BIM技术在高层建筑安全管理中的应用

发表时间:2020/12/31   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:韩萍
[导读] 摘要:由于我国现代化城市建设水平不断提高,城市内部的可用土地面积也逐渐减小,为了能够在有限的土地上创造出更多的价值,高层建筑如雨后春笋般出现,成为了城市建设过程中最主要的建筑工程之一。
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        摘要:由于我国现代化城市建设水平不断提高,城市内部的可用土地面积也逐渐减小,为了能够在有限的土地上创造出更多的价值,高层建筑如雨后春笋般出现,成为了城市建设过程中最主要的建筑工程之一。但因为高层建筑施工与传统的建筑,存在着一定的差异,施工过程具有更高的风险性,会发生较多的安全事故,BIM技术作为一项先进的全新的模型构建技术,被广泛地运用在建筑施工过程中。就我国目前的发展现状来说,BIM技术的使用仍旧处于初级阶段。本文从高层建筑施工管理过程中出现的问题出发,分析了如何将BIM技术运用到施工管理过程中,提高高层建筑建设过程中的安全管理工作的效率和水平。
        关键词:BIM技术;高层建筑;安全管理
        1前言
        随着我国社会的不断发展,高层建筑已然成为了社会发展的潮流,但由于在建设过程中,其安全管理工作的难度较大,需要管理人员有较高的专业知识和管理能力,因此必须要采用现代化的技术,确保其施工过程中的安全。BIM技术能够将项目的前期设计、施工过程以及后期的维护运营等各个阶段的数据信息进行全面的融合,制造出一个3D的模型,将这些信息进行详细地记录,收集建筑施工过程中所有的建设数据和信息,对整个工程项目进行更好的管理,提高建设过程中的安全性,增加建筑构件的安全检查工作,确保这些设备在使用过程中的稳定性。BIM技术具有较强的模拟性,能够对整个工程建设项目进行模拟建造,通过这种方法可以更好地发现工程建设过程中存在的安全隐患,制定出科学合理的解决方法,确保施工建设能够顺利地进行,工作人员还可以通过模拟安全事故,提高企业安全意识,最大程度地降低事故发生的概率。
        2高层建筑建设过程中安全管理工作的难点
        2.1危险系数大的工程建设环节较多
        在进行高层建筑时,大部分建筑属于危险系数较大的工程建筑,其施工难度较高,是整个施工过程中最大的危险源。为了能够确保建筑的稳定性,必须要开挖一个超过3米的深基坑,其支护结构非常容易受到地下水的侵蚀,深基坑周围的荷载力也会对其造成影响,导致出现坍塌的现象。进行工程建设过程中,深基坑支护安全事故经常出现,给建筑企业造成的极大的损失。在进行危险性较大的建筑工程管理时,必须重视前期编制的施工方案,确保严格按施工方案的要求施工。在实际施工中,施工方案往往会和实际施工环境存在着一定的差距,我们应及时发现问题并进行纠偏,提高施工方案的操作性,确保工程建设的顺利进行。
        2.2高空作业较多
        在进行高层建筑时,附着式升降脚手架是最主要的施工设备之一,在进行高空作业中,能够利用提升机实现自动升降,最大程度地提高工程施工效率,确保在一定的周期内完成工程建设。但因为在高空有着比较大的重力势能,倘若由于操作不当而发生了坠落现象,会造成十分严重的后果。在其使用的过程中,也往往会存在着安全知识教育不到位的现象,建筑企业也没有对升降脚架的质量进行严格的查验,倘若该设备中存在着质量问题,没有被及时发现,工作人员发生坠落的事故经常发生,给整个社会带来了严重的影响。
        2.3安全监控工作的难度较大
        高层建筑中的塔吊或升降机一般都会随着建筑的升高而升高,其高度越高,就会增加机械设备发生倒塌的概率。大多数的建材企业在进行塔吊的升降前,都会利用经纬仪对其的倾斜度进行严格的测量,但倘若没有对使用过程中的风险进行实施的监测,在日常的工作中并未对其进行相应的维护和保养,塔吊在运行时倘若遇到承重力突然增加、零部件松动或锈蚀的现象,就会增加其倒塌的概率,给工作人员的生命安全和财产安全造成极大的威胁。


        3 BIM技术在高层建筑安全管理中的应用
        3.1实行高效的安全检测监控工作
        在进行高层建筑施工时,可以充分地利用BIM技术建立一个立体的数字模型,对模型中的参数进行设置,通过模拟施工方案,找到和工程建设具体情况最吻合的方案,这个模型还可以自行生成脚手架和模板计算书,确保施工建设过程中的安全性。还能够及时地发现施工方案中存在的问题,在进行深基坑建设过程中,利用该项模型和传感器所能够对整个建设环境进行安全的检测,将检测结果自动上传到模型中,对支护结构进行实施的监控,确保施工方案的可操作性。在进行调查使用时,还可以安装传感器,采集调查运行过程中的各项数据和载重变化。除此之外,工作人员还可以在塔身安装倾斜度测量仪,在载重和倾斜度超过了一定标准时就会自动报警,降低安全事故发生的概率。
        发生安全事故最主要的原因是由于人工操作过程中存在着不规范的行为和物品的不安全状态所导致的,可以利用BIM技术,采集工作人员的活动轨迹,将这些数据输入的模型中,系统能够对设备的行动轨迹和工作人员的运动轨迹进行分析,倘若其发生了交叉,系统也会自动报警,工作人员就立即采取相关措施,消除即将发生的危险,提高施工现场的安全性。
        3.2安全检查工作
        在以往进行工程建设时,所用的安全检查表共有100多个检查项目和700多条评分标准,其中绝大部分是对整个施工现场的安全制度、组织设计和施工方案等进行检查。BIM技术有一个非常强大的信息管理系统,能够在最短的时间内对所有的安全资料进行逐条地核对检查,能够及时地发现安全资料中的不合理部分,对其漏洞进行补充。在以往使用的安全检查表中,主要是对施工建设过程中的机械设备和生产辅助工具设施进行检查,其检查项目相对较多,然而大部分的高层建筑及建设规模相对较大,不同的施工企业其施工进度也有着一定的差异。这一现象就会导致危险源出现的时间和位置会发生较大的变化,传统的检查方式会增大工作人员的工作量,检查内容较多,检查工作的效率和质量较低。
        利用BIM技术建立的模型对整个工程建设进行安全检查工作,能够对工作人员在实际施工建设过程中发现危险源的现象进行模拟。除此之外,BIM的软件有数据共享能力,能够及时地分享工程建设过程中出现的安全问题。对危险源进行全面地识别,并根据识别的结果设计出安全防护措施。生成一个全面的危险源数据库,以便工作人员能够更好地进行安全管理工作。
        3.3对工作人员进行安全教育培训
        建筑施工的安全培训分为了三个等级,传统的教育方式多为安全知识讲座、案例分析及应急培训,这种教育方式存在着一定的弊端,没有广泛的参与度,工作人员也不能够亲临事故现场,体验事故所造成的危险,不能引起工作人员对安全的重视程度,在事故发生时,没有正确的处理措施。工程建设过程中,有许多繁琐的施工环节,大部分的工作人员没有耐心按照正常流程进行操作。充分地利用BIM技术和VR技术能够将施工过程中安全事故进行模拟,变成一个相对有趣的游戏场景,利用这种方法对工作人员进行安全教育培训,能够提高工作人员的参与度,在这样的场景中更好地记住正确的施工方法。该项技术还能够根据安全事故发生的类型进行场景的设置,例如模拟手脚架坍塌、高空坠落等场景,在体验结束后,整个系统还能够对产生事故的原因进行安全教育,确保工作人员能够完全的掌握正确的操作流程,在实际的施工过程中就不会再发生这类现象。利用BIM技术和VR技术还可以对工作人员进行应急处理培训,确保工作人员要足够的能力在发生安全事故时进行自救。
        结语
        在进行高层建筑施工过程中,必须要重视安全管理工作,利用现代化的BIM技术对整个施工方案进行模拟和安全监测,在施工建设前预测危险源,通过模拟施工场景对工作人员进行安全教育,能够进一步提高高层建筑施工过程中的安全管理工作,将该项工作可视化,确保其管理工作的水平得到稳步的提升。
        参考文献:
        [1]王江涛.BIM技术在建筑工程安全管理中的研究与应用 [D].邯郸:河北工程大学,2019.
        [2]罗元国.析高层建筑工程深基坑支护施工技术 [J].低碳世界,2016(2):143 - 144.
        [3]郎志坚,周德灏,孙鹏,等.论危险性较大分部分项工程管理缺陷 [J].建筑安全,2018,33(6):56 - 58.
 
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