張耘馗
摘要:隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,從業(yè)人員增加,建筑安全事故頻發(fā)發(fā)生。BIM技術的發(fā)展及在建筑領域全生命周期的廣泛應用,有利于提高施工管理水平,改善安全事故頻發(fā)的現(xiàn)象。文章通過分析國內建筑工程安全事故發(fā)生情況以及當前安全管理現(xiàn)狀,構建了集成BIM的安全管理應用技術架構,并對其在建筑工程施工階段的管理應用進行了說明介紹。
關鍵詞: BIM;建筑工程;安全管理
1 BIM技術的概念及適用性分析
1.1 BIM概念
BIM技術,是一個完備的信息模型,能夠將工程項目在全壽命周期中各個不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個模型中,方便的被工程各參與方使用。通過三維數(shù)字技術模擬建筑物所具有的真實信息,為工程設計和施工提供相互協(xié)調、內部一致的信息模型,使該模型達到設計施工的一體化,各專業(yè)協(xié)同工作,從而降低了工程生產成本,保障工程按時按質完成。
1.2 技術適用性
一方面,信息互通性,在高層建筑工程中,項目信息互通,信息準確性和實效性是行業(yè)研究的重點。在BIM背景下,可以有效解決信息交互和共享問題,對設計與施工方案進行優(yōu)化,保證施工安全計劃的有序實施;另一方面,在建立BIM安全模型中,要對危險源、安全管理規(guī)范、成本與進度計劃等相關信息進行匯總,對施工中可能存在的問題進行有效識別,及時發(fā)現(xiàn)安全問題,為安全管理計劃的編制奠定基礎,從而實現(xiàn)安全風險的有效控制。
1.3經濟適用性
BIM軟件的成本較高,且對計算機配置要求較為嚴格。BIM技術的應用,可以有效控制建筑工程施工安全風險,提高工程的經濟效益。據(jù)統(tǒng)計結果表明,BIM技術的應用,可以消除預算外造價變化的40%,成本估算偏差也可以控制在3%以內,成本估算所需的時間也可以縮短20%。
2 基于BIM技術的安全管理
2.1 集成BIM的安全管理應用技術架構
集成BIM的安全管理,需要考慮組織、過程、信息和系統(tǒng)四要素以及它們之間的關系,結合BIM建模過程,從數(shù)據(jù)層、模型層、應用層三方面形成安全管理技術架構,如圖4所示,保證信息有效傳遞,避免信息斷層、信息割裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。建筑信息具有異構、離散、海量、復雜、專業(yè)和文檔化等特征性[7],基于BIM技術組件建筑工程安全管理架構體系,可以保證信息無損傳遞,更好地將建筑相關信息應用于安全管理中,保證施工現(xiàn)場安全管理有序進行。
2.1.1 數(shù)據(jù)層
施工階段的工程數(shù)據(jù)可分為結構化的BIM數(shù)據(jù),非結構化的文檔數(shù)據(jù)以及用于表達工程數(shù)據(jù)創(chuàng)建的組織和過程信息。將BIM數(shù)據(jù)以標準模式進行轉化,如IFC格式,形成標準數(shù)據(jù)庫;合同、招標文件等文件以文檔形式進行儲存,形成文本數(shù)據(jù)庫,存儲于文檔管理系統(tǒng)中;施工過程中的組織及信息數(shù)據(jù)存儲于相應數(shù)據(jù)庫中。
2.1.2 模型層
通過BIM數(shù)據(jù)集成平臺,形成安全信息模型,根據(jù)不同需求,可以根據(jù)應用需求生成相應的安全信息子模型,如臨邊、洞口識別模型,腳手架安全模型,機械設備安全輻射模型等。根據(jù)施工需要,向應用層各施工管理專業(yè)軟件提供模型和數(shù)據(jù)支持,更好地將模型應用于施工安全管理。
2.1.3 應用層
結合工程管理云平臺,將BIM模型連同生產的相關子模型,以及相關施工數(shù)據(jù)上傳到云平臺,組成基于BIM的建筑工程安全管理系統(tǒng),進行施工安全與沖突分析,便于管理人員實時掌握施工現(xiàn)場情況,排查安全隱患,如臨邊洞口是否有工人逗留,機械覆蓋區(qū)域是否存在交叉作業(yè)等。通過基于BIM的安全管理系統(tǒng),結合其它施工管理系統(tǒng),可以更好地對施工現(xiàn)場進行監(jiān)測管理,利用信息化管理平臺,掌握施工現(xiàn)場安全動態(tài)以及施工人員施工行進路線,及時消除安全隱患,提供安全保障措施,當工人接近危險源時提醒其遠離,確保施工現(xiàn)場安全狀態(tài)。
2.2 BIM技術在施工安全管理中的應用
2.2.1 危險源識別及危險區(qū)域劃分
工程施工前,建立以BIM模型為基礎的危險源識別體系,根據(jù)《重大危險源辨識標準》要求,找出所有潛在危險源,如臨邊防護、洞口、安全通道等,并在工程項目模型信息中予以標注,在建模過程中用不同的警示顏色表示不同危險源的危險程度。通過建立危險源識別體系,可以非常清晰有效地識別施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的危險因素。
在施工模擬過程中,根據(jù)危險源體系識別結果,可以將所有危險源按照事故發(fā)生幾率和事故產生損失量劃分為4個安全事故發(fā)生風險區(qū),并采用紅、橙、黃、綠4種顏色予以標注,根據(jù)危險程度指導施工。如起重機吊臂下方及吊臂覆蓋區(qū)域標記為紅色,起重機運作期間吊臂下方禁止站人,吊臂覆蓋區(qū)域內施工工序暫停施工。建模及危險源標注完成后,尤其是重大危險源,需在施工現(xiàn)場標識牌處張貼公示,讓所有施工參建人員了解到整個施工現(xiàn)場哪些部位存在危險以及危險性大小。
2.2.2 安全交底及施工現(xiàn)場安全信息化管理
傳統(tǒng)安全交底模式,只是安全負責人對工人簡要說明,可視化程度低,工人接受程度不高,一些危險地段施工應該注意的地方亦做口頭說明,工人無法切實感受到施工現(xiàn)場的危險性,也無法直觀地感受危險源的存在,施工現(xiàn)場的安全隱患無法在工人腦中形成深刻印象。結合BIM技術,將施工現(xiàn)場中容易發(fā)生危險的部位進行標識,將BIM模型導入VR設備中,使用VR設備對工人進行交底,讓工人對施工現(xiàn)場所發(fā)生的安全事故有一種身臨其境的感覺,可以切身感受到施工現(xiàn)場危險源的存在。
3 結論
1)提高施工效率,新增施工資料信息添加的重復錄入工作量大量減少;檔案查找方式以計算機軟件查找為主;脫離了手工編制、繪制工藝控制表格及溫度曲線;溫度信息傳遞采用的是最先進的無線射頻技術;應用質量安全事故分析軟件揭示施工缺陷事故原因;實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)軟件的溫度曲線分析,提高了施工效率。
2)新的資料信息存儲方式更加環(huán)保,降低施工成本.互聯(lián)網絡平臺傳遞施工現(xiàn)場溫度信息;脫離手工核對修改項目建設的內業(yè)資料,不再以紙介質為設計、施工計劃的傳遞載體,專家現(xiàn)場分析工作減少,大大降低施工成本。
3)提高施工技術問題分析的精準性.通過實施BIM,信息添加,檔案資料查找,施工現(xiàn)場工藝及技術信息的傳遞,質量問題、缺陷乃至施工的分析、技術資料的分析不再完全依靠人工,能夠借助BIM實現(xiàn)的,全部由BIM完成,剔除很多人為主觀因素的影響,使施工技術相關分析更加客觀、科學、合理.
參考文獻:
[1]趙挺生,盧學偉,方東平.建筑施工傷害事故誘因調查統(tǒng)計分析[J].施工技術,2003(12):54-55.
[2]管驪然.基于BIM的建筑生命周期內的安全管理綜述[D].北京:清華大學,2012.
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