基于BIM 技術的工程施工規劃和安全管理

姜 俊，姜國青，何以農

1.洪都建設集團有限公司，江西 南昌 330229；2.南昌大學建筑工程學院，江西 南昌 330031

BIM 技術做為建筑業一種先進的、科學的、高效的技術方式在管理中發揮著重要的作用，可顯著提高工程管理的質量和效率，為建筑工程管理水平提供有效保障，從而推動建筑工程建設朝著健康的方向可持續發展。

1 BIM 技術的簡介

BIM 技術將數字技術、信息技術、模塊技術、云技術等應用于建筑工程管理中，能實時集合全建筑施工過程中的各種信息，為工程項目各專業、各組織和人員提供信息共享、交流和協調的平臺［1］。其核心是通過協調和建立各專業的模型，并用數字技術等將完整的、實時的模型上傳至云端。設計單位、施工單位、運維管理及施工、監督和管理人員可通過BIM 平臺對實際對工程進行高效協同管理，以滿足高效性、安全性、經濟性和可持續性發展。

2 BIM 技術的基本性能

2.1 可視化

BIM 實現的是建筑工程實體和虛擬的建筑信息模型之間的轉化。可視化讓傳統以線條的形式呈現的構件以三維、動態的實物呈現，對于建筑行業來說可視化具有突出的實際意義，可以為建筑工程帶來顯著經濟效益。基于可視化技術可生成報表及效果圖，且有利于項目在整個設計過程中組織協調設計、制作、施工和運營過程中的決策和協調作用，從而解決傳統施工過程中難理解的問題。

2.2 協調性

施工單位、業主單位以及設計單位需要相互協調和配合才能使建筑工程質量得到提升。協調是工程中一項重點工作。遇到了問題，就需要項目的各個參與方組織起來商量解方案，然后做出設計變更，再次根據設計變更重新指導施工。在設計時，常常因為各個專業不能實現高效協同，出現各種專業之間的碰撞問題。基于BIM 技術打造一個協調服務平臺，項目的各個參與方可在該平臺通過相關權限上傳或者調用有關工程項目信息。從而有利用各個專業之間的溝通，避免了大量的返工，提高設計效率。

2.3 模擬性

模擬性不僅局限于建筑物模型，還可以對建筑基本功能進行模擬。在建筑設計過程中，對于不同設計方案之間可運用BIM 技術來模擬建筑功能使用、防火、隔音、采光通風和日照等各種性能，以及對不同設計方案的比較，供業主在多方案之間做出最優方案選擇。另外在項目的施工階段對三維模型增加時間參數進4D 模擬，根據施工組織設計模擬實際的施工進度，從而確定合理的施工方案。在運維階段還可以模擬可能發生的一些緊急情況。

2.4 優化性

整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程。BIM 技術服務內容是根據實際項目實時更新的。可對項目的各種真實信息進行采集、分析、調用。然而，當前許多項目過于復雜且施工難度很大，BIM 及其配套的工具為這種復雜項目優化提供了新思路。

2.5 可出圖性

可依據BIM 模型繪制常規的建筑設計圖紙和構件加工圖紙。通過BIM 模型三維審圖以及機電專管線綜合優化可初各個專業的深化圖紙，從而使工程表達更為詳細，可用于指導施工。

3 BIM 技術在施工安全管理中的具體應用

3.1 科學劃分危險區域

在項目施工前，對可能存在的危險源進行初步判斷以及存在的原因，并采取有針對性相關措施消除隱患，有效保證施工過程的順利開展［2］。基于BIM 的建筑信息化模型能夠展示施工設備、建筑構件、建筑部件及建筑材料的全面的真實的信息。通過4D 模型，有利于施工安全管理人員掌握施工環節中各類危險因素。從而確定施工過程中最不利因素。BIM 技術強大的模擬性和可視化兩大特征，可以實現對施工過程的全真模擬并對危險區域不同類別顏色進行等級劃分，再依據劃分等級的嚴重程度制定相應的安全管理措施。通過安全預警可有效提高施工場地內的安全性，降低安全事故發生率。例如，在BIM 模型里做一些臨邊洞口防護設計，建立安全防護欄、蓋板等構件以達到安全預警作用，未雨綢繆。

3.2 三維場地規劃

隨著城市用地的逐漸減少和城市環保等要求逐漸提高，工程項目施工難度越來越大。如何合理規范工程施工步驟、施工區域、規劃建筑用地，均成為當前工程施工和管理所急需解決的問題［3］。此外，在保證工程項目安全施工的同時，還需進一步合理有效地提高空間利用率，以獲得更多的經濟效益［4］。當前，通過BIM 技術，可對三維場地進行前期精細分析并初步模擬建行環境，隨后建立構件堆放、施工安裝、施工設備布置的三維模型，指導施工交通、施工部署、工作面布置等工作，對施工過程中各種方案進行優化，為構件的進場、檢驗、堆放、安裝。合理的規劃與布局建筑工程施工場地，通過BIM 技術實現對施工現場的安全管理，對各類施工過程中可能突發的一些危險性因素可進行靜態檢測，對施工環境進行優化管理，為提升施工操作的規范性，打造符合要求的文明施工現場創造有利條件。

3.3 云端安全管理

在云端，將所有專業基于Revit 建立的模型上傳到BIM5D平臺上，可有效進行安全、運營等管理。基于所搭建的模型平臺，管理人員可實時監控現場信息、添加施工信息、人員信息等［5］。另外，通過對現場施工過程的文字、語音、視頻等記錄，可實時上傳至云端模型并進行關聯。然后，通過BIM5D 平臺管理人員將安全問題的整改方案下達到項目負責人，實時在移動端就可以接收整改方案并改進。同時，BIM5D 平臺可實時記錄和反應施工地點、施工人員中存在的安全和質量問題，并自動生成報表給管理人員，清晰反應全施工過程中的安全問題。

4 結語

以信息化技術為依托，建立健全建筑工程安全管理制度。通過危險區域的劃分、優化建筑場地的布置以及云端安全檢查等途徑實現BIM 技術有效應用，從而提升施工安全管理水平和工程質量，為企業樹立良好的口碑。同時，相關人員需加強對新技術學習，提升應用能力，增強技術應用的實際效果。