徐益军
浙江荣呈建设集团有限公司 浙江省诸暨市 311800
摘要：近年来，经济快速发展，科学技术不断进步，BIM是建筑信息模型的简称，目前在建筑工程领域得到了较广泛的应用。BIM技术通过虚拟的建筑工程三维模型和信息化技术建立能够真实反映实际情况的建筑工程信息库，对建筑工程的实施提供技术支持。使用BIM技术能够实现建筑工程管理的科学性和有效性，从而促进建筑产业的发展。但是BIM技术的应用时间较短，目前还处于技术探索阶段，在实际应用中还有较多的不足之处，若要BIM技术在建筑施工的安全管理工作中发挥更大的优势作用，工程技术人员应根据项目实际情况，制定适合项目的技术应用措施，实现BIM技术与建筑施工管理的有机结合，从而保证建筑工程的顺利实施。
关键词：BIM技术；建筑施工；现场；危险源管理；应用
引言
近年来，随着科学技术的不断发展，BIM技术已经逐渐趋于成熟，且在多个领域中得到了广泛的应用。BIM技术可使整个工程项目在设计、施工和运营阶段都能够有效地配置资源、降低风险、节约施工成本和能源，并使施工过程中的效率大大提升。BIM技术的发展是现代信息技术发展和我国建筑行业快速发展的重要体现，为我国建筑行业发展的道路指明了方向。BIM技术是一种全新的高效的现代化信息技术手段，它的全流程应用，贯穿了整个建筑工程项目施工的过程，极大地提高了建筑施工企业的精细化管理水平，为建筑行业专业人才的培养、专业管理平台的规范、对建筑行业更长远的发展做好了准备。因而在建筑企业的实际发展过程中，要结合时代发展，不断优化创新其施工的技术和工艺，加强施工全过程的管理，全面提升建筑工程的信息化水平。
1高层施工中的主要危险源
建筑工程施工都是在有限空间内进行复杂工序的长周期的建筑活动。加之施工过程中人员与物资的巨大流动性，种种因素不仅极大地增加了施工过程中安全的管理难度，而且为各种安全事故的发生埋下隐患，建筑施工过程中有以下两个最主要的危险源。①高空坠落，高空坠落在建筑施工中的所有伤害事故中的比例中高达50%左右，每年因高空坠落的事故造成的人员和财产损失已成为建筑施工事故损失中最大的来源。由于施工人员违规操作引起的高空坠落事故的原因比例高达90%以上。通过减小高空坠落事故的发生率对减少高层施工事故的发生具有极大的意义。②坍塌事故，高层建筑因其本身巨大的荷载，相比于中低层建筑，无论是在施工过程中还是使用过程中坍塌事故发生率都远高于中低层建筑，而且基本上所有的高层建筑都需要大量的脚手架和模板。而脚手架和模板坍塌也是施工事故发生的重要来源之一，每年因脚手架和模板坍塌造成的人员伤亡已成为继高空坠落之后的主要事故来源之一。减少坍塌事故的发生也能明显减小工地事故的发生频率。
2BIM技术在建筑施工现场危险源管理中的应用探讨
2.1场地资源的优化
①利用BIM三维场布模型的直观性跟可模拟性，将传统的平面场布图以三维形式表现出来，高仿真的表达施工现场的场地布置情况；②利用其直观、易于更改、模拟容错率高的特点，可以尽可能地优化场地资源配置，合理安排施工场地，减少二次搬运，提高成品保护的效果，减少成品保护的资源投入；③利用BIM系列软件带有的场景漫游渲染功能，将三维场地布置不仅以图片的形式输出，更以视频的形式保存。通过此方式，不仅可以直观地展示场地总体的布置情况，还可以将易被遮挡的细节布置直观地表示出来，相比较传统的施工平面布置图有巨大的优势。
2.2施工场地布置管理
使用BIM技术建立施工场地的三维模型，能够有效实现施工场地的整体规划，科学设计工程的物料通道、人员进出场通道、材料加工区、物料堆放区、起重机械通道、垂直运输通道、危险区域等位置，保证施工人员能够在安全环境下施工。建立场地模型后，需要进行施工过程数据信息的收集和整理工作，如车辆和材料的进出场情况、塔吊部署、临时加工场地和临时办公场所的位置规划、行车线路设计等，同时还应做好项目周边环境的考察工作，将收集到的工程信息和数据输入到三维模型中，使构建的三维场地模型能够较真实地反映施工实际情况。同时，项目管理人员应在工程实际情况的基础上，对项目实施进行全过程模拟，预测可能出现的影响工程实施的问题，确保工程现场的平面布置具有合理性和科学性的特点。
2.3施工阶段的碰撞检查应用
在进行结构复杂的大型建筑物施工时，通过利用BIM技术对施工过程中的碰撞进行检查具有很大的优势。采用BIM模型对建筑物的施工工程进行模拟，同时可对模型进行审核，在这个过程中能够发现一些在设计阶段被忽视的问题，这些问题与标准规范并无较大关系，却与专业有很紧密的关系。与传统的碰撞检查方法比，采用BIM技术在施工阶段进行碰撞检查具有以下优势：①通过BIM技术可将所有专业的模型整合在一起，然后对专业本身以及与其他专业之间进行全面的碰撞检查。由于模型是基于建筑物的实际尺寸来搭建的，相比于传统图纸能够将更深层次的问题清楚地展现出来。②能够彻查不同专业之间存在的冲突问题，并将这些问题反馈给相应的专业设计人员，由其对问题进行解决，基本可以将产生的碰撞消除。③可以对管线的定位及标高进行明确的标注，并清楚地将楼层高度分布情况表现出来，能够非常容易地发现在二维平面里难以发现的问题，有效地避免碰撞问题的发生。
2.4高层施工安全危险源的识别与预警
利用BIM和传感器结合，在施工现场的洞口临边，脚手架，塔吊附近三个区域附近安装多个实时传感器并建立BIMNavisworks可视化预警系统。①利用UWB超宽带技术，实现现场作业人员的实时定位，可以将人员实时位置信息及时上传到预警系统中，一旦现场作业人员距离洞口过近，系统经过数据分析确认后，就会触发系统警报和安置在现场的警铃，对系统操作人员和现场作业人员进行警示，提醒作业人员与洞口保持距离，以避免坠落事故发生。②通过在塔吊上安装倾斜仪和载重传感器，实时分析塔吊自身状况及载重变化，将信号实时上传到预警系统中，利用系统分析塔吊的工作状态，在塔吊工作监测过程中，结合UWB技术实现降低塔吊倾覆以及物体打击事故的发生率。③通过对脚手架和模板附近布置传感器，结合UWB技术，实时监测作业人员是否处于设定的危险区域中和脚手架以及模板的工作状态，从而实现降低坍塌事故和物体打击事故发生的几率。
2.5变形预警信息
根据支撑架变形监测数据和BIM模型中的支撑架模型尺寸数据，生成变形预警信息。当支撑架变形监测数据中的一项或者多项的变形值大于或等于预设的第一预警阈值时，可以通过人机交互接口来进行预警信息提示。可以根据人机交互接口的指令显示指定区域内支撑架模型监测点的动态和静态变形值和支撑架沉降量，包括显示相应的距离测量值、坐标和标高，并按照时间轴显示支撑架模型的动态变化过程，以及监测数据二维曲线图的动态变化过程。该技术可实现对高大模板支撑架模型变形监测点自动布置，并结合现场实时反馈的监测值在电脑上直观地反映出支撑架在施工各阶段的变形情况，给出超限值预警，并能根据监测数据预测下一步工程施工时高大模板支撑架及其周边环境的安全，便于各级管理与技术人员对监测数据的管理与分析，进而能较迅速与准确的判定与反馈高大模板支撑架的安全状态，指导施工。
结语
本文通过利用BIM技术及相关软件编制的高层施工预警系统，能够在一定程度上提高高层建筑施工过程的安全管理水平，降低了高层施工中事故发生的概率，减少在高层施工中出现频率最高的三种安全事故的发生次数。同时也利用比较新颖的管理方式，提高现场施工工人和管理人员的安全意识和培养施工人员的安全行为。以BIM为基础的高层预警系统，对于高层施工实现了可视化、实时监测，使施工过程中更加直观、透明，能实现高层施工安全管理水平的更大提升。
参考文献
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