基于BIM技術的建筑施工安全管理分析

摘 要：文章首先從數據化設計、協同化運行、可視化呈現三個角度入手，分析了BIM技術在建筑施工安全管理中引用的主要特點;其后，圍繞圖紙設計管理、現場人員管理、工程場地管理以及安全教育優化四個方面，提出了基于BIM技術的建筑施工安全管理策略。

關鍵詞：BIM技術;三維工程模型;安全教育

1 BIM技術在建筑施工安全管理中應用的主要特點

從本質上來講，BIM技術就是將建筑產品和施工活動的物理特點、功能特性通過數字化方式呈現出來，從而為相關人員提供價值性管理依據的技術類型。將BIM技術應用到建筑施工的安全管理當中，其主要可表現出以下幾個特點：

1.1 數據化設計特點

在BIM技術的軟件平臺當中，所有建模行為、模擬處理都是以具體數據為基礎進行的。在實際應用時，相關人員將設計圖紙及建設環境的各項參數輸入到軟件平臺當中，系統即可在三維空間中建立起與圖紙方案相一致的幾何模型，以此作為技術應用的基本框架。其后，相關人員通過改動調整幾何模型各節點的參數值，就能對模型的形狀、結構進行重新調整，從而不斷提高模型的安全優化水平，直至形成最終的確定方案^[1]。

1.2 協同化運行特點

在傳統時期，建筑主體、給排水結構、電氣設備、采暖通風等設計環節是相互獨立的，進而很容易導致各設計圖紙之間發生沖突問題，埋下相應的質量風險與安全風險。而在BIM技術的應用背景下，各類設計圖紙參數可被體現在同一三維模型當中，從而幫助各方設計人員更好地進行協作調整，降低圖紙沖突現象的發生幾率。同時，隨著BIM技術的持續發展，“碰撞檢查”模塊被開發出來，進一步提高了多種設計圖紙信息的協同運行能力。在啟動這一模塊功能后，BIM平臺的工程模型會進行自動模擬，并快速生成包含沖突點數量、問題描述、圖紙編號、檢察實踐、整改建議等多種信息在內的報告文本，為相關人員設計調整的提供有力支持。

1.3 可視化呈現特點

可視化呈現是BIM技術最重要的功能特點，同時也是BIM技術被廣泛運用到工程建設領域的原因。透過可視化的三維模型，相關人員可獲得遠超傳統二維圖紙的工程信息認知體驗，從而更加全方位、多角度地對工程項目設計方案的可行性、安全性進行審視，實現各類施工風險的預先規避。此外，隨著Fuzor、navisworks、lumion等軟件工具的開發應用，“模擬漫游”這一BIM技術手段產生出來，再次強化了BIM模型的可視化應用價值。在“模擬漫游”的應用背景下，相關人員可以第一時間對平臺模擬出的施工情景進行自由觀察，獲得與工程現場基本一致的視覺體驗，從而更加準確、全面地評估工程安全質量，提出設計優化方案。

2 基于BIM技術的建筑施工安全管理策略

2.1 基于BIM技術進行建筑施工中圖紙設計的安全管理

采用BIM數據模型替代傳統中手繪平面圖像，是當前建筑工程中常用的圖紙、方案設計方式。在設計前期，設計人員需要對工程用地的環境信息進行勘察采集，并以此為基礎按照工程的建設要求，應用CAD制圖軟件初步進行由點至面、由局部至整體的平面圖秒回，以此形成基本的工程建設框架，并保證各項設計數據處在標準區間內。其后，再將平面圖數據代入到BIM軟件平臺當中，實現2D平面設計向3D立體模型的轉化，并適當調整具體數據，提升建筑模型的結構合理性。基于此，在建筑模型中模擬現場人員的施工活動，排查有無安全管理的危險點及盲區，再根據排查結果對建筑模型作進一步調整。最后，在非必要危險區域全面清除后，即可才能夠安全管理角度確定設計參數的合格性，并將此建筑模型作為后續施工建設與現場管理的主要依據。

2.2 基于BIM技術進行建筑施工中現場人員的安全管理

對現場人員進行施工過程中的動態管理，是避免安全發生事故的最有效措施。此時，通過應用BIM技術，相關人員可從3D工程模型中實時觀察各崗位人員的施工情況與行動路線，從而及時借助遠程通訊技術與處在危險區域的人員進行指令傳達與溝通交流，以避免人員的生命安全受到威脅。

此外，還可將定位芯片埋設到安全帽、安全繩等護具結構當中。這樣一來，相關人員通過監督檢查BIM模型中遠程定位點的數量、位置，即可得知現場人員是否嚴格執行了相關安全防護措施，并對未佩戴安全帽的人員進行及時提醒，為其施工安全提供外部保障。

2.3 基于BIM技術進行建筑施工中工程場地的安全管理

建筑施工具有現場環境復雜、機械設備眾多的特點，故而會形成場地性的安全隱患。此時，將BIM技術應用到建筑施工的安全管理當中，相關人員可對施工場地的危險源、危險區域及其危險等級作出具體劃分，并據此實施出針對性、差異化的安全管理措施。

具體來講，可圍繞“危險區域”、“危險源編號”、“危險原因”、“預警等級”、“控制措施”五個部分，編制出建筑工程施工現場風險表格，并在BIM軟件平臺中賦予不同預警等級以差異性的顏色標記。例如，在“起重與吊裝機械區域”這一區域中，可設置出“A01-S-C2-2055 塔吊安拆單位資質不全”、“A03-Q-A2-1002 塔吊施工無專項方案”、“A03-Z-A5-3033 現場人員誤入危險區”、“A06-B-E5-4005 塔吊支設不穩”等危險源類型，分別給出“III級預警/協助安裝+單位檢查”、“III級預警/安全組責令整改+旁站監督”、“IV級預警/安全組旁站協調監督+人員安全教育”、“II級預警/協助安裝調整+支設質量檢查”等危險評估水平與處理建議。其后，再將此類編號、信息輸入到BIM模型當中，并以藍、黑、橙等顏色做出明顯標記。

這樣一來，工程場地不同區域的危險等級、管理措施將得到有效明確，相關人員通過遠程監督BIM模型中各施工數據、人員定位點的變化情況，便能了解各現場區域當前有無人員活動、有無施工作業，并據此對施工、安全、安裝等組別人員進行保障化、科學化的調度協調^[2]。

2.4 基于BIM技術進行建筑施工中安全教育的優化開展

現階段，“安全第一”這一工程建設原則早已是老生常談，但仍有許多施工人員因文化程度不高或存在僥幸心理而對施工安全嗤之以鼻。對于此類人員，若采取平面化、理論化的安全教育方式，很難達到深層次、實效性的培訓效果。基于此，相關人員便可引入BIM技術，以三維動畫的形式將各類施工風險、事故后果呈現到施工人員眼前，從而使其身臨其境般感受到危險隱患的存在，提起對安全教育、安全管理的主觀重視。這樣一來，人員在實際的施工作業當中，不僅能樹立起安全防護與風險排查意識，做好各類安全護具的科學佩戴，也能更加嚴謹、認真地對待施工行為，從側面達到提高建筑工程建設質量的效果。

3 結語

總而言之，將BIM技術運用到建筑工程的施工活動當中，既是建筑行業現代化、信息化發展的必行之路，同時也是強化施工安全管理質量的必要舉措。基于BIM技術，相關人員可在設計階段對工程環境、施工環節的沖突問題、風險隱患進行排查分析，并據此對圖紙、方案實施針對性調整。在施工活動的實際運行中，相關人員也可從BIM軟件平臺中得知現場人員、環境的變化情況，從而通過通訊互動、遠程調度等手段，避免人員長期處在高風險的施工區域當中。

參考文獻：

[1]郭東詳.BIM技術在建筑施工安全管理中的應用分析[J].中國地名，2019（08）：55.

作者簡介：姓名：陳光照;性別：男;出生年月：1991.02.17;籍貫：鄒城;民族：漢;最高學歷：大學;目前職稱：助理工程師;研究方向：建筑施工。