BIM技術在高層建筑現場施工安全管理中的應用研究

張 林 云南地礦建設工程有限責任公司

1 前言

BIM技術屬于一種新型的項目技術，不僅可以實現對項目全過程的管理，還可以對不同的數據信息進行有效處理。這種技術在高層建筑現場施工安全管理中的應用，可以及時發現其中的安全問題，優化管理流程，實現對此施工項目的全過程管理，從而為我國建筑行業在社會中的穩定發展提供條件。

2 BIM技術在高層建筑施工中的應用現狀

我國建筑設備和管理方案已經在新時代下得到了完善和創新，但是在一些特殊和復雜的建設中還是存在一定的安全問題。特別是在我國城市化進程高速發展的背景，高層建筑項目越來越多，其中的基礎設備規模也越來越大。因此，21世紀，要想提高我國建筑業在市場競爭中的核心力，需要完善管理機制，加強對不同先進技術的有效應用，分析建筑業在發展中所存在的危險。

相關資料顯示[1]，我國在2016年，共發生了房屋工程安全事故634起，高層建筑施工中的安全施工更多，并且即使是在產業不斷擴大以及相關管理制度不斷完善的今天，在具體的施工中還是存在安全事故，要想解決此問題，需要加強對安全管理，實現對BIM技術的有效應用?？梢哉fBIM技術是一項為工程建設領域所打造的數據化技術，它可以對各方各技術的信息進行整合，然后在此基礎上建立建筑信息模型，將簡單數字信息進行整合，讓其可以形成反映建筑的真實信息。

同時，此技術在建筑行業中的應用，還能夠實現信息之間的共享，為建筑單位和安全管理人員提供更準確的數據信息，以此做出更完善的項目的決策，加強對其中成本的有效控制，實現資源利用地最大化。

3 BIM技術的主要特點

要想保證BIM技術在高層建筑現場施工安全管理中應用的有效性，需要對此技術的特點進行分析。

①BIM的建筑信息模型，可以實現建筑整個過程的可視化，所以不管是項目的設計，還是施工建造過程中的溝通交流等一般都是在可視的狀態下完成的。

②一體化。BIM技術是貫穿于施工和安全管理等工作中的一種技術方式，可以以計算機三維模型為數據庫的技術核心，然后在此基礎上整合全壽命周期中的相關信息，實現對整個建筑過程的一體化管理。

③BIM技術可以通過對工程對象特點的分析，然后應用3D幾何信息和拓撲關系的描述，讓其中的信息更完善。BIM技術還可以通過對參數的調整，反映不同構件間的關系的，調整參數值，實現對新模型的建立和分析。

4 BIM技術下的高層建筑施工安全管理模型

4.1 安全管理模型

要想在BIM技術的基礎上，實現對高層建筑施工中的信息和內容進行全面管理，需要建立安全模型，實現對不同模型的分級。

首先是數據層。在此層中，要明確其中的數據源，主要是來自設計階段，并由建模軟件所創建的BIM參數化模型。還需要對其中的使用進度計劃軟件進行編制，實現對進度信息的整合，對危險源進行分類和識別。

其次是模型層。在對這個模型進行分析時，發現其主要包括的施工階段信息的具體應用，如動態施工模擬等?？梢酝ㄟ^BIM施工管理系統的應用，讓復雜項目信息和參數更加簡單，為工作人員的審閱和漫游提供便利，實現動態信息的可視化。

最后為應用層。其主要功能是對動態施工的模擬和危險源識別等內容進行總結，然后在此基礎上完善施工安全的管理方案，從而減少其他因素對施工過程的影響。

4.2 建筑物BIM模型

這種模型一般是通過BIM建模進行疏散分析的，可以將模型更好地導入到專業的分析軟件中，然后通過對各類不同人群綜合能的設置，更加準確地模擬整個建筑物在緊急情況下的疏散情況，完善高層建筑現場施工安全管理流程，預先設置有效的疏散方案。此外，這種模型還能夠通過模擬結果，對BIM模型進行簡化。

在此過程中，技術人員還可以根據已經導入的三維模型，對相關的安全管理方案進行全面分析，主要目的是確定在緊急情況下，疏散方案可以有效實施，并且有緊急情況發生的時候，建筑中的工作人員能夠就近找到合理的安全疏散出口。此外，在對其進行疏散的時候，還需要考慮到建筑中的疏散指示，讓相關的人員可以按照引導方向逃離。還需要設置不同區域的人員峰值，然后在此基礎上直觀地驅逐區域中的設置人員，從而不斷降低安全事故的發生率。

5 BIM技術在高層建筑現場施工安全管理中的應用

5.1 開展施工檢查工作

現如今，我國高層建筑項目越來越多，但是由于其中所涉及的內容多，施工環境復雜，所以需要加強現場施工安全管理的力度，加強對BIM技術地有效應用，可以結合設計環節的具體內容積極開展嚴格的檢查工作。同時，技術人員還可以使用BIM技術對不同的施工環節進行提前模擬，讓其中的各項數據都可以得到具體化，優化各個實際操作環節的流程，進而保證施工檢查的有效性和安全性。

例如，某個工程項目可以結合現場的實際情況，結合理論和實際內容的結合，然后實施以下措施，對高層建筑施工人員的墜落進行預警，將項目的平面圖輸入到Revit軟件中，然后在此基礎上建立三維BIM模型。

在此過程中，需要明確網站上的所有實時信息以及預警信息都會反映在BIM模型中，可以結合其中的具體內容，輸入不同工人的射頻識別標簽資料，然后在此基礎上設定每個工人的相應權限，讓他們在安全范圍內完成施工?，F場的各危險施工區域還需要設置射頻識別天線等設備，主要目的是確保此信號可以覆蓋在此區域中，從而保障施工檢查工作的順利進行。

5.2 實現對場地的立體規劃

在應用BIM技術規劃高層建筑現場施工場地的過程中，為了保證日后施工的安全性，需要對新建筑物周圍的建筑空間和位置數據等進行測量，然后運用BIM技術，對其中的不同信息進行綜合性集合，創建一個完善的三維模型。相關的項目決策工作人員還要依據三維的模型，對不同的建筑物立體空間和位置進行合理布置，結合施工具體順序，對有限場地進行更規范化。在此過程中，需要盡量避免對其他的建筑流程帶來影響[2]。

由于CAD平面圖不能對各建筑物的空間位置進行判斷，這會導致安全距離不合格，所以需要對其進行重復多次的搬運，從而保證施工材料應用的穩定性。

5.3 準確識別施工安全管理中的危險因素

由于高層建筑現場施工的難度大，內容的多，要想保證安全管理制度在其中的有效實施，預防其他因素對施工安全的影響，需要對不同的危險因素進行提前控制和識別，然后在此基礎建立安全管理方案。此外，在BIM技術下，其中存在不同的建筑施工安全管理信息，并且不同體系中也包含了各種信息，如建筑的構件信息和施工進度的等。

為了實現對這些信息的綜合性管理，更好地識別危險源，需要運用4D模型將其進行立體呈現，幫助施工人員可以及時發現施工中可能存在的危險隱患，結合不同的危險源，采取相應的措施對其進行處理，預防安全事故的發生。

例如，在對危險識別系統進行應用時，需要加強其與射頻識別技術的有效結合，只有這樣才可以及時發現建筑施工現場中的風險因素，對其進行預先識別，然后提前采取應對措施對其進行處理。

5.4 建立施工安全監控機制

BIM技術平臺不僅可以對施工現場中的數據信息進行整合，還可以建立模擬施工模型，在基礎上，通過對頻率較高的智能監控技術的應用，實現對整個高層建筑工程施工的動態監控，優化管理流程，并且還需要結合監控管理主體的實際情況，完善相關的監督機制，實現對整個施工的安全管理。

在此過程中，多個部門之間需要緊密配合，分析安全管理和施工措施執行的實際情況，然后在全方位監控下，結合不同狀況對整個施工管理方案進行調整，從而保證施工安全管理的科學性和有效性。

5.5 加強施工安全教育培訓

雖然大部分的建筑施工單位加強了BIM技術在高層建筑現場施工安全管理中的應用，但是由于一些施工人員的安全意識不強，所以整體的安全管理效果并不好。因此，需要加強施工安全的教育力度，豐富其中的內容。在施工入場前，要熟悉相關的安全須知，規范施工操作人員的行為。

可以應用BIM中的各種數據信息，開展施工安全教育和培訓過程，在常規化安全教育的基礎，結合不同施工專業的需求，開展具有針對性的安全管理培訓，強化工作的安全意識，讓每個工作人員都能夠認識到自身在施工過程中要注意的安全隱患問題。施工人員還要切身體會到不同的安全隱患，減少安全教育培訓時間，降低這部分的資金和精力的投入，以BIM技術為基礎，保證安全教育的靈活性，加強施工人員對高層建筑現場施工安全管理工作的重視。

5.6 完善效果評價機制

安全管理是高層建筑工程施工中的主要內容，更是此工程順利實施的保障?；诖?，為了通過施工安全管理的整體效果，加強了對BIM技術的有效應用，在此技術的基礎上，完善了效果評價機制。BIM高層建筑模型是目前安全管理工作中的主要動態控制措施，并且技術人員還可以通過對仿真模擬方式的有效應用，在不同的角度對安全檢查和動態施工模擬效果進行評價，對其中的危險源進行識別，調整施工安全計劃的方案，然后在為施工安全的順利進行提供保證[3]。

在完善效果評價機制時，還需要加強三維BIM模型和RFID技術地有效相結合，更好地防止施工人員在高處墜落，預防其他安全事故的發生。在此過程中，還可以利用靜動態三維模型，結合高層建筑中的特殊疏散模擬特點，對不同的施工階段進行優化，對其中可能發生的火災進行預警，強化疏散速度。

此外，還可以在確保施工人員安全性的基礎上，通過對施工現場的合理布局，實現對高層建筑整體結構的化，加強對樁基材料和儀器應用情況的評價，然后結合具體的評價結果，有效地利用空間，為建筑工程人員的逃生提供更多的空間和途徑，不斷優化高層建筑現場施工流程，進一步完善安全管理體系。

6 結束語

由此可見，BIM技術在高層施工安全管理中的作用是非常大的，可以建立新的高層施工安全管理體系，及時發現其中的危險因素，然后對其進行有效處理，進而保證整體高層施工的安全性。