建筑工程施工安全管理中BIM技术的运用研究 吴丹

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:吴丹
[导读] 摘要:BIM技术之所以受到广泛应用是因为其模拟施工的性能可以为施工设计图提供真实施工建议,还可以结合建筑施工安全管理的信息资源来形成整体的安全管理系统。
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        摘要:BIM技术之所以受到广泛应用是因为其模拟施工的性能可以为施工设计图提供真实施工建议,还可以结合建筑施工安全管理的信息资源来形成整体的安全管理系统。因此,通过提高BIM技术在建筑工程施工安全管理中的使用,可以确保建筑施工安全。
        关键词:BIM技术;建筑工程;施工安全管理
        引言
        建筑工程施工属于综合性的工作,结构比较复杂,容易产生安全事故,是我国5大高危行业之一,其施工安全问题受到了全社会广泛关注。而BIM技术是新兴的一种技术,在建筑工程安全管理中有着十分重要的作用。基于此,文章主要探讨在建筑工程施工中应用BIM技术的优势,并提出具体的应用措施,以为建筑行业稳定发展作出贡献。
        1BIM技术概述
        BIM也称作建筑信息模型,主要是针对建筑工程项目中所有数据建立三维信息模型,采用数字化信息技术建立共享平台,仿真的建筑工程就会在施工前事先得以实施。BIM技术被广泛应用在建筑行业,主要是因为其不仅具有模拟化、可视化的特点,同时还具有动态化的优点。现代建筑在结构上通常比较复杂,建筑中相关的数据很多,如果不采用先进的科学技术和设备,无法将信息有效地集成,进而给整体规划、施工和运营带来影响。
        2建筑施工安全管理当前状况分析
        2.1缺乏安全意识,责任未能落到实处
        最近几年国内建筑工程安全事故的多发,其中一个原因就是施工现场的安全监督管理力度不够,管理人员缺乏相对较高的综合素质。随着城镇化进程的推进,大量的农民工进城成为建筑工程建设中的一员。为了追求工程进度的快速完成,一部分企业降低了对工程质量的要求,强行缩短工程建设时间,没有将安全管理责任落实到位,造成管理人员的懈怠,安全事故很有可能在这种情况下产生。
        2.2管理方法太过传统,技术设备落后
        现阶段,在建筑行业领域很多企业传统的安全管理经验丰富,然而这些管理经验到现代开始呈现老龄化的趋势,企业管理思维老套不知变通,缺乏新技术的接受能力,使得整体的管理技术水平低下。在这个信息技术发达的时代,建筑形态日益复杂多样,施工难度随之大大加深,若继续采取传统的建筑工程安全管理方式不仅无法保证建筑施工的安全,而且会遗漏很多安全隐患。
        2.3缺乏完善的法律
        建筑工程施工安全管理不到位和国内长期以来根深蒂固的重效益轻安全有关。尽管有相关的法律来规范建筑工程施工安全的管理,但是建筑工程多变的形势使得原有的法律规范不能一直适应新的形势,这就造成了安全管理法律法规内容的漏洞无法被及时填补,让建筑各方主体有了可乘之机。
        3BIM技术在建筑施工安全管理中的应用
        3.1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。


        3.2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。
        3.3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参考。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。
        3.4虚拟应急逃生
        通过BIM技术,建立建筑物三维实体模型,在施工作业过程中,遇到脚手架垮塌、火灾事故、模板支撑体系垮塌等紧急危险状态时,管理人员可以通过指挥动画里虚拟人物进行逃生演练。传统的应急演练都是事先编制预案,按照方案来进行场地准备、人员培训、开展演练活动,这种模式在演练过程中会出现很多不可预见的危险因素,不利于演练活动的开展。而通过BIM的虚拟应急逃生功能则可以避免这个弊端。利用BIM技术可模拟性的特点,搭建施工现场应急演练的场景、设定疏散人员和设置演练障碍物,即可将应急预案的文字说明转换成三维动态的模拟方案,方便查找过程演练的不足,以便及时对预案进行调整,使得演练方案更具有实际的操作性。
        3.5立体安全技术交底
        传统的安全技术交底仅仅是通过一纸文书给施工作业人员进行讲解,起不到好的教育交底效果。通过BIM技术的三维动态交底则可以有效解决这个问题。以脚手架安全技术交底为例,传统的脚手架安全技术交底只能通过CAD图纸标明杆件的间距、尺寸,搭设人员容易出现理解不深、记忆模糊的情况,导致现场落实与交底不一致,埋下安全隐患。通过BIM技术,可以使施工人员立体感受杆件搭设的先后顺序、位置、尺寸要求等,效果更明显。另外,在工程施工前,利用BIM可视化技术提前进行危险源识别、动态施工模拟,做到充分了解施工现场的安全生产情况。在对施工作业人员进行安全技术交底时,可利用BIM可视化技术进行三维动画交底,并且还可以利用BIM技术制作出安全操作规程的动画演示,生成二维码张贴于作业现场,作业人员只需扫码即可实时观看正确的操作流程。通过这种方式,一方面使得管理人员工作量减少;另一方面可以提升施工人员安全意识,起到更好的教育效果。
        结语
        BIM技术属于信息化管理的一种,在建筑行业建设中得到了广泛的应用。建筑施工过程中采用BIM技术,在降低安全隐患的同时安全事故的发生率也大大下降,不仅让管理水平得到提高,同时还使施工效率得到提高,使得成本的管控更合理,有助于推进我国建筑行业的发展。
        参考文献:
        [1]张宇轩.基于BIM技术的施工场地布置优化分析[D].安徽:安徽建筑大学,2019.
        [2]赵雪锋,刘占省.BIM导论[M].武汉:武汉大学出版社,2017.
        [3]付勇攀,王竞超,赵雪锋,等.BIM在叶盛黄河大桥施工安全管理中的应用[J].建筑技术,2017,48(11):1142-1144.
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