BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考论文_金超海1,叶春义2

BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考论文_金超海1,叶春义2

摘要:随着超高、复杂、异形等建筑物的建造,使施工安全变得更加难以管理,BIM 技术在建筑施工领域被广泛应用,因其具有高度的可视化、动态化、协调性、模拟性等特征而被项目管理人员逐渐接受,在施工安全管理方面也起到了较强的指导作用,与传统安全管理方式不同之处是,它能够让项目管理人员更直观的时时辨识现场危险源,并及时采取对策措施消除事故隐患,防止事故发生。同时,对施工作业人员的安全技术交底、安全告知、安全警示等可由传统的纸面二维图变为云端的三维动态图,能够让施工作业人员时刻了解作业场所的安全注意事项,从而降低事故的发生。

关键词:建筑施工;BIM技术;安全管理

1 BIM技术的概念

BIM 技术是一种可以提高建筑工程项目管理效率和质量的信息化技术,根据该技术搭建的 BIM 模型工程将贯穿工程项目的整个生命周期,其包含的所有阶段和所有方向的信息数据均可被工程项目的所有参与部门提取并利用,所有参与部门也可对 BIM 模型的信息进行更新,这就是建筑工程项目全生命周期的协同管理。同时,BIM 技术基于共享的数字信息化三维模型对建筑工程项目的各个部门各个阶段的数据资源等进行集成,为工程项目各部门协同工作提供了足够的数据基础。

2 BIM 技术的特点

2.1 可视化

可视化即“所见即所得”,对于建筑行业来说,可视化的模型在工程建设中作用非常大,它改变了用传统的二维线条施工图来相互交流和决策的方式,特别是目前层出不穷的复杂异形构造体让参建者更是难以想象,BIM三维模型的出现能够让所有参建者更加清晰明朗的讨论问题。在安全管理方面可以让参建者通过 BIM 三维模型的可视化状态下来辨识工程项目从开始到竣工施工作业中存在的全部风险源,在未施工前制定对策措施,达到预防事故发生的目的。

2.2 协调性

在工程项目施工中经常会出现各专业间信息“不兼容”现象,常因沟通不畅出现盲目施工或发现隐患问题未及时告知相关人员解决,从而使得隐患问题长期出现无法消除,通过 BIM 模型可以让所有参建者在同一云端模型中进行信息交流,一人发出指令所有人都能接收,使安全隐患得到持续关注与及时解决,实现高效协同的现场管理。

2.3动态化

BIM 模型是高度的真实数字信息的集合载体,通过修改某一元素的参数其他关联参数都会随之修改,对于每天一个施工状态的现场,可以每天定时对 BIM 模型时时动态更新然后上传至云端,让管理人员及时分析辨识出新的风险源,并发出相应的安全指令,实现动态化的现场管理。

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2.4模拟性

4D 或 5D 的施工模拟可以使建筑的建造顺序明晰,通过施工模拟与施工方案的结合,能够使设备进场、材料进场、人员分配等各项工作的安排变得更为有序、合理。在施工过程中,可将 BIM 三维模型与无线监控数据相结合,实现数字化的现场监控,使项目各级人员均能在第一时间了解现场的实际情况,并模拟下一道工序中易发生的不良状况。

3基于 BIM 技术的建筑施工安全管理研究

3.1安全识别系统

对于传统的安全管理系统而言,往往都是安全事故发生后,才会进行相关的防护措施,这不仅严重威胁着施工人员的生命财产安全,也极大程度地损害了施工企业的经济效益。而 BIM 系统包含了高层建筑工程施工的各项信息并形成了数字模型,能够有效地识别高层建筑施工中的安全隐患。在 BIM 动态施工模拟过程中,可以对不同的施工阶段或施工区域进行安全级别的划分,并进行系统地安全指数评价,最终通过可视化技术反馈到模型当中,进而利于安全管理部门对这些反馈的安全隐患信息进行预防措施的制定,这样就大大保证了高层建筑施工的安全性。

3.2施工空间规划

在高层建筑施工过程中,由于施工场地的限制,很多施工机械设备、施工材料、施工作业等相互交叉进行,极其容易引发重大的安全事故,不利于高层建筑施工的安全管理。因此,可以运用 BIM技术的空间规划能力,对高层建筑施工空间进行提前的预测以及进行合理的空间规划,通过静态地检查和设计,并制定出有效的施工计划,从而解决了高层建筑施工空间上的相互冲突。同时,也极大地减少了机械设备使用的事故和其他安全事故的发生,提高了安全管理的效率,保障了高层建筑施工的整体安全。

3.3基于 BIM 的数字化安全培训

BIM 提供的信息不仅可以帮助施工管理者解决项目实施中可能出现的问题,而且由于 BIM 具有信息完备性和可视化的特点,将其作为数字化安全培训的数据库,施工人员在这种多维数值模拟环境中认识、学习、掌握,特种工序施工方法、现场用电安全培训以及建筑项目中大型机械使用等,实现不同于传统方式的数字化安全培训。这不仅会提高安全培训的效果,还会提高安全培训的效率,减少因培训低效所产生的不必要的时间成本和资金成本,对于一些复杂的现场施工效果更为显著。

3.4云端安全检查

通过 BIM 360 Glue 的开发与应用,可将创建完毕的三维模型上传至云端,项目管理人员只需携带移动端设备 IPAD 进入现场进行安全检查,对发现隐患问题的位置在模型中找到,通过点击模型中元素打开相机拍摄隐患问题照片,然后载入模型中,并发布隐患问题情况及整改责任人,同时将警示信息关联发送所有管理人员,起到安全隐患人人自查与消除的目的。当隐患问题整改完毕后,整改责任人再通过移动端设备拍摄整改后的照片载入模型,并关联管理人员进行查验,从而达到隐患问题的发现与消除的闭合管理。

3.5危险源辨识

施工项目危险源辨识的是否全面影响着事故发生的可能性,传统的做法是管理人员依据个人经验进行确定危险源的类型和危险程度,因对现场实际的施工环境情况无法最直接的查看而导致危险源辨识漏项不全面。通过 BIM 建模将施工范围内的所有既有环境真实的创建,并与实际工程项目进行融合,让危险源辨识人员更加直观的面对施工环境情况,从不同视角辨识危险源。这样就可更加全面分析出各阶段施工过程中存在的安全问题,并在模型中高亮色调显示出来,以便提醒参建人员施工到某项工序时应当注意的安全事项。

3.6人员定位与预警

施工现场危险源时刻伴随在作业人员的身边,只有远离或者减少接触危险源的时间方可降低人员受伤的可能性。通过对高处坠落、坍塌、触电等危险源的识别,划定红色禁入区域,通过内置于作业人员安全帽内的感应装置实时跟踪定位人员位置的变动。当人员的位置与危险区域的空间距离为零时,可以通过后台控制系统向触碰者发出声光预警信息,告知触碰者远离危险区域,达到预防事故发生效果。

结束语

综上所述,安全目标是建筑工程项目中的重要部分,建筑工程安全管理不仅与项目人员及财产安全相关,同时也直接决定了项目是否能顺利完成。当前我国建筑安全管理中还缺少有效办法,安全管理效果也不理想,安全标准化的提出正为这一问题的解决提供了有效途径。文章构建了建筑安全标准化体系,虽然在一些项目中取得了成功,但是对于建筑工程安全管理来说,还需要进行进一步分研究和探索,加强对项目全过程安全管理体系的研究。

参考文献

[1]樊超.基于BIM技术的高层建筑施工安全管理研究[D].青岛理工大学,2015.

[2]谢斌.BIM技术在房建工程施工中的研究及应用[D].西南交通大学,2015.

[3]尹岩.BIM技术在大型公建项目管理中的应用研究[D].山东大学,2015.

论文作者:金超海1,叶春义2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/18

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