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BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

2020-10-25杨志鹏贾剑伟

工程技术研究 2020年18期
关键词:危险源可视化建筑施工

杨志鹏,孙 健,贾剑伟,王 龙

(中建七局第一建筑有限公司,北京 100000)

建筑行业中的安全事故发生率较高,导致建筑施工安全问题一直是社会普遍关注的热点话题。由于建筑施工安全事故发生率较高、形式多样,如建筑物坍塌事故、触电事故、高空坠落事故等,均与建筑施工安全防范意识不到位有密切的关系。因此,如何有效防范和识别建筑安全隐患是建筑安全施工管理过程中的研究重点。BIM技术是以现代化计算机技术发展起来的新型技术,具有可建模、可视化、可三维模拟的优势,并广泛应用于建筑行业,从BIM建立的三维模型中寻找潜在的施工安全风险,对施工风险进行合理评估,进而有针对性地制定相应的解决措施,确保建筑施工安全平稳推进。基于此,将BIM技术应用于建筑施工安全管理体系中,能够有效降低建筑施工安全风险,确保建筑施工安全平稳推进。

1 BIM技术在建筑施工安全管理中的优势

1.1 BIM技术具有良好的可视化效果

传统的建筑施工是以二维建筑施工图纸的形式表达的,缺乏建筑施工过程的立体感,也难以精确地表达出建筑施工的基本构建状况,导致施工过程中对某些潜在风险了解不足而引发安全事故发生。BIM技术是以现代化计算机为平台发展起来的三维建模软件,避免了二维建筑施工图纸无法表达建筑立体结构的弊端,能够以三维模型的方式形象地反映出建筑施工项目和场地,对分析建筑施工过程中可能遇到的潜在安全风险有积极的意义,并且方便安全监管人员及时查找导致潜在安全风险的诱发因素,并及时地制定相应的解决措施。总体上,BIM技术具有良好的可视化效果,不仅能够提高危险源识别概率,还能有效提高建筑施工安全管理水平。此外,BIM技术强大的可视化功能对建筑施工过程中各个空间、场地的合理布设具有指导意义,能够规避因空间布设不合理而造成的车辆碰撞、机械碰撞等事故,从而提高建筑施工效率。

1.2 BIM技术具有强大的动态模拟功能

与传统的管理模式相比,BIM技术具有强大的动态模拟功能,即通过BIM软件中设定相应的功能模块,就可以实现对施工人员调动、车辆往来、设备进出场等的综合模拟,找出不合理的安排并加以修整。建筑施工是一个复杂的、长期的过程,需要数量庞大的建筑材料和不同型号的机械设备等同时运转,此时如何安全有效地调度成为影响施工进度的主要原因之一。通过BIM技术的模拟功能,可以分析材料进出场、过往车辆顺序等是否合理,为提高建筑施工效率提供基础。此外,BIM技术可以模拟建设,对塔吊、材料等模拟演练,确保施工有效进行。同时,对施工区域进行火灾模拟演练,可为制定合理的疏散通道等提供参考。因此,BIM技术强大的动态模拟功能在施工管理中具有重要的现实意义。

1.3 BIM技术具有动态化特征

建筑施工是一个动态过程,从早期阶段的岩土工程勘察、建设过程中材料调用以及竣工验收等全过程中,可以发现若安全管理不当极易导致安全事故的发生。BIM技术以现代化计算机技术为基础,不仅实现了各类信息的集成和展示,还能够完成建筑施工整个过程的动态监控,即在施工过程中及时更新动态信息至平台中,为管理人员分析和辨识潜在安全风险提供依据。此外,BIM技术能够识别相应的电子标签,在施工过程中若出现异常情况,通过接收电子标签反馈的信息发出相应的警示,能够有效降低施工安全事故发生的概率。

2 BIM技术在建筑施工安全管理中的应用

2.1 BIM技术在危险源识别与管理中的应用

BIM技术具有良好的可视化、动态化和三维建模的特点,能够将建筑施工项目中潜在的安全事故风险识别出来。建筑施工过程中的危险源主要有三种类型:高空坠落、坍塌和物体打击。为了确保建筑施工顺利安全进行,加强危险源识别及管理工作尤为重要。BIM技术强大的三维模拟功能有助于建筑施工危险源的识别,主要体现在以下三个方面。

(1)坍塌危险源的识别。建筑施工过程中的坍塌事故主要集中在基坑支护、土方开挖和工程拆除等方面。将BIM技术应用于土方开挖中,可以通过三维模拟演练优化开挖顺序,并实施监测开挖土方边坡,防止边坡失稳坍塌,具体见图1;将BIM技术应用于基坑支护方面,能够借助BIM的模拟功能,合理制定安全防护措施和张贴警告牌等;在工程拆除方面,可根据BIM模拟功能确定拆除顺序等。此外,还可根据坍塌范围搭建相应的防护栏杆和水平隔离带等,避免安全事故的发生。

(2)物体打击危险源的识别。以BIM技术的模拟功能为基础,对高空塔吊等进行模拟碰撞演练,综合判断塔吊的走向等,为进一步制定塔吊之间的合理距离提供数据支撑。此外,通过安全教育,规范操作人员的操作流程,提高施工人员的安全防范意识。

图1 BIM技术在危险源识别与管理中的应用示意图

(3)高空坠落危险源识别。BIM技术对高空坠落危险源的识别效果良好,主要表现在高空坠落多是瞬间发生,不易发出警示,但是通过BIM技术的模拟功能,可模拟高空坠落的过程,为强化高空作业人员的安全防范意义提供帮助。

2.2 BIM技术在施工现场动静态布置管理中的应用

施工现场的动静态布置是强化安全防范意识和降低安全事故发生率的主要措施之一。在静态布置上必须坚持安全文明工地的基本原则,制定合理的安全防范管理制度,为确保建筑施工现场合理有序,建立完善安全通道、施工设备、原材料堆放区、作业区、消防区等做基础。以建设施工场地的平面图为基础,结合BIM技术的模拟功能建立施工场地的三维模型图,对生活区、办公区、机械摆放区、消防器材、建筑材料堆放区等进行合理划分。通过BIM技术的三维模拟功能优化方案,尽可能规避各种潜在安全风险。施工现场的动态布置是降低施工安全事故发生概率的主要途径,施工现场的过往车辆调动频繁。通过BIM技术的三维模拟,合理规划行车通道、施工空间等,为避免施工场地拥堵和交通道路拥堵提供参考。

2.3 BIM技术在综合管线碰撞管理中的应用

BIM技术具有良好的可视化、动态化和三维建模功能,即在BIM生产的三维模型中能够清晰地呈现建筑过程中的各个角落,对不同区域、不同结构、不同楼层的管道进行模拟,为制定出更加优化的方案提供参考,BIM技术在综合管线碰撞管理中应用示意图见图2。通过三维可视化分析,合理规划管道线路,能够有效防止管道线路相互碰撞,进而提高建筑施工效率。

2.4 BIM技术在安全教育管理中的应用

图2 BIM技术在综合管线碰撞管理中应用示意图

建筑施工过程中的安全教育一直是重中之重,主要包括安全培训、周安全教育和安全教育演练等,是降低建筑施工安全事故发生概率的有效途径。建设场地的三级安全教育也可以通过BIM技术实现,即通过该技术的模拟功能向新员工介绍安全防范注意事项等内容,分析在建筑施工过程中容易出现操作失误和安全事故的部位等,为加强建筑工人的自我安全防范意识奠定基础。

3 结束语

综上所述,BIM技术在建筑三维模型模拟中具有良好的应用优势,能够有效识别危险源并降低事故发生概率。同时,BIM技术能够以三维模型的方式模拟整体建筑施工全过程,在纠正设计不合理等问题方面发挥了重要作用。因此,将BIM技术应用于建筑施工领域中,对提高建筑施工效率和降低施工安全事故发生概率均具有积极的意义,并为优化建筑设计等奠定了基础。

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