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BIM技術(shù)在住宅建筑施工管理中的應(yīng)用

2021-03-30 09:33石曉燕簡波肖孝武
智能建筑與智慧城市 2021年9期
關(guān)鍵詞:建筑信息施工

石曉燕,簡波,肖孝武

(中國建筑第二工程局有限公司)

1 引言

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展助推建筑業(yè)不斷取得突破,住宅建筑的高度不斷提升,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜,施工中不同專業(yè)、部門之間更需要相互溝通協(xié)作,導(dǎo)致了建筑項(xiàng)目的施工管理難度加大。傳統(tǒng)建筑模式下,現(xiàn)場施工安全管理信息不集中、數(shù)據(jù)失真,安全管理面臨資源數(shù)據(jù)無法共享、信息管理混亂、安全管理方式粗放,嚴(yán)重影響了現(xiàn)場的安全管理精細(xì)化水平?;贐IM技術(shù)的施工安全管理在一定程度上解決了上述難題,其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和信息流處理功能不僅可以解決數(shù)據(jù)共享問題,還可以加強(qiáng)安全管理的協(xié)作效率,優(yōu)化安全管理體系,有效提高了建筑施工安全管理效率[1-5]。

2 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)通過對建筑的具體參數(shù)進(jìn)行分析處理建立起數(shù)字化模型,該模型可以展示建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程參數(shù)、施工數(shù)據(jù)等。BIM技術(shù)搭建的建筑模型具有精確性、可視化等特點(diǎn),便于建筑工程管理中各參建方進(jìn)行資源共享和信息交流。BIM技術(shù)的原理就是構(gòu)建信息數(shù)據(jù)庫,并結(jié)合建筑參數(shù)和思維模式,借助數(shù)據(jù)分析能力實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目不同主體和單位之間的信息有效傳遞,從而提高工程管理和協(xié)作施工的效率。其次,在建筑工程的各環(huán)節(jié)中均采用BIM技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一建模,實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的唯一性、精確性。借助信息模型可以實(shí)現(xiàn)建筑全過程的可視化展示、信息共享等功能,使各方主體了解建筑項(xiàng)目信息,降低因溝通不暢造成的施工風(fēng)險。

3 BIM應(yīng)用在施工安全管理的必要性

3.1 提升管理效率的需要

工程項(xiàng)目建設(shè)主要有現(xiàn)場勘查、主體設(shè)計(jì)、物料管理、工程施工、監(jiān)理、驗(yàn)收等多個關(guān)節(jié),而建筑施工是一切工程建設(shè)實(shí)施的主要階段,同時也是周期最長、安全管理壓力最大的階段。建筑項(xiàng)目施工具有一定的高危性和復(fù)雜性,最重要的就是要做好施工各主體的信息溝通,才可以做到施工過程中的高效協(xié)同。傳統(tǒng)的項(xiàng)目施工管理,雖然也有信息化的施工管理工具,但是僅僅是二維或三維技術(shù),不能全面表達(dá)或查閱建筑項(xiàng)目的重要信息,對于現(xiàn)場的安全管理具有一定的局限性。施工圖紙多采用二維技術(shù),僅僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以展現(xiàn)建筑的參數(shù)信息,管理人員無法直觀的對建筑內(nèi)部和施工過程進(jìn)行了解。此外,在傳統(tǒng)的信息管理模式下,人工方式的信息傳遞和交流溝通效率低下,無法及時發(fā)現(xiàn)和處理施工過程中的問題和隱患,因此,建筑安全管理效率亟待提高。

3.2 科學(xué)管理的需要

在工程建設(shè)施工過程中,由于建筑項(xiàng)目工程量大、點(diǎn)多面廣,科學(xué)有效的管理體系是工程建設(shè)高效完成的保障。但是,在傳統(tǒng)的管理模式下,信息傳遞局限于二維設(shè)計(jì)圖紙,安全管理人員無法直觀有效地理解設(shè)計(jì)意圖,對工程細(xì)節(jié)或者注意事項(xiàng)采用文字進(jìn)行標(biāo)注,管理人員了解施工設(shè)計(jì)方案難度較大,導(dǎo)致設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)技術(shù)交底和信息傳遞效率低下,影響了施工的安全管理效率?;贐IM技術(shù)搭建的數(shù)據(jù)信息平臺,可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的動態(tài)化管理,確保工程數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、全面性、一致性,參建各方在權(quán)限范圍內(nèi)可以及時查閱或者更新工程數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)處理和信息溝通的及時性。BIM技術(shù)結(jié)合射頻識別等專業(yè)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對施工過程中的物料、機(jī)械、人員等進(jìn)行動態(tài)跟蹤和管控,當(dāng)人員處于危險環(huán)境下或者現(xiàn)場存在安全隱患時,系統(tǒng)可以及時發(fā)出預(yù)警信息避免事故發(fā)生。BIM技術(shù)的應(yīng)用提高了現(xiàn)場施工管理的規(guī)范性和科學(xué)性。

4 BIM技術(shù)下住宅工程施工安全管理模式

4.1 BIM技術(shù)應(yīng)用于施工安全管理的條件

采用BIM技術(shù)提高住宅建筑的施工安全管理水平,需要BIM技術(shù)具有模型、時空、思維運(yùn)算等方面的功能。基于BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維空間模擬與思維模擬相結(jié)合,通過對施工現(xiàn)場的監(jiān)控資源進(jìn)行整合,可以辨識施工現(xiàn)場的危險源,同時結(jié)合安全管理方案,進(jìn)行安全監(jiān)管流程設(shè)定,形成系統(tǒng)化的安全管理系統(tǒng)。借助建筑信息模型和現(xiàn)場實(shí)施信息形成的軟件系統(tǒng),可以更加直觀、便捷、清晰地管理施工現(xiàn)場,能夠更加精準(zhǔn)的進(jìn)行危險源辨識,并與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,生成安全問題清單和預(yù)警,為現(xiàn)場安全生產(chǎn)提供一道防火墻。實(shí)現(xiàn)上述功能,得益于強(qiáng)大的BIM建模技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù),以及現(xiàn)場各種圖像、感應(yīng)監(jiān)測硬件裝置。

4.2 BIM技術(shù)在安全組織管理中的應(yīng)用

隨著施工技術(shù)和施工設(shè)備的進(jìn)步,建筑施工現(xiàn)場的環(huán)境安全等級得到了提高,但是安全管理手段和方法并沒有改進(jìn),仍然依靠管理人員的人工巡視監(jiān)管,并且依賴于管理人員的經(jīng)驗(yàn)式主觀判斷能力,這些都嚴(yán)重影響了施工安全管理的整體效率。在建筑安全管理工作中引進(jìn)BIM技術(shù),可以改變傳統(tǒng)的安全管理模式,通過對安全管理流程和細(xì)節(jié)重新設(shè)計(jì),并采用數(shù)據(jù)算法,實(shí)現(xiàn)安全管理的細(xì)節(jié)流程化、資源配置最優(yōu)化,以較低的成本取得最優(yōu)的安全管理效果。對在建筑施工過程的安全管理中涉及到的問題跟蹤整改,傳統(tǒng)的人工管理無法對細(xì)節(jié)性問題做到監(jiān)督。BIM技術(shù)通過數(shù)據(jù)對比和程序設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)安全管理的精細(xì)化。基于BIM技術(shù)搭建的模型可以實(shí)現(xiàn)對施工方案的模擬,實(shí)現(xiàn)對施工工序的碰撞檢測,并對施工方案進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)施工中各工序和資源整合優(yōu)化,消除施工碰撞的安全隱患。同時BIM技術(shù)與現(xiàn)場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場危險區(qū)域的實(shí)時監(jiān)測,當(dāng)施工人員與危險區(qū)域距離超過限度時,系統(tǒng)及時發(fā)出告警并提醒人員遠(yuǎn)離危險。除此之外,基于BIM技術(shù)的安全管理還可以應(yīng)用到水電施工、結(jié)構(gòu)、安裝等環(huán)節(jié),確保施工組織更加科學(xué)合理、安全可靠。

4.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場施工沖突

隨著現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各方面要求的提高,其建設(shè)施工逐漸多元化、復(fù)雜化,而且需要使用各種大型機(jī)械設(shè)備,加之現(xiàn)場施工人員技能素質(zhì)參差不齊,人與設(shè)備混雜一起產(chǎn)生較大的安全隱患。機(jī)械設(shè)備的安裝和操作人員操作不規(guī)范、現(xiàn)場人員流動量大,各工序交叉作業(yè),都會給現(xiàn)場的安全管理帶來壓力?;贐IM技術(shù)的信息平臺結(jié)合數(shù)據(jù)分析技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的可視化監(jiān)管并且具有動態(tài)監(jiān)測和追蹤功能,能夠消除現(xiàn)場施工沖突帶來的安全隱患。在施工過程中,根據(jù)施工進(jìn)度合理安排物料進(jìn)場。由于物料較多,場地有限,在物料運(yùn)輸和裝卸過程中操作不規(guī)范都可能產(chǎn)生安全隱患?;贐IM技術(shù)的可視化優(yōu)勢,可以及時追蹤物料的運(yùn)輸、裝卸和倉儲情況,消除安全隱患。BIM技術(shù)模型搭載了建筑的詳細(xì)信息,各參建方可以在權(quán)限范圍內(nèi)及時修改和查閱相關(guān)信息,提高了安全溝通效率,避免因信息不對稱造成的安全問題。

4.4 BIM技術(shù)針對安全風(fēng)險因素管理

在建筑工程的施工過程中,現(xiàn)場的安全風(fēng)險識別是安全組織管理的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的風(fēng)險隱患識別辦法主要是靠管理人員和施工人員的人工識別,并且需要足夠的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知,識別過程依靠個人經(jīng)驗(yàn),主觀隨意性大,存在一定風(fēng)險盲區(qū)和漏洞。基于BIM技術(shù)的立體化模型搭建,可以清晰認(rèn)知工程結(jié)構(gòu)關(guān)系,尤其是施工現(xiàn)場的細(xì)節(jié)方面,同時針對現(xiàn)場易產(chǎn)生安全隱患或施工注意的地方進(jìn)行信息標(biāo)注提醒,對工程結(jié)構(gòu)可進(jìn)行廣度和深度層次上的管理。管理人員針對施工中可能存在的風(fēng)險,事前制定風(fēng)險預(yù)警和事故處理預(yù)案等措施。結(jié)合現(xiàn)場視頻技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的違章采集,并及時與數(shù)據(jù)庫和結(jié)構(gòu)模型信息比對,更加全面和細(xì)化風(fēng)險種類。在現(xiàn)代復(fù)雜住宅施工中,涉及的各專業(yè)人員同時或交叉施工,BIM技術(shù)可以改變傳統(tǒng)各方信息傳遞失真的狀況,各專業(yè)可以實(shí)現(xiàn)安全信息共享,及時對施工風(fēng)險進(jìn)行研判并制定相應(yīng)對策。

5 結(jié)語

住宅建筑的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和精致,對施工的安全管理提出了較高的要求,傳統(tǒng)的安全管理手段已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的施工建設(shè)需要。BIM技術(shù)可以改變傳統(tǒng)施工管理中設(shè)計(jì)領(lǐng)悟偏差、溝通交流不暢、施工工序沖突等影響現(xiàn)場安全的因素。文章介紹了通過采用BIM技術(shù)后,實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)立體化展示、施工工序動態(tài)模擬、現(xiàn)場施工可視化監(jiān)管、建筑信息無紙化共享等功能,有效促進(jìn)了現(xiàn)場各類風(fēng)險因素的識別與處理效率,提高了施工安全的管理水平。

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