基于BIM的建筑工程施工安全管理研究 纪健强

发表时间：2018-11-15T20:14:37.357Z 来源：《基层建设》2018年第28期 作者： 纪健强[导读] 摘要：随着我国建筑业的蓬勃发展，从业人员增加，建筑安全事故频发发生。 中国建筑第八工程局 天津 301709

摘要：随着我国建筑业的蓬勃发展，从业人员增加，建筑安全事故频发发生。BIM技术的发展及在建筑领域全生命周期的广泛应用，有利于提高施工管理水平，改善安全事故频发的现象。文章通过分析国内建筑工程安全事故发生情况以及当前安全管理现状，构建了集成BIM的安全管理应用技术架构，并对其在建筑工程施工阶段的管理应用进行了说明介绍。 关键词：BIM；建筑工程；安全管理

1建筑工程施工安全管理工作存在的缺陷和不足 1.1缺乏施工安全管理意识

通过调查发现，实践经营过程中的建筑施工企业一味的将注意力集中在经济效益的提高上，严重忽视了安全管理工作的重要性。一方面，企业管理者存在侥幸的心理，对于安全施工环境的营造缺乏主动性，甚至不知道安全管理的概念；另外一方面，企业建筑施工人员不注重安全问题，在实际的操作过程中常常出现违规操作的现象，客观上使得潜在的安全隐患数量和规模不断增加，对于整个建筑施工工程的顺利开展来说是很不利的。 1.2缺乏健全安全管理制度

由于对于建筑施工安全管理工作的认识不清，其在制定安全管理制度的时候往往缺乏目的性，或者没有制定相应的安全管理制度，或者制定的安全管理制度不符合企业项目的特点，不具备实际的可操作性，或者形成的安全管理规章制度存在很多不合理的地方，不仅仅起不到安全管理的作用，还产生了大量的企业内部矛盾。 1.3缺乏合理的安全管理投入

安全管理工作的开展，需要耗费大量的人力物力财力，如果在这方面建筑施工企业难以给予其基本的物质保障，将意味着安全管理工作动力源泉的丧失。安全管理投入不足，主要表现在以下几方面：其一，施工企业安全管理设备，工具更新不及时，所使用的多数都是过期的安全设备；其二，安全设备的维护，维修工作不及时，难以做到定期的检查，使得目前的安全设备系统处于瘫痪的状态。 1.4缺乏有效的安全工作监督

对于安全工作管理情况的监督，是保证安全工作管理有效性的关键内容。而在建筑工程施工的过程中，安全管理工作往往处于无序的状态，存在很大的随意性。其主要表现在以下几个方面：其一，特殊施工工序开展的时候，缺乏相对应的监督人员，对于施工人员的安全性保障不足；其二，安全管理工作的有效性评价标准和合理，使得安全管理工作形式化现象严重；其三，安全管理工作往往会受到高层管理者的控制，使得监督工作难以有序的开展。 2 基于BIM技术的安全管理

2.1 集成BIM的安全管理应用技术架构

集成BIM的安全管理，需要考虑组织、过程、信息和系统四要素以及它们之间的关系，结合BIM建模过程，从数据层、模型层、应用层三方面形成安全管理技术架构，保证信息有效传递，避免信息断层、信息割裂的现象出现。建筑信息具有异构、离散、海量、复杂、专业和文档化等特征性，基于BIM技术组件建筑工程安全管理架构体系，可以保证信息无损传递，更好地将建筑相关信息应用于安全管理中，保证施工现场安全管理有序进行。 2.1.1 数据层

施工阶段的工程数据可分为结构化的BIM数据，非结构化的文档数据以及用于表达工程数据创建的组织和过程信息。将BIM数据以标准模式进行转化，如IFC格式，形成标准数据库；合同、招标文件等文件以文档形式进行储存，形成文本数据库，存储于文档管理系统中；施工过程中的组织及信息数据存储于相应数据库中。建筑、结构、幕墙、钢结构等相关数据集成交互，存储于工程管理平台，各专业间进行分享，提取出数据库中的安全信息，对相关信息进行分析，提前做好防范工作。 2.1.2 模型层

通过BIM数据集成平台，形成安全信息模型，根据不同需求，可以根据应用需求生成相应的安全信息子模型，如临边、洞口识别模型，脚手架安全模型，机械设备安全辐射模型等。根据施工需要，向应用层各施工管理专业软件提供模型和数据支持，更好地将模型应用于施工安全管理。 2.1.3 应用层

结合工程管理云平台，将BIM模型连同生产的相关子模型，以及相关施工数据上传到云平台，组成基于BIM的建筑工程安全管理系统，进行施工安全与冲突分析，便于管理人员实时掌握施工现场情况，排查安全隐患，如临边洞口是否有工人逗留，机械覆盖区域是否存在交叉作业等。通过基于BIM的安全管理系统，结合其它施工管理系统，可以更好地对施工现场进行监测管理，利用信息化管理平台，掌握施工现场安全动态以及施工人员施工行进路线，及时消除安全隐患，提供安全保障措施，当工人接近危险源时提醒其远离，确保施工现场安全状态。

2.2 BIM技术在施工安全管理中的应用 2.2.1 危险源识别及危险区域划分

工程施工前，建立以BIM模型为基础的危险源识别体系，根据《重大危险源辨识标准》要求，找出所有潜在危险源，如临边防护、洞口、安全通道等，并在工程项目模型信息中予以标注，在建模过程中用不同的警示颜色表示不同危险源的危险程度。通过建立危险源识别体系，可以非常清晰有效地识别施工现场可能出现的危险因素。

在施工模拟过程中，根据危险源体系识别结果，可以将所有危险源按照事故发生几率和事故产生损失量划分为4个安全事故发生风险区，并采用红、橙、黄、绿4种颜色予以标注，根据危险程度指导施工。如起重机吊臂下方及吊臂覆盖区域标记为红色，起重机运作期间吊臂下方禁止站人，吊臂覆盖区域内施工工序暂停施工。建模及危险源标注完成后，尤其是重大危险源，需在施工现场标识牌处张贴公示，让所有施工参建人员了解到整个施工现场哪些部位存在危险以及危险性大小。

2.2.2 安全交底及施工现场安全信息化管理

传统安全交底模式，只是安全负责人对工人简要说明，可视化程度低，工人接受程度不高，一些危险地段施工应该注意的地方亦做口头说明，工人无法切实感受到施工现场的危险性，也无法直观地感受危险源的存在，施工现场的安全隐患无法在工人脑中形成深刻印象。结合BIM技术，将施工现场中容易发生危险的部位进行标识，将BIM模型导入VR设备中，使用VR设备对工人进行交底，让工人对施工现场所发生的安全事故有一种身临其境的感觉，可以切身感受到施工现场危险源的存在。通过BIM结合VR技术对工人进行交底，工人便可更好地对危险源进行识别，将安全隐患存在点及其危险程度深植脑中，施工时远离或接近危险源时提高警惕。通过VR模拟安全事故发生的场景，可以让工人更清楚地了解到身边的危险，以便了解危险发生时如何应对以及如何进行应急处理，保证自身安全。 2.2.3 现场平面管理及施工空间冲突管理

建筑工程施工现场尤其是城市内新建工程，施工场地狭小，现场施工难度大，大型机械设备不易施展。施工空间随着工程的进展不断变化，会影响工人的工作效率和施工安全，多个工作面交叉施工会带来各项安全隐患，提高安全事故发生的几率。利用BIM模型、信息数据库以及管理平台，对现场作业平面进行分析，包括平面尺寸、构件布置、施工线路分析、各类施工材料堆放、机械布置、临水临电、临时出入口等进行分析，通过可视化模拟工作人员的施工状况，可以形象的看到施工工作面、施工机械、施工材料、构配件等的布置情况，评估施工进展中这些工作空间的可用性、安全性，可以提高大大施工效率，降低施工安全风险。 参考文献：

[1]张乃超.建筑工程施工安全评价体系研究[D].西安理工大学，2010

[2]裴晓丽.基于多源信息融合的建筑施工安全管理研究[D].西安建筑科技大学，2010