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高层建筑现场施工安全管理应用刍议BIM技术的价值

2020-11-02 198 上传者：管理员

摘要：由于高层建筑体型繁杂、结构类型多样化、施工难度大、参与主体多等特点，在实际工程施工过程中，出现安全事故的几率很大，且一旦发生安全事故均为中特大安全事故，进而给施工与使用双方群体的生命安全和财产安全埋下了巨大的安全隐患，造成不可挽回的损失。鉴于此，文章基于BIM技术特点，针对高层建筑施工过程中可能出现的主要安全问题，将BIM技术的实践策略进行了系统化探讨，为建筑施工企业的发展奠定坚实基础。

关键词：
BIM技术
安全管理
技术应用
高层建筑
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1、建设工程项目安全管理背景

我国的建设业规模庞大，从业人员多，是世界上最大的行业劳动群体，随着国民经济持续稳定的增长，建筑业已经发展为国民经济的重要支柱产业。然而，由于建设工程自身劳动密集、一线作业人员专业技术水平相对较低、参差不齐，且我国建筑业起步较晚，技术水平和管理水平相对落后，加之客观上建设工程施工内容、地点、作业时间、环境等都不相同，特别是设计、施工与运行维护中各关键环节信息反应和交换不及时、不准确的问题造成了施工过程中大量人力物力的浪费和风险的产生，极易导致难以统一协调的情况，从而造成安全事故；为深入开展工程质量安全提升行动，保证工程质量安全，推动建筑业高质量发展，加强建筑业安全管理，近年来，党中央、国务院相继出台了《建筑法》《安全生产法》《建设工程安全生产管理条例》以及《安全生产许可证条例》等，对于促进建筑业施工安全管理工作起到了有力的推动作用，建筑施工安全管理水平有了大幅度提高，安全管理状况得到了很大程度的改善，大大减少了各类安全事故，但安全生产形势仍然十分严峻；高层建筑工程由于规模大、结构复杂、施工难度大、施工周期长、参与主体多等特点，施工过程中发生安全事故的几率很大；当前，高层建筑施工中的安全事故主要表现为触电、高处坠落、物体打击、坍塌、起重械伤害等。传统的安全管理方式主要依靠从业人员的经验对施工现场及过程进行管理，为了减少施工过程中安全事故的发生，有必要有一个更加高效、切实可行的安全集成管理办法对施工项目进行全面、系统的管理。BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，由美国Autodesk公司提出，目的在于帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工直至项目终结，所有的信息都会集合在一个三维模型的信息数据库中，方便查阅。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化型以及可出图性五个重要的特点，利用BIM技术能够有效模拟、发现、排查以及解决建筑施工中的安全隐患，对保证建筑施工的质量和施工人员的人身安全具有重要意义。下面，就基于BIM技术在高层建筑施工安全管理研究，施工安全管理方法，施工空间冲突检查等问题进行探讨。

2、BIM技术运用

BIM技术可通过可视化虚拟模拟施工过程和结果，收集、汇总施工现场有效信息并加以分析，增强施工管理和作业人员对施工现场安全管理的控制能力，较大程度地降低施工安全风险。基于BIM的技术在高层建筑安全生产施工中的应用主要有以下几点：

2.1图纸会审管理

采用BIM技术进行三维图纸会审，直观的将图纸中的问题在施工开始前就予以充分暴露，提升图纸会审工作的质量和效率，针对发现的图纸问题以及复杂部位施工情况提前进行预判，制定解决方案，避免施工安全问题的出现，达到减少安全施工，提高施工质量的目的。

2.2施工场地布置管理

以虚拟三维模型方式对拟施工场地进行整体规划，重点对物料、人员进出场通道、材料加工及堆放区域、起重机械及垂直运输通道、基坑开挖等危险区域等进行研究，确保建筑构件、施工人员在安全有效范围内作业；创建工程场地模型与建筑模型后，收集汇总施工过程中的构件吊装路径、车辆、材料进出现场状况、塔吊布置、临时加工场地、原材料堆放场地、临时办公设施、临时供电供水设施及线路等一系列要素，结合工程周边实际环境，以数据信息的方式挂接到模型中，建立三维的场地平面布置；参照工程进度计划，模拟各个阶段的现场情况，灵活地进行现场平面布置，有效地规避运动中的机俱设备与人员的工作空间冲突，实现现场平面布置安全、合理、高效。

2.3模拟、实时安全施工管理

通过增加技术单元，对施工过程进行可视化管理：

(1）以全真模拟方式，利用BIM模型对提前预判的问题进行分析、整合，使项目管理人员在施工前就清楚下一步要施工的所有内容，明白自己的工作职能及重点和难点，增加过程管理的可预见性。

(2）通过无人机、监控等手段在施工阶段对项目现场进行实时监控，将现场情况如实反映到三维模型并加以分析，第一时间掌握现场的资源使用、占用情况，适时调整施工组织和安全施工方案，把控现场的安全管理，促进施工工程中各工序、工种及时有效沟通，针对性地对施工进度、质量、安全、成本造价等进行综合评估，提前发现问题，解决问题，降低施工现场安全质量事故发生的几率。

2.4可视化交底管理

采用BIM技术进行施工技术交底，将各施工方案、施工步骤、施工工序之间的逻辑关系、各工种、专业交叉施工作业配合情况、特别是重大及专项方案施工情况直观地加以模拟与演示，把隐蔽的、复杂的图纸和方案变为简单的、易于辨识和理解的影像与模型。借助BIM技术的可视化、参数化、智能化特性，进行多专业碰撞检查，或者利用基于BIM技术的4D施工管理，对施工过程进行预模拟，事先采取措施，在降低技术人员、施工人员对施工方案理解难度的同时，进一步确保施工技术交底的可实施性、可操作性，明确阶段性施工安全及质量管理的职责及任务，为后续各项施工作业的顺利实施创造良好条件，增强技术交底的效果，达到精细化施工的目的。

2.5重大危险源的辨识及管理

将施工现场所有的生产要素、环节、生成构件等都绘制在施工BIM模型中。通过安全分析软件基于BIM模型收集数据信息，对施工过程中的重大危险源和环节进行辨识、分析，快速寻找出施工现场存在的重大危险源并且进行标识与统计，直观地将安全死角进行提前排查；根据项目特点、施工安全需求点，结合类似项目及以往施工过程出现的安全问题，汇总本项目实施过程中涉及安全管理的临边洞口、垂直运输、基坑开挖支护、临时用电等一系列具体数据，编制安全管理策划方案，创建安全管理模型，制定切实可行的安全施工解决方案；最终达到对项目进行全过程、全覆盖安全管理的目的。

2.6安全教育和应急处置管理

采用BIM技术对现场管理及施工作业人员进行安全教育，第一结合项目实际特点对现场管理和作业人员进行常规必要的施工安全、消防、救助知识的培训和安全警示教育，根据项目实施情况及时的更新培训的内容，提高被培训者的接受程度，掌握基本的安全常识，降低安全事故发生的概率；第二针对性的对安全操作规程、规范、安全用电、高空作业、垂直运输等进行强制性的要求，进一步强化现场管理及作业人员的安全意识及安全管理责任；第三借助BIM技术优势模拟项目现场突发事件发生时的安全疏散、逃生、救助通道，制定直观有效的应急处置方式，提高现场管理及施工作业人员安全意识及突发事故应急处置能力，最大限度减少人为因素引发的安全事故以及非人为因素突发事件造成的人身伤害和财产损失。

3、结束语

综上所述，BIM技术作为现代建筑信息化的主要构成部分，可将建筑结构中存在的细节问题具象地展现在施工管理和作业人员面前，从而在实现建筑结构可视化效果的基础上，降低工程和结构建设实体之间的差距。其应用在实际建筑施工管理中，不仅可以减少施工中的安全隐患，还能帮助管理人员及时解决施工过程中存在的一系列问题，降低施工企业经济损失、保证最终施工质量、减少施工安全事故发生，对促进建筑行业发展，提高建筑企业综合竞争力，具有重要意义。

参考文献：

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[3]李晓晨.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].居业,2018(09):25+27.

安忠平.刍议BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用[J].科技创新与应用,2020(33):172-173.