BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用研究

2021-12-23云南地矿建设工程有限责任公司

门窗 2021年3期

张林云南地矿建设工程有限责任公司

1 前言

BIM技术属于一种新型的项目技术，不仅可以实现对项目全过程的管理，还可以对不同的数据信息进行有效处理。这种技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用，可以及时发现其中的安全问题，优化管理流程，实现对此施工项目的全过程管理，从而为我国建筑行业在社会中的稳定发展提供条件。

2 BIM技术在高层建筑施工中的应用现状

我国建筑设备和管理方案已经在新时代下得到了完善和创新，但是在一些特殊和复杂的建设中还是存在一定的安全问题。特别是在我国城市化进程高速发展的背景，高层建筑项目越来越多，其中的基础设备规模也越来越大。因此，21世纪，要想提高我国建筑业在市场竞争中的核心力，需要完善管理机制，加强对不同先进技术的有效应用，分析建筑业在发展中所存在的危险。

相关资料显示[1]，我国在2016年，共发生了房屋工程安全事故634起，高层建筑施工中的安全施工更多，并且即使是在产业不断扩大以及相关管理制度不断完善的今天，在具体的施工中还是存在安全事故，要想解决此问题，需要加强对安全管理，实现对BIM技术的有效应用。可以说BIM技术是一项为工程建设领域所打造的数据化技术，它可以对各方各技术的信息进行整合，然后在此基础上建立建筑信息模型，将简单数字信息进行整合，让其可以形成反映建筑的真实信息。

同时，此技术在建筑行业中的应用，还能够实现信息之间的共享，为建筑单位和安全管理人员提供更准确的数据信息，以此做出更完善的项目的决策，加强对其中成本的有效控制，实现资源利用地最大化。

3 BIM技术的主要特点

要想保证BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中应用的有效性，需要对此技术的特点进行分析。

①BIM的建筑信息模型，可以实现建筑整个过程的可视化，所以不管是项目的设计，还是施工建造过程中的沟通交流等一般都是在可视的状态下完成的。

②一体化。BIM技术是贯穿于施工和安全管理等工作中的一种技术方式，可以以计算机三维模型为数据库的技术核心，然后在此基础上整合全寿命周期中的相关信息，实现对整个建筑过程的一体化管理。

③BIM技术可以通过对工程对象特点的分析，然后应用3D几何信息和拓扑关系的描述，让其中的信息更完善。BIM技术还可以通过对参数的调整，反映不同构件间的关系的，调整参数值，实现对新模型的建立和分析。

4 BIM技术下的高层建筑施工安全管理模型

4.1 安全管理模型

要想在BIM技术的基础上，实现对高层建筑施工中的信息和内容进行全面管理，需要建立安全模型，实现对不同模型的分级。

首先是数据层。在此层中，要明确其中的数据源，主要是来自设计阶段，并由建模软件所创建的BIM参数化模型。还需要对其中的使用进度计划软件进行编制，实现对进度信息的整合，对危险源进行分类和识别。

其次是模型层。在对这个模型进行分析时，发现其主要包括的施工阶段信息的具体应用，如动态施工模拟等。可以通过BIM施工管理系统的应用，让复杂项目信息和参数更加简单，为工作人员的审阅和漫游提供便利，实现动态信息的可视化。

最后为应用层。其主要功能是对动态施工的模拟和危险源识别等内容进行总结，然后在此基础上完善施工安全的管理方案，从而减少其他因素对施工过程的影响。

4.2 建筑物BIM模型

这种模型一般是通过BIM建模进行疏散分析的，可以将模型更好地导入到专业的分析软件中，然后通过对各类不同人群综合能的设置，更加准确地模拟整个建筑物在紧急情况下的疏散情况，完善高层建筑现场施工安全管理流程，预先设置有效的疏散方案。此外，这种模型还能够通过模拟结果，对BIM模型进行简化。

在此过程中，技术人员还可以根据已经导入的三维模型，对相关的安全管理方案进行全面分析，主要目的是确定在紧急情况下，疏散方案可以有效实施，并且有紧急情况发生的时候，建筑中的工作人员能够就近找到合理的安全疏散出口。此外，在对其进行疏散的时候，还需要考虑到建筑中的疏散指示，让相关的人员可以按照引导方向逃离。还需要设置不同区域的人员峰值，然后在此基础上直观地驱逐区域中的设置人员，从而不断降低安全事故的发生率。

5 BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用

5.1 开展施工检查工作

现如今，我国高层建筑项目越来越多，但是由于其中所涉及的内容多，施工环境复杂，所以需要加强现场施工安全管理的力度，加强对BIM技术地有效应用，可以结合设计环节的具体内容积极开展严格的检查工作。同时，技术人员还可以使用BIM技术对不同的施工环节进行提前模拟，让其中的各项数据都可以得到具体化，优化各个实际操作环节的流程，进而保证施工检查的有效性和安全性。

例如，某个工程项目可以结合现场的实际情况，结合理论和实际内容的结合，然后实施以下措施，对高层建筑施工人员的坠落进行预警，将项目的平面图输入到Revit软件中，然后在此基础上建立三维BIM模型。

在此过程中，需要明确网站上的所有实时信息以及预警信息都会反映在BIM模型中，可以结合其中的具体内容，输入不同工人的射频识别标签资料，然后在此基础上设定每个工人的相应权限，让他们在安全范围内完成施工。现场的各危险施工区域还需要设置射频识别天线等设备，主要目的是确保此信号可以覆盖在此区域中，从而保障施工检查工作的顺利进行。

5.2 实现对场地的立体规划

在应用BIM技术规划高层建筑现场施工场地的过程中，为了保证日后施工的安全性，需要对新建筑物周围的建筑空间和位置数据等进行测量，然后运用BIM技术，对其中的不同信息进行综合性集合，创建一个完善的三维模型。相关的项目决策工作人员还要依据三维的模型，对不同的建筑物立体空间和位置进行合理布置，结合施工具体顺序，对有限场地进行更规范化。在此过程中，需要尽量避免对其他的建筑流程带来影响[2]。

由于CAD平面图不能对各建筑物的空间位置进行判断，这会导致安全距离不合格，所以需要对其进行重复多次的搬运，从而保证施工材料应用的稳定性。

5.3 准确识别施工安全管理中的危险因素

由于高层建筑现场施工的难度大，内容的多，要想保证安全管理制度在其中的有效实施，预防其他因素对施工安全的影响，需要对不同的危险因素进行提前控制和识别，然后在此基础建立安全管理方案。此外，在BIM技术下，其中存在不同的建筑施工安全管理信息，并且不同体系中也包含了各种信息，如建筑的构件信息和施工进度的等。

为了实现对这些信息的综合性管理，更好地识别危险源，需要运用4D模型将其进行立体呈现，帮助施工人员可以及时发现施工中可能存在的危险隐患，结合不同的危险源，采取相应的措施对其进行处理，预防安全事故的发生。

例如，在对危险识别系统进行应用时，需要加强其与射频识别技术的有效结合，只有这样才可以及时发现建筑施工现场中的风险因素，对其进行预先识别，然后提前采取应对措施对其进行处理。

5.4 建立施工安全监控机制

BIM技术平台不仅可以对施工现场中的数据信息进行整合，还可以建立模拟施工模型，在基础上，通过对频率较高的智能监控技术的应用，实现对整个高层建筑工程施工的动态监控，优化管理流程，并且还需要结合监控管理主体的实际情况，完善相关的监督机制，实现对整个施工的安全管理。

在此过程中，多个部门之间需要紧密配合，分析安全管理和施工措施执行的实际情况，然后在全方位监控下，结合不同状况对整个施工管理方案进行调整，从而保证施工安全管理的科学性和有效性。

5.5 加强施工安全教育培训

虽然大部分的建筑施工单位加强了BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用，但是由于一些施工人员的安全意识不强，所以整体的安全管理效果并不好。因此，需要加强施工安全的教育力度，丰富其中的内容。在施工入场前，要熟悉相关的安全须知，规范施工操作人员的行为。

可以应用BIM中的各种数据信息，开展施工安全教育和培训过程，在常规化安全教育的基础，结合不同施工专业的需求，开展具有针对性的安全管理培训，强化工作的安全意识，让每个工作人员都能够认识到自身在施工过程中要注意的安全隐患问题。施工人员还要切身体会到不同的安全隐患，减少安全教育培训时间，降低这部分的资金和精力的投入，以BIM技术为基础，保证安全教育的灵活性，加强施工人员对高层建筑现场施工安全管理工作的重视。

5.6 完善效果评价机制

安全管理是高层建筑工程施工中的主要内容，更是此工程顺利实施的保障。基于此，为了通过施工安全管理的整体效果，加强了对BIM技术的有效应用，在此技术的基础上，完善了效果评价机制。BIM高层建筑模型是目前安全管理工作中的主要动态控制措施，并且技术人员还可以通过对仿真模拟方式的有效应用，在不同的角度对安全检查和动态施工模拟效果进行评价，对其中的危险源进行识别，调整施工安全计划的方案，然后在为施工安全的顺利进行提供保证[3]。

在完善效果评价机制时，还需要加强三维BIM模型和RFID技术地有效相结合，更好地防止施工人员在高处坠落，预防其他安全事故的发生。在此过程中，还可以利用静动态三维模型，结合高层建筑中的特殊疏散模拟特点，对不同的施工阶段进行优化，对其中可能发生的火灾进行预警，强化疏散速度。

此外，还可以在确保施工人员安全性的基础上，通过对施工现场的合理布局，实现对高层建筑整体结构的化，加强对桩基材料和仪器应用情况的评价，然后结合具体的评价结果，有效地利用空间，为建筑工程人员的逃生提供更多的空间和途径，不断优化高层建筑现场施工流程，进一步完善安全管理体系。