BIM技術(shù)對(duì)建筑工程施工安全管理的應(yīng)用

1、BIM技術(shù)對(duì)建筑工程施工平安管理的應(yīng)用 摘要：建筑工程施工是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工作，平安事故頻發(fā)，使得建筑行業(yè)成為我國高危行業(yè)之一，平安問題備受關(guān)注。BIM是一項(xiàng)新興技術(shù)，在建設(shè)工程全周期內(nèi)中發(fā)揮著巨大作用。文章通過分析近年來我國建筑工程施工平安管理現(xiàn)狀，深入探究BIM技術(shù)在建筑工程施工平安管理中應(yīng)用，并提出推進(jìn)BIM技術(shù)在建筑企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中落實(shí)策略，希望能對(duì)建筑行業(yè)的可持續(xù)開展提供借鑒。關(guān)鍵詞：BIM；建筑工程施工；平安管理近年來，在新時(shí)代現(xiàn)代化城市進(jìn)程的持續(xù)加快下，我國建筑行業(yè)也緊跟時(shí)代要求進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。人們生活品質(zhì)提升的同時(shí)對(duì)建筑形態(tài)和功能的要求逐步提高，建筑數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，大體量、異

2、性化建筑在城市中作為地標(biāo)層出疊見。由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、施工環(huán)境不穩(wěn)定、高空作業(yè)多、施工人員技術(shù)和素質(zhì)參差不齊等因素使得建筑工程施工中平安問題受多重不確定因素影響，施工現(xiàn)場(chǎng)平安管理面臨巨大挑戰(zhàn)，平安事故發(fā)生率居高不下。假設(shè)施工中隱藏的平安隱患未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制定相應(yīng)平安管理措施，將導(dǎo)致無法挽回的損失。因此，減少和預(yù)防建筑工程施工中平安事故的發(fā)生成為政府及相關(guān)企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題。BIM技術(shù)也稱建筑信息模型，是指利用建筑工程工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)建立三維信息模型，運(yùn)用數(shù)字化信息技術(shù)搭建共享平臺(tái)，仿真模擬建筑工程在全生命周期中實(shí)施【1】。BIM技術(shù)獨(dú)有的模擬化、可視性、優(yōu)化性、動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)是其在建筑行業(yè)被廣泛推崇

3、的價(jià)值表達(dá)，由于現(xiàn)代建筑較為復(fù)雜，建筑相關(guān)數(shù)據(jù)極多，不依靠科學(xué)技術(shù)及設(shè)備很難集成全部信息，從而造成設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營方面的紕漏。BIM技術(shù)可將整個(gè)工程工程從方案籌劃階段開始直至運(yùn)維階段的全部信息集成與三維模擬數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計(jì)人員、施工單位、運(yùn)維部門及業(yè)主等各方主體可通過BIM建立的共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)工程工程各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)掌控。其中鑒于建設(shè)工程施工平安管理的復(fù)雜性，將BIM技術(shù)應(yīng)用在施工平安管理環(huán)節(jié)，為施工管理人員提供可視化平臺(tái)，對(duì)施工進(jìn)行實(shí)操模擬，彌補(bǔ)施工方案設(shè)計(jì)缺乏，消除平安隱患，進(jìn)而使平安問題得以控制，優(yōu)化傳統(tǒng)平安管理模式，降低管理難度，防止浪費(fèi)人力物力，提高建設(shè)工程效率，確保建設(shè)工程工程質(zhì)量

4、。1建筑施工平安管理現(xiàn)狀2021年-2021年期間我國建筑施工平安事故發(fā)生情況如圖1所示，2021年全國共發(fā)734起施工平安事故，死亡840人，與2021年同期數(shù)據(jù)相比，事故起數(shù)總量增加107起，增長率為17.1%；死亡人數(shù)增加68人，增長率為長8.8%。如下列圖所示，可將趨勢(shì)線分為三階段，第一階段為2021年-2021年期間，此時(shí)我國建筑施工平安事故起數(shù)下降了22.3%，死亡人數(shù)下降了19.2%；第二階段為2021年-2021年，這四年事故發(fā)生量及死亡量略有波動(dòng)；第三階段為2021年-2021年，各增長率較快，事故發(fā)生起數(shù)增加292起，增長率率為66.1%，死亡人數(shù)增加286人，增長率為51

5、.6%，形式較為嚴(yán)峻。通過對(duì)2021年-2021年的數(shù)據(jù)分析得出，我國建筑施工平安事故發(fā)生總量仍然較高，建筑施工平安問題應(yīng)加強(qiáng)管理，建筑企業(yè)及相關(guān)法律法規(guī)應(yīng)不斷完善以保障建筑施工平安生產(chǎn)工作。2021年我國建筑工程施工過程中的主要事故類型及發(fā)生比例如圖2所示：高處墜落、物體打擊、起重傷害、坍塌、機(jī)械傷害、其他傷害【2】等，通過對(duì)相關(guān)工程平安事故案例的研究分析，將原因歸結(jié)為如下內(nèi)容：平安施工意識(shí)薄弱，管理監(jiān)督責(zé)任落實(shí)不到位。建筑行業(yè)平安事故多發(fā)，局部原因歸咎于施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員監(jiān)督力度不夠，以及施工技術(shù)人員的能力和素質(zhì)有待提高。由于國家城鎮(zhèn)化推進(jìn)的原因，大量農(nóng)民工進(jìn)城工作，而建筑工地對(duì)工人要求相對(duì)

6、較低，使得其成為了農(nóng)民工工作選擇之一。但是由于施工現(xiàn)場(chǎng)工人需求量較多，導(dǎo)致管理工作困難，且由于局部施工管理人員對(duì)平安管理工作的無視，管理體制不完善等原因，在工人的培訓(xùn)過程中存在疏忽和徇私舞弊現(xiàn)象，很多施工人員未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)或培訓(xùn)不達(dá)標(biāo)即上崗，存在施工平安知識(shí)盲點(diǎn)，未意識(shí)到平安防護(hù)及操作標(biāo)準(zhǔn)的重要性，在實(shí)際工程施工中可能由于個(gè)人的不當(dāng)操作，使自己和他人生命平安受到極大威脅，造成平安事故的發(fā)生。其次由于現(xiàn)在建筑企業(yè)過多，企業(yè)之間相互競(jìng)爭(zhēng)而降低本錢以中標(biāo)，因此在工程施工階段施工企業(yè)為節(jié)約本錢強(qiáng)行縮短建設(shè)周期，使得現(xiàn)場(chǎng)管理人員在搶工過程中無視平安管理，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的平安隱患未進(jìn)行一一排查并做出預(yù)留措

7、施。多度關(guān)注效益而無視平安責(zé)任意識(shí)，監(jiān)督責(zé)任落實(shí)不到位，致使施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)各類平安問題。平安管理方法落后，先進(jìn)平安施工技術(shù)設(shè)備投入缺乏。目前，很多施工企業(yè)的管理層都具有豐富傳統(tǒng)平安管理經(jīng)驗(yàn)，年齡呈現(xiàn)老齡化特征，傳統(tǒng)平安管理思維根深蒂固，對(duì)新技術(shù)接受能力較弱，整體素質(zhì)和技術(shù)水平低。在信息時(shí)代下，隨著建筑形態(tài)日益多樣化，施工環(huán)境和施工難度愈加復(fù)雜，仍采用傳統(tǒng)的人工觀測(cè)平安管理方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平安管理，或?qū)o法監(jiān)測(cè)應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)所隱蔽的平安問題。因此既會(huì)消耗更多人力物力，而且效率低、平安監(jiān)測(cè)誤差大。其次由于施工企業(yè)為節(jié)約本錢，而減少平安管理投入，縮減先進(jìn)施工設(shè)備和平安監(jiān)測(cè)設(shè)施的開支，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)

8、備缺乏定期維護(hù)檢修。由于當(dāng)前建筑施工難度增加、施工平安管理方法落后和設(shè)備老化使得施工現(xiàn)場(chǎng)平安問題無法得到保障，造成現(xiàn)場(chǎng)平安事故。相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)不完善。建筑行業(yè)平安生產(chǎn)工作落實(shí)不到位與我國建筑業(yè)長期以來形成的"重本錢輕平安"思維觀念有著密切聯(lián)系。雖然國家制定了?中華人民共和國平安生產(chǎn)法?、?建筑工程平安生產(chǎn)管理?xiàng)l例?等相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)準(zhǔn)建筑各方主體的建設(shè)活動(dòng)，但由于建設(shè)過程復(fù)雜多變，相關(guān)制度體系暫時(shí)無法及時(shí)完善以填補(bǔ)原有法律法規(guī)的漏洞，使得建設(shè)各方主體對(duì)相關(guān)法律制度和標(biāo)準(zhǔn)的缺乏之處存在僥幸心理。例如施工單位低價(jià)中標(biāo)，以至在是施工過程中縮減平安支出造成平安事故；工程總承

9、包方違法分包，致使現(xiàn)場(chǎng)平安管理責(zé)任混亂等不標(biāo)準(zhǔn)行為。由此可見，建筑業(yè)相關(guān)法律法規(guī)中局部規(guī)定可操作性差，相關(guān)體系不健全，局部法律法規(guī)還存在著交叉現(xiàn)象模糊不清，使得一些建筑企業(yè)見縫插針。因此建筑業(yè)相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)需要持續(xù)完善來確保建筑企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)操作。2BIM技術(shù)在建筑施工平安管理中的應(yīng)用施工現(xiàn)場(chǎng)平面規(guī)劃布置在工程建設(shè)中至關(guān)重要。建設(shè)工程施工易受地形地貌、周邊環(huán)境和氣候等因素影響，致使施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題和突發(fā)狀況不斷。在不同施工階段，施工場(chǎng)地布置方案受施工要求、綠化、消防、交通運(yùn)輸?shù)纫蛩赜绊懶桁`活變動(dòng)，各因素之間互相聯(lián)動(dòng)、相互影響，致使施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置設(shè)計(jì)方案難度加大，傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)方式難以應(yīng)對(duì)愈加復(fù)雜

10、的施工狀況【3】，導(dǎo)致施工周期延長甚至施工中出現(xiàn)平安問題。BIM技術(shù)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中通過三維模型演示，可在建筑物選址、施工運(yùn)輸通道的鋪設(shè)、臨時(shí)設(shè)施布置、塔吊及腳手架等危險(xiǎn)系數(shù)較大的機(jī)械設(shè)備擺放、水電線路布置如圖3所示等環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用。例如臨時(shí)設(shè)施布置是為保障施工正常運(yùn)行而臨時(shí)搭建的宿舍、材料室、辦公室等建筑物、構(gòu)筑物等，對(duì)施工效率及施工平安有直接影響，利用BIM技術(shù)可對(duì)其搭建位置、平安性進(jìn)行評(píng)估分析，以確保其對(duì)施工起促進(jìn)作用；物料堆放位置要減少二次搬運(yùn)，靠近交通運(yùn)輸線路，利用BIM技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)物料等位置的擺放，以便合理布置物料位置及運(yùn)輸通道；利用BIM技術(shù)檢查腳手架和模板的具體搭接方式，檢

11、驗(yàn)?zāi)_手架與結(jié)構(gòu)之間是否沖突進(jìn)而防止平安問題的發(fā)生；利用BIM技術(shù)提前模擬水電線路預(yù)埋設(shè)，分析評(píng)價(jià)線路設(shè)計(jì)方案是否平安合理，如假設(shè)不滿足要求可在BIM模型中進(jìn)行屢次方案調(diào)整，直至滿足平安規(guī)定。將BIM技術(shù)運(yùn)用在施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置中，可預(yù)先檢驗(yàn)施工方案的缺陷，協(xié)助施工單位評(píng)估施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的平安性，有效改善平面設(shè)計(jì)的缺乏，也對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行可視化管理，防止施工空間沖突，提高平安系數(shù)。面對(duì)日益復(fù)雜的施工環(huán)境，BIM技術(shù)能夠運(yùn)用自身優(yōu)勢(shì)對(duì)建筑工程進(jìn)行全面平安檢查。首先BIM技術(shù)可以對(duì)施工圖紙進(jìn)行逐一審查，排除圖紙?jiān)诜桨冈O(shè)計(jì)過程中存在的缺陷，防止施工過程中出現(xiàn)問題而影響工期以及危及人身平安等。其次通過對(duì)建

12、筑施工環(huán)境、建筑施工方案、施工工序及技術(shù)等大量數(shù)據(jù)的收集和動(dòng)態(tài)模擬進(jìn)行信息分析，利用BIM平安分析軟件發(fā)現(xiàn)識(shí)別施工現(xiàn)場(chǎng)存在的危險(xiǎn)因素及區(qū)域，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)、隔離，并根據(jù)軟件分析結(jié)果對(duì)問題方案進(jìn)行優(yōu)化改良。再者BIM技術(shù)可對(duì)需預(yù)先進(jìn)行防護(hù)的"四口"和"五臨邊"等事故高發(fā)區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以防現(xiàn)場(chǎng)工作人員誤入危險(xiǎn)區(qū)發(fā)生危險(xiǎn)，施工平安管理人員也能有針對(duì)性的開展施工平安管理工作，進(jìn)行事前防護(hù)措施制定。施工現(xiàn)場(chǎng)平安管理工作還可以利用BIM技術(shù)可視化和動(dòng)態(tài)化的特征，進(jìn)行三維碰撞檢查，例如管線碰撞檢查如圖4所示、結(jié)構(gòu)碰撞檢查等。通過Revit、ArchiCAD等軟件建立B

13、IM模型，與碰撞檢查功能插件Navisworks、Fuzor等結(jié)合后，進(jìn)行各版塊間、各版塊內(nèi)部的檢測(cè)，將管線間或者結(jié)構(gòu)中碰撞和沖突處做出標(biāo)記并優(yōu)化。對(duì)建筑工程施工平安隱患進(jìn)行動(dòng)態(tài)管控，保證平安管理時(shí)效性，從根本上確保建筑施工過程的平安性，降低建筑施工平安風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率。建筑工程施工人員的平安教育與培訓(xùn)直接影響到施工現(xiàn)場(chǎng)的平安質(zhì)量。傳統(tǒng)的施工平安培訓(xùn)方式較為古板老化，感知性差，容易使得施工人員產(chǎn)生逆反心理，影響培訓(xùn)效果。隨著科技的進(jìn)步，BIM技術(shù)被引入到施工平安培訓(xùn)中。運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行3D模擬施工操作，為施工人員更為直接地展示施工過程，將不同施工階段中可能存在的平安問題模擬展示在共享平臺(tái)上，引起

14、施工人員對(duì)平安隱患點(diǎn)的高度重視。還通過BIM技術(shù)模擬施工中平安問題出現(xiàn)時(shí)的應(yīng)對(duì)措施，例如平安逃生模擬、平安疏散模擬、平安救助模擬等。且可將BIM技術(shù)與VR等設(shè)備結(jié)合，增添視覺、聽覺等方面感知，且把標(biāo)準(zhǔn)化平安施工流程通過場(chǎng)景模擬更為真實(shí)地教授于施工人員，施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員也可據(jù)此有針對(duì)性的對(duì)施工過程中存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行排查并制定相應(yīng)防范措施。這種方式為建筑工程施工人員教育培訓(xùn)工作提供了一種新穎而有效的途徑，使得教育培訓(xùn)工作變得形象直觀有意義，提高培訓(xùn)人員的積極性，便于施工人員掌握施工平安重點(diǎn)，提升平安施工意識(shí)。3BIM技術(shù)在建筑施工平安管理中的推進(jìn)策略由于BIM技術(shù)是新時(shí)代產(chǎn)物，對(duì)技術(shù)人員水平和設(shè)

15、備要求較高。但很多企業(yè)缺乏對(duì)BIM技術(shù)的深入探究，輕視BIM技能培訓(xùn)，缺乏此方面專業(yè)人才的培養(yǎng)和相應(yīng)設(shè)備的投入，使得BIM技術(shù)在施工平安管理中難以推進(jìn)。因此建筑企業(yè)要從投資收益的長遠(yuǎn)角度看待BIM技術(shù)的引用，增加對(duì)BIM技術(shù)的軟硬件投入，加大BIM專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，制定關(guān)于BIM技術(shù)使用的獎(jiǎng)懲制度，定期舉辦BIM技能大賽，這種方式有利于轉(zhuǎn)變員工對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度，使員工積極主動(dòng)接受BIM技能的學(xué)習(xí)【4】。BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用處于起步階段，要實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的全面推廣，政府部門要加大建筑工程平安施工的宣傳力度，鼓勵(lì)建筑企業(yè)引入新技術(shù)；同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)建筑市場(chǎng)，制定統(tǒng)一制度標(biāo)準(zhǔn)，并在相關(guān)法律制度上采用強(qiáng)制性條例以促進(jìn)新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。BIM體系軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)定期進(jìn)行相關(guān)調(diào)研，了解更多企業(yè)需求，根據(jù)市場(chǎng)需要，不斷開拓創(chuàng)新BIM技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)；同時(shí)當(dāng)前市場(chǎng)相關(guān)軟件功能雜亂，研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)軟件功能進(jìn)行規(guī)整，去其糟粕，完善BIM體系【5】。在多方共同努力下實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)應(yīng)用推廣，推進(jìn)建筑建筑行業(yè)穩(wěn)步開展。4結(jié)論建筑行業(yè)的綠色可持續(xù)開展要順應(yīng)科技開展方向。由上文研究可知，針對(duì)目前我國