摘要：从保障建筑施工安全角度，基于BIM虚拟施工技术，构建了由资料基础模块、BIM虚拟施工模块以及安全监控模块3部分组成的多维数字化安全管理体系，重点分析了其中的关键环节，包括危害因素识别，危险区域划分，施工空间冲突管理，安全措施制定，实时安全监控、安全评价以及基于BIM的数字化安全培训等。并以防范高处坠落事故为例，介绍其应用。
关键词：信息化；建筑信息模型；建筑工程；虚拟施工；安全管理体系
BIM技术因其具备可视化、动态化、协调性、模拟性等优势特征，其对建筑项目施工安全管理工作具有十分重要的指导作用。相比于以往的建筑施工安全管理，应用BIM技术能够促使项目管理人们能够及时直观的发现施工现场的安全隐患，并及时排查整改安全隐患，确保建筑施工安全。此外，应用BIM技术，项目施工安全管理人员可以借助三维动态进行安全技术交底、安全告知、安全警示等安全教育管理工作，有利于现场施工人员更加形象的了解施工过程的安全操作方法和注意事项。由此可见，研究BIM技术在建筑施工安全管理中应用具有十分重要的意义。
1、BIM技术在建筑施工安全管理中的优势
1.1 可视性
BIM技术的应用可以提升建筑的可视化水平，三维建筑信息模型中包含着建筑全面的物理信息和功能信息，在建筑施工过程中，利用BIM模型，能够方便的提取出所需的信息，这对现场安全布置，各类防护搭设提供了很大的便利。
1.2 模拟化
BIM技术可以对建筑的地质环境、裂缝、沉降等进行模拟，进而对建筑结构采取有效的防护措施，提升建筑的稳定性。BIM为建筑质量安全管理工作提供指导，不同类型建筑系统发挥了各自的建筑运行功能。在建筑项目施工前，BIM可以对存在危险性的工作进行模拟实验，例如深基坑支护施工、脚手架搭设、悬挑架搭设、吊篮施工等，从而确定最佳施工方案。
1.3 优化性
建筑工程项目的建设过程是一个不断完善优化的过程。BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息等，利用BIM模型对建筑物进行可视化展示、协调、模拟以及优化后，从而有利于优化管理决策。
2、BIM技术在建筑施工安全管理中存在的问题
2.1 管理人员的技术水平有待提升
BIM技术在建筑施工安全管理中的应用对施工项目管理人员的专业水平和实践能力都提出了较高的要求，然而，当前建筑企业这方面的人才比较欠缺，一些年龄偏大的安全管理人员思想比较保守，对新技术的应用显得不适应，导致建筑施工安全管理工作受到一定的限制。一些建筑单位重视BIM技术在施工安全管理中的应用，也因企业管理人员专业技术能力的欠缺而深受阻碍。
2.2 建筑现场安全管理技术设备有待提升
BIM技术在欧美发达国家已经很早应用在建筑施工安全管理工作中，并取得了非常不错的应用效果。我国建筑施工安全管理工作的研究起步晚，安全管理工作的投入少，安全管理相关的技术和设备相对落后，安全管理专业人才欠缺，这也导致BIM技术的一些安全管理功能无法发挥其应有的作用。
3、BIM技术在建筑施工安全管理过程中的运用
BIM技术是CAD技术之后又一项在建筑行业领域被广受关注的计算机应用技术，随着BIM技术的推广，它将代替CAD技术在建筑工程行业中普及，并为设计和施工提供使用价值。BIM技术逐渐取代了CAD技术，BIM技术可以将工程项目的规划、设计、施工等流程通过三维模型实现资源共享，在完成三维模型的过程中，BIM技术还可以对整个建筑项目进行预算，预测工程项目实施过程中可能存在的问题及风险性，它的这一功能，为工程设计解决方案提供了参考价值，减少了工程施工过程中可能产生的损失，同时提高了效果，缩短工程流程。由此可知，BIM技术可以运用到整个工程项目的生命周期，即勘察、设计阶段，运行、维护阶段以及改造、拆除等三个阶段。BIM技术可以在工程项目的整个生命周期实现建立模型、共享信息以及应用，保持各个施工单位的协调一致。
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3.1 设计阶段
1）BIM技术可以对工程项目的建筑、结构、设备工程等进行设计，在设计过程中BIM技术建立三维模型，实现每个环节之间的共享。例如设计方按照客户要求完成建筑模型的建立后，可以将建筑模型转交给结构工程师，让结构工程师在原有基础上进一步设计。设计之后，再转交设备设计工程师，工程师将设计数据录入。在这一过程中，每个环节衔接顺畅，且效率较快。在以往的工程项目设计过程中，设计方、结构工程师分属不同的企业或部门，两者由于某些因素的制约难以时时进行交流，因而在进行工程项目设计中，也容易出现意见分歧问题，而BIM技术的引进，为两者建立了沟通桥梁，同时，BIM技术的引进，更让工程项目的设计流程更加的有顺序和规范化。
2）在传统的手绘图纸中，一般需要借助二维软件（autocad）完成工程设计图，二维设计图完成后再导入3Dmax软件进行三位模型构建，这一设计过程不仅浪费时间，更浪费资源。而利用BIM技术可以直接跳过二维图纸设计，利用BIM相关技术直接完成三维模型构建，既节省了时间，又避免重复工作。
3）使用BIM技术软件可以对设计过程中出现的问题进行审核和纠正，也可以自动将三维数据导入各个分析软件中。如对绿色建筑等进行模拟分析。
4）BIM技术能实现快速建立工程模型，预算工程所需要成本，协助工程造价师完成工程的预算、估算等。
总之，在工程项目的设计阶段，应用BIM技术不仅可以规范项目设计流程，简化设计过程，更可以针对设计过程中出现的问题及时纠正，辅助工程造价师对工程进行预算。
3.2 施工阶段
BIM技术完成了三维模型后，对整个工程建筑进行了虚拟构建。虚拟构建建筑最主要的目的是对整个建筑施工过程进行演示，及时发现施工过程中的问题，结合问题及时改进。例如在建筑模拟构建过程中，构件出现问题，特别是各专业之间的碰撞问题，可以及时提出解决方案，并更改设计方案，避免实际施工过程中出现问题，这样的演示方式不仅节省了工程实际施工时间，更节约了成本，短缩了工期。而在传统的工程施工阶段，由于没有引进BIM技术，难以发现工程后期可能存在的施工问题，在正式施工之后，也会出现种种预料不及的问题，这些问题的出现，不仅打乱工程进度，更影响工程项目质量。将BIM技术引进工程项目的施工阶段，可以预示工程施工中可能存在的问题，降低施工事故发生概率。
3.3 运维阶段
BIM技术在工程的运维阶段主要应用在几个方面，第一，有利于建筑管理，增加建筑商业价值。现当代建筑为了满足经济需要楼层建设往往比较高，且每一楼层为了满足不同的需求设计也不同，BIM技术的引进方便对每一楼层进行管理，BIM技术可以模拟再现每一楼层的结构和框架；第二，前期整合信息为后期运维提供保障和支持。在建筑施工前期，利用BIM技术建模后可以保留建筑的相关信息资料，当建筑投入使用之后出现问题，可以使用BIM技术保留的相关信息对建筑进行维护；第三，BIM技术提供和互联网接口。BIM技术需要三维数字设计和工程软件支持，同时它支持和互联网进行连接，BIM技术和互联网连接后可以将建筑结构展示在屏幕中，全面地展示建筑的相关信息；第四，运营过程中利用BIM技术可以获取故障发生在建筑物里面的方位，便于尽快的解决问题。BIM技术不仅具有CAD技术的功能，更具有定位功能，将建筑建设完毕投入使用之后，若出现问题，BIM技术可以快速准确地定位故障点，为故障的处理提供指导。
BIM技术在建筑施工安全管理工作的应用能够降低建筑施工的安全隐患，为施工人员提供安全保障。每一个建筑公司都需要加强安全管理工作的认识，并且充分的发挥出BIM技术的帮助作用。只有这样，才能使我国的建筑行业的发展上升到一个新的层次。
参考文献
[1]张小富,李海涛.基于BIM的建筑全生命周期安全管理研究[J].施工技术,2013,42(22):27-29+65.
[2]张建平,李丁,林佳瑞,颜钢文.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(16):10-17.
论文作者:徐晓峰,,
论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：技术论文; 建筑论文; 安全管理论文; 建筑施工论文; 过程中论文; 模型论文; 工程项目论文; 《城镇建设》2019年10期论文;