建筑工程施工安全管理中BIM技术的应用研究

朱上安

（惠州市隆生房地产有限公司，广东 惠州 516000）

随着我国现代社会的不断发展，在国民物质基础逐渐夯实的同时，对于建筑工程的需求量逐步提高，为建筑工程领域的发展提供了广阔的空间。但与此同时，由于工程施工中安全管理缺乏有效性而产生的工程事故也屡有发生，对工程企业造成大量经济损失的同时，还会影响社会安定团结。对此，需要在施工过程中通过BIM技术的有效应用，加强安全管理力度，为工程施工提供良好保障。

1 BIM技术概述

BIM技术即建筑信息模型技术，BIM技术涉及建筑学、工程学以及土木工程等多个技术领域，通过建立虚拟的建筑工程三维模型，以数字化技术为依托，为模型提供具有完整性和真实性的建筑工程信息库，其中包括有建筑物构件的几何信息、专业属性、状态信息以及非构件对象的状态信息。在当前我国建筑工程事业的发展中，BIM技术的普及与应用，极大程度提高了建筑工程信息集成化程度，并为建筑工程的相关利益方提供了良好的沟通互动平台，为我国建筑工程事业现代化发展提供技术支持。从实际应用角度来看，在建筑工程设计工作中，BIM技术能够将建筑的各项数据进行整合，通过模型的构建，为设计人员所完成的设计方案进行完美展示，进而有效避免设计误差产生。对于建筑电气设计工作来说，BIM技术同样能够将建筑内部隐蔽工程完整体现，促进设计工作内容可视化、透明化，进而有助于设计人员不断优化完善设计方案。在建筑工程施工安全管理工作中，充分利用BIM的数字化、空间化、定量化、全面化、可操作化等特点，结合相关信息技术，可以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，并以此为基础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。

BIM技术在工程施工期间的主要优势包括两方面内容：（1）BIM技术有助于工程开展前期工作人员加强对工程计划的了解程度，为施工单位进行工作安排提供良好的条件；（2）BIM技术的应用与现代计算机技术和网络技术密不可分，所以计算机技术与网络技术所具备的优势，在建筑工程BIM技术的应用中也能够充分体现，确保各级部门能够无障碍、跨空间沟通，为工程顺利开展提供保障；另外，还能够将资料以数字化形式传输于各利益方，实现对工程整体的监管，以便于促成工程整体质量以及经济效益的提高。

2 BIM技术的特点

2.1 可视性

建筑工程是指对各类房屋建筑及其附属设施的建设和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体，进而满足社会公众的生产、居住、学习、公共活动等方面需求。随着现代社会的需求量逐步提升，建筑工程项目的施工以及现场管理难度也在不断增长，对传统工程安全管理工作提出了新的要求。现代建筑工程具有综合性和复杂性的特点，不仅项目规模较大，而且工程中所涉及的技术、工艺和设备更加多样化，作为工程的必要保障性工作，安全管理工作的重要性日益凸显。而传统安全管理工作中，由于建筑本身规模庞大，因此管理工作的开展势必需要大量人力物力作为基础，一旦工作人员自身水平相对薄弱，就会影响管理工作的有效性。BIM技术的应用，可以将建筑工程的整体布局和结构进行可视性体现，工作人员通过电子设备的简单操作，即可实现对建筑无死角、全方位监管，一旦发现问题，可以及时解决。

2.2 协调性

由于现代建筑工程项目的规模不断扩大，在实际施工中势必需要各级单位相互协调配合，以阶段性形式开展工作，才能实现工程整体建设质量的提高，因此在施工中各级部门和单位的沟通与技术交接尤为重要，一旦在过渡期间双方脱节，势必阻碍工程开展，造成工期延误等问题发生。建筑工程传统沟通协调方式，以图纸作为主要依据，通过各级单位负责人在研讨和会议中所进行的沟通实现工序衔接。但由于纸质材料受到外界因素影响较大，并且容易篡改，或是工作部门之间沟通不畅，都会造成工程无法顺利开展的问题。通过BIM技术的应用，能够将工程实际情况进行数字化记载，并以硬件形式或云端形式加以储存，通过网络技术实现资料的共享和交流，极大程度上提高了各级部门沟通的速度，增强建筑工程开展期间的协调性。BIM技术在建筑工程安全管理工作中的应用优势同样明显，主要在于安全管理工作具有实时性和特殊性的特点，所以需要工作部门和工作人员时刻保持良好的沟通，才能及时发现隐患和解决问题，而通过BIM技术的应用，不仅有助于增强沟通效率，还能够将直观可视的内容进行传输，进而有助于工作人员迅速作出反应，避免损失扩大。

2.3 模拟性

由于建筑工程较为复杂多变，所以在施工期间安全管理工作很难寻求一套方案开展工作，而是需要不断结合行业整体的经验教训，以及现场实际施工情况，不断拓展工作计划和对策，才能有效为工程安全生产提供保障。BIM技术的应用，能够对建筑的所有信息进行整合后，呈现给安全管理工作人员更加立体的空间影响，以便于工作人员随时记录建筑施工期间的潜在问题，并结合对软件的操作，模拟各项解决方案，以实现提前预知和制订应急计划的目标，比如通过BIM技术模拟紧急疏散，可以在不耗费时间与精力的前提下，模拟最佳疏散位置和最短疏散时间，以便于意外突发期间为工作人员的人身安全提供保障，并分析解决故障的最佳方案。

2.4 优化性

建筑工程安全管理工作至关重要，一旦出现安全隐患或事故，不仅对建筑竣工验收环节产生不利影响，更加会造成施工现场产生大量经济损失。BIM技术能够有效将建筑工程的全部安全防护措施、应急设备、疏散通道进行直观展现，并且在工程的不断变化中，还会显示出在应急通道附近是否存在障碍物，以便于工作人员提前排除障碍，并对安全防护设备进行合理布局，以避免故障发生期间因缺乏有效的解决方案而对现场工作人员所产生的威胁。

3 建筑工程施工安全管理中BIM技术的应用

我国建筑工程传统安全管理工作的开展，多数以2D形式为主，工作效率相对较低，通过BIM技术的普及与应用，既可以有效避免传统技术中的弊端，又能够为建筑工程事业提供现代化发展方向，是当前时代下工程安全管理事业的重大突破。通过对传统安全管理工作模式与BIM技术支持下的现代化工作模式进行对比，可以发现，传统工作模式不仅无法体现建筑工程整体的安全指数，而且由于载体的限制，信息相对混乱，容易产生误差，各个施工项目之间的模型共享困难，信息的利用率不高。而BIM技术在安全管理工作的应用中，主要体现在安全管理的准备工作、设计环节、BIM的建立与协调、BIM生成、BIM校对、交付和归档，进而有效提高安全管理工作的全面性和综合性。

3.1 BIM建模技术

在设计阶段应用BIM技术进行建筑、结构、管线设计和建模，在施工环节则可以直接利用设计阶段的信息数据、设计成果和建筑模型根据施工的不同阶段建立模型，进而提高施工安全指导工作效率，节约时间和成本的同时，极大程度提高了项目信息的精确性。设计阶段所采用的BIM技术多数以软件形式为主，并且随着当前时代科学技术的不断进步与发展，BIM技术软件更加趋于完善，比如利用Revit软件所建立的三维模型，可以有效构建三维建筑信息综合模型，展示项目完成时的效果图，包括建筑、结构、管道和机电的信息模型，在施工期间，根据设计模型则可以直接建立数据库，为后期进行事故模拟提供支持。

3.2 4D虚拟施工技术

建筑工程施工中工序错综复杂，所以造成安全隐患和事故发生的因素存在较高的不确定性，为了能够尽可能地掌控施工期间的所有因素，通过4D虚拟施工技术的模拟，可以仿真施工现场，提前发现问题，优化施工方案，对危险区域进行识别和划分，有效降低风险发生的概率。在4D虚拟施工技术的应用中，需要安全管理工作人员将施工现场的技术、设备、材料等各种资源进行全面调查，并按照工序的安排在BIM技术中进行输入，组建完整的施工模型和几何模型，对施工方案进行实时交互模拟。

3.3 冲突碰撞检测

建筑工程施工期间存在大量立体交叉作业，一旦由于设计不合理或是施工现场秩序混乱，势必造成设备冲突和机械碰撞等问题发生，对工程整体安全性造成影响。冲突碰撞检测具体包括以下方面内容：（1）设备管线冲突和碰撞检测。在大型建筑工程施工现场，往往会存在大量设备管线，并且布置复杂，随着施工进度的不断深入，设备管线难免会存在空间冲突和碰撞，成为施工中安全风险的主要成因之一。通过BIM技术对施工现场进行三维管线综合设计，并预演工程的整体工作流程，从中集中调配管线，一旦发现管线冲突，工作人员则能够立刻发现问题，并在调整后再次检测，直至风险被完全规避为止。（2）机械冲突和碰撞检测。建筑工程项目中需要大型工程设备和机械作为支持，以便于材料的调取和应用，但大型工程设备势必需要宽阔的空间运行，一旦缺乏有效管控，设备之间或是设备与工程建筑物之间出现碰撞，将直接产生安全事故。通过BIM技术的应用，根据机械的几何特征和运行特征，构建机械模型，模拟机械运行期间的轨迹，可以有效预知问题和改善施工现场秩序。

4 结束语

建筑工程施工安全管理工作非常重要，所以建筑单位和工作人员应当加强重视程度，提高BIM技术的应用水平，实现自身经济效益增长的同时，为我国建筑工程事业的长期稳定发展提供助力。