婁廣龍

（昆明冶金高等?？茖W校建筑工程學院，云南 昆明 650033）

我國建筑市場不斷發(fā)展，房屋建筑不斷朝著高度更高、結(jié)構(gòu)構(gòu)型更復雜等方向發(fā)展，這就給建筑施工中的安全管理帶來了較大的挑戰(zhàn)。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部全國工程質(zhì)量安全監(jiān)管信息平臺公共服務門戶網(wǎng)站2024 年3 月的數(shù)據(jù)，2023 年全國發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故583 起，死亡人數(shù)634 人，其中較大及以上事故8 起，死亡人數(shù)28 人[1]，從以上數(shù)據(jù)可以看出，房屋市政工程安全生產(chǎn)的形勢依然嚴峻。住房和城鄉(xiāng)建設部提出要提升科技賦能安全水平，深化“數(shù)字住建”建設，指導地方從傳統(tǒng)監(jiān)管方式向信息化監(jiān)管方式轉(zhuǎn)變，從事前、事中、事后全鏈條提升安全監(jiān)管能力，BIM 技術作為建筑信息化方面應用較廣泛的技術，研究將其應用于建筑工程施工安全管理具有重要的價值。

1 BIM 技術特點

建筑信息模型（building information modeling）是在建設工程及設施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱。[2]BIM 技術是繼CAD 技術之后建筑領域最重要的信息化應用技術，在工程項目中已經(jīng)得到了廣泛的應用。BIM 具有如下特點。

1.1 可視化

通過建立建筑的三維模型，全面反映建筑物幾何和結(jié)構(gòu)特性、建筑材料信息等信息，在施工管理的過程中能夠根據(jù)需要方便地提取所需的信息，參建方的溝通、討論及決策都能在可視化的狀態(tài)下進行，這對現(xiàn)場安全布置、各類防護搭設提供了很大的便利。同時，隨著BIM 的不斷發(fā)展，進度、成本、安全、質(zhì)量、建筑能耗等信息不斷添加到模型上，形成了綜合性的可視化信息。

1.2 模擬性

BIM 技術可以對建筑物所處的地質(zhì)環(huán)境進行模擬，檢驗建筑物與環(huán)境的匹配性，其次可以對建筑物的裂縫、沉降等進行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果采取針對性的防護措施，提升建筑的穩(wěn)定性。在建筑項目施工前，BIM可以對存在危險性的工作進行模擬實驗，例如深基坑支護施工、腳手架搭設、懸挑架搭設、吊籃施工等，從而確定最佳施工方案[3]。

1.3 協(xié)同性

在建筑施工管理過程中，不同的專業(yè)、工種之間需要密切配合、通力合作才能高效地完成項目，借助BIM nD 模型將不同的信息集成到同一個模型上，實現(xiàn)了不同階段、不同專業(yè)的信息共享和協(xié)同工作，促進各參建方高效地進行溝通與協(xié)調(diào)，從而大大地提高了建筑施工管理的效率和準確性。

2 BIM 技術在施工安全管理中的具體應用

2.1 建立科學可行的安全指標體系

安全指標體系作為施工現(xiàn)場安全管理的指導性文件，是安全管理部門對施工現(xiàn)場安全狀況進行評價、監(jiān)督檢查、考核獎懲等的依據(jù)，要想有效地控制和預防現(xiàn)場安全事故，必須建立健全科學可行的安全指標體系。安全指標體系的科學性、全面性、動態(tài)性，直接影響到施工現(xiàn)場安全管理水平的提高?？茖W性原則要求制定的指標具備科學性、可操作性和可比性，能夠真實反映具體的安全生產(chǎn)狀況。全面性原則要求指標體系要涵蓋生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)，不但要關注人員傷亡，也要關注環(huán)境保護。動態(tài)性原則要求指標體系具備動態(tài)性，能夠隨著施工現(xiàn)場安全管理工作的變化而變化。動態(tài)性是安全指標體系的重要特點，指標體系必須能夠隨著施工現(xiàn)場安全管理工作的變化而變化，才能對施工現(xiàn)場安全管理工作進行有效評價。

BIM 技術的相關特性與安全生產(chǎn)指標體系的構(gòu)建原則高度吻合。BIM 技術具有可視化、信息集成化、動態(tài)性等特點，能夠為安全指標體系的構(gòu)建提供技術支撐?；贐IM 模型可視化特點，能夠直觀、形象地反映施工現(xiàn)場的三維空間信息，幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進行分析、評價。BIM 模型將施工現(xiàn)場的各類信息進行集成，能夠幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進行全面評價。BIM 模型能夠隨著施工現(xiàn)場的變化而變化，幫助安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進行動態(tài)評價。

2.2 施工方案模擬，精準識別風險

BIM 技術模擬性的特點對于項目的精準安全風險識別提供了強有力的支撐，首先以項目施工現(xiàn)場總平面布置圖為基礎，借助BIM 技術進行施工場地動態(tài)模擬，對施工現(xiàn)場的各個部位空間情況、機械設備運轉(zhuǎn)情況等進行模擬，精準識別出空間布置及機械設備運轉(zhuǎn)的風險點。根據(jù)施工組織設計及危險性較大的分部分項工程專項施工方案，提前進行施工方案的模擬，對腳手架搭建、臨邊防護、模板支撐等的穩(wěn)定性、安全性進行驗證，特別是對于高大模板支撐、臨邊洞口等安全隱患較大的部分，通過可視化漫游等手段進行全面檢查，識別出施工中的重點難點，針對具體的風險點采取風險應對措施，對重點部位補充相應的冗余安全措施，最大程度地預防事故的發(fā)生。

通過BIM 技術進行施工方案模擬，精準識別安全風險，有以下優(yōu)勢：一是提高安全風險識別的準確性。BIM 技術的模擬性可以幫助施工現(xiàn)場安全管理人員對施工現(xiàn)場的安全狀況進行模擬，精準識別出空間布置及機械設備運轉(zhuǎn)的風險點，提高安全風險識別的準確性。二是提高施工現(xiàn)場安全管理水平。通過BIM 技術進行施工方案模擬，可以提高施工現(xiàn)場安全管理水平，保障施工人員的生命安全和財產(chǎn)安全。

2.3 開展參與式安全教育，筑牢安全意識

傳統(tǒng)的安全教育形式較為單一，一般采用理論講授或觀看警示教育片等方式，這種教育形式存在一定的局限性，施工班組工人對相關內(nèi)容的理解和掌握有限。因此，如何提高安全教育的效果，增強工人的參與感和歸屬感，成為一個亟待解決的問題。BIM 技術在安全教育中的應用可以很好地解決這一問題。通過BIM技術，工人可以在3D 模型中實時查看施工現(xiàn)場的情況。BIM 模型中可以清晰地展示施工現(xiàn)場的安全風險點，工人可以直觀地了解安全風險的來源和解決方法。

此外，結(jié)合虛擬現(xiàn)實（VR）等技術，可以進一步提升安全教育的效果。在培訓中，工人可以置身于虛擬環(huán)境中，與模型進行交互，參與討論并提出自己的想法和建議，與其他工人共同解決安全問題。這種參與式的教育方式可以增強工人的參與感和歸屬感，提高他們的安全意識和責任心。通過BIM 技術和虛擬現(xiàn)實技術的結(jié)合，工人可以通過模型和虛擬環(huán)境來模擬真實的施工場景，面對各種安全風險，并學習如何正確應對。他們可以在虛擬環(huán)境中進行反復練習和演練，提高應對危險情況的能力。[4]

綜上所述，通過BIM 技術和虛擬現(xiàn)實技術的應用，可以開展參與式的安全教育，筑牢工人的安全意識。這種教育方式可以使工人更加深入地了解安全知識，增強他們的參與感和歸屬感，并提高他們的安全意識和責任心。因此，推廣和應用這種參與式的安全教育方式對于提高施工現(xiàn)場的安全水平具有重要意義。

2.4 可視化安全交底，提高效果

施工安全技術交底是指在建設工程施工前，項目部的技術人員向施工班組和作業(yè)人員進行有關工程安全施工的詳細說明，并由雙方簽字確認的過程。傳統(tǒng)的施工安全技術交底以施工圖紙、技術方案等二維載體為媒介，項目管理人員通過口述的方式向班組和作業(yè)人員進行口頭講述，對于施工班組和作業(yè)人員來說枯燥無味且難以全面理解。通過BIM+VR 結(jié)合的模式，首先是借助BIM 技術，將施工安全技術交底的內(nèi)容添加到模型中施工現(xiàn)場的三維模型；其次是通過VR 技術，可以將施工現(xiàn)場的三維模型呈現(xiàn)在用戶面前，并讓用戶以第一視角進行交互。這樣，施工人員可以更加直觀地了解施工現(xiàn)場的安全風險，并采取相應的安全措施。開展安全交底，通過三維動態(tài)的方式展示現(xiàn)場安全管理技術要點，同時通過將不同部位的安全交底內(nèi)容制作成二維碼，將二維碼粘貼在相應的位置，作業(yè)人員能夠及時直觀地了解作業(yè)要求，真正達到交底的目的。

相較于傳統(tǒng)的安全交底，BIM+VR 的交底方式可以讓施工人員更加直觀地了解施工現(xiàn)場的安全風險、更加主動地學習安全知識、更加積極地參與安全管理，從而提高施工人員的安全技能、降低安全事故發(fā)生的風險、提高施工現(xiàn)場的安全管理水平、提高施工人員的安全素質(zhì)和意識。

2.5 開展施工安全監(jiān)測預警，及時應對風險

在建筑工程施工過程中，實時的監(jiān)測預警對于安全事故預防和控制至關重要。一是實時數(shù)據(jù)采集。BIM技術允許集成各種數(shù)據(jù)源，綜合運用無人機傾斜攝影測繪、三維激光掃描、實測實量機器人、智能傳感器和智能檢測設備實時采集施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網(wǎng)進行實時數(shù)據(jù)傳輸，以實時采集安全參數(shù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)提供了對施工現(xiàn)場安全狀況的全面了解，能夠主動識別風險。二是可視化和模擬。BIM 模型使施工現(xiàn)場的安全參數(shù)能夠以直觀的方式可視化，通過模擬技術，可以在模型中模擬不同情景下的安全狀況。這為安全管理人員提供了更好的決策依據(jù)，并幫助他們更好地理解施工現(xiàn)場的安全風險。三是風險評估和預警?；贐IM 技術的施工安全管理系統(tǒng)可以通過實時數(shù)據(jù)分析和模擬，對施工現(xiàn)場的安全風險進行評估，并及時發(fā)出預警。當安全參數(shù)超出預設范圍或出現(xiàn)潛在風險時，系統(tǒng)可以自動發(fā)出警報，并通知相關人員采取相應的措施。[5]四是協(xié)同工作和溝通。BIM 技術提供了一個平臺，使項目參與者之間可以實時共享施工現(xiàn)場的安全信息。各方可以通過BIM模型進行協(xié)同工作，共同分析和解決施工現(xiàn)場的安全問題，提高溝通和協(xié)作效率。五是數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策。BIM 技術基于實時數(shù)據(jù)，能夠提供準確的安全信息和趨勢分析，幫助管理人員做出基于事實的決策，并采取相應的風險控制措施，從而提高施工現(xiàn)場的安全性能。

2.6 實現(xiàn)現(xiàn)場安全管理全流程可追溯

通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)安全問題，通過BIM 技術的協(xié)同作業(yè)功能，將問題快速反饋給相關人員，并持續(xù)追蹤處理進度，直至相關問題整改閉合。具體的流程是首先建設單位、監(jiān)理單位、施工單位安全管理人員現(xiàn)場巡查發(fā)現(xiàn)問題，通過手機等移動設備采集現(xiàn)場照片并上傳到BIM 管理平臺，將問題與BIM 模型對應構(gòu)件或位置進行綁定。然后是BIM 管理系統(tǒng)根據(jù)相關信息自動判斷出問題所屬責任人，將問題發(fā)送給相關責任人，相關責任人按照安全指標體系及安全管理的要求組織進行整改，整改后將整改的相關材料再上傳至BIM管理系統(tǒng)中。最后，建設單位、監(jiān)理單位等根據(jù)反饋的結(jié)果組織現(xiàn)場復查確認，形成安全管理的閉環(huán)。通過使用BIM 技術，使整個安全問題的發(fā)現(xiàn)、整改、復查流程全程留痕，全程可追溯。

2.7 實現(xiàn)安全管理評估可視化

在施工安全管理中，評估項目的安全狀況是至關重要的。傳統(tǒng)的安全評估方法通常依賴于紙質(zhì)文檔和二維圖紙，這種方式存在信息不全、不準確以及難以分析的問題。而BIM 技術的應用可以解決這些問題，使項目管理人員能夠更直觀地了解項目的安全情況。通過BIM 模型，項目管理人員可以在一個統(tǒng)一的平臺上查看項目的各個方面，包括建筑結(jié)構(gòu)、設備布局、施工進度等。這種可視化的方式使得安全問題更加明確和可識別。例如，項目管理人員可以通過BIM 模型查看施工現(xiàn)場的安全設備是否符合要求，是否存在潛在的安全隱患，以及施工過程中是否存在安全風險。通過可視化的方式，項目管理人員可以更好地評估項目的安全狀況，并及時采取措施進行風險控制。此外，BIM 技術還可以提供數(shù)據(jù)支持，為安全管理能力的持續(xù)改進提供依據(jù)。通過BIM 模型，可以收集和分析施工過程中的各種數(shù)據(jù)，如安全事故記錄、安全培訓情況、安全巡檢報告等。這些數(shù)據(jù)可以幫助項目管理人員了解項目的安全狀況，并發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。通過對數(shù)據(jù)的分析，項目管理人員可以識別出安全管理中的薄弱環(huán)節(jié)，并制定相應的改進措施，提高安全管理的效果。

綜上所述，通過BIM 技術實現(xiàn)安全管理評估的可視化，可以提供更直觀、全面和準確的項目安全信息。項目管理人員可以在BIM 平臺上輕松查看工程的相關情況，并進行安全問題的記錄、查詢和分析。通過可視化和數(shù)據(jù)支持，項目管理人員可以全面評估項目的安全狀況，并持續(xù)改進安全管理能力。因此，推廣和應用BIM 技術在安全管理中具有重要的意義，可以提高項目的安全性能和工作效率。

3 結(jié)語

目前，我國建筑業(yè)的發(fā)展正在由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，科技賦能工程項目高效優(yōu)良管理，是促進建筑業(yè)有序健康發(fā)展的重要手段。在建設工程施工管理過程中，BIM 技術可以對施工現(xiàn)場進行全局、全程、動態(tài)的掌控，事前精準識別安全風險并指導制定針對性的應對措施，事中進行實時的監(jiān)測預警，將安全風險消滅于萌芽狀態(tài)，事后便于相關管理方進行安全管理的復盤，吸取經(jīng)驗教訓不斷提高安全管理的水平。所以，在建筑施工過程中，首先是相關企業(yè)要大力推廣BIM 技術的使用；其次是管理人員要轉(zhuǎn)變管理理念，主動應用BIM 技術輔助項目管理，通過BIM 技術的使用，提高施工現(xiàn)場的安全性，強化施工質(zhì)量，助力建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。