芻議BIM技術在高層建筑現(xiàn)場施工安全管理中的應用

安忠平

摘? 要：由于高層建筑體型繁雜、結構類型多樣化、施工難度大、參與主體多等特點，在實際工程施工過程中，出現(xiàn)安全事故的幾率很大，且一旦發(fā)生安全事故均為中特大安全事故，進而給施工與使用雙方群體的生命安全和財產(chǎn)安全埋下了巨大的安全隱患，造成不可挽回的損失。鑒于此，文章基于BIM技術特點，針對高層建筑施工過程中可能出現(xiàn)的主要安全問題，將BIM技術的實踐策略進行了系統(tǒng)化探討，為建筑施工企業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎。

關鍵詞：高層建筑;安全管理;BIM技術;技術應用

中圖分類號：TU974? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0172-02

Abstract： Because tall buildings have complicated shapes， diversified types of structures， difficulty in construction and many participating subjects， there are great probability of safety accidents during actual construction process. Once safety accidents occur in large accidents， there are enormous hidden dangers for life safety and property safety of both construction and use groups.

Keywords： tall buildings; safety management; BIM technology; technical application

1 建設工程項目安全管理背景

我國的建設業(yè)規(guī)模龐大，從業(yè)人員多，是世界上最大的行業(yè)勞動群體，隨著國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的增長，建筑業(yè)已經(jīng)發(fā)展為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。然而，由于建設工程自身勞動密集、一線作業(yè)人員專業(yè)技術水平相對較低、參差不齊，且我國建筑業(yè)起步較晚，技術水平和管理水平相對落后，加之客觀上建設工程施工內(nèi)容、地點、作業(yè)時間、環(huán)境等都不相同，特別是設計、施工與運行維護中各關鍵環(huán)節(jié)信息反應和交換不及時、不準確的問題造成了施工過程中大量人力物力的浪費和風險的產(chǎn)生，極易導致難以統(tǒng)一協(xié)調(diào)的情況，從而造成安全事故;為深入開展工程質(zhì)量安全提升行動，保證工程質(zhì)量安全，推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加強建筑業(yè)安全管理，近年來，黨中央、國務院相繼出臺了《建筑法》《安全生產(chǎn)法》《建設工程安全生產(chǎn)管理條例》以及《安全生產(chǎn)許可證條例》等，對于促進建筑業(yè)施工安全管理工作起到了有力的推動作用，建筑施工安全管理水平有了大幅度提高，安全管理狀況得到了很大程度的改善，大大減少了各類安全事故，但安全生產(chǎn)形勢仍然十分嚴峻;高層建筑工程由于規(guī)模大、結構復雜、施工難度大、施工周期長、參與主體多等特點，施工過程中發(fā)生安全事故的幾率很大;當前，高層建筑施工中的安全事故主要表現(xiàn)為觸電、高處墜落、物體打擊、坍塌、起重械傷害等。傳統(tǒng)的安全管理方式主要依靠從業(yè)人員的經(jīng)驗對施工現(xiàn)場及過程進行管理，為了減少施工過程中安全事故的發(fā)生，有必要有一個更加高效、切實可行的安全集成管理辦法對施工項目進行全面、系統(tǒng)的管理。BIM技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，由美國Autodesk公司提出，目的在于幫助實現(xiàn)建筑信息的集成，從建筑的設計、施工直至項目終結，所有的信息都會集合在一個三維模型的信息數(shù)據(jù)庫中，方便查閱。BIM技術具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化型以及可出圖性五個重要的特點，利用BIM技術能夠有效模擬、發(fā)現(xiàn)、排查以及解決建筑施工中的安全隱患，對保證建筑施工的質(zhì)量和施工人員的人身安全具有重要意義。下面，就基于BIM技術在高層建筑施工安全管理研究，施工安全管理方法，施工空間沖突檢查等問題進行探討。

2 BIM技術運用

BIM技術可通過可視化虛擬模擬施工過程和結果，收集、匯總施工現(xiàn)場有效信息并加以分析，增強施工管理和作業(yè)人員對施工現(xiàn)場安全管理的控制能力，較大程度地降低施工安全風險?；贐IM的技術在高層建筑安全生產(chǎn)施工中的應用主要有以下幾點：

2.1 圖紙會審管理

采用BIM技術進行三維圖紙會審，直觀的將圖紙中的問題在施工開始前就予以充分暴露，提升圖紙會審工作的質(zhì)量和效率，針對發(fā)現(xiàn)的圖紙問題以及復雜部位施工情況提前進行預判，制定解決方案，避免施工安全問題的出現(xiàn)，達到減少安全施工，提高施工質(zhì)量的目的。

2.2 施工場地布置管理

以虛擬三維模型方式對擬施工場地進行整體規(guī)劃，重點對物料、人員進出場通道、材料加工及堆放區(qū)域、起重機械及垂直運輸通道、基坑開挖等危險區(qū)域等進行研究，確保建筑構件、施工人員在安全有效范圍內(nèi)作業(yè);創(chuàng)建工程場地模型與建筑模型后，收集匯總施工過程中的構件吊裝路徑、車輛、材料進出現(xiàn)場狀況、塔吊布置、臨時加工場地、原材料堆放場地、臨時辦公設施、臨時供電供水設施及線路等一系列要素，結合工程周邊實際環(huán)境，以數(shù)據(jù)信息的方式掛接到模型中，建立三維的場地平面布置;參照工程進度計劃，模擬各個階段的現(xiàn)場情況，靈活地進行現(xiàn)場平面布置，有效地規(guī)避運動中的機俱設備與人員的工作空間沖突，實現(xiàn)現(xiàn)場平面布置安全、合理、高效。

2.3 模擬、實時安全施工管理

通過增加技術單元，對施工過程進行可視化管理：

（1）以全真模擬方式，利用BIM模型對提前預判的問題進行分析、整合，使項目管理人員在施工前就清楚下一步要施工的所有內(nèi)容，明白自己的工作職能及重點和難點，增加過程管理的可預見性。

（2）通過無人機、監(jiān)控等手段在施工階段對項目現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，將現(xiàn)場情況如實反映到三維模型并加以分析，第一時間掌握現(xiàn)場的資源使用、占用情況，適時調(diào)整施工組織和安全施工方案，把控現(xiàn)場的安全管理，促進施工工程中各工序、工種及時有效溝通，針對性地對施工進度、質(zhì)量、安全、成本造價等進行綜合評估，提前發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，降低施工現(xiàn)場安全質(zhì)量事故發(fā)生的幾率。

2.4 可視化交底管理

采用BIM技術進行施工技術交底，將各施工方案、施工步驟、施工工序之間的邏輯關系、各工種、專業(yè)交叉施工作業(yè)配合情況、特別是重大及專項方案施工情況直觀地加以模擬與演示，把隱蔽的、復雜的圖紙和方案變?yōu)楹唵蔚?、易于辨識和理解的影像與模型。借助BIM技術的可視化、參數(shù)化、智能化特性，進行多專業(yè)碰撞檢查，或者利用基于BIM技術的4D施工管理，對施工過程進行預模擬，事先采取措施，在降低技術人員、施工人員對施工方案理解難度的同時，進一步確保施工技術交底的可實施性、可操作性，明確階段性施工安全及質(zhì)量管理的職責及任務，為后續(xù)各項施工作業(yè)的順利實施創(chuàng)造良好條件，增強技術交底的效果，達到精細化施工的目的。

2.5 重大危險源的辨識及管理

將施工現(xiàn)場所有的生產(chǎn)要素、環(huán)節(jié)、生成構件等都繪制在施工BIM模型中。通過安全分析軟件基于BIM模型收集數(shù)據(jù)信息，對施工過程中的重大危險源和環(huán)節(jié)進行辨識、分析，快速尋找出施工現(xiàn)場存在的重大危險源并且進行標識與統(tǒng)計，直觀地將安全死角進行提前排查;根據(jù)項目特點、施工安全需求點，結合類似項目及以往施工過程出現(xiàn)的安全問題，匯總本項目實施過程中涉及安全管理的臨邊洞口、垂直運輸、基坑開挖支護、臨時用電等一系列具體數(shù)據(jù)，編制安全管理策劃方案，創(chuàng)建安全管理模型，制定切實可行的安全施工解決方案;最終達到對項目進行全過程、全覆蓋安全管理的目的。

2.6 安全教育和應急處置管理

采用BIM技術對現(xiàn)場管理及施工作業(yè)人員進行安全教育，第一結合項目實際特點對現(xiàn)場管理和作業(yè)人員進行常規(guī)必要的施工安全、消防、救助知識的培訓和安全警示教育，根據(jù)項目實施情況及時的更新培訓的內(nèi)容，提高被培訓者的接受程度，掌握基本的安全常識，降低安全事故發(fā)生的概率;第二針對性的對安全操作規(guī)程、規(guī)范、安全用電、高空作業(yè)、垂直運輸?shù)冗M行強制性的要求，進一步強化現(xiàn)場管理及作業(yè)人員的安全意識及安全管理責任;第三借助BIM技術優(yōu)勢模擬項目現(xiàn)場突發(fā)事件發(fā)生時的安全疏散、逃生、救助通道，制定直觀有效的應急處置方式，提高現(xiàn)場管理及施工作業(yè)人員安全意識及突發(fā)事故應急處置能力，最大限度減少人為因素引發(fā)的安全事故以及非人為因素突發(fā)事件造成的人身傷害和財產(chǎn)損失。

3 結束語

綜上所述，BIM技術作為現(xiàn)代建筑信息化的主要構成部分，可將建筑結構中存在的細節(jié)問題具象地展現(xiàn)在施工管理和作業(yè)人員面前，從而在實現(xiàn)建筑結構可視化效果的基礎上，降低工程和結構建設實體之間的差距。其應用在實際建筑施工管理中，不僅可以減少施工中的安全隱患，還能幫助管理人員及時解決施工過程中存在的一系列問題，降低施工企業(yè)經(jīng)濟損失、保證最終施工質(zhì)量、減少施工安全事故發(fā)生，對促進建筑行業(yè)發(fā)展，提高建筑企業(yè)綜合競爭力，具有重要意義。

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