基于 BIM技术的建筑施工安全管理研究

基于 BIM技术的建筑施工安全管理研究

郭旭

五大连池市建设工程质量指导站

摘要：建筑业是我国的经济支柱产业之一，对国民经济的发展起着至关重要的作用。并且随着近几年工业化和城镇化建设速度的加快，建筑业的产值和从业人数都在持续增加，但同时建筑工程施工的安全问题也日渐突出，给从业人员的生命财产安全带来了巨大的威胁，给企业和社会也带来了负面影响。由于现在大型建筑工程项目施工工艺复杂、建设周期长，且期间充满了很多不确定因素，加大了施工安全管理难度。传统的安全管理模式，面对建筑技术的飞快发展，已经显得有些滞后，因此需要探索新的施工安全管理模式。而BIM技术的出现，标志着建筑业进入了信息化时代，对建筑业的发展起着巨大的推动作用。

关键词：BIM技术；建筑施工；安全管理

1 建筑工程安全管理原理

1.1 系统原理

系统，是由若干处于一定环境相互作用的部分组合而成，其基本思想是整体性、综合性，要求人们从整体的角度分析解决问题。安全管理过程中，为了达到管理目标的优化，需要应用系统理论进行充分的分析。系统原理在建筑工程施工安全管理中应考虑以下几个因素。1）确保基本安全管理目标的实现。政府部门需要制定有关的强制性安全标准，施工单位也必须编制安全施工组织计划和应急措施，确保建筑工程基本安全管理目标的实现。因为这关系到各参与方的生命财产安全，影响社会和谐稳定。2）建筑工程施工安全管理对实现投资、质量和进度三大目标的促进作用。3）安全管理目标的制定和实际情况相结合。在制定安全管理目标时，要结合项目实际情况和外界环境的影响，避免因目标过高，脱离实际而失去意义。

1.2 PDCA循环原理

PDCA循环，是从实践中得出的基本管理理论，可以应用在各个行业。首先确定管理目标，由管理系统输出重要的信息，输入作用的结果，经过多次信息输出入，对其作用的物体进行可持续的控制，以达到预期目标。在运用此理论时要注意以下几点：1）反馈的信息必须及时、准确，在系统管理中，如果能够及时地获得准确的信息，管理的质量将会大大提高；2）反馈的方法要科学严谨，在管理信息的反馈中，使系统运行的每个环节都要有自己的PDCA循环，经过每次循环都能总结效果、纠正缺点、制定新计划、实施，使管理走向更高层次和水平。

1.3 动态控制原理

由于建筑工程项目建设周期较长，期间包括很多复杂的施工活动，也会涉及很多影响安全生产的要素，而这些不安因素在施工过程中不是固定不变的，因此施工安全管理方案也要根据项目的进展情况及时优化更新，对建筑工程施工活动进行动态管理和控制。根据控制的时间不同可以分为事前、事中和事后控制。1）事前控制要求提前编制可行有效的施工组织设计，制定施工安全管理计划。事前控制包括两个方面：首先是明确安全管理目标和计划，并对安全管理目标和计划进行预先控制；其次是做好安全施工准备工作，对安全生产活动准备工作进行预先控制。2）事中控制是指在施工过程中进行安全控制，包括自我和他人监控两个方面。其中，自我控制是指施工过程中，不同施工活动作业者在相关制度的管理下，进行的自我行为的控制；他人监控是指施工企业和监理单位对施工安全生产活动的监管，而合理的外部监控措施可以促进作业者的自我控制能力，更好的达到安全控制效果。3）事后控制是对安全施工活动结果的评价以及偏差的纠正。由于建筑工程项目施工技术复杂，建设周期较长，施工过程中可能会出现一些无法预料的影响项目目标实现的因素，这些因素会导致实际值和目标值出现较大偏差，使项目施工过程中出现安全隐患。需要分析偏差出现的原因，纠正可能导致安全事故的偏差，使施工活动处于安全受控状态。

2 BIM 技术在建筑施工安全管理中的应用

2.1 基础资料收集与整理

这一部分的工作主要是基于BIM技术的前期工作，这些前期工作主要包括现状建模、场地分析、成本测算、不同阶段策划、施工安全规划编制、安全策划等方面。其中，现状建模主要是收集到的信息或材料等图纸导入到基于BIM技术的信息化模型系统当中，创建出初步的信息化模型，信息化模型当中的元素包括道路、建筑物、河流、绿化等元素变化情况。依据相应地元素条件标注出区域的用地红线和道路红线，从而生成相应地面积指标。然后在现状模型基础上，依据相应地容积率、绿化率、建筑密度等，实现对不同建筑体块图案的收集与整合。收集整理总图规划、小区道路规划、绿地面积规划、竖向规划、管线综合规划等方面的信息，开展相应地概念设计，从而构建初步的BIM模型。然后再根据相应地项目经纬度，采集太阳以及气候数据，利用BIM模型分析软件实现对气候情况的综合分析，这些项目信息包括日照环境、风环境、热环境、声环境等信息数据收集与评估。同时，在前期基础材料收集与整合阶段，还应当对投资进行相应地估算。由于BIM强大的信息统计功能，可以获取了土建工程量，测算本项目的土建造价，极大地提升估算的准确性。使建筑项目安全管理人员可以看到不同造价方案的优劣，以及其对整个建筑项目安全性的影响，从而避免项目在建设过程中可能出现的财政数据超支现象。还可以利用BIM在投资估算当中数据量，减少造价工程师的计算工作量，从而实现对项目施工方案、风险的全面评估。

2.2 组织开展 BIM 虚拟化施工

（1）BIM施工设计。BIM施工设计主要包括以下几个方面的内容，即参数化设计、可视化设计、可持续设计等。第一，参数化设计。参数化设计主要是基于算法语言以及变量参数的优化，依据相应规则的设定或判断，从而实现对设计方案的动态调整和优化。包括整个施工项目外观造型、控制幕墙单元板块造型、尺寸、公式等，从而实现对幕墙全面分隔以及设计定位。第二，可视化设计。基于3D数字化设计，构建基于BIM模型，从而为项目安全管理员、结构工程师、机电工程师、经营管理团队、研发中心乃至业主等利益相关者提供“模拟与演示”协作管理平台。让各参与方能够准确、全面地了解整个项目安全管理情况、设计方的设计意图，从而让各参与方对整个项目有了着相对统一的理解和掌握，消除理解误差，提升工作效率和水平。通过搭建BIM模型，调整构件的参数，然后可想要设计的任意票高平面，从而极大程度上地节省设计绘图以及调整的时间等信息。（2）基于BIM虚拟施工模型。基于BIM的虚拟施工模型主要可以分为两类部分，第一部分是设计阶段BIM建模技术的应用；当前市场上BIM建模软件相对较多，不同的软件各有自身的功能或特点。在设计阶段主要包方案设计阶段以及初步设计阶段，其中方案设计阶段包括对方案开展评审工作以及对多个方案进行综合比对等。借助BIM模型的可视化管理模型，可以使方案的评审以及多方案的比对更直观。同时3D参数化设计也是BIM建筑设计阶段的重要应用，通过基于传统AUTOCAD技术，通过不同的工程参数来创建、驱动相应地三维建筑模型，这是确保BIM，提升项目设计质量或效率的主要依据。第二部分是施工阶段BIM建模技术的应用。这一阶段内容主要包括BIM项目管理平台搭建、施工图模型搭建、深化设计模型完善、施工图及深化设计阶段模型设计校准报告、碰撞检测、空间优化、结构留洞图、机电综合深化设计管道图、施工支吊架设计安装、幕墙BIM深化设计、内装深化模型、钢结构BIM深化设计等方面。其中BIM项目管理平台要求相关人员对平台进行管理、维护等。

3 结束语

把BIM技术运用在建筑工程项目施工安全管理中可以为项目安全管理提供更多的思路、方法和技术支持，进而提高项目安全管理水平。管理模式的改善可以避免或者减少项目实施过程中的安全事故及其带来的损失，进而促进建筑行业良好的发展，为社会带来经济效益。

参考文献：

线洪鹤. 浅谈建筑施工安全管理工作中BIM技术的运用[J]. 江西建材, 2018(1):238-238.

陈晶晶, 崔蓬勃. 基于BIM技术的施工阶段项目管理研究[J]. 建材与装饰, 2018(2):165-166.