BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究

2019-11-28张建波

商品与质量 2019年42期

张建波

河北鸿志建筑安装工程有限公司河北保定 071051

1 BIM技术在建筑工程施工安全管理运用中的优势分析

1.1 危险源实时标记管理

在建筑工程施工的过程当中，危险源主要来自于高空坠物、临边洞口的防护、临电用电隐患、外脚手架、大型机械施工等等，这些危险源种类复杂、数量繁多，如果完全依靠人脑记录跟进排查隐患，对工程安全管理人员来说，无疑是一项几乎不可能完成的任务；而如果依赖笔和纸进行记录，在建筑工地又容易出现记录不到位或有纰漏等现象[1]。BIM技术的实时三维建筑模型可以在模型中提前标记所有待布置的存有安全隐患的位置，并且将其需要实施的防护类型进行统计，实施系统化识别管理，更是能模拟表述其防护应达到的要求，让管理者能直观地实时掌握需要尽快处理的部位，并了解防护要求，以此合理安排布置防护任务[1]。

1.2 高危分部工程施工可视化指导

高危性作业无疑是施工人员生命财产安全的最大威胁，例如大型机械的安装，高大模板支模加固，危险性较大的基坑边坡开挖施工等等。传统施工管理一般是完全依靠书面的安全专项施工方案及安全管理人员和施工安装操作人员的经验进行施工作业，针对高危分部分项工程施工安全管理，特别是新技术新材料的施工方法和技术缺乏直观性指导。而BIM技术能精准地把设计图纸转化为三维模型，利用revit、Navisworks等软件模拟施工动画，能给安全管理人员及操作人员带来比传统书面形式的安全专项方案更有效、更直观的施工指导。

1.3 安全隐患消除跟进管理

建筑工程体型庞大、工期长、施工分部分项工程多，安全隐患种类杂、数量多。安全管理人员及施工操作人员在安全隐患排查处理过程中容易发生遗漏。施工过程中安全隐患需要时刻注意并及时跟进处理，而利用BIM技术不仅可以系统地对已建工程部位进行实时地安全隐患识别管理，更是能提前标记出未建工程部位施工后必然存在安全隐患需要防护的位置，从而使安全管理人员不仅能实时对安全隐患进行跟进管理，更能提前做出防范，合理安排人员第一时间消除安全隐患。

2 BIM技术在建筑施工安全管理中的具体应用

2.1 利用BIM技术进行三维碰撞检查

三维碰撞检查是建筑工程重要的组成部分，利用BIM模型的可视化特性对建筑、结构、给排水、机电、消防等各个专业的设计进行空间协调，减少施工中不必要的损失和浪费，优化施工过程，工作人员可以通过碰撞检测修改后的图纸进行施工交底、模拟、加快施工进度、提高施工准确性和安全性[2]。例如，调试塔吊作业半径，检测是否与脚手架等建筑突出部位发生碰撞，从而达到提前预知危险的目的[2]。

2.2 利用BIM技术进行4D仿真模拟

建筑行业的快速发展，建筑规模和数量逐渐增加，建筑工程结构的复杂性越来越高，加大了建筑施工管理的难度。为了切实保障建筑工程施工顺利、有序的进行，需要对施工过程中的每一个环节进行严格的监控，避免出现安全隐患或安全事故，造成经济损失。为确保施工过程顺利进行，采用基于BIM的4D施工动态模拟技术通过反复模拟施工过程，对部分关键节点的施工过程进行模拟并制定多视点的模拟动画，为施工进度、质量及安全管理提供了依据。4D仿真分析技术能够模拟建筑结构在施工过程中不同时段的力学性能和变形状态，为结构安全施工提供保障。将BIM、4D技术和先进的时变结构分析方法结合起来，实现基于BIM的施工过程建筑结构安全性分析与评估，能有效捕捉施工过程中可能存在的危险状态，指导安全维护措施的编制和执行，防止发生安全事故。

2.3 做好现场人员定位与预警工作

BIM技术在建筑施工安全管理中应用，可以有效提升施工场地内的安全性，降低安全事故发生率。通过三维可视化动态监测，可以直观、形象地识别施工现场的危险源，并划分种类，标识危害等级以及发生概率等，为工作人员及安全管理人员提供预警，也为安全措施的制定提供可靠的数据支持[3]。高处坠落事故已成为建筑企业第一杀手，以防坠落管理为例，坠落危险源包括尚未建造的楼梯井、风井、采光井、预留洞口等，通过在BIM模型中的危险源存在部位建立牢固、有效的安全防护栏杆、围栏、盖板等构件模型，并且明确安装和拆卸防护构件的时间和地点，有效识别坠落风险，进行安全预警工作。以深基坑开挖为例，通过对施工过程进行持续监控，以现场地表沉降、管线沉降、建筑物沉降、轴力和桩体测斜等监测点实时采集监测数据，确定危险等级，并用颜色在三维模型中描述其危险程度，与进度数据比照，通过可视化手段在时空上定位报警单元，以及其综合影响区域，防患于未然[3]。