利辛县城市管理监察大队 安徽亳州 236700
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；安全管理体系
基于BIM技术的三维数字设计和“可视化”的多维数字建筑模型可以为建筑师、结构工程师、水暖电工程师以及施工承包商、设备与材料供应商、开发商及最终用户等各环节参与人员提供设计计算、施工模拟、技术分析、运营管理等方面的可视化科学协作平台。
基于BIM技术的虚拟施工兴起是顺应当前建筑业生产现状及发展的需求，特别是对于那些技术难度较大、工艺复杂、交叉作业多、构件尺寸变化多的建设项目更为适用。在《2011—2025年建筑业信息化发展纲要》中，BIM技术被列为“十二五”期间在建筑业推广应用的重要信息技术，要求尽快推进BIM技术从设计阶段向施工阶段及运营阶段的应用延伸。建筑虚拟施工是以工程项目施工图纸为蓝图，以施工技术与组织方案为蓝本，应用BIM、虚拟现实等技术，预先在计算机上对将要进行施工的建筑建造过程进行全尺寸、全方位、全过程的三维数字化模拟，并把属性、时间、技术参数、管理要求等信息维度附加到数字化模型中，形成完整的多维施工模型，真实展现建筑施工步骤，避免建筑设计中“错、漏、碰、缺”现象的发生，能够使设备材料进场、劳动力配置、机械排班等各项工作的安排变得更为合理、有效、经济。而且在施工过程中还可将BIM与数码设备结合起来，实现数字化的实时监控模式。当监控施工现场的人员发现问题时，及时上传管理系统，报告现场问题，更有效地实现数字化管理施工现场。因此，BIM技术作为一种新一代创新性的计算机辅助设计工具成为推动建筑业信息化水平的最大动力和技术保障，前景广阔，备受关注。
1、基于BIM的安全管理体系
保证施工安全的关键是在施工作业前能够正确地识别所有可能导致安全事故发生的危险因素，并有针对性地制定相应的安全防范措施。充分利用BIM的数字化、空间化、定量化、全面化、可操作化、持久化等6大特点，结合相关信息技术，使项目参与者在施工前先进行三维交互式建设施工全过程模拟。在结构清晰，易于使用，通用和项目特有信息兼顾的模拟平台上，项目参与者可以更为准确地辨识潜在的安全隐患，更为直观地分析评估现场施工条件和风险，制定更为合理的安全防范措施，从而改善和提高决策水平。同时，利用BIM技术在施工过程中还可以动态识别现场安全隐患，并及时调整施工方案。
2、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。如图1为BIM技术在建筑工程生命周期中应用过程。
2.1、设计阶段。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。
2.2、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。
2.3、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。
结束语
经济的发展推动了我国建筑行业的发展，它们在面临机遇的同时势必面临竞争和挑战，建筑行业在生产运营过程中，必须将安全生产放在首位。利用BIM技术，将BIM技术投入到建筑施工过程的设计阶段、施工阶段以及运维阶段，只有将BIM技术全面地应用到建筑施工项目的整个施工周期中，才能保障建筑施工项目的安全施工，也才能保证建筑施工项目的质量。但需提出的一点是，BIM技术虽然有诸多优点，也不乏缺点。在BIM技术下，当前大多数建筑施工企业利用BIM技术的便利直接设计工程图纸，减少专业人才和技术人才的投入使用，这一现状无疑会使我国建筑专业设计师面临挑战。同时，大多数建筑企业在应用BIM技术时，没有意识到BIM技术只是辅助工具，混淆了专业人才和BIM技术的地位和价值。建筑企业必须认识到，在建筑施工安全管理过程中，必须坚持专业人才为主导，BIM技术为辅助手段，只有这样，才能更好地发挥BIM技术的作用。
参考文献
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论文作者:马少坤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/8
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