婁廣龍

（昆明冶金高等專科學(xué)校建筑工程學(xué)院，云南 昆明 650033）

我國建筑市場不斷發(fā)展，房屋建筑不斷朝著高度更高、結(jié)構(gòu)構(gòu)型更復(fù)雜等方向發(fā)展，這就給建筑施工中的安全管理帶來了較大的挑戰(zhàn)。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部全國工程質(zhì)量安全監(jiān)管信息平臺公共服務(wù)門戶網(wǎng)站2024 年3 月的數(shù)據(jù)，2023 年全國發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故583 起，死亡人數(shù)634 人，其中較大及以上事故8 起，死亡人數(shù)28 人[1]，從以上數(shù)據(jù)可以看出，房屋市政工程安全生產(chǎn)的形勢依然嚴(yán)峻。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部提出要提升科技賦能安全水平，深化“數(shù)字住建”建設(shè)，指導(dǎo)地方從傳統(tǒng)監(jiān)管方式向信息化監(jiān)管方式轉(zhuǎn)變，從事前、事中、事后全鏈條提升安全監(jiān)管能力，BIM 技術(shù)作為建筑信息化方面應(yīng)用較廣泛的技術(shù)，研究將其應(yīng)用于建筑工程施工安全管理具有重要的價(jià)值。

1 BIM 技術(shù)特點(diǎn)

建筑信息模型（building information modeling）是在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程和結(jié)果的總稱。[2]BIM 技術(shù)是繼CAD 技術(shù)之后建筑領(lǐng)域最重要的信息化應(yīng)用技術(shù)，在工程項(xiàng)目中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。BIM 具有如下特點(diǎn)。

1.1 可視化

通過建立建筑的三維模型，全面反映建筑物幾何和結(jié)構(gòu)特性、建筑材料信息等信息，在施工管理的過程中能夠根據(jù)需要方便地提取所需的信息，參建方的溝通、討論及決策都能在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行，這對現(xiàn)場安全布置、各類防護(hù)搭設(shè)提供了很大的便利。同時(shí)，隨著BIM 的不斷發(fā)展，進(jìn)度、成本、安全、質(zhì)量、建筑能耗等信息不斷添加到模型上，形成了綜合性的可視化信息。

1.2 模擬性

BIM 技術(shù)可以對建筑物所處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行模擬，檢驗(yàn)建筑物與環(huán)境的匹配性，其次可以對建筑物的裂縫、沉降等進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果采取針對性的防護(hù)措施，提升建筑的穩(wěn)定性。在建筑項(xiàng)目施工前，BIM可以對存在危險(xiǎn)性的工作進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，例如深基坑支護(hù)施工、腳手架搭設(shè)、懸挑架搭設(shè)、吊籃施工等，從而確定最佳施工方案[3]。

1.3 協(xié)同性

在建筑施工管理過程中，不同的專業(yè)、工種之間需要密切配合、通力合作才能高效地完成項(xiàng)目，借助BIM nD 模型將不同的信息集成到同一個(gè)模型上，實(shí)現(xiàn)了不同階段、不同專業(yè)的信息共享和協(xié)同工作，促進(jìn)各參建方高效地進(jìn)行溝通與協(xié)調(diào)，從而大大地提高了建筑施工管理的效率和準(zhǔn)確性。

2 BIM 技術(shù)在施工安全管理中的具體應(yīng)用

2.1 建立科學(xué)可行的安全指標(biāo)體系

安全指標(biāo)體系作為施工現(xiàn)場安全管理的指導(dǎo)性文件，是安全管理部門對施工現(xiàn)場安全狀況進(jìn)行評價(jià)、監(jiān)督檢查、考核獎(jiǎng)懲等的依據(jù)，要想有效地控制和預(yù)防現(xiàn)場安全事故，必須建立健全科學(xué)可行的安全指標(biāo)體系。安全指標(biāo)體系的科學(xué)性、全面性、動(dòng)態(tài)性，直接影響到施工現(xiàn)場安全管理水平的提高?？茖W(xué)性原則要求制定的指標(biāo)具備科學(xué)性、可操作性和可比性，能夠真實(shí)反映具體的安全生產(chǎn)狀況。全面性原則要求指標(biāo)體系要涵蓋生產(chǎn)經(jīng)營的各個(gè)環(huán)節(jié)，不但要關(guān)注人員傷亡，也要關(guān)注環(huán)境保護(hù)。動(dòng)態(tài)性原則要求指標(biāo)體系具備動(dòng)態(tài)性，能夠隨著施工現(xiàn)場安全管理工作的變化而變化。動(dòng)態(tài)性是安全指標(biāo)體系的重要特點(diǎn)，指標(biāo)體系必須能夠隨著施工現(xiàn)場安全管理工作的變化而變化，才能對施工現(xiàn)場安全管理工作進(jìn)行有效評價(jià)。

BIM 技術(shù)的相關(guān)特性與安全生產(chǎn)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則高度吻合。BIM 技術(shù)具有可視化、信息集成化、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)，能夠?yàn)榘踩笜?biāo)體系的構(gòu)建提供技術(shù)支撐?；贐IM 模型可視化特點(diǎn)，能夠直觀、形象地反映施工現(xiàn)場的三維空間信息，幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進(jìn)行分析、評價(jià)。BIM 模型將施工現(xiàn)場的各類信息進(jìn)行集成，能夠幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進(jìn)行全面評價(jià)。BIM 模型能夠隨著施工現(xiàn)場的變化而變化，幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)評價(jià)。

2.2 施工方案模擬，精準(zhǔn)識別風(fēng)險(xiǎn)

BIM 技術(shù)模擬性的特點(diǎn)對于項(xiàng)目的精準(zhǔn)安全風(fēng)險(xiǎn)識別提供了強(qiáng)有力的支撐，首先以項(xiàng)目施工現(xiàn)場總平面布置圖為基礎(chǔ)，借助BIM 技術(shù)進(jìn)行施工場地動(dòng)態(tài)模擬，對施工現(xiàn)場的各個(gè)部位空間情況、機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等進(jìn)行模擬，精準(zhǔn)識別出空間布置及機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)及危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程專項(xiàng)施工方案，提前進(jìn)行施工方案的模擬，對腳手架搭建、臨邊防護(hù)、模板支撐等的穩(wěn)定性、安全性進(jìn)行驗(yàn)證，特別是對于高大模板支撐、臨邊洞口等安全隱患較大的部分，通過可視化漫游等手段進(jìn)行全面檢查，識別出施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)，針對具體的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)采取風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施，對重點(diǎn)部位補(bǔ)充相應(yīng)的冗余安全措施，最大程度地預(yù)防事故的發(fā)生。

通過BIM 技術(shù)進(jìn)行施工方案模擬，精準(zhǔn)識別安全風(fēng)險(xiǎn)，有以下優(yōu)勢：一是提高安全風(fēng)險(xiǎn)識別的準(zhǔn)確性。BIM 技術(shù)的模擬性可以幫助施工現(xiàn)場安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進(jìn)行模擬，精準(zhǔn)識別出空間布置及機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提高安全風(fēng)險(xiǎn)識別的準(zhǔn)確性。二是提高施工現(xiàn)場安全管理水平。通過BIM 技術(shù)進(jìn)行施工方案模擬，可以提高施工現(xiàn)場安全管理水平，保障施工人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

2.3 開展參與式安全教育，筑牢安全意識

傳統(tǒng)的安全教育形式較為單一，一般采用理論講授或觀看警示教育片等方式，這種教育形式存在一定的局限性，施工班組工人對相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握有限。因此，如何提高安全教育的效果，增強(qiáng)工人的參與感和歸屬感，成為一個(gè)亟待解決的問題。BIM 技術(shù)在安全教育中的應(yīng)用可以很好地解決這一問題。通過BIM技術(shù)，工人可以在3D 模型中實(shí)時(shí)查看施工現(xiàn)場的情況。BIM 模型中可以清晰地展示施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，工人可以直觀地了解安全風(fēng)險(xiǎn)的來源和解決方法。

此外，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等技術(shù)，可以進(jìn)一步提升安全教育的效果。在培訓(xùn)中，工人可以置身于虛擬環(huán)境中，與模型進(jìn)行交互，參與討論并提出自己的想法和建議，與其他工人共同解決安全問題。這種參與式的教育方式可以增強(qiáng)工人的參與感和歸屬感，提高他們的安全意識和責(zé)任心。通過BIM 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，工人可以通過模型和虛擬環(huán)境來模擬真實(shí)的施工場景，面對各種安全風(fēng)險(xiǎn)，并學(xué)習(xí)如何正確應(yīng)對。他們可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行反復(fù)練習(xí)和演練，提高應(yīng)對危險(xiǎn)情況的能力。[4]

綜上所述，通過BIM 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以開展參與式的安全教育，筑牢工人的安全意識。這種教育方式可以使工人更加深入地了解安全知識，增強(qiáng)他們的參與感和歸屬感，并提高他們的安全意識和責(zé)任心。因此，推廣和應(yīng)用這種參與式的安全教育方式對于提高施工現(xiàn)場的安全水平具有重要意義。

2.4 可視化安全交底，提高效果

施工安全技術(shù)交底是指在建設(shè)工程施工前，項(xiàng)目部的技術(shù)人員向施工班組和作業(yè)人員進(jìn)行有關(guān)工程安全施工的詳細(xì)說明，并由雙方簽字確認(rèn)的過程。傳統(tǒng)的施工安全技術(shù)交底以施工圖紙、技術(shù)方案等二維載體為媒介，項(xiàng)目管理人員通過口述的方式向班組和作業(yè)人員進(jìn)行口頭講述，對于施工班組和作業(yè)人員來說枯燥無味且難以全面理解。通過BIM+VR 結(jié)合的模式，首先是借助BIM 技術(shù)，將施工安全技術(shù)交底的內(nèi)容添加到模型中施工現(xiàn)場的三維模型；其次是通過VR 技術(shù)，可以將施工現(xiàn)場的三維模型呈現(xiàn)在用戶面前，并讓用戶以第一視角進(jìn)行交互。這樣，施工人員可以更加直觀地了解施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的安全措施。開展安全交底，通過三維動(dòng)態(tài)的方式展示現(xiàn)場安全管理技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)通過將不同部位的安全交底內(nèi)容制作成二維碼，將二維碼粘貼在相應(yīng)的位置，作業(yè)人員能夠及時(shí)直觀地了解作業(yè)要求，真正達(dá)到交底的目的。

相較于傳統(tǒng)的安全交底，BIM+VR 的交底方式可以讓施工人員更加直觀地了解施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)、更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)安全知識、更加積極地參與安全管理，從而提高施工人員的安全技能、降低安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)、提高施工現(xiàn)場的安全管理水平、提高施工人員的安全素質(zhì)和意識。

2.5 開展施工安全監(jiān)測預(yù)警，及時(shí)應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)

在建筑工程施工過程中，實(shí)時(shí)的監(jiān)測預(yù)警對于安全事故預(yù)防和控制至關(guān)重要。一是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。BIM技術(shù)允許集成各種數(shù)據(jù)源，綜合運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影測繪、三維激光掃描、實(shí)測實(shí)量機(jī)器人、智能傳感器和智能檢測設(shè)備實(shí)時(shí)采集施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)時(shí)采集安全參數(shù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)提供了對施工現(xiàn)場安全狀況的全面了解，能夠主動(dòng)識別風(fēng)險(xiǎn)。二是可視化和模擬。BIM 模型使施工現(xiàn)場的安全參數(shù)能夠以直觀的方式可視化，通過模擬技術(shù)，可以在模型中模擬不同情景下的安全狀況。這為安全管理人員提供了更好的決策依據(jù)，并幫助他們更好地理解施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)。三是風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)警。基于BIM 技術(shù)的施工安全管理系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和模擬，對施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警。當(dāng)安全參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍或出現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并通知相關(guān)人員采取相應(yīng)的措施。[5]四是協(xié)同工作和溝通。BIM 技術(shù)提供了一個(gè)平臺，使項(xiàng)目參與者之間可以實(shí)時(shí)共享施工現(xiàn)場的安全信息。各方可以通過BIM模型進(jìn)行協(xié)同工作，共同分析和解決施工現(xiàn)場的安全問題，提高溝通和協(xié)作效率。五是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。BIM 技術(shù)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠提供準(zhǔn)確的安全信息和趨勢分析，幫助管理人員做出基于事實(shí)的決策，并采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，從而提高施工現(xiàn)場的安全性能。

2.6 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場安全管理全流程可追溯

通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)安全問題，通過BIM 技術(shù)的協(xié)同作業(yè)功能，將問題快速反饋給相關(guān)人員，并持續(xù)追蹤處理進(jìn)度，直至相關(guān)問題整改閉合。具體的流程是首先建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位安全管理人員現(xiàn)場巡查發(fā)現(xiàn)問題，通過手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備采集現(xiàn)場照片并上傳到BIM 管理平臺，將問題與BIM 模型對應(yīng)構(gòu)件或位置進(jìn)行綁定。然后是BIM 管理系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)信息自動(dòng)判斷出問題所屬責(zé)任人，將問題發(fā)送給相關(guān)責(zé)任人，相關(guān)責(zé)任人按照安全指標(biāo)體系及安全管理的要求組織進(jìn)行整改，整改后將整改的相關(guān)材料再上傳至BIM管理系統(tǒng)中。最后，建設(shè)單位、監(jiān)理單位等根據(jù)反饋的結(jié)果組織現(xiàn)場復(fù)查確認(rèn)，形成安全管理的閉環(huán)。通過使用BIM 技術(shù)，使整個(gè)安全問題的發(fā)現(xiàn)、整改、復(fù)查流程全程留痕，全程可追溯。

2.7 實(shí)現(xiàn)安全管理評估可視化

在施工安全管理中，評估項(xiàng)目的安全狀況是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的安全評估方法通常依賴于紙質(zhì)文檔和二維圖紙，這種方式存在信息不全、不準(zhǔn)確以及難以分析的問題。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以解決這些問題，使項(xiàng)目管理人員能夠更直觀地了解項(xiàng)目的安全情況。通過BIM 模型，項(xiàng)目管理人員可以在一個(gè)統(tǒng)一的平臺上查看項(xiàng)目的各個(gè)方面，包括建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備布局、施工進(jìn)度等。這種可視化的方式使得安全問題更加明確和可識別。例如，項(xiàng)目管理人員可以通過BIM 模型查看施工現(xiàn)場的安全設(shè)備是否符合要求，是否存在潛在的安全隱患，以及施工過程中是否存在安全風(fēng)險(xiǎn)。通過可視化的方式，項(xiàng)目管理人員可以更好地評估項(xiàng)目的安全狀況，并及時(shí)采取措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。此外，BIM 技術(shù)還可以提供數(shù)據(jù)支持，為安全管理能力的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。通過BIM 模型，可以收集和分析施工過程中的各種數(shù)據(jù)，如安全事故記錄、安全培訓(xùn)情況、安全巡檢報(bào)告等。這些數(shù)據(jù)可以幫助項(xiàng)目管理人員了解項(xiàng)目的安全狀況，并發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。通過對數(shù)據(jù)的分析，項(xiàng)目管理人員可以識別出安全管理中的薄弱環(huán)節(jié)，并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高安全管理的效果。

綜上所述，通過BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全管理評估的可視化，可以提供更直觀、全面和準(zhǔn)確的項(xiàng)目安全信息。項(xiàng)目管理人員可以在BIM 平臺上輕松查看工程的相關(guān)情況，并進(jìn)行安全問題的記錄、查詢和分析。通過可視化和數(shù)據(jù)支持，項(xiàng)目管理人員可以全面評估項(xiàng)目的安全狀況，并持續(xù)改進(jìn)安全管理能力。因此，推廣和應(yīng)用BIM 技術(shù)在安全管理中具有重要的意義，可以提高項(xiàng)目的安全性能和工作效率。

3 結(jié)語

目前，我國建筑業(yè)的發(fā)展正在由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，科技賦能工程項(xiàng)目高效優(yōu)良管理，是促進(jìn)建筑業(yè)有序健康發(fā)展的重要手段。在建設(shè)工程施工管理過程中，BIM 技術(shù)可以對施工現(xiàn)場進(jìn)行全局、全程、動(dòng)態(tài)的掌控，事前精準(zhǔn)識別安全風(fēng)險(xiǎn)并指導(dǎo)制定針對性的應(yīng)對措施，事中進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測預(yù)警，將安全風(fēng)險(xiǎn)消滅于萌芽狀態(tài)，事后便于相關(guān)管理方進(jìn)行安全管理的復(fù)盤，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)不斷提高安全管理的水平。所以，在建筑施工過程中，首先是相關(guān)企業(yè)要大力推廣BIM 技術(shù)的使用；其次是管理人員要轉(zhuǎn)變管理理念，主動(dòng)應(yīng)用BIM 技術(shù)輔助項(xiàng)目管理，通過BIM 技術(shù)的使用，提高施工現(xiàn)場的安全性，強(qiáng)化施工質(zhì)量，助力建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。