基于BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中應(yīng)用分析

林建濤

河北聚工建筑裝飾有限公司 河北 石家莊 050000

引言

建筑施工安全管理是保障建筑工程經(jīng)濟、社會效益的關(guān)鍵，而安全管理是建筑施工管理的重要一環(huán)。安全管理不僅關(guān)系到工程現(xiàn)場施工的安全性，對工程的質(zhì)量管理、進度管理、成本管理也有重要影響。受各種因素的影響，當前建筑施工安全管理中存在很多問題，對此，要強化建筑安全施工管理策略在建筑施工中的應(yīng)用，提高建筑施工安全管理水平。

1 BIM技術(shù)的概述

BIM即建筑信息模型，是在數(shù)字信息化時代運用計算機程序構(gòu)建建筑工程信息模型。BIM技術(shù)的核心是建筑信息模型，通過建筑工程模型的建立，采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，融合三維數(shù)字技術(shù)，呈現(xiàn)出一個三維立體的建筑工程模型，再根據(jù)建筑的整體比例，來進行一比一建筑整體樣貌的還原，通過這樣的模型來進行建筑工程的整體設(shè)計與施工。BIM技術(shù)在建筑工程的準備階段提供了建筑工程的整體規(guī)劃方向，為建筑工程的設(shè)計方案提供最科學(xué)與最合理的思路；在施工階段，規(guī)范了施工過程中的管理內(nèi)容，使相關(guān)管理人員、相關(guān)施工人員能更好地進行工作，協(xié)調(diào)各部門之間的工作方式，在一定程度上提升了建筑工程施工的效率。BIM技術(shù)的核心在于它強大的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫并非依靠單純的技術(shù)就能完成，而要結(jié)合計算機技術(shù)和三維技術(shù)共同構(gòu)建，是整個BIM技術(shù)中的重難點。三維數(shù)據(jù)庫的設(shè)計使建筑行業(yè)達到了“所見即所得”的效果，隨著工程項目的推進，數(shù)據(jù)庫會不斷進行更新，數(shù)據(jù)涵蓋從工程立項到后期運行維護的整個階段全過程，且數(shù)據(jù)信息之間并非相互獨立，對一個數(shù)據(jù)的簡單修改會引起其他數(shù)據(jù)的協(xié)同變化，保證了數(shù)據(jù)之間的協(xié)同性。正是由于復(fù)雜的技術(shù)才使BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬化和優(yōu)化性四個特點[1]。

2 BIM運用的優(yōu)勢及存在的缺陷

2.1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

2.1.1 工程設(shè)計智能化。BIM技術(shù)的運用，使建筑設(shè)計立體化、三維化，設(shè)計師可以在設(shè)計過程中通過查看建立的3D模型找到自己設(shè)計中存在的問題和不足，做到及時修改。根據(jù)數(shù)值的調(diào)整，BIM會實時生成三維模型，讓設(shè)計師將自己的設(shè)計稿形象直觀地呈現(xiàn)出來，減少在實際施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)計不合理需要調(diào)整修改的過程，使施工設(shè)計智能化。另外，通過BIM的三維視角和可視化功能，工作人員可以清晰了解設(shè)計師的設(shè)計風(fēng)格以及各區(qū)域布局，同時可以減少設(shè)計和施工方的溝通障礙，便于針對工程項目進行專業(yè)探討與交流。BIM技術(shù)可以幫助工作人員確認相關(guān)數(shù)據(jù)信息，簡化工作流程，提高工作效率。

2.1.2 項目管理信息化。在建筑工程項目管理中，需要協(xié)調(diào)設(shè)計方、施工方和各建筑主體之間的矛盾，如果使用傳統(tǒng)建筑施工的管理方式，會導(dǎo)致信息傳遞不及時或出現(xiàn)信息不對稱現(xiàn)象，拖延工程進度的同時，也加大了協(xié)調(diào)各方的難度，而應(yīng)用BIM技術(shù)，會使信息實現(xiàn)共享，信息透明化則溝通協(xié)調(diào)也會比較順利。

2.1.3 施工管理可視化。BIM技術(shù)將建筑施工中的構(gòu)件通過模型的構(gòu)建“真實”顯現(xiàn)出來，能夠有效實現(xiàn)對建筑項目的虛擬設(shè)計、建造、維護以及管理，實現(xiàn)動態(tài)、集成和可視化的4D施工管理。通過將施工現(xiàn)場布局和建筑物相聯(lián)系，可以直觀看出施工現(xiàn)場資源的調(diào)用以及場地使用情況，實現(xiàn)虛擬施工。與此同時，BIM還會根據(jù)運營階段出現(xiàn)的構(gòu)件老化、環(huán)境等問題，對建筑結(jié)構(gòu)使用的安全性和耐久性進行預(yù)測。

2.1.4 建筑過程的優(yōu)化。建筑從設(shè)計階段、施工階段到運行維護階段的過程屬于一個不斷優(yōu)化的過程。信息、復(fù)雜程度和時間對建筑過程的優(yōu)化起著重要作用。BIM技術(shù)提供了建筑的幾何、物理和規(guī)則等信息，也可以處理各種復(fù)雜的建筑工程管理任務(wù)，合理運用BIM技術(shù)能大大提高建筑工程管理的效率，降低施工和管理成本。為各種建筑工程過程提供了優(yōu)化的可能。

2.2 BIM技術(shù)存在的缺陷及不足

BIM技術(shù)的使用盡管為建筑工程施工管理帶來很多便利，但仍存在不足，主要表現(xiàn)為信息存儲占用空間大和信息安全兩個方面。①BIM雖然功能多，但同時占用存儲空間大，僅是施工階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量就可以達到十幾甚至上百吉字節(jié)，這對計算機的選擇和使用也產(chǎn)生了一定要求，要想運行BIM軟件，必須選擇高配置高效能的計算機。在同一臺計算機上打開多個BIM文件也會產(chǎn)生很多問題。②在信息數(shù)據(jù)泄露屢見不鮮的今天，BIM技術(shù)的信息存儲是否安全也是值得重視的問題[2]。

3 建筑施工安全管理存在的問題

3.1 缺乏科學(xué)的管理機制

當前的建筑工程規(guī)模較大，管理難度高，從而對管理單位采取的管理機制提出較高的要求。但是，部分建筑單位依然采用傳統(tǒng)的管理模式，出了問題之后再處理，而很多安全問題一旦爆發(fā)，將會對工程項目的多個方面產(chǎn)生連鎖影響。具體來講，一些單位缺乏全生命周期管理意識和精細化管理意識，不能結(jié)合工程實際情況做好風(fēng)險識別工作，更不能根據(jù)工程項目的實際情況制定完善的管理制度。另外，新時期的建筑工程項目管理，對建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位等主體的溝通協(xié)作要求較高，意味著施工組織計劃和協(xié)同管理模式尤為重要。但是，由于缺乏科學(xué)的組織管理體系，相關(guān)單位的管理活動依然相對獨立，導(dǎo)致安全管理存在很多漏洞。

3.2 管理技術(shù)水平較低

在建筑項目規(guī)模大、復(fù)雜程度高、管理壓力大的情況下，依靠傳統(tǒng)管理方法，很難滿足實際需求。這方面的問題集中體現(xiàn)在管理單位采用的管理技術(shù)較為落后，尤其對現(xiàn)代工程管理科技、信息化管理平臺的應(yīng)用較少。部分單位雖然引進了信息管理平臺，但是在信息采集、整理、分析和應(yīng)用方面依然依賴傳統(tǒng)路徑。尤其是一些人員無法很好地應(yīng)用相關(guān)技術(shù)做好建筑施工安全風(fēng)險識別和應(yīng)對工作，導(dǎo)致這類技術(shù)的應(yīng)用價值沒有被充分發(fā)揮出來。除此之外，部分單位在實際執(zhí)行建筑監(jiān)督安全管理時，一般由安全員進行現(xiàn)場監(jiān)督。但在復(fù)雜的施工現(xiàn)場，安全員及相關(guān)責(zé)任人員的精力是有限的，如果不能使用現(xiàn)代技術(shù)，很容易降低信息交互方面的效率，從而導(dǎo)致安全監(jiān)督出現(xiàn)漏洞[3]。

3.3 人員素質(zhì)參差不齊

雖然現(xiàn)代建筑工程施工的機械化程度提高，但是施工人員、技術(shù)人員及管理人員依然主導(dǎo)著工程的建設(shè)和管理。在大量不同領(lǐng)域人員參與的建筑工程項目中，人員素質(zhì)參差不齊是影響安全管理的主要因素。比如，一些施工人員對新技術(shù)工藝的了解不足，在施工時存在操作行為不規(guī)范的情況，會引發(fā)相關(guān)安全隱患；一些施工人員雖然技術(shù)扎實，但是安全意識較差，不具備主動規(guī)避安全風(fēng)險和緊急應(yīng)對安全問題的能力；一些設(shè)備操作人員的規(guī)范意識不足，操作設(shè)備時隨意性大，導(dǎo)致設(shè)備本身存在安全隱患；管理人員沒有掌握現(xiàn)代管理理念，依然以前往現(xiàn)場進行直接監(jiān)督的方式，導(dǎo)致安全管理的效率和效果都不理想

4 BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用

4.1 設(shè)計目標

以BIM技術(shù)為支撐建立起的建筑工程施工安全因為管理控制平臺可以利用在提高建筑工程施工質(zhì)量方面。首先，BIM技術(shù)可以建立三維立體模型，可以隨時了解不同施工工序完成后，并根據(jù)實際情況和模型中的不同來進行比對，進而發(fā)現(xiàn)實際施工中的問題；其次，在研討施工方案和重難點的過程中，可以憑借BIM技術(shù)建立的三維模型來進行討論，這樣可以提高工作效率，還可以隨時查看需要施工的位置；最后，可以在高層建筑存在安全隱患后及時反饋給技術(shù)負責(zé)人，方便技術(shù)人員迅速了解施工中的問題所在，提高了處理安全問題的效率。可以協(xié)助管理人員迅速識別建筑工程中的各類問題情況。信息共享技術(shù)可以解決傳統(tǒng)的建筑工程安全管理中的不直觀的問題。若發(fā)生安全事故，現(xiàn)場人員可以利用管理控制平臺及時將施工現(xiàn)場的損害地區(qū)以三維模型的防止直接告知管理人員，讓管理人員能快速處理安全問題，并及時給出解決方法[4]。

4.2 BIM技術(shù)平臺功能

平臺功能主要在風(fēng)險預(yù)警和安全事故應(yīng)急處理這兩個方面。平臺具有動態(tài)監(jiān)控的功能，并且可以一定程度上智能識別當前的危險情況，若平臺判斷為有安全事故發(fā)生的風(fēng)險即可自動報警，讓現(xiàn)場施工人員能及時反應(yīng)，并針對危險因素及時處理好。另外，除了可以及時發(fā)現(xiàn)施工中的各類問題外，基于BIM技術(shù)的平臺還可以儲存施工方面的各類信息并共享給參與建筑項目工程的有權(quán)限的人員，方便管理人員和技術(shù)人員隨時了解施工現(xiàn)場的各類信息，提升了對施工現(xiàn)場的了解程度，加深了管理并提高了工地的安全程度。

4.3 BIM技術(shù)方面

4.3.1 信息共享平臺的建立。利用BIM技術(shù)來為施工過程提供數(shù)據(jù)支持是很有必要的，首先從工程伊始就建立起平臺，并與物聯(lián)網(wǎng)進行聯(lián)系。為工程施工提供服務(wù)，實時將施工進度、材料、設(shè)備等方面的信息進行收集，然后上傳到信息平臺,從而實現(xiàn)對施工過程的監(jiān)控與安全管理[5]。

4.3.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測。BIM技術(shù)可以應(yīng)用到建筑施工安全管理工作中，主要在控制平臺中進行作業(yè)。首先，將BIM技術(shù)應(yīng)用于平臺中，對施工過程中的各種工序和進度進行數(shù)據(jù)上傳，方便隨時了解相關(guān)信息；其次，隨時可以運用物聯(lián)網(wǎng)和BIM技術(shù)將施工過程中的安全隱患和技術(shù)重難點上傳到平臺中，方便隨時了解建筑工程中的相關(guān)信息和安全運維數(shù)據(jù)；最后，建立好建筑工程相關(guān)的模型，采用云計算將各類信息上傳至平臺中，方便隨時查閱和了解建筑工程的有關(guān)信息，為其他類似的項目提供借鑒。

4.3.3 三維建模利用。BIM技術(shù)進行建模，因為建立的模型是立體的，所以方便隨時了解建筑工程的各個方面，且可以應(yīng)用于建筑施工的各個階段和細節(jié)中。建筑伊始就可以進行三維建模過程，可以根據(jù)建筑圖紙對建筑工程進行三維建模。采用平臺中的各種功能鍵來對施工過程中可能發(fā)展的情況進行了解并確認最優(yōu)方案。

4.3.4 應(yīng)急預(yù)警管理。應(yīng)急預(yù)案管理工作并非所有問題都要特別重視，需要有側(cè)重點。首先，數(shù)據(jù)平臺中要將之前的數(shù)據(jù)和問題情況輸入到數(shù)據(jù)庫中，包括以往的建筑質(zhì)量評估和風(fēng)險管控評估以及在以往施工安全管理工作的完成質(zhì)量評價等。然后針對以往的數(shù)據(jù)進行分析，選擇出安全問題中的重點項目并就頻率較高和出現(xiàn)問題后難以處理的方面給出應(yīng)急方案和解決方案。這樣方便日常的管理和在出現(xiàn)問題后可以及時應(yīng)對。應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急管理需要及時并且能針對當前問題給出有效解決方式[6]。

5 結(jié)束語

施工安全管理是建筑工程管理工作中的重點工作，分析目前建筑施工安全管理工作的現(xiàn)狀，將BIM技術(shù)利用到安全管理工作中，并分析BIM及時的優(yōu)勢，將兩者結(jié)合起來維護施工現(xiàn)場的管理工作。加強BIM技術(shù)用于施工的整體管理與監(jiān)督，提出控制建筑工程的建設(shè)成本措施，有效地提高了建筑工程現(xiàn)代管理效率，從而讓BIM技術(shù)更好地在建筑工程管理中得到應(yīng)用，BIM在建筑施工安全管理中發(fā)揮了強大作用。