基于BIM技術的高層建筑施工安全管理研究

張大立

(貴州建工集團第十一建筑工程有限責任公司)

1 高層建筑施工安全管理工作的主要特點

建筑工程技術的不斷發展使高層建筑施工量不斷增加，高層建筑在追求美觀和空間充分利用的同時，其安全管理難度較大，主要原因是高層建筑施工環境與普通建筑相比，較為復雜，高層作業量較大，對安全管理水平提出了更高的要求。

安全管理是一切工作的基礎和前提，對于高層建筑施工，施工作業環境更加復雜，經常涉及高空作業，發生安全事故的概率明顯增加，因此，高層建筑施工的安全管理工作非常重要，應加強安全管理。如果由于管理不當造成了安全性突發事故，其后果將不堪設想。此外，安全管理工作具有較高的復雜性，主要表現在：高層建筑施工用到的建筑材料具有一定的特殊性，同時對質量的要求較高，主要原因是建筑材料的質量直接影響著整個高層建筑的使用安全和施工安全，因此，建筑材料的質量也是安全管理的一部分[1]。

2 BIM技術概述

BIM技術是一種以信息化技術為基礎的整合建筑工程信息的技術，與傳統的安全管理方法相比，具有節約時間和人力資源的優勢，還可以提高安全管理質量。但由于我國建筑行業的競爭較為激烈，BIM技術成本太高，使BIM技術在高層建筑施工安全管理工作中的應用受到一定的限制。在信息資源的共享方面，BIM技術表現出較為突出的優勢：①BIM技術的應用可以實現施工現場各方面的安全管理，可以促進信息資源的傳遞和共享，為安全管理工作的落實創造有利條件；②BIM技術的信息共享可以將造價信息和施工進度傳遞給施工管理者，以便在施工的各個階段實現對高層建筑施工技術的遠程控制。

BIM技術應用是在高層施工領域的一項大膽的改革。作為一門新興技術，BIM技術成功吸引了多數施工管理者的注意。實際上，BIM技術早已在我國發展了一段時間，但由于國家當時科技并不發達，導致這項技術并未得以充分的發展。隨著這門技術的不斷發展和網絡技術的不斷普及，這項技術受到了人們的關注和青睞，使其在競爭日益激烈的21世紀中脫穎而出。BIM技術的使用范圍十分廣泛，并且在每個領域的發展都造成了非常深遠的影響，其重要性也不斷得以顯現，因此，我國越來越重視這門技術的發展，并將這門技術應用于工農業建設和國防建設領域，可見，在未來的建設發展中，需要加強對這項技術的研究，加強理論探索和工程實踐，從而更好地發展這門技術，為社會創造出更多的應用價值。在對BIM技術進行開發和創新時，需要在標準化的基礎上加強個性化建設，這就需要培養出專業知識過硬的科學技術人員，由他們制定科學的技術開發方案。

在使用通過BIM技術得到的數據時，應做好相關材料的準備工作，這樣不僅可以避免在后續工作中出現問題，還可以有效節省人力和財力，此外，要搜集與測量有關的材料，以此作為校準測量數據的依據，進而保證工作高效有序的進行。此外，若想運用BIM技術測量所得的數據，需要許多專業的科學技術人員設置多種方案并確保方案的安全性和可行性，依次進行實施和比較，由相關的人員進行方案的測定，權衡利弊，選擇最高效、最安全且最準確的實施方案，以此來保證高層建筑施工的正常運行，保證施工鏈的正常運轉。

3 BIM技術用于高層建筑施工安全管理工作的意義

BIM技術是一種三維數字化技術，主要通過計算機技術實現信息資源的共享和施工環境的檢測，從而及時發現施工中存在的安全隱患。由于BIM技術的準確性，可以準確地判斷安全隱患的位置，有助于高層建筑施工安全隱患的及時消除。此外，BIM技術的應用不僅可以使人員的分配更加合理，節約人力資源成本，還可以精確地計算整個工程的造價，同時對各部分施工的成本進行合理地控制。BIM技術屬于高科技，因此，施工單位應對相關工作人員進行培訓，使工作人員熟練掌握BIM技術的各項操作，防止在今后的測量工作中出現各種各樣的問題，有效避免經濟損失，促進科技發展，為高新技術的進一步創新奠定堅實的基礎。

目前，BIM技術由于需要大量的計算機軟件和硬件的支持，使其應用成本較高，但從造價控制質量的角度看，BIM技術控制工程造價更加精確可靠，能夠為施工企業創造更大的經濟效益，因此，BIM技術的經濟實用性還是較為可觀的。

4 基于BIM的高層建筑設施施工安全管理模型

在施工建模中，BIM模型有著非常重要的作用，它在構建施工模型的過程中，找出電梯井和鋼結構中存在的危險因素，另外，它可以在構建工地內部的疏散模型中找到逃生的最佳出口。在整個施工開始前，施工人員可以通過BIM模型了解工程相關信息，如疏散通道和安全出口等信息。在這個前提下，施工人員可以了解相關安全問題，明確哪些方面容易出現安全問題，以確保整個施工的順利進行。

4.1 運用IBAN應用的安全管理模型

在進行工程質量、安全及施工等管理的過程中，可以采用IBAN應用進行有效的管理。IBAN屬于移動應用，可以很好地應對施工現場中出現的質量問題，并將施工質量相關的問題反映給相關管理人員，進而有效避免因質量問題而導致的安全問題。在登陸IBAN應用客戶端后，參與施工項目的工作人員可以將現場存在的質量問題和安全問題進行拍照記錄，依照實際情況選擇系統提供的參數，然后將拍攝的照片上傳至系統中。上傳成功后，系統會自動連接上傳的照片和模型。

在施工過程中，利用BIM質量、安全協同管理以及移動終端IBAN獲取施工現場的信息，可以有效地將施工現場出現的安全問題和質量問題以數據的形式呈現出來，還可以將這些內容與BIM模型相聯系，以便讓施工項目的管理人員更好地了解問題的相關信息，并以動態管理的方式應對施工進度、質量及材料等內容，就算不在施工現場也可以很好地掌握施工中存在的安全問題，以便施工項目管理人員更快地找出應對問題的辦法，及時避免危險的發生，讓整個施工過程有一定的安全保障[2]。

4.2 基于BIM的建筑安全管理模型

當前情況下，BIM技術在高層建筑施工管理中有著非常重要的作用，為使其更好地服務于高層建筑施工中的安全管理，可以將模型進行分級，具體如下：

1）數據層

數據層中所包含的數據信息來自于設計階段，BIM參數化模型由建模軟件產生；其進度信息同樣是由進度計劃軟件所編制，另外，還包括以危險源進行分類的信息庫。

2）模型層

模型層主要用于施工階段，對施工階段進行虛擬的安全檢查和動態施工等操作。對于一些較為復雜的項目信息和參數化模型，BIM施工管理系統可以及時審閱這些內容，以實現連續、動態的可視化目標。

3）應用層

這一層分級是為總結動態施工模擬和安全教育培訓等措施的內容，以更好地完善施工過程和相關操作，避免施工過程中安全事故的發生。

4.3 通過BIM建模進行疏散分析

建立建筑物BIM模型有很多積極的作用，它可以與專業的分析軟件相融合，分析不同人群的逃生能力，進行虛擬的逃生演練，從而提出各種逃生路線和相關的逃生方案，在模擬過程結束之后，可以通過模擬所得出的逃生結果來制定最佳的逃生方案，使人們在遇到危險時可以及時逃離事故現場[3]。

將BIM模型進行簡化，可以得出疏散模擬軟件中可以參考和瀏覽的模型。另外，簡化BIM模型可以更好地體現疏散模擬軟件中的疏散情況，進而對人員疏散的過程有更深入的了解。導入模型時，接口和格式的不同會影響疏散模擬軟件的導入格式。

在導入三維模型后，需要進行相應的分析，明確疏散方案，重視疏散標志對疏散人員的指引作用。在提出疏散方案時，不能只局限于一種，應提前準備多種方案，以滿足不同情況下的需要，達到最快疏散人群的目的。在模擬分析的過程中要考慮諸多因素，如設置人員的身高、身寬及疏散速度等，只有綜合考慮多方面因素，才能更好地完成對人員疏散的模擬分析，在此基礎下，還需要根據現實情況和建筑自身的狀況不斷變換參數，最終得到最可靠的疏散模擬分析的數據和圖表。

5 結語

安全問題是建筑工程施工中不可忽視的關鍵性內容。基于BIM的高層建筑安全管理模型與建筑安全管理中的很多原理相符合，在虛擬的操作過程中，施工項目的管理人員可以清楚地了解建筑施工安全的實際情況及其存在的安全問題，在這個前提下，施工項目管理人員可以對施工項目做出相關的調整，解決好其中存在的安全和質量問題，以便于施工項目的順利進行。