摘要：随着BIM信息建筑模型的兴起，为了加速BIM在安全管理中的运用，本文从构建BIM平台数据库、信息采集、信息处理三个层面提出了BIM建筑施工安全管理技术模型，提出了BIM平台数据库的更新机制，信息收集模块与信息处理模块的反馈机制，信息处理模块与BIM平台数据库的调用机制，解释了三大模块的内涵，建设单位、施工单位、设计单位、勘察单位、监理单位五方构建BIM平台数据库，通过先进的智能采集工具结合互联网的信息采集方法构建信息采集模块，将安全目标管理作为模型的信息处理模块，其主要目标实现企业的安全目标管理，通过调用BIM平台数据库中的信息和文件解决实际中潜在的危险、消除隐患和完善安全管理机制。
关键词：BIM；安全管理；信息采集；信息处理
Application of BIM in Construction Safety Management
Abstract：With the rise of BIM information building model, in order to accelerate the application of BIM in security management, this paper proposes the BIM building construction security management technology model from the three levels of BIM platform database, information collection and information processing, and proposes the BIM platform database. The update mechanism, the feedback mechanism of the information collection module and the information processing module, the information processing module and the calling mechanism of the BIM platform database explain the connotation of the three modules, and the construction unit, construction unit, design unit, survey unit, and supervision unit are constructed. BIM platform database, through the advanced intelligent collection tool combined with the Internet information collection method to build the information collection module, the security target management as the model information processing module, its main goal is to achieve the enterprise's security target management, by calling the information in the BIM platform database And documentation to address potential hazards in practice, eliminate potential hazards and improve safety management mechanisms.
Keywords：BIM; Safety management; Information Collection;Information Processing
引言
目前，随着信息技术的发展，传统的建筑施工方法已经慢慢发生了改变，建筑工程的成本、质量、安全、效益、进度等要素联系更加紧密。传统建筑施工安全管理主要由施工方控制，辅以开发商、监理方联合管理，难免出现一些管理方面的漏洞，使得本可以有效避免的安全事故发生。欲使得建筑施工现场安全管理更加完善，亟需将BIM可视化应用到建筑施工安全管理上，利用技术创新，完善建筑施工安全管理的运行机制。
BIM(建筑信息模型)技术，英文全称是Building Information Modeling，是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对于各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，同时在提高生产效率、节约成本和缩短工期发挥着重要作用。所以将BIM技术应用于建筑施工安全管理上，有利于将工程各个节点和多方紧密联系，完善其安全管理体系，在设计阶段使用BIM技术能够有效避免设计中的“错、漏、碰、缺”现象的发生，在施工阶段能够实现数字化管理施工现场。[1]
1 BIM在建筑施工安全领域的研究现状
BIM引入我国的时间虽然不畅，但是业界为了BIM技术在我国建筑业的推广和运用做了大量的工作。我国的BIM研究主要集中在现状分析、障碍分析、施工层面、BIM标准（中国）、BIM技术应用，但是关于BIM技术在施工安全领域的相关研究还没有很深入，本文欲从提高建筑施工管理水平的角度出发，就诸多学者在安全领域下BIM技术的发展展开了细致的研究，拟从BIM技术本质、应用技术路线、架构管理、智能采集技术、相关标准、建筑案例等方面寻求提高建筑施工安全管理的灵感与思维方式。
BIM的本质是，不仅使建筑数字化，而且使建筑过程数字化，并对相关数据进行结构化管理，便于利用信息系统进行处理。[2]诸多学者以及工程师对于如何促进BIM在实际建筑工程中落地展开了研究。高级工程师何关培[3]把施工企业业务分为技术和商务两个板块，考虑不同的影响，根据不同的业务需求以及专业、岗位需求、业主需求设计不同的应用技术路线。北京建筑大学李宏远[4]构建了集成BIM的安全管理技术应用架构，应用BIM技术进行危险源识别及危险区域划分、安全交底及施工现场安全信息化管理、现场平面管理及施工空间冲突管理，实现了施工的全过程管理和控制，提高了施工现场安全管理的水平和效率。天府新区中交国际中心—多维化化虚拟建造[5]借助BIM云分析工具平台摆脱了传统经验论和粗放式的设计推导方式，同时利用智能化工具如Pathfinder等对设计安全及合规性问题如疏散效果等进行精细化模拟比对，值得一提的是项目塔冠大跨钢构基于设计及工程模型进行施工工序模拟，按期完成该重难点标段的施工并实现零事故率。翟越,李楠等人[1]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。虽然诸多学者、工程师对BIM在建筑领域展开了大量的研究，但是将其普遍推广到建筑领域中具有很大的难度，学者张爱琳等人[6]提出虽然我国有关BIM的标准相继出台，然而BIM标准制定尚处于探索阶段，国外有关BIM标准及思想不能很好的与中国建设项目实际特点和需求相结合，各类标准缺乏统一性、完整性等问题。笔者通过阅读大量的文献以及实际的工作经验，如果能够推动BIM技术在建筑施工安全管理方面的应用，能够使得我国建筑业完成信息化变革，建筑业将摆脱传统建筑理论的掣肘，实现智能化，进而与世界技术接轨。
2 BIM建筑施工安全管理模型
传统的建筑施工安全管理，其主要在于企业的安全规章制度、各项建筑施工相关的法律规范、经验丰富的项目安全管理工程师，通过安全检查表、LEC法、安全交底、安全教育等方法对建筑施工进行安全管理。建筑施工安全事故发生的概率并没有得到较好的控制，这给建筑施工安全管理工作提出了一个新的难题，如何提高建筑施工安全管理水平。
BIM技术是实现建筑工程的一种全过程管理和控制的一种技术创新，随着BIM技术运用在诸多建筑工程中，将其成功运用到建筑施工过程中的安全管理有利于降低事故发生的概率。欲构建BIM建筑施工安全管理技术模型，需要丰富的现场经验以及工程安全管理的知识储备。
2.1 模型构建
笔者从事建筑施工安全管理以来，在总结建筑施工事故起数降低的原因，在于施工企业的管理更加规范化，企业的安全规章制度、相关法律制度欲加完善，企业领导更加重视施工安全，工人的安全意识提高，施工环境明显改善，等一系列因素耦合的结果。笔者以为信息交互共享是实现有效安全管理的非常重要的一环，上述各种因素之间的联系纽带就是信息的交互共享。传统的信息交互共享比如说纸质文件的传达、入职的现场安全教育、作业之前的安全交底、实际作业中的安全检查等虽然能够将信息传达到施工各方，但是目前有着更加先进的信息交互共享途径，比如数据库、云平台、大数据等。所以模型的构建应该更加注重信息的交互共享，这样才能有效地提高建筑施工的安全管理水平。
BIM技术的核心是实现信息交互共享。建立好工程安全管理与各阶段的信息交互共享关系，是做好建筑施工安全管理的关键。笔者在建筑业从事安全管理，总结工程安全管理可分为两个重点：一是施工安全监管，二是安全目标管理。施工安全监管在于发现建筑企业安全管理体系的漏洞、作业环境中的危险源、人员的不安全操作、设备的不安全状态灯。安全目标管理的目标在于治理，解决施工安全监管过程中大仙的各种问题。
在这样的基础上，针对建筑施工的特点以及建筑项目的全生命周期，将建筑施工安全管理分为三大模块：BIM平台数据库、信息采集、信息处理。技术模型如图1所示。
图1 建筑施工安全管理模型
传统的建筑施工安全管理主要集中在施工单位的项目建设之中，显而易见，新时期下，基于BIM技术的安全管理需要多方配合，设计单位、建设单位、勘察单位、施工单位、监理单位以及其他单位组建BIM平台数据库模块。信息采集模块的关键在于信息采集的方法，其主要有两种方法，一为传统的信息采集，二位基于BIM技术下的集中式信息采集方法。信息处理模块是指对信息采集得到的施工安全隐患进行处理，实现施工企业制定的安全目标，进而保障人员安全、设备安全以及生态安全。
2.2 模型运行机制
BIM平台的更新机制，BIM数据库不是一成不变的，是随着建筑项目的进度不断更新的，项目初期。形成初期BIM平台数据库，在项目开展的各个时期。通过信息采集将施工现场的各项数据实时更新，信息采集将一直伴随着项目的全生命周期。BIM平台数据库的调用机制，信息处理调用BIM平台数据库中的文件以及信息、经验、方法解决信息采集反应的问题以及BIM原始数据库反应的问题，以达到企业的安全目标，保障人员、设备、生态的安全问题。信息采集与信息处理的反馈机制，是指信息处理模块不断形成日志文件纳入信息采集模块，其中的日志文件可以是隐患处理的进展、处理隐患的解决方案、类似事故的处理经验。基于上次，笔者基于这三大模块间的运行机制针对施工现场危险的处理模式如图2所示。
图2 施工现场危险处理模式
3 BIM建筑施工安全模型的内涵
3.1 BIM平台数据库模块的内涵
BIM平台数据库，是由建设单位、施工单位、监理单位、设计单位以及勘察单位五方构建而成。在设计阶段，首先由设计单位、建设单位以及勘察单位构建BIM平台，三方前往施工现场勘察地质信息，将与建筑施工相关的信息收集到BIM平台数据库，设计单位利用BIM平台建模的功能，利用勘察单位提供的资料（如地标图纸、坐标资料）导入Revit完成场地平面设计，再继续完成建筑、结构、水暖通、消防设计，在BIM建筑施工安全这个层面上设计单位在利用各方单位提供的数据资料完成BIM建模，通过VR等技术模拟施工，由于在实际施工中容易发生施工作业面冲突，可用通过模拟施工得到施工碰撞模拟分析，即可在设计阶段控制安全隐患，减少实际施工过程中事故发生的概率。此外，通过模拟施工，还可以实现安全风险识别、危险区域划分、计算风险发生的时间、评估危险等级以及制定相对应的措施。
3.2信息采集模块的内涵
信息采集模块下信息采集的方法主要有两种，一种是传统的信息采集方法，第二种是基于BIM的集中式的信息采集方法。尽管目前来说信息采集工具更加智能化、可视化、时效性，传统的信息采集方法还不能舍弃，依然要靠经验丰富的安全工程师、安全专家以及安全工作人员对实际施工过程的隐患进行排查。第二种基于BIM的集中式信息采集方法，是指利用智能采集工具等物联网技术采集施工现场实时数据，结合互联网构建数字化监控平台。如针对施工现场安全监控自动化与信息化水平不高，参建方介入度低，信息沟通不畅、利用率低下的问题，仲青、苏振民等人[7]基于RFID与BIM集成构建施工现场安全监控系统，实现了施工现场的可视化、信息智能化，促进了多方协同参与的安全监控体系。刘文青[8]引入GPS定位技术和UWB定位技术分别对施工现场室外目标和室内目标进行定位，并提出了适用于施工现场的综合定位方法，并且利用Unity软件平台将BIM技术和定位技术集成起来，为施工事故预警原型系统的构建提供技术支持。
3.3信息处理模块的内涵
信息处理模块主要是调用BIM平台数据库的方法、方案以及经验解决发现的问题，只要是实现企业安全目标管理，即保障人员、设备以及环境的安全。通过解决BIM施工模拟中发现的未能通过设计手段解决的施工现场安全隐患、以及施工层面具有不可接受性风险的工序、实时监控发现的不安全隐患，完成企业制定的安全目标，在处理问题的同时，也应该注意主次问题，即将人员安全目标管理放在安全目标管理的首要位置，再者是注意生态安全，在这两者考虑好的情况下，保护设备安全。这三者的安全管理相互关联，生态安全、设备安全的目标在于保障人员安全，设备安全以及人员安全是生态安全的保障，生态安全和人员安全是生态安全的保障。
4结论与展望
将BIM技术运用到建筑施工安全领域，将提高建筑施工安全管理的水平，对于BIM技术在现代建筑工程中的运用起到促进作用。将BIM技术运用到整个建筑建设工程是一个巨系统，作为其中的一个分系统，如何具有前瞻性落实好基于BIM技术的建筑施工安全管理领域，关系到企业安全在建筑智能化发挥其应用的作用，引领行业安全智能化变革。当然，由于BIM技术在建筑业发展尚未成熟，没有得到普遍适用，这给从事建筑施工安全管理的工作者提出了新的挑战，作为从事安全管理的人员需要学习掌握BIM技术的应用技巧，将BIM技术落地于施工安全管理中，提高施工现场的安全管理水平，强化施工质量，在未来建筑智能化建设发展中开辟新的高度。
参考文献
[1]翟越,李楠,艾晓芹,何薇.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究[J].施工技术,2015,44(12):81-83.
[2]马智亮,蔡诗瑶. 基于BIM的建筑施工智能化[J]. 施工技术,2018,47(06):70-72+83.
[3]何关培.施工企业BIM应用技术路线分析[J].工程管理学报,2014,28(02):1-5.
[4]李宏远.基于BIM技术的建筑工程安全管理研究[J].价值工程,2018,37(11):1-4.
[5]马智亮,蔡诗瑶. 基于BIM的建筑施工智能化[J]. 施工技术,2018,47(06):70-72+83.
[6]张爱琳,闫泽文,惠之瑶.我国建筑业BIM技术研究文献综述[J].基建管理优化,2018,30(03):2-8.
[7]仲青,苏振民,佘小颉.基于RFID与BIM集成的施工现场安全监控系统构建[J].建筑经济,2014,35(10):35-39.
[8]刘文平. 基于BIM与定位技术的施工事故预警机制研究[D].清华大学,2015.
论文作者:何小川,邓崎嵘
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签：安全管理论文; 建筑施工论文; 技术论文; 信息采集论文; 信息论文; 模块论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第32期论文;