装配式建筑安全管理中BIM技术的应用研究

靳立磊

（山东高速资源开发管理集团有限公司，山东 济南 250101）

装配式建筑工程项目，是在施工现场将预制的构配件进行组合而形成的一种特殊的建筑结构模式，装配式建筑由于是模块化施工，所以建造速度相对来说更快，在施工的过程中不容易受到气候等因素的影响。较传统建筑施工在各个方面的成本都能相对节约，模块化施工也使建筑工程项目的整体质量水平得到了显著提高。和传统的建筑工程项目相比较的过程中，装配式建筑施工工程更加特殊，施工过程中存在更多的交叉作业、吊装作业以及高空作业，导致在施工过程中的安全隐患问题变得更加复杂多样，通过BIM技术的使用，能够提前构建装配式建筑模型，对施工工序中存在的安全问题进行事前评估，提高安全管理水平，促进这种新型建筑模式的发展和进步。

1 BIM技术用于装配式建筑安全管理中的重要价值

BIM技术的优势展现在可视化、共享性、动态性模拟上，在装配式建筑施工安全管理工作中应用，可以预先发现施工过程中的各种安全问题，更有助于安全管理的事前控制，体现了其价值所在。

1.1 BIM技术应用在装配式建筑安全管理中有特殊的技术优势

首先，在利用BIM技术构建5D立体施工模型，能够模拟整个工程项目的进度流程以及操作情况，实现对建筑工程项目全生命周期的动态性模拟和管理工作。也正是基于这种全面的动态管理，可以分析和了解在装配式建筑工程项目开展制造过程中存在的各方面安全风险问题及缺陷性，能更好地发现问题并能有针对性地去解决问题。其次，通过BIM建筑模型的可视化，可以让安全教育培训更加直观并深入人心，达到安全培训目的，并且为了避免出现因个人不安全的行为造成的安全事故，对施工人员的安全管理一定要更加全面、严谨、细致。另外，所有建筑工程的信息都要通过装配式建筑工程项目团队来进行汇总，并存储在BIM立体建筑模型中，实现有关数据的全部门共享，解决在项目安全管理中存在的信息孤岛问题，缓解或杜绝在建设过程中的信息不对称和不透明，信息共享渠道更加便捷。

1.2 BIM技术用于装配式建筑安全管理有着环境方面的优势

在传统的安全管理模式下，装配式建筑安全管理工作会消耗很多的资源和人员精力。在施工过程中，安全责任制度落实效果不理想以及安全制度的不健全都可能会导致安全监管成效不理想，施工过程中出现问题无法及时解决。随着国家高质量发展政策提出和对安全生产严格要求，在安全管理中对科学技术注入和应用也提出了更高要求。有关方面将BIM技术作为了未来行业发展过程中思考和关注的关键技术，同时出台了一系列的政策措施，对其加以规范，使得BIM技术应用于装配式建筑管理具有一定前景，从而为BIM技术的科学合理应用提供了良好的环境基础。

1.3 BIM技术用于装配式建筑安全管理有着独特的经济优势

在装配式建筑施工过程中，通过使用BIM立体动态模型，能够从不同的环节和角度对建筑施工中的安全风险进行相应的检查和测试，发现施工过程中存在的安全隐患和问题，并通过安全教育培训让安全风险及隐患更加具象性展现在施工人员面前，起到事前控制作用。使施工安全规划的效果更加理想。这样的方式能够减少因安全事故而带来的人员伤亡、财产经济损失等问题。通过施工之前的BIM建模安全模拟检测，及时发现施工工序中存在的交叉作业、工序冲突等安全隐患问题，让工作人员提前掌握施工的情况，对施工中的问题进行改进，使不良的施工问题得到顺利解决，同时优化了施工成本控制。总体来说，基于BIM技术的装配式建筑工程的安全管理，安全风险得到了更加有效地控制，建设成本相应降低，具有极大的经济优势。

2 准确判断装配式建筑安全管理工作的影响因素

社会的进步促进了建筑施工体系的发展与进步，推动新型建材不断出现。我国建筑行业中的重要组成部分之一就是装配式建筑，在装配式建筑施工项目中需要使用很多种类的机械设备，人机协调性较为复杂，如果在施工的过程中对安全问题有所忽视，不能进行有效的事先控制，就有可能发生安全事故，这样不但影响施工质量，造成不良社会舆论，进而影响企业高质量发展。

2.1 装配式建筑的施工方案编制不合理

施工方案以及流程对整个工程项目的质量和安全性有着指导性作用，施工方案的设计和规划会涉及到整个项目的环境要素、人工要素、物理要素、技术要素等不同的方面。由于装配式建筑施工涉及到各个不同环节要素，在编制施工方案时就会难免存在疏漏，尤其是在临时性的工程项目上表现的会更加明显。比如在预制阳台板、预制梁等预制构件的施工安装中，都需要在吊装环节设置好临时的支撑体系，如果在施工方案中对于固定的连接方式或者是支撑点的表述不明确就会造成位移偏差，导致装配式建筑工程项目中的预制构件稳定性降低，因此而产生安全方面的事故，对于施工人员造成影响。

2.2 装配式建筑施工现场的安全隐患存在

在装配式建筑工程项目中一个重要的特点就是吊装工具交叉作业，在施工过程中如果进行高强度的吊装工作，安全风险就会增加。比如当塔吊机器设备出现机械故障或操作人员的失误，都可能会导致构件高空坠落，威胁到地面人员安全性。另外，多设备在有限空间场地内交叉作业，由于设备定位存在旋转半径交叉，造成设备之间的碰撞，极易造成安全生产事故。

2.3 对人员提供的安全培训不足

要提高工作人员的安全意识，这在很大程度上会直接影响到装配式建筑施工的安全性，在现场施工前要进行安全教育培训，可以采取定期宣教以及书面考试形式，让安全操作的直观效果比较好，同时对于施工中重要的安全要点得到真正体现。在装配式建筑工程项目中，安全交底环节也存在一定的缺陷和不足，工作人员无法按照不同构件的分类情况以及施工的层级，对安全交底的问题进行严格规划和分析，甚至会将安全交底工作中的部分内容直接忽略，导致较低的不完善或不详细，都会影响到装配式建筑施工安全培训的最终成果。

2.4 装配式建筑施工现场布置不充分

装配式建筑工程项目的施工现场涉及到的内容丰富，范围广泛。施工过程中，要求不同的专业人员负责不同的项目内容，组织相应的施工工作，不同工种现场布置一般采用物资就近存储原则，这样能够保证施工的便利性，如果装配式建筑施工场地布置不科学，那么在进行物资运输和吊装时，就可能存在冲突，安全风险变大。比如装配式建筑构件的现场存放位置与塔吊旋转半径之间，如果塔吊和现场构件放置之间的距离过大，那么就增加了构建的二次运输，增加成本，同时安全风险增大。或者在塔吊运转的过程中就可能会和其他位置的构建之间相互产生碰撞，造成碰撞事故，甚至引起其他事故。

2.5 装配式建筑施工安全生产应急预案适用性不强

要有一套现场的安全生产应急预案，这也是为了更好地保障安全生产，使员工在面对突发事件时可以有效组织应急救援或疏散，但这些安全生产应急预案受施工进度影响，无法开展常态化演练，只能停留在书面上，或者偶尔组织演练达不到理想效果。一旦出现安全事故，无法及时科学地组织安全救援或疏散。

3 装配式建筑安全管理中BIM技术的具体应用

3.1 利用BIM技术针对装配式建筑工程的施工方案进行优化和改进

通过BIM技术选择合适的施工方案以及对施工方案进行优化，建立相应的安全信息模型。通过BIM技术对施工方案进行三维建模，对预制构件进行仿真处理，使用立体化的模型准确鉴定预制构件施工规范性。建立动态施工流程模型，通过施工过程中的碰撞分析和实验来了解在施工过程中存在的各项安全隐患，优化施工方案，提前消除安全隐患。同时也可以根据系统分析得出数据报告，将预制构件的运输、吊装、安装等多个环节进行深化改进，使最终的施工方案和工序更符合建设要求。

3.2 使用BIM技术对装配式建筑施工进行安全检查及预警

要把重要信息同步，并进行BIM建模，如：装配式建筑工程项目的进度、设计变更的信息、安全设计的验证以及安全检查规则。设定关键节点安全预警红线，同时配套可视化安全管理系统设备，更加便利安全管理工作，随着项目的进展完成相应的工作内容，在巡检工作中将重点危险源及风险进行电子标识、预警提醒，让安全检查工作的时效性以及全面性得到提升。通过BIM技术建立形成的施工防护体系，能够明确施工过程中需要防护的关键部位，防范现场的施工人员误入危险地段而遭遇安全威胁。使用BIM技术也可以针对装配式建筑施工现场的各种防护设施进行进一步模拟检查，了解施工的状态，分析施工过程中的问题。在建筑施工模型中还会包括工程项目所处地区的气候条件以及地质条件和材料等多方面的因素，BIM技术也能提供多元化的信息支持。总体来说，使用BIM技术开展装配式建筑施工的安全管理工作，能保证安全检查及预警全面性，让施工过程中的安全风险得到有效控制。

3.3 利用BIM技术提高安全培训具象性

利用BIM安全信息模型可以展示出装配式建筑施工过程中使用的各种材料、设备以及人员的信息参数，对施工过程中的整个路线和流程进行预演，得到更加逼真的现场情况以及安全事故的背景，之后可以通过视频动画的形式导入VR设备，为工作人员发放VR眼镜以及手柄等辅助设备，使施工人员感受到身临其境的感觉。这种新型安全教育更具备形象化，在进行培训的时候，更能调动起参加安全教育培训人员的积极性，并能增强其兴趣，让施工人员的安全意识水平得到提升，也在一定程度上达到了安全培训的良好效果和目标。

3.4 利用BIM技术针对装配式建筑施工现场进行优化调整

传统施工现场布置一般根据施工图纸依靠工作人员的想象力来分析安排，在这种模式下，现场的冲突位置也无法得到真实的展现。而BIM技术通过建立安全信息模型，能够更好地了解装配式建筑工程项目所处的地形地貌特点，以及机械设备和道路设施的应用状况，创设场地布置模型。针对装配式建筑施工现场的塔吊作业以及车辆运输，还有构件的存放位置进行动态模拟和分析，了解其中存在的安全隐患，同时，利用全息投影让现场的布置更加立体展现在工作人员面前，为装配式建筑工程的安全管理工作开展创造良好条件。

3.5 通过BIM技术实现施工现场安全生产应急预案常态化演练

基于BIM技术信息模型，在其中导入施工现场应急预案，对现场的施工环境进行全面细致的模拟和分析，利用软件模拟出救援人员分工、处置流程、人员的疏散路径以及最佳时间，对现场的人员场景进行动态化的模拟和分析，保障安全救援或疏散按部就班、有条不紊。使得安全应急预案演练具体化、可视化、具有动态管理可控性。同时根据不同阶段、不同工种的性质制定有针对性的常态化演练，让安全应急预案深入人心，让现场工作人员在实践环境中学习到安全应急技能。同时在这样的模型背景下，工作人员可以更好地了解在装配式建筑安全管理中存在的不足，不断优化安全应急管理体系，使制定出的应急疏散方案和流程和实际情况更加匹配，实用性更佳。

4 结语

总而言之，将BIM技术应用在装配式建筑安全管理的过程中，提高了安全管理中的技防水平，能够增强安全管理事前控制，有效避免安全事故发生。同时显著提高施工的质量，保障工程项目的进度，也能控制施工的成本，体现出经济性、安全化的施工效果。文章针对装配式建筑安全管理中BIM技术的应用方式进行分析，对于工程项目的顺利开展具有重要的意义和参考作用，有利于促进健全完善装配式建筑施工体系。