BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

王超劲

身份证号：330682199701022013

摘要：在建筑工程建设过程中，施工安全是重中之重，也是建筑企业生产管理的重要组成部分。一般而言，在建筑施工安全管理过程中，通过BIM技术，结合高效使用计算机技术，能够实现建筑工程项目具体模拟化的目标，并呈现出多维、三维立体化的效果，使得整个工程施工能够有序开展，同时还可实现各部门之间的数据信息共享，可使得各种施工技术形成统一的参数，保证工程施工稳步推进，提升工程施工质量。

关键词：BIM技术；建筑施工；安全管理；应用

引言

在土木工程建设实践中，施工质量管理质效和工程施工质量与安全性息息相关。因此，施工团队需对土木工程各个环节进行动态化质量与安全管控。通过有序开展质量控制工作，能够增强施工人员的质量管控意识，合规组织项目质量监测，合理配置企业各项资源，规范应用质检技术等，全面提高工程施工质量。安全管理工作可以规范一线职工的操作行为，管理团队借助完善的质量操控体系，能够有序开展现场施工工作，精准预判施工中存在的机械风险与安全风险等各项风险，制订针对性的安全防控方案，从而大幅提高土木工程施工质量控制与风险防范水平。

1BIM技术概述

BIM技术以信息化为基础，是一种将各类施工信息整合为一体的建筑工程信息技术。与传统的建筑工程施工安全管理相比，应用BIM技术能够大大节省时间和人力成本。当前，国内BIM技术应用还不够成熟，应用成本过高，限制了其在施工安全管理中的应用。BIM技术除了能实现各类信息的共建共享，为建筑工程施工安全管理工作提供必要的信息数据支撑之外，还能帮助工程管理人员对造价信息和工程进度等进行实时动态管理，从而方便建筑企业远程控制每一个工程环节。随着信息技术的快速发展，BIM技术的应用也越来越广泛。

2BIM技术在土木工程中的价值

BIM技术以数字化形式体现建筑的物理与功能性特征，在发达国家工程施工中得到了广泛应用。随着我国城市建设步伐的加快，相关学者与建筑专家等逐步加大了对BIM技术的研究力度。此项技术在复杂性的工程建筑和古典建筑珍贵文物工程施工中发挥着重要作用。

将BIM技术融入土木工程施工中后，有利于提升整体施工准确率。在引入此项技术前，土木工程项目施工方多会以网络规划方式安排相应的操作步骤。随着土木工程施工规模的逐步扩大，传统施工模式的不足逐渐显现。例如，施工人员无法提前预知施工中的突发状况，也不能及时识别工程施工中的关键因素。BIM技术的出现，可辅助施工团队合理解决工程施工中的问题，并以数据系统呈现出施工中的各项变化。此外，土木工程施工团队能够动态掌握施工数据，并结合项目施工目标变化情况，有序调整数据库中的数据信息，使相关管理人员结合自身需要了解项目施工重点，以此推动施工工作顺利进行。

3建筑工程施工安全管理现状

3.1管理人员缺少安全意识

在建筑工程项目开展过程中，需要相关管理人员提高安全监管力度，但由于部分管理人员综合素质较差，不重视施工人员的人身安全，导致施工过程埋下了很多安全隐患。部分建筑企业的高层管理人员也只重视施工质量和施工进度，缺少足够的安全意识，忽略了安全管理的重要性，使施工现场事故率居高不下。

3.2相关法律法规不够完善

虽然我国相关法律规定约束着建筑企业，要求其提高安全管理水平，但由于建筑行业形势较为复杂，且不断发生变化，很多原有的法律规范已经无法适用现有的建筑工程项目。比如，部分建筑施工单位为了更高的经济效益，采取低价竞标的方式。这就导致其在实际的建筑工程项目中会减少工程安全资源的投入，使施工现场频频发生安全事故。

4BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

4.1合理辨识危害因素

在建筑工程施工中开展安全管理时，管理工作者需对潜在因素和各种安全问题加以重视，并采取针对性的处理措施，制定完善的预防体制，以提升建筑工程施工安全管理工作效率和质量。在工程施工管理过程中，应用BIM技术，能够将项目中各种构件数据、施工进度等方面内容逐渐纳入施工安全管理体系。在施工进程规划中，包含各种信息，管理工作者需应用此技术，编制出科学合理的4D模型，进而能够为对各种风险问题提供系统性的辨识分析，例如，随着相关研究的不断深入，提出RFID风险辨识系统观念，并通过合理操作此系统，有效提升项目现场的稳定性和安全性。

4.2合理应用各项质量检测技术

（1）雷达检测技术。在土木工程施工中，雷达检测技术多是依据电磁波和脉冲探测技术获取施工的内在信息。在实际探测环节，探测路径、电磁场强度和波形等会随着介质电性几何形态的变化而变化。为充分赋能雷达检测技术，技术人员可从反射波时间、幅度和波形信息等方面有序确定工程介质结果与分布信息。由于此项技术应用成本较高，土木工程施工企业可结合实际情况确定是否使用。（2）声发射检测技术。在质量检测实践中，声发射技术具有较强的适应性，检测期间的无损性较高。此项技术凭借外部荷载作用力对被测主体执行处理操作，使被测主体形成应力波，并在传感器支撑下探测应力波，有效收集土木工程项目相关质量数据与信息。在质量检测中，将此项技术与物联网技术相融合，可取得较好的检测成效。（3）红外线检测技术。在土木工程施工中，红外线可测定项目中的材料性能，并获得与项目结构相关的数据信息。在应用实践中，红外线检测具有非接触性、检测无损性等诸多特点，可帮助质量管控人员获取相对全面的项目信息，为质量管控工作提供所需的数据信息。

4.3信息化安全教育

施工人员普遍存在对安全教育敷衍态度，随意按照自己的施工经验作业，存在一定的安全隐患性。这对管理是一大挑战，因此必须注重BIM技术和VＲ虚拟现实技术结合进行沉浸式安全教育培训，通过模拟真实场景下的工地高危安全事故，如高处坠落、宿舍火灾、高空坠物、脚手架崩塌、塔吊起重伤害等，通过视觉、听觉、触觉真切感受到不安全操作行为的严重危险和后果，提高施工人员警觉性和安全意识。在施工过程中，人员穿戴与系统连接的数字化设备，与后台管理的对应数据相匹配，将施工人员的具体行为数据纳入后台管理中，及时反馈给相关管理人员，对施工人员的不规范操作进行修正，切实解决施工现场的实际问题，从问题的源头提高施工现场的安全管理，降低事故发生概率。施工单位更要加强现代化信息技术培训，让施工人员和管理人员进行学习，提高建筑施工当中的安全管理效率。

4.4利用BIM技术进行4D仿真模拟

建筑工程的规模不断扩大，数量不断增加，同时其内部结构的复杂性也越来越高，而这大大增加了建筑施工的难度，为了确保建筑工程施工顺利有序进行，需要严格把控其中的每一个环节，以降低安全事故发生率，减少经济损失。在某项目景观提升改造工程中，为了确保施工过程顺利进行，提高施工安全性，可以基于BIM技术的4D施工动态模拟技术，来实现施工过程的反复模拟。相关工作人员可以用BIM技术针对部分关键节点的施工过程进行模拟，并在这一过程中制作多视点的可视化模拟动画，为安全管理工作的开展提供有力依据。4D仿真技术可以结合建筑结构以及建筑过程中不同阶段的力学性能和变形状态，将施工过程模拟出来，相关工作人员需要结合BIM技术、4D技术和视变结构分析方法，针对施工项目的安全性和结构特点进行评估和分析。捕捉施工过程中可能会存在的危险状态，并制定针对性的解决措施，减少安全事故的发生。

4.5仔细核查三维碰撞情况

在建筑工程项目中，施工流程具有复杂性的特征，相关管理工作者需全面了解各项施工中的具体内容。而设计人员需实施各种应对措施，对管线点进行合理预设，防止部件之间出现碰撞的情况。以往，2D施工设计图相对较为笼统，信息效果存在一定的局限性，这就对管线碰撞检测提出了更高的要求。依据实际工程项目状况，应用BIM技术中的可视化功能，可开展三维碰撞检查，使得各项流程设计更加规范化，降低工程施工环节中发生事故的概率，避免出现交叉施工和返工的情况。与此同时，相关作业人员还需有效提升此技术的碰撞效果，对3D结构进行优化调整，实施作业模拟测试等，避免项目建设中出现各种质量和安全问题。例如，将物料吊装、各种车辆驾驶线路、材料堆放场地、基坑作业等各项工序信息上传到BIM模型内，模拟挖掘设备行使情况、吊装设备搭设情况等，判断出是否存在空间碰撞的情况，并作为依据，将其贯彻落实到各个施工环节，进而能够及时解决工程施工管理过程中的风险问题。

4.6构建结构质量管控模型

土木工程施工企业可借助BIM技术合理构建结构质量管控模型，从建筑、土木结构和施工等多元视角进行质量与安全管理工作。在构建模型时，单位可从项目建设材料、外观结构等方面进行信息交互与共享，确保资料信息的全面性。在质量管控过程中，结构质量管控模型呈现出实验资料集成性、实验信息更新高速性、数据传输便捷性以及实验数据可视性等诸多优势。通过有序运行质量管控模型，可提高数据信息交互的及时性。

4.7建筑消防安全管理

利用BIM技术，能够集成建筑各种信息，可以立体、直观地展示现场情况，对于建筑消防安全管理十分有利。结合模拟仿真技术，能够更好地模拟火灾现场燃烧情况，包括火焰温度、气体浓度、房间能见度等，分析在设定情况下火灾是如何蔓延的、人员是如何疏散的、疏散出口如何使用更加合理。以模拟结果为依据，不断优化火灾应急疏散方案。当火灾发生时，所有建筑内部人员都能找到最佳逃生通道，获取最佳逃生时间。以BIM技术为基础，结合大数据、云计算、二维码等信息技术，可以更好地进行消防设备运营维护管理，保证在发生火灾时建筑消防系统能够正常及时启动，发挥应有的灭火功能。基于BIM+VR的消防安全教育方式，能够提供沉浸式体验，让人们更加真实地直面火灾现场，切身体会火灾的危险性。

结束语

BIM技术为解决建筑工程安全管理复杂度高、覆盖面不足等难题提供了重要的技术支持，工程安全管理人员可借助模型直观识别危险源，采取可行的安全防护措施，切实提升建筑工程的施工安全性，在安全的环境中有序推进建设进程，打造高质量的建筑工程。

参考文献

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[2]纪晓雨，王利红.基于BIM的高层建筑施工安全预警研究与应用[J].安徽建筑，2021，28（4）：71-72.

[3]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.