《建筑工程施工安全管理中BIM技术的运用研究》

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:胡文豪 邹为驰 程明星 孙宇昂 许月
[导读] 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

         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
         1BIM技术的特点
         1.1可视性
         建筑工程是指对各类房屋建筑及其附属设施的建设和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体,进而满足社会公众的生产、居住、学习、公共活动等方面需求。随着现代社会的需求量逐步提升,建筑工程项目的施工以及现场管理难度也在不断增长,对传统工程安全管理工作提出了新的要求。现代建筑工程具有综合性和复杂性的特点,不仅项目规模较大,而且工程中所涉及的技术、工艺和设备更加多样化,作为工程的必要保障性工作,安全管理工作的重要性日益凸显。而传统安全管理工作中,由于建筑本身规模庞大,因此管理工作的开展势必需要大量人力物力作为基础,一旦工作人员自身水平相对薄弱,就会影响管理工作的有效性。BIM技术的应用,可以将建筑工程的整体布局和结构进行可视性体现,工作人员通过电子设备的简单操作,即可实现对建筑无死角、全方位监管,一旦发现问题,可以及时解决。
         1.2模拟性
         由于建筑工程较为复杂多变,所以在施工期间安全管理工作很难寻求一套方案开展工作,而是需要不断结合行业整体的经验教训,以及现场实际施工情况,不断拓展工作计划和对策,才能有效为工程安全生产提供保障。BIM技术的应用,能够对建筑的所有信息进行整合后,呈现给安全管理工作人员更加立体的空间影响,以便于工作人员随时记录建筑施工期间的潜在问题,并结合对软件的操作,模拟各项解决方案,以实现提前预知和制订应急计划的目标,比如通过BIM技术模拟紧急疏散,可以在不耗费时间与精力的前提下,模拟最佳疏散位置和最短疏散时间,以便于意外突发期间为工作人员的人身安全提供保障,并分析解决故障的最佳方案。
         2当下建筑施工安全管理现状
         2.1建筑施工存在安全风险
         在建筑施工过程中,由于施工技术、施工标准等因素的影响,建筑施工存在一定的安全隐患。从施工技术方面来讲,部分施工责任人员在进行工程施工策划的过程中,在没有对工程实地进行考察的情况下,盲目制定施工技术,导致施工技术不能较好的与工程相匹配,在一定程度上增加了风险程度。另外从施工安全性来讲,当下建筑普遍追求高度,随着施工高度的增加,高空作业的危险性也在逐步上升,高空坠物或人员坠落都对工程施工有着严重的影响。因此建筑施工的安全风险要从多角度进行考量,以实现安全施工的目的。
         2.2现场监理责任不明确
         监理工作的开展对施工安全有着重要的指导作用,但在建筑工程的开展中,监理工作的开展往往流于形式,没有切实的发挥作用。监理工作是对建筑现场工作的管理,能够对建筑现场进行安全管理,受现场工作环境的影响,监理工作的开展流于形式。监理人员没有切实的对现场工作进行指导,只从表面上对施工人员进行安全告知,并进行相关标识语的设立。监理工作的开展一般以组织形式出现,但组织成员往往相互推卸责任,不能切实的履行工作职责,这在很大程度上增加了建筑工程的安全问题。
         3BIM技术在建筑工程施工安全管理中的应用
         3.1构建合理的可实现的安全管理指标
         施工安全指标是施工安全管理工作的基础,只有明确了相关指标,才能够保证管理工作顺利开展。

施工企业可以利用BIM技术的一致性、实时性和共享性,获取准确的建筑模型并进行计算,从而确立合理的施工安全指标。在BIM技术的应用过程中,相关的数据之间实时关联,利用BIM技术构建建筑模型之后,施工方就可以实时获取建筑信息数据并进行计算分析,为建筑安全指标的设立给提供可靠的信息支持,充分掌握该工程的施工安全风险,制定出科学合理精确的施工安全指标。
         3.2确认安全风险点、识别危险因素
         建筑工程施工过程中,安全风险是普遍并随时存在的,如果能够对事先这些风险因素进行识别和控制,就可以实现更有效的针对性管理。在施工安全管理工作中,可以利用BIM技术的可视化特性,建立工程施工的三维动态模型,对工程的施工环节进行展示,警示临边洞口等高风险点,进行三维碰撞检查,从中了解工程项目施工中可能面临的各种危险因素,然后利用该技术来构建模拟防范机制和措施,从而来消除施工中可能面临的危险因素,预先防范安全事故发生。
         3.3优化施工现场配置
         随着建筑功能要求的不断提高,工程结构、设备、材料和施工工艺、流程日益复杂,大量不同专业的施械设备、班组、人员交叉作业,在有限的施工场地空间内,为防止生产安全事故发生,必须合理规划并使用施工场地。通过BIM的3D/4D模拟技术应用,可以创建虚拟施工现场,以现场模型为依据,合理规划物料堆场、装卸平台、通行路线和施工人员的安全施工区域,对塔式起重机、物料提升机等机械设备进行精准定位,防止机械设备在水平和垂直空间内发生碰撞,消除安全隐患。
         3.44D虚拟施工技术
         建筑工程施工中工序错综复杂,所以造成安全隐患和事故发生的因素存在较高的不确定性,为了能够尽可能地掌控施工期间的所有因素,通过4D虚拟施工技术的模拟,可以仿真施工现场,提前发现问题,优化施工方案,对危险区域进行识别和划分,有效降低风险发生的概率。在4D虚拟施工技术的应用中,需要安全管理工作人员将施工现场的技术、设备、材料等各种资源进行全面调查,并按照工序的安排在BIM技术中进行输入,组建完整的施工模型和几何模型,对施工方案进行实时交互模拟。
         3.5冲突碰撞检测
         建筑工程施工期间存在大量立体交叉作业,一旦由于设计不合理或是施工现场秩序混乱,势必造成设备冲突和机械碰撞等问题发生,对工程整体安全性造成影响。冲突碰撞检测具体包括以下方面内容:(1)设备管线冲突和碰撞检测。在大型建筑工程施工现场,往往会存在大量设备管线,并且布置复杂,随着施工进度的不断深入,设备管线难免会存在空间冲突和碰撞,成为施工中安全风险的主要成因之一。通过BIM技术对施工现场进行三维管线综合设计,并预演工程的整体工作流程,从中集中调配管线,一旦发现管线冲突,工作人员则能够立刻发现问题,并在调整后再次检测,直至风险被完全规避为止。(2)机械冲突和碰撞检测。建筑工程项目中需要大型工程设备和机械作为支持,以便于材料的调取和应用,但大型工程设备势必需要宽阔的空间运行,一旦缺乏有效管控,设备之间或是设备与工程建筑物之间出现碰撞,将直接产生安全事故。通过BIM技术的应用,根据机械的几何特征和运行特征,构建机械模型,模拟机械运行期间的轨迹,可以有效预知问题和改善施工现场秩序。
         结论
         施工安全管理在建筑施工中具有重要的作用与意义,且在一定程度上对企业效益具有积极作用。伴随城市化进程的加快建筑工程的开展逐渐受到重视,建筑工程施工安全问题的出现会对建筑企业产生严重的影响。BIM技术作为建筑信息技术能够为建筑工程提供安全可靠的建筑信息,促进建筑工程的稳定发展。
         参考文献:
         [1]还红年.建筑工程施工安全管理中BIM技术的应用研究[J].住宅与房地产,2020(06):123.
         [2]吴艺朋.BIM技术在建筑工程施工安全管理中的应用探讨[J].住宅与房地产,2020(03):154.
         [3]龚煜人.论BIM的建筑工程施工安全管理[J].建材与装饰,2020(03):210-211.
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