對(duì)于排除危險(xiǎn)源保證建筑工程施工安全具有重要意義。以下具體介紹BIM技術(shù)在建筑施工安全管理體系構(gòu)建中的應(yīng)用：

2.1.1 應(yīng)用BIM技術(shù)有效識(shí)別危害因素

在建筑工程中由于設(shè)計(jì)階段是由多個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同完成，而且對(duì)于建筑工程的施工安全來(lái)說(shuō)影響因素眾多，所以常常會(huì)存在一些隱藏的危害因素難以發(fā)現(xiàn)給實(shí)際的施工造成一定的安全影響。通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建的建筑施工模擬系統(tǒng)不僅將所有相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了數(shù)字模型的構(gòu)建，而且也包含了所以施工計(jì)劃的全部活動(dòng)，這樣可以通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建的4D模型有效的發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工中存在的因此危害因素，對(duì)于針對(duì)性的提前防范以及相應(yīng)的處理解決提供有效的依據(jù)。

2.1.2 應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域的劃分

由于建筑施工是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，所以可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工的動(dòng)態(tài)模擬，并在模擬的過(guò)程中通過(guò)對(duì)各種危險(xiǎn)源的有效識(shí)別對(duì)建筑工程的各個(gè)施工階段進(jìn)行危險(xiǎn)程度的劃分，與此同時(shí)將相應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行反饋并在模型截面進(jìn)行標(biāo)注，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際建筑施工現(xiàn)成的施工指導(dǎo)[2]。根據(jù)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同危險(xiǎn)程度區(qū)域特殊施工活動(dòng)的禁止，通過(guò)有效的減少能夠造成安全事故發(fā)生的施工活動(dòng)來(lái)提高建筑施工的安全水平。

2.1.3 應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工空間沖突管理

現(xiàn)階段的建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)中通常都是不同的工種在同一個(gè)空間中進(jìn)行同時(shí)作業(yè)，就會(huì)因同一空間內(nèi)不同工種的工作沖突而造成不同程度施工安全事故的發(fā)生，另外在施工現(xiàn)場(chǎng)中還有很多施工設(shè)備以及施工材料，再加上施工人員的穿梭作業(yè)也會(huì)造成一定的沖突事故的發(fā)生，所以對(duì)于有效的進(jìn)行以上內(nèi)容和環(huán)節(jié)的安排不僅可以讓施工現(xiàn)場(chǎng)工作更加有序，還可以避免因安全事故及相互沖突造成的工期延長(zhǎng)以及經(jīng)濟(jì)損失。BIM技術(shù)一方面可以通過(guò)靜態(tài)模型來(lái)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)上的沖突檢查，同時(shí)BIM技術(shù)也可以有效的構(gòu)建動(dòng)態(tài)施工模擬并通過(guò)其可視性來(lái)進(jìn)行施工各個(gè)環(huán)節(jié)的觀察，從而合理的進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及材料和施工人員的安排管理，有效解決了施工現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的沖突問(wèn)題，也降低了安全事故的發(fā)生率。

2.1.4 應(yīng)用BIM技術(shù)制定相應(yīng)的安全措施

通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建施工安全管理系統(tǒng)，在識(shí)別出一定的危險(xiǎn)源或者發(fā)現(xiàn)安全隱患以及問(wèn)題時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的根據(jù)所識(shí)別的危險(xiǎn)類型提出相應(yīng)的安全措施來(lái)有效的解決相關(guān)危險(xiǎn)問(wèn)題或者對(duì)其進(jìn)行預(yù)防，從而實(shí)現(xiàn)為建筑工程施工提供安全保障。這些安全措施都是來(lái)源于SOPS中，它是由專業(yè)的安全人員以安全專項(xiàng)方案為基礎(chǔ)為BIM安全管理平臺(tái)特意制定，而且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還可以在施工進(jìn)展的同時(shí)根據(jù)施工需要來(lái)進(jìn)行不斷的更新。

2.1.5 應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行安全監(jiān)控

實(shí)行建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)于掌握工程施工進(jìn)度以及了解施工現(xiàn)場(chǎng)情況非常重要，而通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)再結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化監(jiān)控，不僅可以全面的了解建筑工程的進(jìn)展情況，而且對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的一些具體信息也可以通過(guò)數(shù)字化監(jiān)控得到全面而精準(zhǔn)的掌控，同時(shí)BIM技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)控體系也具有共享性，可以實(shí)現(xiàn)施工單位以及建設(shè)單位和相關(guān)的監(jiān)理部門(mén)等共同進(jìn)行相關(guān)的施工管理工作，也能夠?yàn)楦鱾€(gè)參與方的溝通提供有效的依據(jù)[3]。在進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化監(jiān)控的過(guò)程中，還可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全活動(dòng)的預(yù)期完成度與實(shí)際完成度的對(duì)比，從而有效的對(duì)建筑工程的施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整來(lái)提高施工安全水平。

2.1.6 應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化安全培訓(xùn)

對(duì)于施工人員的安全培訓(xùn)工作也是建筑工程施工中的一項(xiàng)重要的工作，做好安全培訓(xùn)讓施工人員掌握相關(guān)的安全技能提高安全意識(shí)可以有效的保障建筑工程的施工安全。在施工單位傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)中多數(shù)都是根據(jù)一些安全案例結(jié)合二維圖形講解培訓(xùn)，還有的單位會(huì)讓施工人員現(xiàn)場(chǎng)操作進(jìn)行培訓(xùn)等等，但是這些培訓(xùn)方法都不具備充分的可視性，培訓(xùn)效果也是十分有限。在進(jìn)行建筑施工安全管理中有效的應(yīng)用BIM技術(shù)不僅可以通過(guò)多為模型以及具體的數(shù)據(jù)模型來(lái)解決實(shí)際施工中存在的安全問(wèn)題，同時(shí)這些具有高度可視性以及數(shù)字化多維模型運(yùn)用到施工人員的培訓(xùn)當(dāng)中可以幫助施工人員充分的了解和掌握相關(guān)的安全施工內(nèi)容，不僅可以充分利用資源降低培訓(xùn)成本，同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)培訓(xùn)方法來(lái)說(shuō)培訓(xùn)效果也有明顯提高。

2.2 BIM技術(shù)在高處墜落事故防范中的應(yīng)用

現(xiàn)代建筑工程中高層建筑越來(lái)越多，高處作業(yè)發(fā)生的墜落事件也屢屢發(fā)生，相關(guān)規(guī)定已經(jīng)將高處墜落定性為建筑施工中的第一大傷害，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在建筑工程中發(fā)生高處墜落的事故占所有安全事故的一半以上，位列施工事故排行榜第一，通過(guò)對(duì)建筑工程施工過(guò)程中發(fā)生高處墜落事故的原因統(tǒng)計(jì)分析后看到，通常情況下發(fā)生高處墜落的原因都是在沒(méi)有完全建成的臨邊、洞口以及樓梯、電梯井和天窗等處沒(méi)有做好充足的安全防護(hù)措施。

由于施工現(xiàn)場(chǎng)范圍大并且非常復(fù)雜，即便知道高處墜落事故發(fā)生的原因也無(wú)法做到全面的控制，在以往采取的相關(guān)防范措施下還是市場(chǎng)發(fā)生此類事故，因此可以通過(guò)以上建筑工程施工安全管理體系中充分應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工中高處作業(yè)加強(qiáng)安全管理，具體的管理措施如下：

（1）相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)建筑工程的相關(guān)信息資料對(duì)建筑工程高處施工作業(yè)進(jìn)行針對(duì)性的安全專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)，并充分的利用BIM技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成多位數(shù)字模型進(jìn)行施工模擬。

（2）在施工模擬的過(guò)程中進(jìn)行各個(gè)樓層空間結(jié)構(gòu)的有效分析，從而識(shí)別出存在一定安全隱患的洞口，并制定出相應(yīng)的防范措施進(jìn)行處理，提高危險(xiǎn)洞口的安全系數(shù)。

（3）將相關(guān)的防護(hù)措施的安裝以及拆卸等工作在時(shí)間上的安排要同步到4D模擬中，這樣可以為防護(hù)工作的順利開(kāi)展提供保障。

（4）在進(jìn)行建筑工程施工之前要將該數(shù)字化模擬施工加入到員工安全培訓(xùn)當(dāng)中，讓施工人員對(duì)各個(gè)存在安全隱患的洞口能有個(gè)提前了解，在有相關(guān)防護(hù)措施的基礎(chǔ)上也能小心施工。

（5）一切工作做好后還要通過(guò)數(shù)字化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行高處作業(yè)的監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)狀況及時(shí)處理，有效的防止高處墜落事故的發(fā)生。

而以上所屬內(nèi)容全部都在寧波市奉化區(qū)城市轉(zhuǎn)型示范區(qū)綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目市政道路起步工程-順浦路、山隍路等四項(xiàng)工程設(shè)計(jì)采購(gòu)施工（EPC）總承包項(xiàng)目的方欣路奉心湖鋼拱大橋和寧波市奉化區(qū)科普中心的施工中得到了完美的體現(xiàn)。本項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)之初就引用了BIM技術(shù)，并專門(mén)的培養(yǎng)了一批BIM技術(shù)人員，在項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程中，特別是鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，全部都是BIM先行，并最終也得到了項(xiàng)目完工零事故的好結(jié)果。

3 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)建筑業(yè)雖有了很大程度的發(fā)展，但在施工環(huán)節(jié)不斷增加以及不斷復(fù)雜化的基礎(chǔ)上給建筑工程施工的安全也提高了一定的風(fēng)險(xiǎn)，傳統(tǒng)意義上的控制已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段的建筑施工安全管理的需求，所以根據(jù)建筑工程施工事故的特點(diǎn)進(jìn)行BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的相關(guān)應(yīng)用探討，通過(guò)BIM技術(shù)的多維數(shù)字模型以及可視化、全面化等優(yōu)勢(shì)有效的提高了建筑工程施工的安全管理質(zhì)量，無(wú)論是對(duì)建筑工程的施工進(jìn)展還是施工安全人員安全的保障都具有重要的意義。