基于BIM 技术的建筑安全管理研究

2020-03-08覃安松

工程技术研究 2020年3期

覃安松，张超

（中建五局第三建设有限公司，湖南长沙 410000）

1 BIM 技术在建筑工程安全管理中的特点

1.1 BIM 技术的应用在建筑工程安全管理中具有可视性

对于当前的建筑工程，大部分具有施工面积区域大，参建单位众多，相关设施、材料、机械等涉及广的特点。在进行现场平面布置时，需要综合考虑场地布置问题，以满足现场各参建单位的施工需要。常规的平面布置图，对于一些小的建筑工程还能勉强适应，但对于一些大型的建筑工程，则存在一定的困难。此时采用BIM 技术，能够很好地解决相关问题。根据软件操作的需要，输入相应的数据，利用三维建筑信息模型，能够很好地将各种配套设施、场地分布情况、道路使用情况等，在软件中显现出来，并且都能够准确标注出其所在的位置。对于现场的安全设施布置、安全防护、安全设施配置等，都能够展现到屏幕中，现场安全管理人员可以通过可视化图，快速准确地制定好相应的安全防护方案。BIM 技术的可视化特点，在建筑工程安全管理中具有十分重要的作用，这是一个非常重要的特点，也是优点。

1.2 BIM 技术的应用在建筑工程安全管理中具有可模拟性

建筑工程在施工前，施工企业只能通过图纸或者CAD 软件的二维效果，对建筑工程的施工过程进行研究，而且往往只是根据以往的施工经验，概念性地进行相应的安全预案的制定和确定安全施工方案。这种概念性基本就是一种感官认识，属于传统的建筑工程安全管理模式，只能粗略确定安全施工准备工作、安全施工过程中的要点，安全施工后期可能出现问题。此种方法局限性太强，稍微疏忽或者想不到问题时，就会因为考虑不周全，而造成安全隐患，进而造成安全事故的发生。鉴于此问题，当BIM 技术应用其中时，由于BIM 技术具有可模拟性的特点，在施工前将相应的图纸数据输入到BIM 软件后，通过其特有的功能，可以将整个施工全过程情况，通过科学的模拟，从而提前做好相应的工作，保障建筑工程施工过程中的安全与稳定。例如，吊篮安装、深基坑支护等工作施工时，通过BIM 技术可模拟性的功能，将吊篮安装，展示到屏幕上，安全管理人员通过三维立体的效果，可以很清楚地知晓吊篮安装的布置要点、布置范围，以及布置过程中出现一些安全隐患，从而根据模拟的隐患情况，正确地实施吊篮安装措施，预防吊篮安装违反安全操作规程等出现的安全隐患，预防安全事故的发生。

1.3 BIM 技术的应用中结合VR 技术使用，具有直观性

VR 技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。BIM 技术在建筑工程安全管理中，如果结合VR 技术的应用，能够让现场的施工人员可以直观感受到自己所要从事的建筑工程中安全措施是否合理。使用者只需要带上VR 眼镜便可以在虚拟的建筑工程中进行施工，通过身临其境的感觉，感受建筑工程安全防护的重要性，进而增加自身的防护意识。由此可以很好地保障施工作业人员从思想上真正认识安全隐患存在的可怕性，从而在建筑施工过程中，自觉按照安全防范要求进行施工，进而达到保障建筑工程安全管理的目的。这种直观感受比通过现场的书本安全培训更加有效。所以说，BIM 技术与VR 技术的结合，使建筑工程安全管理更具有直观性，是非常有效的现代化管理特点。

2 BIM 技术在设计阶段的安全管理研究

设计阶段是建筑工程的初始阶段，也是全寿命周期的主要阶段。在这个阶段的建筑安全管理，主要是通过BIM 特有的大数据储存功能，对相应的安全隐患，在设计阶段进行系统的研究和分析，将建筑安全管理在源头进行重点管控。

2.1 在工程设计确定阶段消除和预防安全事故发生

在设计之初，设计人员根据业主的要求，将意向的方案导入BIM 模型中，通过BIM 获取相应的设计参数，然后与BIM 中储存的相应安全风险系数进行比对，由此确定和识别其中的不安全因素；同时采用BIM 软件设计和虚拟施工过程，依据设计检查施工过程中是否存在不安全的隐患，并通过软件的高亮等形式，对设计方案中的不安全因素进行标注，由此来确定方案是否可行。

2.2 在材料选用中进行管理控制

建筑材料是建筑工程施工过程中的主要组成，也是建筑工程施工主要消耗能源。在当前国家大力宣传使用节能减排的政策下，设计人员在考虑新型建材时，往往缺乏对新型材料的安全性能的认识。设计人员在确定相应材料后，根据材料的相应的参数，输入BIM 软件中，通过系统综合比对，对设计中的新型建筑材料进行标注，利用BIM 技术演示建筑材料在不同部位的安全情况，由此确定安全因素，获得新型建筑材料是否满足安全要求。基于此，可以看出，设计阶段通过不同的方法，利用BIM 技术进行安全管理，起到了在设计立项阶段的安全管理的作用，是值得去研究和探讨的。

3 BIM 技术在施工阶段的安全管理研究

施工阶段是建筑工程施工的主要阶段，也是时间最长的阶段，由此所存在的安全问题也是最多的时期。在这个时期的安全管理，由于涉及参建的单位众多，相应的机械设备和施工措施等繁多，所以建设工程各方需要进行综合的管理。

3.1 加强对建筑工程安全管理中人员BIM 技术的应用

BIM 技术是一项新的软件技术，也是建筑工程管理中的现代化软件技术。其不同与其他的建筑工程软件，由于其刚刚进入中国建筑行业，相应的管理应用成为每一个建筑管理人员的一个挑战。但是BIM 技术的应用，已经成为必然，必须勇于面对，才能很好地掌握和运用。而安全管理人员要想在建筑工程安全管理中，利用BIM技术对建筑工程安全管理进行实质性应用，必须求安全管理人员具备BIM 应用的技术，只有这样才能在建筑工程安全管理中，运转BIM 技术进行行之有效的管理，否则就会形同虚设。所以在进行建筑工程施工前，有必要对现场的安全管理人员进行相应的培训和引导，从而保障建筑工程安全管理的实质性效果。

3.2 采取BIM 可视化管理技术进行安全管理

可视化安全管理的前提是通过具有经验的现场施工管理人员，根据自身的安全管理经验，结合工程施工的实际特点和规模，对施工现场的危险隐情进行有效的收集，而后通过BIM 技术对收集的危险隐情信息，在软件中进行可视化演示，通过演示分析危险隐情出现的原因，依据其原因采取相应的对策和预防措施，以此来避免施工过程中出现安全事故。

3.3 利用BIM 技术合理分配施工空间

建筑工程具有空间复杂性，原因是其空间里集中了各种机械设备、不同材料和不同的专业施工作业人员等。由于这种空间复杂性，势必造成工期调配、施工作业安排不合理等因素出现，从而引起各种冲突，进而导致各种安全隐患的出现，造成建筑各方经济的损失。因此有必要根据施工现场的实际情况，提前合理地调配工地资源，实现施工场地空间的合理使用，有效提升施工工期的合理性，减少成本的损失，避免和预防安全事故的发生。BIM 技术可以有效优化各种施工空间，很好地利用空间的价值，避免了各种因素的冲突，方便了安全管理，从而保障了施工过程中各项任务的完成。

3.4 有利于专项方案的安全管理

很多的大型建筑工程或者特殊工程，都需要进行专项专家论证，以此保障专项工程的顺利实施。BIM 技术可以根据自身的特点，通过相应的信息集成输入，确定专项方案的实施过程和管控，有利于对重点工程的安全防护，起到了关键性的作用。例如高层建筑的外脚手架施工过程，由于其属于高层建筑安全防护的标志性工程，在施工前将相关的信息输入BIM 系统，并且设置重点危险源，通过三维展示给每一位参与者，或者通过将BIM与专项施工方案相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程中外脚手架可能出现的各种问题，从而达到外脚手架专项方案的正确实施和管理，由此保障外脚手架施工作业人员安全的重要性。

4 BIM 技术在建设工程使用阶段的安全管理研究

使用阶段是建设工程投资获取利益关键阶段，也是建设工程投资者利益最大化的时期。此时期的安全管理，实际是对相应设施的使用安全管理，这也是一个综合性的管理模式。例如消防设施的使用安全管理，如果单纯依靠传统的管理模式进行管理，不仅给人力和财力带来一定量的投入，也给管理者带来一些困难。而BIM 技术的应用，有效解决了实质性的问题。BIM 技术可以通过事先输入的消防系统数据以及管理数据，合成三维可视模式，利用三维可视模式，对建筑物内部的不利点可能随时出现的各种不安定因素进行把控，达到对高层建筑物消防的及时预警、及时救援、及时疏散的有力保障。由此提高了建筑本身安全管理的高效性、准确性，从而有力保障在事故出现前、事故出现中、事故出现后合理安全管理的能力，进而保障建筑工程在使用阶段的安全管理。