BIM技术在建筑施工安全管理中的研究探索

屈德军

摘    要：BIM技术是建筑行业安全管理的一项实用技术，给现代建筑施工安全管理的帮助非常广泛。BIM带来的价值是循序渐进的，其体现在各专业间碰撞检查、成本数据提供、项目基础数据系统部署共享、机电管线综合优化、钢筋翻样数据提供、材料采供数据提供、虚拟漫游、质量、安全风险管理、施工方案模拟优化等数项应用价值。在安全管理上，主要体现在危害因素识别、危险区域划分、施工空间冲突管理、安全措施制定、安全评价、安全监控、基于 BIM 的数据化安全培训等方面。充分认知BIM技术是建筑施工企业能够在一定程度上节约施工企业的建设成本，更能够减少安全事故的发生。因此，学习BIM技术，并应用这项技术势在必行。文中通过分析我国目前BIM 技术在建筑施工安全管理中存在的问题，以及对施工管理中相应运用探索，望能给予相关人员参考。

关键词：BIM技术;建筑施工;安全管理

1  前言

随着建筑行业的不断发展进步，人们越来越关注建筑施工安全，在这样的背景下，很多新的安全管理方式方法应运而生，BIM技术在这些技术中脱颖而出，成为人们普遍认可的施工安全管理的新技术。

2  BIM 技术定义

2.1  定义

BIM 技术指的是建筑信息模型化（Building Information Modeling），即以建筑项目具体信息为基础，建立三维的模型。BIM 技术目前在建筑行业得到比较广泛的运用。BIM技术既能够研究建筑元件数量与性质、建筑的地理位置等要素，采用施工中收集的数据建立数字信息平台，并通过大数据分析，优化结构设计功能。当前的BIM技术有替代传统的平面图纸的趋势，这种以多维形式体现建筑信息的方式是信息现代化的一个产物，在建筑设计和管理环节更为精准，既能够保证建筑项目基础信息的准确性，也能够确保建筑项目建设的质量，提高施工效率，一定程度上降低成本，减少施工中各类异常，降低安全事故的发生率，保障施工的安全。

2.2  BIM 技术特点

BIM 技术是经过特定的基础信息来模拟建筑物中所有真实数据，进而促进建设相关企业更加精确、 高效、安全开展建筑施工。BIM 技术与传统的施工图纸有很大区别，主要体现在可视性、动态性、模拟性、优化性以及预算可控性上。

首先，BIM 模型是建筑建设的所有信息汇合的载体，通过实时动态的更新，将相应的信息上传到云端，并进行三维的展示，为技术人员对数据分析提供帮助，进而判断风险情况，从而对施工现场进行有力的布防，预测风险，完成现场的有效管理。

其次，BIM 技术能够实现建筑各个方面的模拟，通过模拟采取有效的措施进行防护保障，提高建筑的稳固性。进行各种模拟测试，进而将施工程序以及施工方案进行合理的调整，不断完善，对可能出现的情况模拟解决，做出备案。

再次，BIM 技术可了解整个建筑施工的进程及工程预算情况，将各个阶段投入资金情况做成一组参数，供管理人员识别资金投入是否具有合理性，有效控制资金预算，把控整体工程的实施。

3  BIM 技术在建筑施工安全管理中存在的问题

3.1  管理人员技术水平低

BIM是一项技术含量非常高的现代化技术，因此其在安全管理的应用上对操作人员的专业能力以及技术要求是非常高的，而作为在国内发展并没有太长时间的BIM技术来说，真正懂得使用它，运用它的人才仍然处于匮乏的状态。实际上，我国建筑施工安全管理人员相对年龄偏大，对新生事物的接收能力薄弱，因此对于BIM的接受还不够，落后的安全管理方式方法会影响施工安全，阻碍建筑项目的施工。

3.2  安全管理设备落后

BIM 技术在国外的使用已经非常娴熟，但是由于在我国引入较晚，现在使用率偏低。特别在其使用研究上，投入使用新功能的研究处于初级阶段，真正懂得这项技术的人员比较匮乏，导致施工安全管理方面缩手缩脚，不能有效使用，BIM也不能真正发挥它的作用。

4  建筑施工安全管理工作中BIM技术的运用

4.1  建立施工安全指标

BIM 技术在建筑施工安全管理中的第一步是设计、建立施工安全指标，一套系统的安全指标是施工安全良好运营的基础。BIM通过一系列的软件将设计方法从二维转向三维，从线条绘图转向了构件布置，从单纯几何表现转向全信息模型集成等，能够建立误差较小的模型，根据模型的碰撞点，检测功能，并得出碰撞检測报告，及时发现异常数据，提高建立安全指标的效率。建筑项目利用基于Android平台、Revit建模等，通过fuzor建成全专业模型，对项目全专业进行检查、碰撞分析，并对颜色进行查看，迅速对将施工的现场进行调整矫正，进而提高施工安全质量。

4.2  确立防护性能

在建设3D模型时，通过分层模拟、施工设计以及施工和竣工的全程模拟，构建一个完整的工程模拟体系，为确立防护性能提供支持。在实操上，通过BIM分析现场安全系数达到标准后可以开工，这样可以有效地避开施工中可能产生的不良因素的影响。另一方面，BIM技术通过收集分析建筑施工中的包括但不限于天气、地址等因素的影响，对建筑工程项目进行长期追踪研究，进而提出高防护性能的实施方案。BIM技术能够实现建筑工程设计阶段、施工准备阶段、施工阶段以及运行阶段这四个环节的高效有序工作，从技术上保障建筑工程项目的安全。

利用品茗BIM施工策划软件，有效的对施工现场布置合规性分析，脚手架及临边防护安全系数，塔吊碰撞及附着分析，材料用量汇总计算。

4.3  实现对建筑工程的安全检查

在建筑行业中，一直存在着一个比较难处理的问题----建筑的安全检查，纠其原因主要是检查操作查存在一定的危险性，各种检查都会对检查人员的人身安全有影响。而采用BIM 技术进行建筑项目的安全检查，既能够发挥 BIM 技术模拟性和可视化的技术优势，又能利用建筑的信息，制作三维信息影像，通过三维信息的分析就可以检测出存在的安全隐患但不需人员实际进入。由此，施工单位即可根据相关措施解决这些问题，进而减少安全事故的发生。

4.4  用于安全疏散中分析

在一般的的疏散设计中所建立的疏散环境建筑信息不完整，通过BIM软件可以很容易建立起三维可视化模型，能够直接提供疏散过程中所需的施工环境，包括施工项目内部的设施部署、管道设备的安放位置、起火点及周围环境、楼梯及安全通道的位置等，能够在真实的环境中进行三维模拟，验证疏散的可行性。

在建立工程对象的模型时，通过参数化的方式对3D几何模型进行描述，将传统的图形转变为参数模型。通过Naviswork软件能够进行施工过程的动态模拟，能够直观了解不同施工阶段的施工环境。通过实时模型控制，能够利用与其他设备的关联随时提供建筑物当时的动态信息，还能监控人群流动、障碍物位置等。

4.5  运用 BIM技术进行安全培训

众所周知，建筑行业的培训由于其特殊性，很多的培训是需要现场实践演示的，这种培训的成本通常比较高，且很多的培训内容止步于表面，培训效果并不理想。在项目施工以前，通过危险源识别、施工预演（即动态施工模拟）和基于BIM的安全检查，能较为详细地了解建设项目施工阶段的安全状况，将这些安全情况以动画的形式对施工作业人员进行更加深入和具体的安全教育是非常必要的。

BIM技术的出现给安全管理的培训提供了新的思路。它充分利用可视化的是技术优点，不仅能够让参培人员直接了解到施工现场的信息，而且VR动态模型的演示也更容易让大家身临其境，更好地吸收培训内容。通过这种方式的培训实现真正的提升工作人员的安全意识，使他们在施工中更加注意保护自己，降低安全事故的发生率。在安全教育培训的效果同时，减少培训师的工作压力，并减少不必要的成本。

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