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基于BIM技术的建筑施工安全管理探索侯攀栋

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：侯攀栋

[导读] 摘要：传统建筑施工安全管理多以文件及说教等方式传递信息，内容枯燥且可视化程度低，信息传递效率低下。

        中铁建工集团东非有限公司
        摘要：传统建筑施工安全管理多以文件及说教等方式传递信息，内容枯燥且可视化程度低，信息传递效率低下。而BIM技术引入到建筑施工项目策划、设计、建造、运行和维护中，以高度信息集成的模型为载体，进行信息共享和传递，使工程人员对各种建筑信息正确理解和高效应对。
        关键词：BIM技术；建筑施工；安全管理
        引言
        随着建筑工程现代化的实行，一些新的建筑工程软件系统逐步进入建筑行业，为提升建筑行业的安全管理注入了新的生机，从而为建筑工程建设稳步发展作出贡献。作为具有划时代意义的BIM软件技术，就是众多建筑相关软件系统中的代表。它的出现，不仅有利提升了建筑行业的快速发展，同时也从不同方面保障了建筑工程质量，最为关键的就是方便了建筑工程安全管理，降低了建筑工程安全事故发生率。
        1基于BIM技术的建筑施工安全管理措施
        1.1场地规划
        众所周知，我国正处于快速城市化中，建筑用地面积正在急剧减小，而施工过程需要许多工作人员，无论是施工工艺和机械设备，因此合理规划现场作业办公区及生活区等，成为建筑施工安全管理中需要面临的当务之急。最好的解决办法是在保障工程安全的同时，提升施工场地的空间利用率，从而提高企业经济效益。考虑在场地规划中引入BIM技术，不仅能够实现建筑空间位置参数的测量，同时可测量建筑物红线范围。并对各种信息进行有效整合，使相关人员在可视化情景当中对场地的立体空间位置进行合理分析。这样既能实现对施工场地的规划，还能把控存在的安全事故隐患，并制定预防与应急处理方案。因此，通过BIM技术的应用，能够实现对各施工环节的合理协调安排，为施工人员和施工场地的安全提供重要保障。
        1.2安全检查
        BIM技术在进行建筑项目的安全检查时具有很大的优势。首先，BIM技术的应用可以及时优化设计过程中可能出现的专业碰撞问题，且减少了施工时间，并避免了在施工过程中出现危及人身安全的问题。其次，这种技术可以通过对大量数据的收集和动态分析，高效识别施工现场存在的风险因素，并进一步完善施工计划。对于施工现场的安全管理，这种技术的优势还可以体现在对施工的三维碰撞检查中。这种技术还可以及时发现管道或结构之间的问题，高效管理和控制了施工安全隐患，并且保证了安全管理工作的高效开展，且减少了施工中的安全隐患。
        1.3专项方案安全管理
        很多大型建筑工程或者特殊工程，都需要进行专项专家论证，以此保障专项工程的顺利实施。BIM技术可以根据自身的特点，通过相应的信息集成输入，确定专项方案的实施过程和管控，有利于对重点工程的安全防护，起到了关键性的作用。例如高层建筑的外脚手架施工过程，由于其属于高层建筑安全防护的标志性工程，在施工前将相关的信息输入BIM系统，并且设置重点危险源，通过三维展示给每一位参与者，或者通过将BIM与专项施工方案相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程中外脚手架可能出现的各种问题，从而达到外脚手架专项方案的正确实施和管理，由此保障外脚手架施工作业人员安全的重要性。
        1.4数字安全培训
        BIM技术在建筑施工安全管理中有很广泛的应用。例如，
        这种技术的使用可以精准确定施工升降机的出口和外框架之间的距离，使施工更安全。借助这种技术，还可以准确模拟施工现场，确定有效相关信息，并改进和完善施工计划。施工单位还应该定期培训所有的技术人员和相应的建筑工人，尤其是还应加强对BIM数据库的数字安全培训，以便建设者和管理者可以提高他们的工作水平。此外，想要合理地应用BIM技术，就需要加强施工人员在实际施工时使用大型建设设备的能力。

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传统的建筑安全管理模式还存在一定问题，所以必须要对其进行相应地完善，并与现代管理方式相结合，以有效地促进安全管理工作的开展。只有建设单位完全意识到BIM技术的重要性，才会使得现场管理人员和工人可以更好地了解施工的实际情况，及时发现隐藏的安全问题，并确保施工的安全性。除此之外，还需要提高人员培训的有效性。简而言之，科学的管理技术和合理的培训课程是提高建筑施工安全管理效率的关键。
        2实例分析
        2.1工程概况
        某建筑项目总体建设规模为21500m2，工期为3a，整体造价为4.8亿元。在该建筑工程施工安全管理中，充分应用BIM技术进行了防坠落保护规划及应急预案的合理设置。在该建筑项目中并建立BIM结构模型，基于3D视图的方式，相关安全管理人员汇总分析了内部工程实施中可能存在的多个坠落风险，在一定程度上保障了施工的安全。
        2.2应用流程
        根据计算机软件（如Revit软件），对本工程建筑项目构建三维立体模型。在该模型中一一导入项目工程信息，包括建筑主体搭建、建设规模、建设结构、楼层布局、设备等。在完成3D模型信息数据收集后，构建BIM建筑信息库，统一处理建筑项目的阶段信息。在BIM信息库的基础上，可有效连接建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等，加强各个单位之间的沟通，有效传递和共享建筑信息，促进建筑施工的进行。最后，在综合BIM信息库运行的基础上，根据建筑工程安全管理现状，设置对应的子模块，从而科学合理地进行建筑工程安全管理。另外，在本工程施工安全管理信息模型中，还设置了建筑主体结构、施工塔吊安全管理等模块，在这些模块安全运维过程中，需对对应模块信息进行虚拟仿真碰撞，从而拟定相应的安全管理措施。
        2.3 BIM施工安全管理模型实施
        受施工环境外部因素和建筑多项立体交叉作业内部因素的影响，本工程整体施工规划方案显得比较复杂。为了保障施工的安全性，利用BIM技术对整个施工过程进行了模拟分析。通过分析方案进度规划、具体方案设计漏洞，可找到并确定施工安全管理模式，从而确保工程施工的质量和安全。以塔吊施工安全管理为例，对于该建筑项目来说，规模较大，需要多个机械塔吊设备，为了满足不同施工工序的需求，还要对相应的塔吊设备进行安全设置。具体来说，本工程利用BIM技术，统一分析了不同施工环节中塔吊的运行轨迹、回转半径，确保塔吊设备运行过程中与建筑结构及塔吊间距离在安全施工标准要求范围内，保障施工的安全性。并通过BIM数据信息库，模拟分析了某一塔吊摆动臂在具体施工阶段的范围，全面考虑了塔吊实际作业高程，最终获得碰撞检测结果，相关施工人员根据结果进行了塔吊安全运行维护方案的制定。
        结语
        随着国内外建设的速度发展，相关的施工单位应该更加重视建筑工程质量的提升，同时注意资金投入的正确使用，逐渐降低工程事故。合理借助BIM技术可视化等优点，建立虚拟化的施工环境，在模拟的过程中发现安全隐患，制定切实可行的预防措施，减少实际中事故的发生。
        参考文献
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        [4]赵伟川，瞿佳依.基于BIM技术的建筑工程施工安全管理研究[J].价值工程，2017(30):53-54.
        [5]黄艳，何应伟.浅析我国建筑安全管理存在的问题及对策[J].中国安全生产科学技术，2019，8(5):213-215.