BIM技术在建筑工程安全管理中的应用研究

孔强强，曹鹏远，曹先凯

（中国建筑第二工程局有限公司华东公司）

1 引言

BIM 技术常会应用在现场施工安全管理工作中，它可以通过构建三维模型，模拟安全问题出现的后果及影响。基于此，安全管理人员根据现场模拟情况，制定出相应的安全处理方案，避免对建筑工程造成经济损失，有效保护施工人员的生命财产安全。

2 BIM技术概述

BIM技术是由计算机应用程序将工程相关数据信息进行收集，然后以三维直观立体的方式呈现在大众面前的。该技术主要由数据信息构成，可为产品开发、安全管理等工作提供有效依据。

3 建筑工程安全管理中BIM 技术的应用优势

3.1 可视化

BIM 技术具有较强的可视化作用，可将三维立体模型进行直观展示，便于工程相关工作人员了解工程细节内容，同时也使工程管理人员获取全部工程信息[1]。通过直观的三维立体模型，工程设计人员可根据模型中存在的不足进行及时纠正与整改，从而提高工程的安全性与合理性，且充分保障设计的规范性。除此之外，在施工阶段，施工安全管理人员利用BIM 技术进行动态化工程项目模拟，并准确推测现场施工中存在的安全风险，工程安全管理人员会针对各种安全风险，采取针对性安全防护措施，以保证施工可以顺利进行，保护工作人员的生命安全。

3.2 动态化

BIM 技术具有信息集成作用，通过BIM 技术数据处理平台将收集的数据信息提供给施工安全管理人员，让其充分结合数据信息对工程进行动态化管理[2]。与此同时，BIM技术汇集的数据信息具有一定的实时性，可保障各个施工项目的执行的实效性。

3.3 优化性

在使用BIM 技术的过程中，可通过该技术对施工安全风险进行模拟，并获取相关的数据信息，为施工安全管理提供基础保障。获取相关的数据信息后，施工安全管理人员会根据安全管理需求，针对现场环境进行优化，避免危险因素的形成，进而提高施工方案的可行性[3]。

4 BIM技术在建筑安全管理中的应用

4.1 应用BIM技术，落实工程安全检测监控

结合BIM技术与建筑项目信息构建三维立体建筑模型，而后对模型进行参数通过参数优化，并通过Navisworks 等相关软件，对项目建造方案进行多次模拟建设，进而探寻最安全、稳定且具备高效率、高经济性的建筑方案。同时，依托BIM 技术的设计软件能够自动生成建筑结构脚手架以及相应的模板计算书，方便相关技术人员对建筑的安全稳定性进行推演与计算。针对深基坑施工环节，可利用BIM 模型结合传感器技术的方案对这一工序进行安全监测，监测数据将自动上传至设计人员、施工人员服务器端口，以便其及时明确建筑支护结构的稳定性，提升建筑项目整体的可行性。同时，可以结合相关模型进行安全技术交底，帮助施工各方对项目建设过程中可能发生的风险隐患产生较为明确的认知。在塔吊使用的过程中，也可以利用BIM 技术+传感器的施工方案对塔吊的运行数据进行分析，全天候监测、总结塔吊的载重情况变化，将测斜仪安装在塔身上，便于收集塔吊的倾斜数据，同时设置载重报警装置以及倾斜报警装置，将这部分装置所收集的塔吊数据信息上传至BIM 模型之中，利用软件自带的监控警报系统对塔吊运行质量进行实时监测。在塔吊触发警报之后，自动化生成工程优化方案，从而有效提升塔吊的运行安全性，避免安全事故的发生。

4.2 应用BIM技术，落实信息化安全管理

在工程施工阶段，利用BIM 技术不仅可以进行工程质量控制，还可以利用该技术的应用优势，进行施工过程安全风险进行识别及预估，并为安全施工提供可靠的方向，且保证施工可以顺利开展[4]。同时，可以借助BIM 技术完成安全交底以及安全信息化管理。传统的安全交底仅能将施工中的安全问题以最简单、直接的方式传达给施工人员，但基于不同使用人员文化素养上的差异，导致其对相关信息的接受程度、理解程度也各不相同，因此无法引导全部的施工人员都明确工程的危害。由此，可以利用BIM 技术将实际施工的各个细节进行一比一还原，并将相关信息上传至手机、平板、VR等智能设备中，引导施工人员加强对危险隐患的认知。

4.2 优化施工空间配置，提高施工空间的有效利用率

在持续施工的过程中，施工空间会逐渐缩小，因此会增加施工难度，会导致施工问题形成，进而影响整个施工进度。当施工空间逐渐减少后，施工材料、施工设备等施工资源均很难发挥其最佳的应用价值，同时在狭小的空间中使用施工设备及施工材料，会促使施工过程中出现安全事故，并对施工项目造成严重损失[6]。基于此，利用BIM 技术可以优化施工设备及施工技术的筹备，模拟施工设备及施工材料最佳的使用时间，通过该信息可以将施工空间的资源进行优化，并且也会为施工质量提供保障。

4.3 明确施工危险区域，保障施工人员的生命安全

建筑建设项目中老旧设备的循环使用、电气设备的频繁移动、施工人员消防意识的不足、电线敷设不当等都会导致漏电、火灾等事故的发生，进而对施工人员的生命安全造成威胁。因此，可以利用BIM技术对消防隐患、安全疏散方案、电气线路敷设问题等进行模拟预测，全面保障施工人员的生命安全。

在施工过程中，因工程设计需要，会出现很多危险区域，利用BIM技术建立工程虚拟模型，精准预测建设过程中可能发生的事故隐患、可能出现的危险施工区域以及相应的应对措施，并且将相关信息上传至每一位施工人员的移动设备之上，以警示施工人员注意安全，引导其能够在施工过程中加以防范[5]。与此同时，BIM 技术在做危险提示时，可根据提示的颜色，标注现实施工场地安全风险级别，并以此起到警示作用，让施工人员在施工过程中，远离危险区域，进而保证自身安全。

4.4 完善施工安全管理方案，提升施工项目的管理效率

在建筑工程项目中，会涉及很多施工方案，并且在每个施工方案中均会产生一些安全风险，为避免各种损失，需要根据工程施工需要，制定出合理的施工安全管理方案，促使施工人员约束自身行为，且提升安全意识。基于此，施工安全管理方案的完善具有一定必要性，施工单位常会选择使用先进的技术，改进施工安全管理方案，促使安全管理方案更具有全面性。例如，施工单位利用BIM 技术完善施工安全管理方案中存在的不足，并利用该安全方案进行三维模型模拟，观察安全管理方案是否可以将施工过程中存在的安全风险全面杜绝与有效解决，当通过BIM技术进行模拟演练时，出现处理不当的地方，应及时标记，并针对该处存在的问题进行解决，以便提升安全管理方案的实际可行性。通过良好控制安全风险问题的形成或出现，可显著提升施工项目的安全管理效率。利用BIM技术还可以对施工安全进行综合评价，主要的评价方法包括层次分析法、模糊数学法、蒙特卡罗法，通过这三种方法可以有效检验施工安全保护措施及施工安全管理方案存在的不足，提升安全评价结果的有效性、准确性及全面性。

4.5 实现云端安全检查，提升安全问题处理效率

通过BIM 技术可以实现三维模型的构建，进而模拟及还原施工现场的实际情况，为安全管理工作提供方向。利用BIM技术形成的三维立体模型可传输至云端，供给其他部门进行观看分析，在云端储存三维模型利用BIM 360 Glue 工具进行处理，进而保证模型的准确性。与此同时，在云端对三维模型进行检验时，发现其存在问题，可以利用相机等设备记录模型问题，并根据模型设计出合理的解除方案，不断完善模型中存在的不足。云端存储三维模型，可打破时间、地域等条件的限制，并且会快速检验出模型中出现的问题，从而提升安全风险自查能力。随着现代科技的不断发展，BIM 技术在建筑工程行业具有极高的应用价值，且深受业内人士的关注，很多企业将BIM 技术与其他安全管理技术进行融合，持续创新安全管理方式，避免安全风险问题对施工项目造成严重影响。

4.6 突出重点工作，强化施工人员安全意识

通过应用BIM技术可以增强建筑工程企业安全管理工作，同时利用BIM技术构建的施工模型，可将重点工作突出出来，并在施工工作中详细标注危险工作内容，并要求施工人员严格按照施工方案进行施工，促使施工可以顺利进行。但在施工过程中常会出现一些突发情况，例如，天气、地理环境等因素的影响，造成施工安全风险问题形成，使施工人员不能按照安全施工方案进行施工，基于此，需要施工人员及时与上级联系，将现场情况进行逐一反馈，当安全管理人员了解现场情况后，利用BIM 技术进行现场施工模拟，从而推测出其他施工风险。与此同时，在处理安全风险问题时，需要根据现场情况进行风险分级，为风险处理提供参考范围，并结合过往处理经验，利用VR与BIM技术联合，提升BIM技术可视化功能，促使工作人员可以更加直观地观测出问题所在，且深度剖析建筑施工的其他数据信息，为安全施工管理工作提供有利依据。

5 结语

综上所述，采用BIM 技术可以将建筑工程施工项目进行模拟，其中包括设计模拟、安全风险模拟、施工过程模拟等，利用BIM 技术需要一定的数据信息支持，这样才能还原模拟现场。模拟图像以三维立体形式展示在工作人员面前，可帮助相关工作人员了解安全风险形成的过程以及问题形成的原因等，为施工安全管理提供有利依据及工作方向。基于BIM 技术应用优势，可将施工中繁琐的施工问题进行及时高效的解决，进而保证施工进度，在一定程度上也会提升施工质量，推动建筑工程施工企业持续发展。