建筑工程施工安全管理中BIM技术的运用研究

张渠

摘要：现阶段我国计算机技术发展速度不断加快，在全球化的背景下，建筑行业面临着严峻的考验，其竞争日益激烈，行业发展环境也逐渐恶劣。在建筑行业发展过程中，使用BIM技术以及建立完善的建筑项目全生命周期管理，对于建筑工程行业信息化的发展有着推动性的作用。因此，当前我国工作人员需要对建筑行业传统的建筑技术进行改善以及优化。当前BIM技术得到我国建筑行业的青睐，取得了一定的发展成果，但是相对于发达国家来说，我国建筑工程中BIM技术的应用方面还存在问题，需要进一步完善以及管理。

关键词：建筑工程;安全管理;BIM技术;运用

1 BIM技术概述

BIM技术即建筑信息模型技术，BIM技术涉及建筑学、工程学以及土木工程等多个技术领域，通过建立虚拟的建筑工程三维模型，以数字化技术为依托，为模型提供具有完整性和真实性的建筑工程信息库，其中包括有建筑物构件的几何信息、专业属性、状态信息以及非构件对象的状态信息。在当前我国建筑工程事业的发展中，BIM技术的普及与应用，极大程度提高了建筑工程信息集成化程度，并为建筑工程的相关利益方提供了良好的沟通互动平台，为我国建筑工程事业现代化发展提供技术支持。从实际应用角度来看，在建筑工程设计工作中，BIM技术能够将建筑的各项数据进行整合，通过模型的构建，为设计人员所完成的设计方案进行完美展示，进而有效避免设计误差产生。对于建筑电气设计工作来说，BIM技术同样能够将建筑内部隐蔽工程完整体现，促进设计工作内容可视化、透明化，进而有助于设计人员不断优化完善设计方案。在建筑工程施工安全管理工作中，充分利用BIM的数字化、空间化、定量化、全面化、可操作化等特点，结合相关信息技术，可以使项目参与者在施工前先进行三维交互式建设施工全过程模拟。在模拟平台上，项目参与者可以更为准确地辨识潜在的安全隐患，更为直观地分析评估现场施工条件和风险，并以此为基础制定更为合理的安全防范措施，从而改善和提高决策水平。同时，利用BIM技术在施工过程中还可以动态识别现场安全隐患，并及时调整施工方案。BIM技术在工程施工期间的主要优势包括两方面内容：（1）BIM技术有助于工程开展前期工作人员加强对工程计划的了解程度，为施工单位进行工作安排提供良好的条件;（2）BIM技术的应用与现代计算机技术和网络技术密不可分，所以计算机技术与网络技术所具备的优势，在建筑工程BIM技术的应用中也能够充分体现，确保各级部门能够无障碍、跨空间沟通，为工程顺利开展提供保障;另外，还能够将资料以数字化形式传输于各利益方，实现对工程整体的监管，以便于促成工程整体质量以及经济效益的提高。

2 BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

2.1施工现场平面布置

建筑工程施工不同阶段容易受到地形、四周环境和天气等方面的影响，给施工现场平面布置设计带来了很大难度，因此在工程建设过程中，施工现场平面规划需要科学、合理地布置。传统的平面布置方法是采用CAD软件画图进行现场场地二维平面布置，这样的二维布置只能对现场进行粗略的布置，无法应对复杂多变的施工现状，在实际施工中会出现很多问题，如物料的存储和堆放、临时设施的搭建会出现反复搬运、倒运等，增加二次搬运费及人工费。而采用BIM技术进行场地的三维动态布置则可以有效解决二维布置带来的不便，施工现场对应部位应该摆放什么东西、楼层哪个位置需要做防护、外架需要怎么搭设、企业的宣传应该设置在什么位置等都可以采用BIM技术解决。另外，在外脚手架的搭设前利用BIM技术建立外脚手架模型，可以防止脚手架和结构之间出现冲突;优化消防、空调、安装工程等各专业设计图纸，防止出现不必要的管线碰撞;检验设计图纸是否合理，并及时进行设计优化，避免影响施工进度，提升施工质量。

2.2在施工场地立体规划

施工场地立体空间要进行合理的规划和划分，才能降低安全隐患，给后续的施工管理提供便利，同时提升经济效益。采用BIM技术可以按照施工方案动态模拟施工过程，提前设计机械行进的路线和施工人员的活动范围，防止一些不确定因素影响施工。在模拟过程中针对施工场地采取BIM动态布置，可以有效地控制场地空间配置。以三维塔吊安全管理为例，施工现场会布置很多塔吊共同作业，塔吊会由于半径过大、多塔交叉作业的原因发生碰撞问题，为此，首先要确定塔吊的回转半径确定，然后在施工现场利用三维信息模型布置不同型号的塔吊。利用BIM动态模拟技术，可以在施工现场相应的位置提前设置好塔吊的位置，然后将塔吊进行动态旋转，一方面观察塔吊的覆盖范围符不符合施工要求，另一方面观察群塔之间会不会发生碰撞，确定出塔吊的详细位置以及顶升的相互时间顺序，最终形成实施性较强的塔吊方案。通过BIM动态模拟技术还可以模拟四周的建筑物和电线之间的安全距离。

2.3实现4D仿真模拟

随着建筑行业不断发展，建筑的数量和规模不断增加，给建筑施工安全管理增加了难度。要想让建筑工程有序地开展，监控施工中每一个环节，降低安全隐患，预防安全事故，降低经济损失，就需要利用BIM技术中4D施工动态模拟技术模拟施工的过程，尤其针对施工中的重点节点，实现多视点的模拟动画，给施工质量、安全管理提供有效的參考。在模拟建筑结构中采用4D仿真分析技术针对变形状态和力学性能采取分析，给施工安全奠定基础。如利用BIM技术的上传功能可以实现对现场安全隐患的实时监控，并将发现的安全隐患问题传到BIM模型上，在模型上可以监控隐患是否处于受控状态，做到心中有数，极大地降低了安全事故的发生概率。还可以通过BIM模型对施工现场的危险区域进行管理，在BIM模型上设置好施工现场的危险区域并结合红外线的功能，当作业人员闯入危险区域后会自动报警，这样可以对危险区域进行更有效的管理。另外，结合4D技术、BIM技术针对易产生变形的结构进行分析、监控，及时捕捉危险状态，并采取有效安全措施，规避安全事故的发生。

2.4立体安全技术交底

人员流动性大是水工的一大特点，也加大了安全管理的难度，究其原因是工作不知道怎么做，仅凭口头交代或者一张图并不能很好地交底，不清楚怎么做就不会发现存在的安全隐患和相关安全注意事项，所以“让每名施工人员知道怎么干”是技术交底的一项重要内容。深入挖掘BIM技术的可视化特点，项目部建立高桩码头重大工序施工过程模拟，以VR、动画片的方式展现，过程中讲解人可以随时暂停以详细告知每一步施工注意事项，让其了解工序安全要点。目前项目部已制作钢筋加工、模板施工、水上桩帽铺底施工等虚拟交底视频，让所有施工人员交底后心里有底、干有所戒。

3结束语

总而言之，BIM具有良好的应用优势，已经被广泛应用于建筑工程安全管理中。BIM技术的自身特点能大大改善管控过程，且BIM技术不仅有助于场地规划，同样能够准确地对风险因素进行识别，继而提醒相关人员进行预防。除此之外，BIM技术在施工现场安全监控、人员教育培训等方面也有着较好的应用。BIM技术的推广应用能促进整个建筑行业的规范化发展。

参考文献：

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（作者单位：聊城田置业有限公司）