BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用研究

張建波

河北鴻志建筑安裝工程有限公司 河北保定 071051

1 BIM技術(shù)在建筑工程施工安全管理運用中的優(yōu)勢分析

1.1 危險源實時標(biāo)記管理

在建筑工程施工的過程當(dāng)中，危險源主要來自于高空墜物、臨邊洞口的防護、臨電用電隱患、外腳手架、大型機械施工等等，這些危險源種類復(fù)雜、數(shù)量繁多，如果完全依靠人腦記錄跟進排查隱患，對工程安全管理人員來說，無疑是一項幾乎不可能完成的任務(wù)；而如果依賴筆和紙進行記錄，在建筑工地又容易出現(xiàn)記錄不到位或有紕漏等現(xiàn)象[1]。BIM技術(shù)的實時三維建筑模型可以在模型中提前標(biāo)記所有待布置的存有安全隱患的位置，并且將其需要實施的防護類型進行統(tǒng)計，實施系統(tǒng)化識別管理，更是能模擬表述其防護應(yīng)達到的要求，讓管理者能直觀地實時掌握需要盡快處理的部位，并了解防護要求，以此合理安排布置防護任務(wù)[1]。

1.2 高危分部工程施工可視化指導(dǎo)

高危性作業(yè)無疑是施工人員生命財產(chǎn)安全的最大威脅，例如大型機械的安裝，高大模板支模加固，危險性較大的基坑邊坡開挖施工等等。傳統(tǒng)施工管理一般是完全依靠書面的安全專項施工方案及安全管理人員和施工安裝操作人員的經(jīng)驗進行施工作業(yè)，針對高危分部分項工程施工安全管理，特別是新技術(shù)新材料的施工方法和技術(shù)缺乏直觀性指導(dǎo)。而BIM技術(shù)能精準(zhǔn)地把設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，利用revit、Navisworks等軟件模擬施工動畫，能給安全管理人員及操作人員帶來比傳統(tǒng)書面形式的安全專項方案更有效、更直觀的施工指導(dǎo)。

1.3 安全隱患消除跟進管理

建筑工程體型龐大、工期長、施工分部分項工程多，安全隱患種類雜、數(shù)量多。安全管理人員及施工操作人員在安全隱患排查處理過程中容易發(fā)生遺漏。施工過程中安全隱患需要時刻注意并及時跟進處理，而利用BIM技術(shù)不僅可以系統(tǒng)地對已建工程部位進行實時地安全隱患識別管理，更是能提前標(biāo)記出未建工程部位施工后必然存在安全隱患需要防護的位置，從而使安全管理人員不僅能實時對安全隱患進行跟進管理，更能提前做出防范，合理安排人員第一時間消除安全隱患。

2 BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的具體應(yīng)用

2.1 利用BIM技術(shù)進行三維碰撞檢查

三維碰撞檢查是建筑工程重要的組成部分，利用BIM模型的可視化特性對建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、機電、消防等各個專業(yè)的設(shè)計進行空間協(xié)調(diào)，減少施工中不必要的損失和浪費，優(yōu)化施工過程，工作人員可以通過碰撞檢測修改后的圖紙進行施工交底、模擬、加快施工進度、提高施工準(zhǔn)確性和安全性[2]。例如，調(diào)試塔吊作業(yè)半徑，檢測是否與腳手架等建筑突出部位發(fā)生碰撞，從而達到提前預(yù)知危險的目的[2]。

2.2 利用BIM技術(shù)進行4D仿真模擬

建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑規(guī)模和數(shù)量逐漸增加，建筑工程結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性越來越高，加大了建筑施工管理的難度。為了切實保障建筑工程施工順利、有序的進行，需要對施工過程中的每一個環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格的監(jiān)控，避免出現(xiàn)安全隱患或安全事故，造成經(jīng)濟損失。為確保施工過程順利進行，采用基于BIM的4D施工動態(tài)模擬技術(shù)通過反復(fù)模擬施工過程，對部分關(guān)鍵節(jié)點的施工過程進行模擬并制定多視點的模擬動畫，為施工進度、質(zhì)量及安全管理提供了依據(jù)。4D仿真分析技術(shù)能夠模擬建筑結(jié)構(gòu)在施工過程中不同時段的力學(xué)性能和變形狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)安全施工提供保障。將BIM、4D技術(shù)和先進的時變結(jié)構(gòu)分析方法結(jié)合起來，實現(xiàn)基于BIM的施工過程建筑結(jié)構(gòu)安全性分析與評估，能有效捕捉施工過程中可能存在的危險狀態(tài)，指導(dǎo)安全維護措施的編制和執(zhí)行，防止發(fā)生安全事故。

2.3 做好現(xiàn)場人員定位與預(yù)警工作

BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中應(yīng)用，可以有效提升施工場地內(nèi)的安全性，降低安全事故發(fā)生率。通過三維可視化動態(tài)監(jiān)測，可以直觀、形象地識別施工現(xiàn)場的危險源，并劃分種類，標(biāo)識危害等級以及發(fā)生概率等，為工作人員及安全管理人員提供預(yù)警，也為安全措施的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持[3]。高處墜落事故已成為建筑企業(yè)第一殺手，以防墜落管理為例，墜落危險源包括尚未建造的樓梯井、風(fēng)井、采光井、預(yù)留洞口等，通過在BIM模型中的危險源存在部位建立牢固、有效的安全防護欄桿、圍欄、蓋板等構(gòu)件模型，并且明確安裝和拆卸防護構(gòu)件的時間和地點，有效識別墜落風(fēng)險，進行安全預(yù)警工作。以深基坑開挖為例，通過對施工過程進行持續(xù)監(jiān)控，以現(xiàn)場地表沉降、管線沉降、建筑物沉降、軸力和樁體測斜等監(jiān)測點實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定危險等級，并用顏色在三維模型中描述其危險程度，與進度數(shù)據(jù)比照，通過可視化手段在時空上定位報警單元，以及其綜合影響區(qū)域，防患于未然[3]。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)作為一種信息化手段，對建筑行業(yè)發(fā)展有著重要的推進作用。BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用，不僅能有效減少安全隱患，降低安全事故的發(fā)生幾率，同時還能極大的提升施工效率和管理水平，有效的降低了施工成本，為實現(xiàn)建筑工程經(jīng)濟效益最大化奠定了基礎(chǔ)。