基于BIM技术的高层建筑施工安全管理分析

仇俊莉

摘要：高层建筑具有施工周期长、施工难度大、高空作业量多等特点，其施工过程管理难度大，容易发生安全事故。有鉴于此，本文阐述了BIM概念以及高层建筑施工特点，最后，分析了BIM技术的高层建筑施工安全管理，以供参考。

关键词：BIM技术;高层建筑;现场施工;安全管理

引言

在高层建筑施工项目中，BIM技术依靠自身的3D模型及4D虚拟建造技术，不但能将传统高层建筑中工人作业施工量度大、建筑工期较长、存在较高防火等级、施工技术相对更难、更复杂、交叉作业等建造中的难题有效解决，还能大幅度提高建筑施工中的安全性、降低安全隐患，使安全事故发生率大大降低。

1 BIM概念

在三维体系上建立一个对建筑中所包含的信息进行综合考虑的模型，就是BIM技术。在实际运用中，通过BIM技术参数化可将其工作效率提高，另外，BIM技术能够促进相关工作人员及时反馈需要的信息，其次它还不受空间、时间、使用器具的限制，均能使图纸及设计稿具备相同的、和谐的、完备的特点。

1.1技术适用性

首先，应该充分地多方面考虑危险来源、当前具备的材料、费用及花销方面的问题，之后建立一个模型，这样就能在施工中发现那些潜藏的危险、安全问题，并且制定出合理的解决方案。其次，在以往的高层建筑施工过程中，信息不能有效互通。例如项目重大危险源外脚手架爬升作业，以往是依靠项目经理或项目部根据工作经验、工作方案，对各工种人员、施工设备、施工工序进行安排，围绕该项危险源进行调整控制，调整过程中容易出现遗留或不完善的地方，导致风险的存在。在运用BIM技术后，可以将信息实现互通、交换并分享，系统之间的数据一致性得到了保障，每个系统之间的压力相应也减少很多，对施工中的安全方面起到了积极、有效的帮助，并且优化处理了施工方案，危险源得到有效控制。

1.2经济适用性

BIM在费用上较其他建筑方面的程序要高一些，一套建模软件须近百万，还有相关配套设备、人员培训等。但在现时高层建设工程中，投资者想要的是合理优化工期以及精准的进度节点控制效果。现阶段我国对安全生产监督日益完善，如发生安全生产事故，且不说事故造成的经济损失，单因事故对项目的调查、停工、停产，还有对责任单位的行政处罚、社会舆论的评价等无形的损失是投资者无法接受的。通过运用BIM技术，可以使施工中的事故发生率大大降低，风险得到有效控制。运用BIM技术后，总成本控制在3%内，成本估算时间是原有的20%，施工人员工作效率显著提高，巨大的经济效益显而易见。

2高层建筑施工特点分析

2.1施工周期长

高层建筑施工作业量较大，直接导致施工周期长，一般超过两年，因此，在高层建筑施工中，优秀的施工方案特别重要，如合理选择安全管理方案、质量计划等，并根据项目特点及施工过程中具体情况进行优化设计，一方面可以提高施工效率，另一方面可以加强施工成本、质量、安全管理。

2.2施工环境复杂

一方面高层建筑施工由于周期长，高层作业量多，施工环境复杂多变;另一方面由于众多的施工人员、管理人员参与项目施工，现场管理环境复杂，给高层建筑安全管理增加了难度。高层建筑施工应加强现场管理，协调管理、有序化管理，减少重叠施工，提高现场安全作业管理水平。

2.3高空作业量大

高层建筑施工作业过程中，大部分都是高空作业，需要有效的运输系统来支撑，施工中材料、机械设备等在高空作业中可能发生坠落，造成物体打击事故。而且高空作业机械设备多，用电安全也是重要的安全管理内容。在高空作业时，由于高度高，若有强风吹过易引发楼体共振，给施工人员带来心理恐惧，发生坠落，危及施工人员的人身安全。因此，在高层建筑施工中，更应做好安全管理，避免上、下同时施工，减少安全事故发生的概率。

3基于BIM技术的高层建筑施工安全管理分析

施工安全问题是高层建筑工程作业中的重要问题，随着科技的不断发展与更新，使用计算机信息技术模拟施工现场进行安全管理在现代化作业中应用越来越广，使用BIM技术进行高层建筑安全管理模拟与建筑安全管理目的相符。在虚拟的模型环境中，通过输入施工所需要的信息，模拟施工现场的情况及安全问题，施工技术负责人可以依据模拟结果作出相应调整，设计最优的安全施工方案，使高层作业顺利开展。目前利用BIM技术进行施工现场安全管理主要从以下两个方面开展：

3.1利用BIM进行碰撞检查

高层建筑施工作业存在很多不同专业之间立体交叉施工作业，以及各类大型机具设备在施工现场参与施工，参与施工的作业人员与机械设备越多，影响范围越广，活动空间就越受限，越容易引发冲突。施工现场经常会出现施工冲突、作业打结、流程不合理的局面，施工现场空间布局不合理，或施工作业时间冲突，很容易导致建筑构件、材料或机械设备之间发生碰撞，容易引发安全事故。为了在施工前提前了解施工中的各类冲突，进行碰撞检查必不可少。而BIM技术中的碰撞检查能很好地解决这一问题。施工企业要积极培养BIM技术人员，利用BIM技术对建筑施工作业进行模拟，对施工中的可能碰撞作业进行检测，以确定施工人员、机具设备的合理作业空间范围，做到实际施工操作中能有效避免碰撞，避免安全事故的发生。在BIM技术中，通过各个专业信息模型合并成一个完整的建筑模型，再导入BIM相关软件（如Naviswork、鲁班BIM相关软件等）进行碰撞检查，实现施工人员、施工机具、施工空间的合理布局，得到最优方案，BIM碰撞检测程序。将碰撞检查的最优方案使用到施工方案中，形成最优的施工组织设计。通过碰撞检测可以有效避免因为设计不当、施工布局不当等原因导致返工、延期等问题，达到合理安排施工、节约成本的效果。

3.2识别危险区域，加强安全防护

建筑物洞口、边沿都是危险区域，都容易发生安全事故，一般情况下作业现场都安装了防护栏和防护网，可以在很大程度上预防事故发生，但是在高层作业中，比如某些出入洞口、升降机洞口、基坑周边等部位，安装防护栏和防护网有困难，安全管理就要识别这些危险区域，采取措施装好防护栏和防护网。结合高层建筑施工进度计划表，通过BIM可视化和虚拟化，在模型中识别出危险區域及其事故发生可能的影响范围，进行危险区域定位，形成安全管理模型，安全模型应在BIM总模型中进行检测，查看是否有效，将有效的安全管理模型形成最终的安全管理方案，并根据管理方案在施工现场对这些危险区域加强安全防护，以消除高层建筑施工现场的安全隐患，避免安全事故发生。

结束语

总之，施工安全关系到人民的生命财产安全，是施工中最重要的内容之一，特别是高层建筑施工作业，更应该加强安全管理。BIM技术的不断发展运用，使其在高层建筑中发挥自身特点及优势，提高了工程质量的同时保障了施工过程中人员的安全。

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（作者单位：青岛宏东建设工程有限公司）