BIM技术在高层建筑安全管理中的应用 乔俊峰

发表时间:2021/1/25   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:乔俊峰
[导读] 摘要:随着我国城市化水平的不断推进,高层建筑越来越成为城市建设的主要项目之一,但是由于高层建筑施工不同于一般建筑施工,其安全风险高、安全事故多发,BIM技术作为一种模型构建技术,主要应用于建筑施工技术领域,但在建筑施工安全管理领域应用尚处于起步阶段。
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        摘要:随着我国城市化水平的不断推进,高层建筑越来越成为城市建设的主要项目之一,但是由于高层建筑施工不同于一般建筑施工,其安全风险高、安全事故多发,BIM技术作为一种模型构建技术,主要应用于建筑施工技术领域,但在建筑施工安全管理领域应用尚处于起步阶段。基于此,本文对BIM技术在高层建筑安全管理中的应用进行深入研究,以供参考。
        关键词:BIM技术;高层建筑;安全管理;应用
        引言
        建筑行业与国家经济发展、人民生活质量具有密切联系。在我国城市化进程逐渐加快的同时,建筑行业迅速发展起来。安全生产不仅影响人们的生命财政安全,还将影响社会经济发展,因而我们需重视建筑安全管理工作。传统安全管理模式已不适用,因而建筑企业需积极应用BIM技术开展建筑安全管理工作,以提升安全管理工作质量,推动建筑行业稳定发展。
        1 BIM技术的意义
        BIM技术是当代建筑学的重要知识面。BIM技术的发表,对全世界的高层建筑来说,都是一项空前绝后的发明。BIM主要是通过大数据信息,对建筑施工进行信息采集,建模,为施工人员展现出三维立体的建筑画面,让施工人员对高层施工的认知度提高。BIM技术是一个以数据信息为基准的三维模型,从工程建设方案的设计开始,再到施工准备,施工进行,施工完成都能进行全面的规划,对施工各部门及时协调,使得各个部门的凝聚力增加,降低施工消耗,保障工程安全进行。
        2高层建筑安全管理难点
        2.1危大工程较多
        高层建筑涉及的危大工程较多,施工难度高,施工危险性大,是建筑施工领域的重大危险源。例如,高层建筑一般需要开挖超过3m的深基坑,支护结构容易受到地下水和周围荷载的影响而发生变形坍塌,深基坑支护事故屡见不鲜,基坑开挖工程和支护工程都属于危大工程,易造成群死群伤等重特大事故。对于危大工程的管理重点是编制专项施工方案,但专项施工方案存在与现场的施工工序不符、计算书存在错误、专项施工方案操作性不强等问题。
        2.2高空作业多
        附着式升降脚手架是高层建筑施工的主要设备之一,在高空中凭借提升机自行升降,可提高施工效率,加快施工进度,但由于存在较高的重力势能,一旦发生坠落,后果严重,在使用过程中往往存在安全教育培训不到位、安全检查验收不到位等问题,造成工人发生高处坠落事故。
        2.3安全监控难度大
        高层建筑塔吊或施工升降机一般随主体建设高度升高而升高,高度越高,发生倾覆的概率越大,一般施工单位在塔吊升节前利用经纬仪对塔吊倾斜度进行测定,但在塔吊使用过程中的安全风险不能实时监测,如在使用过程中日常维护保养不到位、荷载突然增加、螺栓松动或锈蚀,标准节老化,则极易发生倒塌。
        3 BIM技术在高层建筑安全管理中的应用
        3.1 BIM技术在建筑设计阶段安全管理中的应用
        建筑设计阶段,建筑企业可利用BIM技术建立信息化模型,基于此模型分析设计方案是否科学、安全。建筑企业可基于信息化模型,推演施工方案是否合理。建筑企业可基于信息化模型,分析施工现场安全指引标识设置是否合理,模拟发生紧急事件时相关人员如何撤离,分析安全通道、避灾区域位置是否合理,在建筑施工前做好管理规划工作。
        3.2 BIM技术在建筑施工阶段安全管理中的应用
        3.2.1场地规划
        建筑企业可利用BIM技术采集施工现场信息,并基于BIM技术将这些数据信息转化为三维信息化模型。

相关人员可基于信息化模型科学划分施工现场,以保证施工可顺利进行。基于信息化模型,可保证施工区域划分合理性。
        3.2.2辨别并管控危险源
        危险源辨别情况将影响安全管理工作质量。以往,建筑施工中企业大多依据设计图纸、施工现场实际情况等分析危险源,并制定有针对性安全管理措施。在建筑工程日益复杂的同时,此种危险源辨别方式已不能满足建筑施工要求。为保证危险源辨别全面性,需利用BIM技术的模型危险源数据库,对本项目信息化模型进行研究,模拟施工方案并辨别危险源。建筑企业可采用合适方式评估危险源及其等级,并将危险源在模型中详细标注出来,为技术交底、安全设防、安全教育工作提供依据。
        3.2.3明确施工方案防护性
        为保证施工效率、施工安全性,需保证施工方案防护性。建筑企业可基于信息化模型分析施工方案防护性能。基于BIM技术建立的施工方案更优,符合安全管理标准,可在保证施工效率、施工质量的同时,确保施工现场安全性。
        3.2.4安全监控及预警
        脚手架位置、脚手架高度、安全护栏安装或拆卸等给施工现场带来新的安全问题,相关工作人员未必能注意、记住这些危险源,因而未做到全面监管施工过程。建筑企业可利用BIM技术构建可实现共享安全监管信息的平台,使用智能化安全帽、RFID技术、无人机、高清视频摄影设备等加强对施工人员、施工材料、施工现场的监管。同时,需利用信息技术奖监管设备与安全监管信息平台、移动终端设备连接起来,若发现有工作人员进入危险区域需及时发出警告信息。工作人员可依据信息化模型中标注的危险源,做好施工现场监管工作。
        3.2.5安全教育培训
        施工人员作为各项施工技术执行者、施工设备操作者,其素养及能力影响施工效率、施工安全性。因而,施工人员在参与建筑施工前需参与安全教育及培训,并参与培训后的考核,以提升施工人员安全意识。安全教育培训工作主要涉及:施工现场安全规范、施工人员操作规范等。基于BIM技术的信息化模型,不仅包含了建筑工程多方面信息,还可利用其可视化功能对施工人员进行安全教育培训,以提升施工人员安全意识及责任意识。在采用常规模式对施工人员进行安全教育的同时,基于BIM可依据施工人员不同专业科学拟定安全管理措施及安全教育培训方案,保证不同专业施工人员了解自己的职责、日常工作环境、工作中可能存在的安全隐患,确保不同专业施工人员了解不同危险源可能引发的问题。与传统教育方式相比,此教育方式成本比较低,但是教育效果更好。同时,基于BIM技术的安全教育培训,可依据施工人员文化水平、理解能力拟定有针对性培训方案,最终达到提升安全教育培训效果的目标。
        3.3 BIM技术在建筑运营阶段安全管理中的应用
        除设计、施工阶段外,运营阶段也可能出现安全事故,因而为提升建筑安全管理水平,需做好建筑运营阶段安全管理工作。现阶段,建筑企业由设计、施工阶段采取有效措施以降低安全事故发生率,但是不能保证不发生安全事故。因而,建筑企业需重视并做好运营阶段安全管理工作。建筑运营阶段常见安全事故即消防事故,建筑企业可基于BIM技术模拟、可视化功能及GIS地理信息系统,分析建筑安全指示标志是否合理,确保消防人员可依据安全指示标志迅速了解现场空间、人员分布情况,这对提升救援速度、降低人员伤亡几率具有重要意义。
        结束语
        总而言之,在高层建筑施工安全管理中,运用BIM技术进行专项施工方案模拟、安全监测监控,在施工前运用构件安全检查表进行危险源辨识,通过模拟事故场景对工人进行安全教育培训,可更直观的对高层建筑的安全管理实现可视化,有效的提升高层建筑安全管理水平。
        参考文献:
        [1]欧杰宁.BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2019(07):42-43+47.
        [2]宋威.BIM技术在建筑施工安全管理中应用探析[J].城市建筑,2020,17(5):184-185.
        [3]李晓晨.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].居业,2018(09):25+27.
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