基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工安全管理

 摘要：隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，裝配式建筑憑借“效率高，易施工，成本低”的優(yōu)勢(shì)，在建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。但是隨之帶來(lái)的施工安全問(wèn)題也在不增加，安全事故時(shí)有發(fā)生，所以裝配式建筑施工安全管理成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。借助信息集成化的BIM技術(shù)，可以有效的解決裝配式建筑施工安全管理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高效，機(jī)動(dòng)，閉合的安全管理體系。鑒于此，本文將對(duì)基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工安全管理進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;施工安全管理;應(yīng)用

1概述BIM技術(shù)與裝配式建筑

BIM技術(shù)即是建筑信息管理技術(shù)或者建筑信息模型技術(shù)，具有信息完備性、信息優(yōu)化性、信息模擬性、信息協(xié)調(diào)性、信息可視化、信息一致性、信息關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)，將監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、委托人等更想?yún)⑴c方建立在同一平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)共享建筑信息模型，從而有利于項(xiàng)目的精細(xì)化和可視化建設(shè)。BIM技術(shù)具有宣傳展示，三維渲染、精度提升，快速算量、減少浪費(fèi)，精確計(jì)劃、有效管控，多算對(duì)比、有效協(xié)同，虛擬施工、減少返工，碰撞檢查、決策支持，沖突調(diào)用等利用價(jià)值。

裝配式建筑是指由預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配建造的建筑，具有受氣候影響小，建造速度快的優(yōu)點(diǎn)，還能提高建筑質(zhì)量和節(jié)省勞動(dòng)力。還有著反復(fù)裝卸、自由搭配、自由建造等特點(diǎn)，并且還不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的建造垃圾。隨著現(xiàn)代科技、工業(yè)、信息等技術(shù)快速的發(fā)展，建筑也能夠像生活產(chǎn)品一樣生產(chǎn)出來(lái)，裝配式建筑興起與上世紀(jì)60年代，起源與英、法等國(guó)，由于裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，迅速風(fēng)靡全球，在全球各地得到廣泛的應(yīng)用。裝配式建筑主要構(gòu)件包括預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制樓梯、空調(diào)板、陽(yáng)臺(tái)、疊合板、預(yù)制內(nèi)墻板、預(yù)制外墻板等構(gòu)件，降低了原始澆灌作業(yè)，有著大量的裝配作業(yè)，采用了施工、設(shè)計(jì)一體化同步進(jìn)行，是現(xiàn)代綠色建筑的標(biāo)志模式之一。

2裝配式建筑易發(fā)安全問(wèn)題

2.1設(shè)計(jì)錯(cuò)誤

設(shè)計(jì)過(guò)程中的工作開(kāi)展對(duì)于裝配式建筑的順利開(kāi)展無(wú)疑是至關(guān)重要的，對(duì)于各種設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的控制來(lái)說(shuō)，要有效的提升對(duì)于各種設(shè)計(jì)階段的控制性，提升對(duì)于各種后期施工過(guò)程的控制力。設(shè)計(jì)階段的部分設(shè)計(jì)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程以及后期工程結(jié)構(gòu)使用中存在各種安全問(wèn)題，導(dǎo)致各種隱患的發(fā)生。

2.2現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量差

當(dāng)前階段，裝配式建筑中的很多預(yù)制構(gòu)件在完成制作以后，會(huì)由施工單位對(duì)其成品進(jìn)行采購(gòu)，這些材料在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝式往往存在安全問(wèn)題。例如，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化、機(jī)械化程度不高，導(dǎo)致現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與預(yù)制構(gòu)件間的尺寸不吻合，容易出現(xiàn)較大的間隙，從而對(duì)工程的節(jié)點(diǎn)處理以及防水施工造成不利影響。加上很多構(gòu)件的安裝施工都屬于隱蔽工程，施工安全無(wú)法保證，安全管理不到位。

2.3管理人員安全控制能力意識(shí)不強(qiáng)

安全管理人員對(duì)于裝配式建筑施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范不熟悉;施工方案的編制不符合工程圖紙的要求，不管是完整性還是針對(duì)性都有所欠缺。施工人員對(duì)于相關(guān)技術(shù)掌握有限，還存在不根據(jù)圖紙或施工方案進(jìn)行操作的行為。這些安全問(wèn)題的存在和程度發(fā)展與管理人員的安全防控能力聯(lián)系密切，對(duì)于安全控制來(lái)說(shuō)存在較大的問(wèn)題影響。

3BIM在裝配式建筑施工安全管理中的應(yīng)用

3.1構(gòu)件深化設(shè)計(jì)應(yīng)用

目前，多數(shù)裝配式建筑設(shè)計(jì)單位仍按照傳統(tǒng)建筑施工的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再由裝配式構(gòu)件預(yù)制廠或拆分設(shè)計(jì)單位對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)和構(gòu)件設(shè)計(jì)。這種方法相當(dāng)于是在傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的后續(xù)附加過(guò)程，其構(gòu)件間的連接設(shè)計(jì)和局部構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的精度難以達(dá)到工程質(zhì)量要求，不利于裝配式建筑的發(fā)展。通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行3D建模，可以對(duì)構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，根據(jù)模型數(shù)據(jù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行修改，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。BIM的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以對(duì)所設(shè)計(jì)構(gòu)件的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并導(dǎo)出各方位的平面設(shè)計(jì)圖，提高預(yù)制構(gòu)件大量生產(chǎn)的效率。將不同構(gòu)件放在同一BIM視圖中，可進(jìn)行構(gòu)件的模擬連接，通過(guò)觀察構(gòu)件是否銜接成功進(jìn)而對(duì)構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，提高預(yù)制構(gòu)件銜接精度。

3.2施工場(chǎng)地平面布置應(yīng)用

裝配式建筑施工場(chǎng)地的平面布置直接影響吊裝機(jī)械之間發(fā)生碰撞的可能性和對(duì)預(yù)制構(gòu)件堆放的保護(hù)，合理安排施工場(chǎng)地布置，能降低工程成本和安全事故的發(fā)生概率。利用BIM技術(shù)建立施工場(chǎng)地平面布置的三維模型，可直接觀察各施工機(jī)械、材料堆場(chǎng)、材料加工棚等的布置位置。還可利用BIM進(jìn)行施工場(chǎng)地漫游，通過(guò)虛擬人物身臨其境地進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境觀察，分析場(chǎng)地布置的合理性，調(diào)整材料堆場(chǎng)位置，解決預(yù)制構(gòu)件堆放易損壞的問(wèn)題。裝配式建筑施工通常需要多個(gè)塔吊機(jī)械同時(shí)進(jìn)行吊裝工作，合理設(shè)置吊裝機(jī)械的位置是必要的。在三維場(chǎng)布模型中，通過(guò)分析各塔吊的回轉(zhuǎn)半徑和工作覆蓋區(qū)域，可確保各吊裝機(jī)械之間的安全施工距離，避免施工機(jī)械出現(xiàn)碰撞事故。將場(chǎng)布模型與進(jìn)度計(jì)劃結(jié)合，還可對(duì)吊裝機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查。

3.3現(xiàn)場(chǎng)施工模擬應(yīng)用

基于BIM的施工模擬操作過(guò)程為：①導(dǎo)入工程模型和施工場(chǎng)地布置模型。②導(dǎo)入施工進(jìn)度計(jì)劃。③導(dǎo)入分部、分項(xiàng)工程量清單等成本信息。④將各施工段模型與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)。⑤進(jìn)行日期范圍選擇。⑥選取所查看數(shù)據(jù)。⑦進(jìn)行施工模擬。利用BIM可視化的特性，結(jié)合BIM5D技術(shù)對(duì)裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬施工，能夠直觀觀察到施工場(chǎng)地的布置、建筑模型隨進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行的施工過(guò)程和施工成本的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。根據(jù)施工模擬的數(shù)據(jù)結(jié)果，分析施工過(guò)程的交叉作業(yè)和施工場(chǎng)地布置不合理之處，從而優(yōu)化施工方案和場(chǎng)地規(guī)劃。通過(guò)施工場(chǎng)地的優(yōu)化，合理規(guī)劃預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸路線和堆放位置，并對(duì)預(yù)制構(gòu)件的堆放制訂專(zhuān)項(xiàng)安全管理措施，解決預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸和堆放問(wèn)題，減少成本損失，降低安全事故發(fā)生概率。

3.4基于BIM的三維技術(shù)交底

在施工技術(shù)水平要求和施工安全管理方面，裝配式建筑有別于傳統(tǒng)建筑，施工人員需熟練掌握新技術(shù)，并了解施工安全措施。施工人員技術(shù)水平和安全措施了解不足，都可能在施工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故。通常，在裝配式建筑工程施工前，需要召開(kāi)組織施工準(zhǔn)備會(huì)議，施工人員需要在會(huì)議中了解工程概況、施工工藝、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工安全管理措施等工程信息。利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維技術(shù)交底，將施工過(guò)程以可視化形式呈現(xiàn)于施工技術(shù)人員，提高施工技術(shù)人員對(duì)裝配式建筑施工工藝流程的熟悉度，并通過(guò)其組織安全培訓(xùn)工作，提高施工人員技術(shù)水平和工程安全管理水平。

3.5構(gòu)建BIM信息平臺(tái)

運(yùn)用BIM技術(shù)，將項(xiàng)目所有目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)信息數(shù)據(jù)與BIM模型相結(jié)合，建立基于BIM的信息管理平臺(tái)，對(duì)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等多領(lǐng)域?qū)�業(yè)信息進(jìn)行信息共享和協(xié)同管理，能夠建立以BIM技術(shù)為中心，具有信息匯聚、信息溝通和信息貯存等功能的裝配式建筑全生命周期信息管理系統(tǒng)，以此防止信息傳導(dǎo)受阻而出現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象，保證信息的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和共享性。

4結(jié)束語(yǔ)

以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式建筑施工安全管理能夠使工程的質(zhì)量安全得到有效的保證，對(duì)裝配式建筑施工的順利完成具有非常重要的作用。相關(guān)單位在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行施工建設(shè)的過(guò)程中，一定要對(duì)BIM技術(shù)加強(qiáng)應(yīng)用，利用該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不斷提升安全管理工作的質(zhì)量，使裝配式建筑的快速發(fā)展得到相應(yīng)的保證。

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