胡貫華

摘要：BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑施工安全管理工作中，有助于提高安全管理的水平，BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中有著極高的優(yōu)勢，主要為建筑安全管理提供信息化、數(shù)字化的手段，BIM技術(shù)可以全面監(jiān)督建筑施工過程中安全管理的手段，確保建筑項(xiàng)目處于安全的施工狀態(tài)，規(guī)避建筑工程中的風(fēng)險。BIM技術(shù)在建筑安全管理中有著一定的實(shí)踐價值，本文主要探討B(tài)IM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑施工;安全管理

一、前言

我國建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程朝向多樣化的方向進(jìn)步，建筑工程的規(guī)模越來越大，增加了建筑施工現(xiàn)場的復(fù)雜性，同時增加了施工風(fēng)險的發(fā)生機(jī)率。建筑施工中為了提高安全管理的水平，在安全管理方面引入BIM技術(shù)，通過對建造施工環(huán)境的模擬，及時發(fā)現(xiàn)建筑施工中潛在的安全風(fēng)險，進(jìn)而制定安全管理的方案。BIM技術(shù)優(yōu)化了施工安全管理的流程，降低建筑施工的風(fēng)險，進(jìn)一步保障建筑工程項(xiàng)目施工的順利進(jìn)行。

二、建筑施工安全管理中對BIM技術(shù)的需求

建筑工程項(xiàng)目多具有復(fù)雜性、唯一性等的特征，建筑安全管理要以工程的實(shí)際情況為主，這樣才能發(fā)揮安全管理的作用，最大程度規(guī)避安全風(fēng)險。建筑施工過程中，涉及的安全管理工作較多，如人員安全、進(jìn)度安全、操作安全等，BIM技術(shù)作為提高建筑施工安全管理的水平的技術(shù)手段之一，通過BIM技術(shù)的可視化手段，模擬建筑施工的全過程，可及時根據(jù)不同的突發(fā)情況對建筑工程進(jìn)行模型上的調(diào)整。排除環(huán)境、人員等因素對工程項(xiàng)目的影響，由此說明建筑施工安全管理對BIM技術(shù)有著一定的需求[1]。BIM技術(shù)優(yōu)化建筑施工安全管理的方法，提供安全管理的參考方案，體現(xiàn)BIM技術(shù)在建筑安全管理中的實(shí)踐價值。

三、BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的優(yōu)勢

BIM技術(shù)在建筑施工過程中可以按照安全管理的要求組織模擬工作，建筑安全管理具有信息化的要求，而BIM技術(shù)可為此提供信息化的管理途徑，同時BIM技術(shù)的動態(tài)化、可視化優(yōu)勢均可保證建筑安全管理的有效性，在很大程度上保證建筑安全管理的效率及各項(xiàng)安全管理工作的質(zhì)量。

BIM技術(shù)優(yōu)化了建筑施工安全的信息，以模型為載體，通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享，每個關(guān)聯(lián)模塊中的信息可互聯(lián)互通，很好的規(guī)避工程信息錯誤或者信息不規(guī)范的問題[2]，BIM技術(shù)做到了信息與技術(shù)的安全性，BIM技術(shù)中提供了安全管理信息具有完整性的優(yōu)勢，其包含文字信息、圖形信息，尤其是3D模型信息，更是滿足了安全管理的需求。

最后是BIM技術(shù)的模擬優(yōu)勢，BIM技術(shù)根據(jù)建筑安全管理中設(shè)定的條件提供模型，既可以構(gòu)建完整的建筑模型，又可以構(gòu)建分項(xiàng)的建筑模型，判斷出建筑工程中的風(fēng)險。BIM技術(shù)以建筑實(shí)際情況組織模擬工作，集成了建筑工程中的資源、信息，有助于判斷風(fēng)險，完善建筑安全管理的過程。

四、BIM技術(shù)在建筑安全管理中的應(yīng)用表現(xiàn)

例舉BIM技術(shù)在建筑安全管理中的應(yīng)用表現(xiàn)，從以下幾個方面進(jìn)行分析，具體如下。

（一）識別危險源

建筑施工項(xiàng)目中的危險源比較多，比如用電危險、高空作業(yè)危險等，這些危險會在建筑施工中誘發(fā)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，BIM技術(shù)在建筑安全管理中可以識別危險源，模擬建筑施工的過程，在仿真的條件下發(fā)現(xiàn)建筑項(xiàng)目中潛在的危險源。例如，BIM技術(shù)對建筑深基坑開挖的過程的模擬，傳統(tǒng)的深基坑開挖工程更多的是在現(xiàn)場施工過程中即將發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生危險之后，才能辨別危險源，預(yù)防、應(yīng)急的時間不充足。利用BIM技術(shù)可將書面性方案通過三維的方式仿真模擬。提前發(fā)現(xiàn)危險源。以某高層建筑深基坑施工作業(yè)為例。通過構(gòu)建深基坑模型，復(fù)核施工各項(xiàng)技術(shù)是否安全，在檢查土方開挖施工仿真模擬時，發(fā)現(xiàn)高層建筑施工中并未組織基坑周圍的清理工作，基坑周邊仍有幾輛自卸汽車工作，經(jīng)過模型附帶的屬性參數(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，這幾輛自卸汽車產(chǎn)生的壓力會破壞深基坑開挖后的邊坡結(jié)構(gòu)，有邊坡坍塌的風(fēng)險，及時根據(jù)BIM模型調(diào)整了施工方案，要求現(xiàn)場必須清理周圍環(huán)境，排除該類危險源。BIM模型比傳統(tǒng)的施工方案具有更直觀性的優(yōu)勢。從何及時識別危險源，以便在工程施工之前組織安全管理措施，全面分析潛在的危險源，并且給出安全管理的建議，具有控制風(fēng)險的作用，避免產(chǎn)生安全風(fēng)險。

（二）規(guī)劃危險區(qū)域

通過BIM技術(shù)構(gòu)建建筑工程虛擬模型，施工人員直接在模型中規(guī)劃出危險區(qū)域，進(jìn)而準(zhǔn)確標(biāo)注出危險區(qū)域的位置，并根據(jù)危險區(qū)域的情況制定出安全管理方案[3]。BIM技術(shù)按照危險等級劃分區(qū)域，在圖紙上用不同的顏色標(biāo)注出不同的危險區(qū)域，提醒施工人員危險區(qū)域的位置。BIM技術(shù)規(guī)劃危險區(qū)域可以提高建筑安全管理的水平，構(gòu)建全面的預(yù)警機(jī)制，促進(jìn)建筑項(xiàng)目施工的順利實(shí)施。

（三）參與安全管理

BIM技術(shù)可以在建筑施工階段直接參與安全管理工作，有效控制安全管理工作的應(yīng)用，提高建筑施工現(xiàn)場安全作業(yè)的水平[4]。BIM技術(shù)可直觀的反饋建筑施工現(xiàn)場的狀況，收集建筑施工過程中的數(shù)據(jù)信息，施工人員實(shí)時對比BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)與建筑施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，以便發(fā)現(xiàn)建筑施工中的安全風(fēng)險，進(jìn)而圍繞安全風(fēng)險構(gòu)建出風(fēng)險模型，從風(fēng)險模型中總結(jié)安全預(yù)防措施，以此來消除建筑實(shí)際施工中的風(fēng)險。

（四）預(yù)防施工沖突

建筑施工現(xiàn)場經(jīng)常會出現(xiàn)一些工程沖突，比如環(huán)境與工程沖突，結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)沖突等，BIM技術(shù)可以模擬這些沖突，規(guī)范信息配置，解決工程中的沖突問題，預(yù)防施工時出現(xiàn)沖突問題，由此做到安全施工[5]。BIM技術(shù)提供了空間仿真的模型，第一時間掌握各類沖突的信息，并且把各項(xiàng)信息規(guī)劃到合理的范圍以內(nèi)，提高建筑施工的效率，合理規(guī)劃施工資源，避免施工現(xiàn)場的沖突問題。

五、建筑安全管理中BIM技術(shù)應(yīng)用案例分析

本文以案例分析的方式分析BIM技術(shù)在建筑安全管理中的應(yīng)用，該項(xiàng)目為高層住宅建筑樓群，工程分為A、B兩個單元，A單元建筑有34棟，共28層，B單元建筑46棟，共30層，建筑總占地面積53156 m2，地下室空間3層，該案例周圍臨近高鐵站，對安全性有著極高的要求，該案例中采用了BIM技術(shù)對建筑安全管理進(jìn)行控制，以此來實(shí)現(xiàn)建筑工程的安全施工。

（一）BIM構(gòu)建安全管理模式

為了避免安全事故的發(fā)生，傳統(tǒng)的管理方式很難實(shí)現(xiàn)及時掌握現(xiàn)場情況，因此，必須要有一個高效、高科技的集成管理模式對施工進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的、現(xiàn)代化的管理，這就是BIM最核心的安全管理模式[6]。根據(jù)BIM建筑的信息模式，可以通過可視化的技術(shù)，為建設(shè)信息提供基礎(chǔ)，使管理的方式更加信息化、自動化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。為了提高建筑的工作效率，大大降低施工安全隱患。

（二）BIM保證臨時設(shè)施安全

臨時施工的布置會直接影響到工程施工的安全、質(zhì)量和生產(chǎn)效率。臨時設(shè)施在建筑施工現(xiàn)場起到主要作用，比如案例外圍需搭建具有警示作用的臨時設(shè)施，如下圖1所示，還需在外墻涂刷時使用腳手架，這樣就要使用BIM建模，提供臨時設(shè)施的三維結(jié)構(gòu)，確保臨時設(shè)施在該建筑中的安全性[7]。本文就該案例中的臨時安全警示設(shè)施為例，分析BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑設(shè)計(jì)方案中規(guī)定了警示圍護(hù)的位置，并給出了警示圍護(hù)需要的欄桿，采用BIM技術(shù)模擬施工現(xiàn)場的環(huán)境，明確警示圍欄的使用位置和使用數(shù)量，經(jīng)過BIM模擬之后，警示圍欄東南角位置調(diào)整了一下，原本設(shè)計(jì)的是直接圈起來，實(shí)際東南角位置有停放土方的區(qū)域，需要向外擴(kuò)充警示圍欄，把土方位置圈起來，這樣避免土方存放出現(xiàn)問題，BIM模擬施工現(xiàn)場的環(huán)境，規(guī)范好警示圍欄的具體位置，比原本方案設(shè)計(jì)中節(jié)約了9%的圍欄材料。

（三）BIM參與現(xiàn)場勘查工作

對施工現(xiàn)場的整體規(guī)劃、現(xiàn)場的進(jìn)場位置、材料區(qū)的位置、起重機(jī)機(jī)器的位置以及危險區(qū)域的問題進(jìn)行探討與研究，確保建筑構(gòu)件是在起重機(jī)械的安全范圍內(nèi)使用的。BIM利用三維模型以及可視化的施工過程，規(guī)劃吊裝的路徑、危險區(qū)域、車輛的進(jìn)出情況等[8]。施工現(xiàn)場的虛擬模型可以直觀的、便捷的協(xié)助管理與現(xiàn)場分析，找出存在的漏洞，制止施工現(xiàn)場存在的任何安全隱患。BIM有利于提高施工的效率，減少傳統(tǒng)施工工藝中產(chǎn)生的漏洞或問題，及時制止所產(chǎn)生的風(fēng)險，提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)率與安全性。建筑安全管理中塔吊管理是一項(xiàng)非常重要的工作，塔吊布置是否合理直接影響施工的進(jìn)度與安全，該案例中塔吊的布置如下圖2所示，塔吊的布置主要考慮覆蓋的面積、安裝的條件以及拆除的方法。BIM參與塔吊現(xiàn)場勘查工作時給出了布置意見。塔吊是一節(jié)一節(jié)升高的，在上升的過程中是沒有對建筑物進(jìn)行限制的，在拆除的過程中，塔吊會被懸臂、配重、道路等一些因素影響，進(jìn)而產(chǎn)生風(fēng)險。在這些因素中，建設(shè)項(xiàng)目不可能完全的考慮周全，通過BIM、將塔吊按照建筑的空間關(guān)系與進(jìn)行布置與論證，會極大地提高布置的合理性。BIM通過鏈接的其他模型，比如施工的道路，臨時的加工場地，原材料的堆放地等等，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，會使施工的布置圖立體化，再根據(jù)不同的方案進(jìn)行布置，效果更加直觀，修改可以更加迅速，可以極大減少對施工總平面圖龐大的修改工作。

（四）構(gòu)建3D模擬平臺

BIM為該建筑工程案例構(gòu)建了3D模擬平臺，用于掌握建筑工程的實(shí)況，進(jìn)而落實(shí)安全管理措施的應(yīng)用。該案例中不同職能的工作人員在3D模擬平臺中了解了自身范圍內(nèi)的工作內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上制定安全管理措施，規(guī)范現(xiàn)場資源配置的應(yīng)用[9]。例如，該案例鋪設(shè)電氣線路時，為了提高施工的安全水平，避免電氣線路施工時有觸電、誤動的情況，項(xiàng)目組利用3D模擬平臺模擬出電氣線路的敷設(shè)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)電氣線路敷設(shè)中的難點(diǎn)和要點(diǎn)，利用3D模擬平臺的預(yù)見性去評估安全管理措施是否能夠解決電氣敷設(shè)線路中的問題，適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)了電氣線路敷設(shè)的方法，該3D模擬平臺中就發(fā)現(xiàn)了電氣線路中某處開關(guān)錯接的問題，因?yàn)閳D紙不清楚，致使開關(guān)零線和火線的連接位置模糊，圖紙中標(biāo)注的零線與火線正好相反，所以BIM技術(shù)構(gòu)建的3D模擬平臺中就可以發(fā)現(xiàn)開關(guān)線路錯接的問題，進(jìn)而解決了這項(xiàng)問題，3D模擬平臺中改進(jìn)了線路設(shè)計(jì)，不會在實(shí)際施工中引起安全問題，保護(hù)了現(xiàn)場線路及施工人員。

（五）模擬安全管理全過程

安全管理是建筑項(xiàng)目中的重點(diǎn)工作，BIM技術(shù)可以模擬建筑項(xiàng)目安全管理的全過程，清楚地了解到該建筑項(xiàng)目安全管理的流程，優(yōu)化安全管理措施的應(yīng)用。該案例中BIM技術(shù)模擬安全管理全過程時可以做到事前預(yù)防，識別建筑施工中的風(fēng)險，以便在施工前預(yù)防安全風(fēng)險。例如，該建筑項(xiàng)目中現(xiàn)場成立了安全管理小組，A單元施工現(xiàn)場有5組安全管理小組，B單元施工現(xiàn)場有6組安全管理小組，BIM模擬了安全管理全過程之后，發(fā)現(xiàn)A單元基礎(chǔ)施工時有風(fēng)險，A單元基礎(chǔ)施工時原本分配的安全小組成員不能全面深入到工程現(xiàn)場，基礎(chǔ)施工中的底板項(xiàng)目上缺少安全管理人員，如果現(xiàn)場減少其他施工項(xiàng)目的安全管理人員派去底板項(xiàng)目中，就會引發(fā)更大的安全問題，比如現(xiàn)場勘查無人審核、施工數(shù)據(jù)無人監(jiān)督等，必須增加安全管理人員的數(shù)量才能滿足安全管理的需求，BIM模擬的過程中給出了安全管理方案，A單元需增設(shè)1組安全小組，組內(nèi)安排6人即可，施工方案中又調(diào)整了安全管理方式，重新增加了一個安全小組，用于底板施工的安全管理。

（六）建立可視化施工空間

可視化施工空間是建筑安全管理中對BIM技術(shù)應(yīng)用最為關(guān)鍵的部分，BIM技術(shù)模擬建筑施工的進(jìn)度，從可視化的條件下分析建筑中安全管理的應(yīng)用[10]。例如，該案例A單元某棟樓房施工時支撐了塔吊，為了保障塔吊在施工過程中的安全性，采用BIM技術(shù)構(gòu)建了可視化空間，如下圖3，評估塔吊在建筑工程中的應(yīng)用效果，避免有塔吊相撞的情況?？梢暬臻g在該案例中具有動態(tài)化的安全管理特征，可以評估施工方案的安全性，避免發(fā)生安全事故。

六、BIM技術(shù)在建筑安全管理中的幾點(diǎn)問題

BIM技術(shù)在建筑施工的安全管理工作中也存在著幾點(diǎn)問題，例舉這些問題對建筑安全管理的影響。

（一）缺乏重視度

BIM技術(shù)起初應(yīng)用到建筑施工項(xiàng)目上，比較偏重建筑施工的技術(shù)，輕視BIM技術(shù)在建筑安全管理方面的應(yīng)用，也就說明BIM技術(shù)在建筑安全管理中缺乏重視度。

（二）操作能力低

BIM技術(shù)在很多建筑工程上操作能力低，主要是因?yàn)榻ㄖこ贪踩芾砩掀赜趥鹘y(tǒng)的方法，也就是事后處理，不具備事前處理的意識，所以就會引起B(yǎng)IM技術(shù)操作能力低的問題。

（三）人員技能不專業(yè)

建筑工程中采用BIM技術(shù)時未匹配專業(yè)的人員，建筑工程安全管理中配置的操作人員技能不專業(yè)，這時就會影響B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用效果，無法確保BIM技術(shù)的專業(yè)性。BIM技術(shù)人員技能不專業(yè)的影響比較大，其可降低建筑安全管理的水平。

七、BIM技術(shù)在建筑安全管理中的問題改進(jìn)

針對BIM技術(shù)在建筑安全管理方面的問題提出可行的改進(jìn)措施，優(yōu)化BIM技術(shù)的應(yīng)用，完善建筑安全管理措施的應(yīng)用。

（一）提高安全管理重視度

BIM技術(shù)應(yīng)該提高對建筑安全管理的重視度，積極參與到建筑安全管理工作中。BIM技術(shù)的仿真與建模應(yīng)用在建筑安全管理上，改善建筑安全管理的措施，促使建筑工程能夠做到安全管理控制，避免建筑施工中出現(xiàn)安全風(fēng)險。

（二）注重安全管理實(shí)踐操作

BIM技術(shù)應(yīng)該積極的應(yīng)用到建筑安全管理的實(shí)踐操作中，充分顯示BIM技術(shù)的優(yōu)勢。建筑工程安全管理中提高BIM技術(shù)的實(shí)踐力，把BIM技術(shù)落實(shí)到建筑安全管理的實(shí)處，建筑工程安全管理項(xiàng)目中專門成立BIM技術(shù)操作團(tuán)隊(duì)，目的是保證安全管理的實(shí)踐性，把BIM技術(shù)中的各項(xiàng)安全管理措施應(yīng)用到建筑工程的實(shí)處。

（三）提高操作人員的專業(yè)性

BIM技術(shù)在建筑安全管理中的應(yīng)用要提高操作人員的專業(yè)性，通過人員專業(yè)性保證BIM符合建筑安全管理的要求。建筑安全管理工作中要聘請專業(yè)的操作人員，也可以組織人員培訓(xùn)工作，專門選擇BIM技術(shù)的操作知識，完善建筑安全管理措施的應(yīng)用。BIM技術(shù)人員有助于提高建筑安全管理的水平，強(qiáng)調(diào)專業(yè)性在安全管理中的重要性。

八、結(jié)論

建筑安全管理中全面落實(shí)BIM技術(shù)，利用BIM技術(shù)的仿真、虛擬特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)工程中的安全隱患，這樣提高建筑施工的安全水平及技術(shù)操作的質(zhì)量。BIM技術(shù)在建筑安全管理上不僅做到安全控制，還有利于提升建筑施工的效率，幫助安全管理部門防范工程風(fēng)險。BIM技術(shù)為建筑安全管理提供了便捷性，穩(wěn)定建筑施工的過程，同時提高建筑工程項(xiàng)目的市場競爭力。

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