BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究

肖鹏

摘 要：随着社会的发展和科学技术的进步，人们对建筑工程有了越来越多的要求，仔细观察可以发现，在现实生活中超高层建筑、异形结构建筑备受人们关注。把BIM技术运用在建筑工程项目施工安全管理中可以为项目安全管理提供更多的思路、方法和技术支持，进而提高项目安全管理水平。管理模式的改善可以避免或者减少项目实施过程中的安全事故及其带来的损失，进而促进建筑行业良好的发展，为社会带来经济效益。

关键词：BIM技术;建筑设计;施工安全;管理研究

1 在建筑施工安全管理中BIM技术的优势

1.1  可视性

在传统的建筑施工设计中，人们会利用手绘图纸、电子版图纸等，对现场的施工进行调度安排。而在现代化的科技发展中BIM技术的出现，能够大大提升建筑的可视化水平。工程师可以借助三维建筑信息模型，对施工现场进行合理的安全布置，能够通过三维模型对施工现场的防护塔进行有效设置，这样不仅可以提高工作效率，还能够更好的确保建筑施工的安全性，为安全管理提供了很大帮助。

1.2  模拟化

BIM技术最大的优势就是可以对建筑施工环境进行一比一模拟，对实际的地质环境、裂缝、沉降等情况进行模拟，透过模拟器，施工人员能够对现场可能出现的问题进行预测，并制定相应的解决措施，从根本上提高施工效率，确保施工质量。有些工程在设计图纸时会发现图纸与实际的施工环境有差异性，而BIM技术能够真实模拟现场施工情景，对可能存在的危险及安全进行评估，例如深基坑支护施工、脚手架搭设、悬挑架搭设等，这些具有难度的施工技术，可以透过BIM技术实现仿真模拟。这也为后期的实际施工奠定了坚实基础。

1.3  优化性

建筑工程项目的建设过程是一个不断完善的过程，在传统的建筑施工中，人们只能够通过二为模型对建筑物进行观察、模拟、优化，这必定会存在一些误差。而三维模型与二为模型相比，能够为人们带来更全面、更直观的视觉享受。BIM技术可以将建筑施工周围的实际环境、物理信息、几何信息等真实反馈给施工者，这样能够让人们更好地协调、模拟以及优化，对于提高优化管理决策有一定帮助。

2 在建筑施工安全管理中BIM技术的应用

2.1施工场地规划

建筑工程项目施工工艺复杂、立体交叉作业较多，要想在有限的施工场地和空间内保证施工过程的安全，需要合理布局和规划。模拟施工现场环境需要结合施工方案和施工计划，规划内容有施工现场主体工程位置、交通路线图、材料堆放和加工棚位置、施工机械停放和行进路线图等。在建立的施工现场三维模型中，结合实际施工需求，合理规划施工现场环境，以保证施工过程中施工机械运行、材料运输和工人作业的安全。大型复杂的项目施工过程中往往需要使用大量的施工机械和车辆，如果不能合理规划，很容易导致安全事故。而塔吊作为建筑工程施工必不可少的施工机械，极易导致碰撞和起吊安全事故。因此在规划施工场地期间，必须合理规划塔吊位置，要同时满足施工安全和功能需要。

2.2施工过程模拟

大型建筑工程项目实际施工过程中，受施工空间的限制，立体交叉作业较多，施工方案復杂。利用BIM虚拟施工技术，对施工过程进行模拟，来检验施工方案、设计缺陷和进度计划等。利用Revit软件建立的三维模型“rvt”文件，通过文件导出器保存为“nw”文件，利用Navisworks的TimeLiner功能，结合编制的施工组织计划和进度计划对施工过程进行模拟，检测施工过程中机械之间、机械和结构之间的碰撞，机械工作空间和工人施工操作空间的冲突。

2.3塔吊施工安全管理

大型复杂的项目施工场地往往需要多台塔吊同时运行，塔吊的安装位置和作用区域规划非常复杂，一旦出现差错，修正方案的实施也会非常麻烦，进而导致施工现场塔吊的安全管理存在很大的难度，成本、进度和安全目标都会受到很大的影响。塔吊的布置不仅要满足施工需要，还要考虑安全问题。塔吊安全管理主要是明确施工过程中各阶段的塔吊的运行轨迹和回转半径，确保塔吊运行过程中塔吊之间、塔吊和建筑结构之间的距离满足安全需要，避免碰撞事故的发生。通过对塔吊活动范围进行模拟，确定塔吊的回转半径和影响区域以及摆动臂在某个施工段可能到达的范围。结合施工进度和塔吊爬升高度实时进行碰撞检测，根据检测结果，在实际施工之前就己经明确塔吊的活动范围。管理人员根据结果制定下阶段的塔吊安全管理计划，并及时和施工现场作业人员进行沟通，降低了由于施工人员不能及时得到塔吊的运行信息而带来的安全风险。

2.4临边、洞口防坠落保护

建筑工程项目防坠落管理的难点主要是很难发现所有需要防护的临边、洞口。传统的管理方法主要是依据二维图纸和施工现场环境巡视监督管理来查找需要防护的四口：楼梯口、电梯口、出入口、预留洞口;五临边：未装栏杆阳台周边、无外架防护屋面周边、框架工程楼层周边、楼梯斜道两侧边、卸料平台外侧边。工作量大，效率低，很难发现工程所有的坠落安全隐患并及时制定相应的安全防护措施。

利用BIM建模和虚拟施工技术结合主体结构的施工进度，建立坠落防护栏杆模型。然后将建好的坠落防护栏杆模型置于结构的BIM模型当中，通过叠加后的模型，管理人员可以通过3D视图轻松发现潜在的坠落安全风险，用于指导优化防坠落保护方案。防坠落保护模型置于结构模型中会被构件分割为不同的区域和层，例如楼梯井和天窗的周围防护栏杆模型，然后把被分割出来的防护栏杆模型导入到Navisworks用来做4D模拟，模拟不同阶段防护栏杆所发挥的作用，管理人员可以根据模拟结果准确判断此区域何时需要安装防护栏杆，何时可以拆除。

3 结束语

总而言之，在现代化的社会发展中，BIM技术具有很多优势，能够为人们带来可视化的视觉享受，摆脱了传统二维模型的束缚，用三维空间来观察施工现场，能够对施工现场存在的问题及安全隐患及时纠正，从根本上确保建筑工程的施工安全。

参考文献

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（作者单位：身份证：210882198604071015）