BIM 技術(shù)在施工階段安全應(yīng)用的研究綜述

邢樹剛 焦 建 張曉妮 李永福

（1、山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計(jì)有限公司，山東 濟(jì)南250101 2、山東建筑大學(xué)管理工程學(xué)院，山東 濟(jì)南250101）

BIM技術(shù)是近些年研發(fā)出來的一項(xiàng)新技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)受到了社會的廣泛關(guān)注和重視，在建筑領(lǐng)域受到廣泛好評，很多施工企業(yè)已經(jīng)開始使用此項(xiàng)技術(shù)來對工程項(xiàng)目進(jìn)行管理控制，大量學(xué)者也對BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，尤其是在建筑安全領(lǐng)域。

1 我國BIM政策發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國家層面出臺的BIM主要相關(guān)政策。2018 年，越來越多關(guān)于BIM的推進(jìn)政策陸續(xù)推出，BIM技術(shù)逐步向全國各城市推廣開來，真正實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)在全國范圍內(nèi)的普及應(yīng)用。截止到2018年國家層面出臺的BIM主要相關(guān)政策如表1 所示。對以上政策分析可得，2017 年國家出臺了7 項(xiàng)有關(guān)促進(jìn)BIM發(fā)展的政策，其中，有4 項(xiàng)均是為推進(jìn)建筑信息模型技術(shù)在規(guī)劃、工程勘察設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程的集成應(yīng)用。從政策形勢上來看，目前由于BIM技術(shù)在我國發(fā)展的還不是很成熟，因此國家出臺的政策主要還是以通知、意見的形式為主[1]。

1.2“BIM+施工安全”相關(guān)政策。由于我國BIM起步比較晚，因此針對BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，我國目前大多數(shù)的政策還是集中于BIM的推廣上，具體針對BIM技術(shù)應(yīng)用于施工安全生產(chǎn)的政策發(fā)布比較少，通過查閱相關(guān)資料，挖掘出的“BIM+施工安全”政策如表2。

2 BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域施工階段安全應(yīng)用的研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀。李海濤[2]研究了BIM技術(shù)在建筑工程施工中的具體應(yīng)用方法，并且構(gòu)建了基于BIM的建筑工程施工安全應(yīng)用模型框架，通過案例分析了施工過程中的具體應(yīng)用流程和方法。侯宇，周建亮[3]提出了基于BIM技術(shù)的安全檢查表法作為建筑工程施工階段的危險(xiǎn)源辨識手段，并介紹了如何結(jié)合安全檢查標(biāo)準(zhǔn)識別出模型中基本的危險(xiǎn)源信息，危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫如何同模型關(guān)聯(lián)，如何在模型中添加施工中遇到的問題等。仲青等[4]提出了將無線射頻識別技術(shù)（RFID）與BIM技術(shù)集成運(yùn)用于施工現(xiàn)場的安全監(jiān)控中，兩者集成應(yīng)用于施工現(xiàn)場安全監(jiān)控，有利于改善施工現(xiàn)場安全監(jiān)控手工錄入紙質(zhì)傳遞、施工方一方主導(dǎo)、憑經(jīng)驗(yàn)管理、信息傳遞不及時(shí)溝通不順暢等監(jiān)控現(xiàn)狀。翟越等[5]構(gòu)建了由資料基礎(chǔ)模塊、BIM虛擬施工模塊以及安全監(jiān)控模塊3 部分組成的多維數(shù)字化安全應(yīng)用體系，事實(shí)證明這種多維的系統(tǒng)能夠促進(jìn)施工階段安全管理水平的提高，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

劉全等[6]利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)對信息進(jìn)行分類處理，形成了以面向安全為主題的信息監(jiān)控中心，項(xiàng)目的各參與方基于中心平臺協(xié)同作業(yè)、全程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了施工項(xiàng)目安全監(jiān)控的實(shí)時(shí)可視化、信息化、自動化。范家茂[7]以建筑工程施工中塔吊的安裝為例，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)識別方法，建立了相應(yīng)的模型模擬施工場景，發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)源，從而制定安全防范措施。分析了將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工過程中實(shí)現(xiàn)安全應(yīng)用事先控制的重要性。趙欽等[8]從綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中施工管理的可持續(xù)性評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)方法出發(fā)，分析了國內(nèi)外綠色施工管理BIM技術(shù)的研究現(xiàn)狀，指出了BIM技術(shù)在綠色施工管理應(yīng)用中存在的困難和進(jìn)一步的研究方向。

2.2 國外研究現(xiàn)狀。由于國外BIM技術(shù)起步比較早，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑施工階段中開始時(shí)間比較早，因此，國外對BIM技術(shù)在建筑施工階段的研究要遠(yuǎn)早于國內(nèi)。J.P.Zhang,Z.Z.Hu[9]通過施工模擬、4D施工管理和安全分析的集成，提出了一種新的施工過程中的沖突和安全分析方法，該方法為復(fù)雜理論和方法的推廣奠定了基礎(chǔ)，對于滿足提高施工安全水平的需要具有理論意義和應(yīng)用前景。Xu Shen 等[10]提出了利用BIM所具有的可視化特性對施工現(xiàn)場的險(xiǎn)情信息進(jìn)行可視化管理技術(shù)，通過利用BIM平臺對險(xiǎn)情信息進(jìn)行收集，而后對收集到的險(xiǎn)情信息進(jìn)行可視化及分析，進(jìn)而可以幫助施工人員識別高頻和高嚴(yán)重性事件，實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場危險(xiǎn)因素的緩解或消除。Kyungki Kim等[11]提出了通過基于BIM的工具和相關(guān)布置規(guī)則來得到所需的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，并通過相關(guān)算法分析其幾何條件和與之相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而使施工現(xiàn)場協(xié)調(diào)方案更現(xiàn)實(shí)，進(jìn)而達(dá)到提高建筑項(xiàng)目的安全性和生產(chǎn)力。Isabelle Y S Chan 等[12]人指出通過BIM實(shí)現(xiàn)自動化是提高安全管理有效性和效率的關(guān)鍵，而安全信息模型（SIM）的開發(fā)是關(guān)鍵的前提，因此他們通過問卷調(diào)查、焦點(diǎn)小組和真實(shí)案例的研究，發(fā)展了一種利用BIM進(jìn)行安全信息建模的新概念，該研究將為BIM在建筑領(lǐng)域的發(fā)展和推廣提供一定的參考。

表1 國家層面出臺BIM 政策

表2

3 結(jié)論

本文通過對國內(nèi)外BIM技術(shù)在建筑施工階段安全應(yīng)用的研究對比分析可知，國外對BIM的研究已經(jīng)開始將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工中具體工程的安全應(yīng)用中，而目前我國BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用還停留在比較淺的層次，主要是利用BIM的可視化分析項(xiàng)目中的危險(xiǎn)源，以此來做到整體工程的事前控制，在這種情況下，危險(xiǎn)源分析不徹底、不全面。因此，國內(nèi)對BIM的研究還有很大的空間。