摘 要 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。基于此，本文主要探讨BIM技术的钢结构施工安全管理应用。

关键词 钢结构建筑;BIM;施工;管理

引言

钢結构建筑由于其自身重量轻、结构强度高、施工周期短等优势，已经逐步取代了传统钢筋混凝土建筑并得到了较为广泛的运用。然而随着我国钢结构建筑施工技术不断发展，我国大型钢结构施工工艺越来越复杂，相应的施工难度也越来越大，与此同时带来了新的风险和隐患。在此之前许多建筑设计师、工程师都曾在技术层面进行创新，也取得了许多卓越的成效，其中最为有效的是将建筑信息模型（Building Information Model，BIM）技术应用到建筑当中，但尚未完全成熟[1]。

1BIM技术的概述

BIM技术是近几年发展起来的新兴技术，指在建筑过程中对建筑信息进行模型构建。是一种利用信息资料作为基础构建立体模型的数字化技术。将建筑中的各种资料信息用信息化技术进行仿真模拟。这样的技术可以更加清晰地发现建筑施工过程中存在的各种问题，进而保证建筑工程施工的高效率运行。BIM 技术对信息资料收集更为完整，能够使管理效率高幅度提升，进一步推动了各项工作的顺利进行。BIM技术具有信息优化型和模型可视性。利用几何图形和相关物理信息将建筑工程中的各项功能更加直观地展现出来。还可以从模型中直接提取建筑的相关信息。通过对图纸的优化，试验出图纸的完整性，进而确保建筑工程能够安全有效地进行。

2安全管理特性

BIM技术具有很多安全管理上的应用特点，主要可以分为3个主要部分，即模拟化、可视化、动态优化性。就可视化而言，在整个建筑工程安全管理过程中，BIM技术能大大地简化建筑活动的抽象范围，改善不同阶段的可视化能力。这主要得益于技术人员建立的BIM信息化模型呈三维动态，且包含了很多物理参数指标、模块功能等信息，在BIM技术应用期间，技术人员能通过该模型进行相关需求数据的获取，有助于建筑施工现场的组织化安排，各种仪器机械设备的构建;BIM技术具有模拟化特点，其能够实现对周围建筑地质条件、地层、环境裂缝等情形进行分析模拟，为建筑工程活动中的结构位置、高程、形式等提供科学合理的防治措施，最终保障整个建筑的安全稳定。在此过程中，BIM技术充分发挥其建筑工程安全管理的预防分析能力，且对于不同的建筑类别、不同的环境变化，BIM能够进行必要的转换适应。同样，BIM技术能在建筑项目开展前进行危险因素的模拟判别，继而确定最优的施工工艺，避免安全事故的发生，如吊篮安装、基坑防护、支架脚手架搭设等;BIM技术同样具备优化性特点，在建设项目开展阶段，通常而言，整个项目是需要实时动态地进行优化，只有在变化的外界环境下适时调整BIM模型相关数据信息，才能最终满足项目既定的工期目标、成本目标。

3施工安全问题

（1）安全管理设备落后。BIM技术为建筑工程施工带来极大的便利，但想要这项技术在实际工程的应用中发挥巨大的作用是务必需要技术和一些设备的支撑。据目前的工程安全管理工作中不难发现，BIM技术的相关设备以及技术比较落后的。许多施工单位的技术人员对 BIM 技术仍然存在着了解不到位，技术水平跟不上的情况。更有些施工单位为节省工程成本，仍然使用老旧的管理技术和操作方法，BIM技术并没有得到充分的发挥，导致工程质量下降，施工效率降低。

（2）构件安装中的安全隐患。钢结构厂房在施工时有许多大体积与高重量的构件类型。拿钢柱来说，如果钢柱在就位安装时没有固定牢，很容易造成钢柱倾斜并翻倒，严重威胁到周边的人员安全。此外，钢柱自己是没有安全爬梯的，但起吊时又离不开人工操作，所以人员在垂直上下时没有一定的保护防范，很可能会产生不安全的坠落现象，一旦出现坠落现象就会造成安装钢柱的过程中很难进行相应的施工操作，所以在进行具体施工的过程中，还要依靠施工人员进行相应的调控，保障人身安全，可移动时一旦处理不到位或不够默契，也会造成意外坠落，威胁到人的生命安全[2]。

（3）钢结构后期管理中的不足。钢结构建筑不耐高温，每栋钢结构建筑建成后，都要根据不同防火要求进行不同等级的防火处理。又由于钢材本身不耐腐蚀，因此一栋建筑建成后，每经一段时间要进行定期的检查和维修并对老化、腐蚀的构件进行修缮或更换。这些问题在传统钢结构建筑的后期管理中则是一个非常烦琐的问题，并一直缺少一个较为系统的解决方案，而BIM技术恰好填补了这一空缺。

4安全管理应用

（1）基于BIM技术可减少施工风险。由于大型钢结构建筑结构复杂，且钢管种类繁多导致施工难度大，因此施工过程就会存在很多风险。传统二维图纸在实际测量和施工中存在一定的缺陷和不足，而BIM技术一旦运用到传统钢构建筑的施工中，这类问题就能得到很好的解决。基于BIM技术，可以通过施工模拟的方式把施工过程中潜在的危险体现出来，及时发现原设计中可能存在的安全隐患，从而制定合理且可实行的应对方案，以求降低实际施工的事故发生率给实际施工提供有力的安全保障。利用BIM技术建模其实就是在实际施工前的模拟，与实际施工基本没有差别。它可以对实际施工过程进行预演，从而提前对实际施工过程中可能会出现各种的问题给出解决方案。利用BIM技术能够尽可能规避施工过程中可能出现的大部分潜在问题[3]。

（2）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。

（3）施工现场平面布置。建筑工程施工不同阶段容易受到地形、四周环境和天气等方面的影响，给施工现场平面布置设计带来了很大难度，因此在工程建设过程中，施工现场平面规划需要科学、合理地布置。传统的平面布置方法是采用CAD软件画图进行现场场地二维平面布置，这样的二维布置只能对现场进行粗略的布置，无法应对复杂多变的施工现状，在实际施工中会出现很多问题，如物料的存储和堆放、临时设施的搭建会出现反复搬运、倒运等，增加二次搬运费及人工费。而采用BIM技术进行场地的三维动态布置则可以有效解决二维布置带来的不便，施工现场对应部位应该摆放什么东西、楼层哪个位置需要做防护、外架需要怎么搭设、企业的宣传应该设置在什么位置等都可以采用BIM技术解决。另外，在外脚手架的搭设前利用BIM技术建立外脚手架模型，可以防止脚手架和结构之间出现冲突;优化消防、空调、安装工程等各专业设计图纸，防止出现不必要的管线碰撞;检验设计图纸是否合理，并及时进行设计优化，避免影响施工进度，提升施工质量。

5结束语

BIM在文化艺术创作楼等2项（中国国家画院扩建工程）工程中的应用，由于其结构稳定、抗震能力强、施工周期短等优点已经逐渐代替了普通钢筋混凝土建筑，但由于其自身施工和管理难度较大，无法得到很好的应用。BIM在建筑的后期管理上，也能起到重大作用，为建筑的安全使用和及时维修提供方便。未来的社会将是信息化社会，随着科技的不断发展，BIM技术应用到钢结构建筑信息化模型的构建中是历史的必然。这项技术的广泛运用也会给建筑行业带来新的契机和挑战。

参考文献

[1] 何志强，赵兵，胡宁，等.BIM技术在钢结构施工管理中的应用[J].住宅与房地产，2017（35）：147.

[2] 付勇攀，王竞超，赵雪锋，等.BIM在叶盛黄河大桥施工安全管理中的应用[J].建筑技术，2017，48（11）：1142-1144.

[3] 夏川.BIM技术在建筑施工安全管理的应用探索[J].智能建筑与智慧城市，2020（3）：42.

作者简介

王娜君（1979-），男，河北保定人;学历：大本，现有职称：中级职称;现就职单位：中国建筑一局（集团）有限公司，研究方向：土建及施工管理。