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1、四川科技职工大学 毕业设计（论文）题 目：BIM技术在建筑工程安全管理中的应用教 学 系： 指导老师： 职 称： 学生姓名： 学 号: 班 级：四川科技职工大学教务处制2020年6月24日摘要摘要从建筑工程施工管理的角度出发的话，这并非独立存在的。属于典型的系统性管理工程，展开相应建设的同时，安全质量能够和选材、施工水准等在内的诸多方面建立密切联系。但是BIM技术运用可以妥善处理好关于施工同时的相应风险调控工作。所以本文充分立足于其管理过程更为细致系统的剖析，并于现阶段基本情况进行有机结合，实现更深层次的解读，进一步明确BIM技术现阶段在施工管理工程中展露出来的诸多问题。继而借助于有效确认其原
2、理以及方法来实现BIM技术应用等方面的深入研究，最终得到的管理程序能够不断完善与优化调整。借助于BIM技术建立相应模型来完成对工程危险的科学合理预测。并且在事前便给予必要的调整，确定应急预案，旨在能够充分规避安全事故的形成与发展。安全组织管理应该和BIM技术之间实现有效衔接，切实保障工程质量。最终凭借案例模型进一步了解BIM技术的具体运用情况，并完成施工场地等的相应模拟研究。关键词：安全管理；BIM技术；危险源识别I目录目录第一章 绪论11.1选题背景11.2研究目的及意义1第二章 建筑工程安全管理现状分析22.1建筑施工安全事故类型22.2 BIM技术在工程安全管理中的应用步骤与条件22.2
3、.1应用步骤22.2.2应用条件32.3安全组织管理的BIM技术应用32.3.1精细化安全组织管理需求42.3.2安全组织管理BIM技术的协同应用42.4现场施工冲突的BIM技术应用42.4.1施工冲突的BIM技术应用42.4.2材料装卸冲突的BIM技术应用52.5安全风险因素的BIM技术应用52.5.1安全风险因素识别的BIM技术流程52.5.2安全风险因素BIM技术识别62.6本章小结7第三章 基于BIM技术在工程施工安全管理中的案例应用83.1案例工程概况83.2案例工程BIM技术的安全管理基本模型83.3基于BIM技术的安全管理的主要应用过程93.3.1立体建模93.3.2施工场地规划
4、动态环境93.3.3临边防护安全管理10结语12参考文献13II四川科技职工大学毕业设计（论文）第一章 绪论1.1选题背景在建筑业快速发展的同时，我们不可忽略的就是在建设工程过中施工存在安全保障问题。根据数据统计，专门统计2019年国家的办公用房就发现在施工的过程中发生了700起事故、死亡人数高达807人，相比与上年就上升了58起、死亡人数增加72人，同比在事故上上升9.15%在死亡人数上上升了9.80%。因此，在当前建筑信息化的大时代，以BIM技术为代表的建筑业信息化技术应用必然会成为当代建筑业发展的一个重要趋势。1.2研究目的及意义本研究的目的就是希望通过利用建筑信息模型技术来减少在建设施
5、工过程中所存在的安全隐患。通过科学的技术管理手段，实现有效的防止安全事故的发生，从而实现建筑行业朝着健康，良好的轨迹发展。在建设的过程中，施工的安全与建设的选材、施工的技术资质和管理方面都是息息相关的。同时就目前的建筑现状来看，总的呈现一种跨度大，体量大，基础深，造型结构复杂的状态。因此导致在施工过程中频频出现建筑完全事故。然而BIM技术的应用能够更好的把控施工过程中存在的一系列风险。因此通过结合工程安全管理和BIM技术应用进行分析，获得一个更好的安全管理程序，最终能够真正的实现安全事故低风险的状态。第二章 建筑工程安全管理现状分析2.1建筑施工安全事故类型通过对住建部在从2013-2019年
6、房屋生产安全事故情况做了一个统计和数据分析，可以得知，高处的不明坠落物，建筑坍塌、中毒等都是主要的事故类型而且占据的比重还非常大，说明这些事故每年发生的非常多。（1）高处坠落事故根据相关规定，在高于地面2m以上(含2m)的建筑物进行作业就可能会发生高出坠落的事故，原因有很多，笔者在者里对出现概率比较大的原因进行了分析：可能是人没有按照严格的生产流程和操作制度造成的：一方面是人操作出现失误,一方面是严重违反操作制度进行违章作业;第三方面是该工作人员在生产作业时注意力不集中，在生产之前没有观察周围的环境。使用的材料和产品不满足生产使用的标准：首先是保护工作人员的安全帽，衣服等时单位图便宜而不顾质量
7、购买的，这些可能是三无产品。本来按照正常的情况下，人员的人身安可以得到保护，但是防护产品的不合格使工人产生冷危险。（2）物体打击事故物体打击主要是指在使用机器或人为的丢弃废弃物的物理物体对人造成的伤害，细分 下来，造成此结果可能有工作人员没有代安全帽，使用的工具在作业时没有放在口袋内等原因造成。（3）坍塌事故坍塌事故是指出现安全隐患的建筑物面临坍塌，随时可能威胁人生安全的建筑物突然毫无征兆的坍塌，造成人员伤亡。（5）其他事故除了以上三种事故比较常见的事故类型，触电和中毒等事故在生产过程中也是非常常见的。2.2 BIM技术在工程安全管理中的应用步骤与条件2.2.1应用步骤BIM技术应用在工程施工
8、安全上需要将各个元素进行融合和有机的利用。只有相互配合才能对整体进行无遗漏的控制和管理，从最初的管理方案到最后的工程验收，都需要绷紧一根弦，将安全问题和安全生产的意识进行到底。为例突出安全管理的效果，我们不仅可以将BIM技术运用在图纸的设计施工方面，用更直观的方式呈现出设计的最优的施工方案。首先，将工程项目模型先构建起来，在施工的过程中结合模型，运用BIM技术让施工的现状和管理更直观的呈现在负责任的面前。其次，对工程项目的安全信息进行集成，运用BIM技术构建的模型使和之前其他技术构建的模型最本质的区别，可以包含工程施工安全的多项信息。并且在实际的处理过程中可以更加的直接、高效。最后，我们在之前
9、构建的安全管理模型系统事业个很好的载体，人们可以充分的利用安全模型信息系统中包含的数据和信息，及时对工程的安全施工方案进行及时的调整，随机应变，并且将相关的流程和操作过程细化，对施工的第一现场进行还原度尽可能高的模拟。2.2.2应用条件BIM技术应用除了在这个工程上起到一个良好的基础之外，不仅能够实现工程生命周期，还可以实现工程项目施工的可视化，安全施工现场的精确化，从而实现减少危险元素的出现，以及因为施工安全问题所造成的工期延误的停工损失。毫无疑问，把BIM技术应用到工程项目的安全管理。肯定会得到不一样的管理效果。表2-1一般工程BIM技术应用硬件配置2.3安全组织管理的BIM技术应用由于B
10、IM技术产生与国外，然而我国的建筑业也是在改革开放这几十年才大规模兴起的，相对于国内的建筑业来讲BIM技术属于比较新颖的信息化技术，国内目前如何将该技术应用于建设安全施工管理上尚处于摸索阶段，在全面性和规范性上还需要加强措施。2.3.1精细化安全组织管理需求大多数的工程项目的施工和管理办法都是由老的施工人总结而来的，然而由于人具有一定的认识局限性因此在管理组织上可能就不能做到精细化管理。因此导致大多数工程项目存在安全隐患、管理的效率低的问题。BIM技术在管理层面上依托信息化技术，从而能够实现科学化、精细化管理需求，从而该技术被大量的运用到安全管理上。如何实现工程项目安全组织精细化管理，首先需要
11、量化标准。大部分的工程项目，都需要根据需求进行标准化。其次，工程项目除了对部分项目需要进行标准化设计之外，总体目标也要实现精细化、标准化。具体通过组织管理职能、岗位，等进行划分具体职责，达到避免多头领导的情况。最后要对工程项目安全管理进行检查整改，而BIM技术在支撑持续跟踪检查方面就占据很大的优势。2.3.2安全组织管理BIM技术的协同应用对于这一种安全组织管理和早期的管理模式之间有着较为鲜明的差异，能够借助于施工进度展开更为系统细致的管理工作。确保相应工作能够实现不断的优化调整，并最终形成更为科学合理、及时有效的管理体系。该技术能够确保管理工作开展地足够精细。通过细化管理层次实现大范围、深层
12、次的管理，这种管理技术不但不会影响管理进度反而会提高管理的效率。通过BIM技术可避免传统管理管理过程中的指挥路径长，和不能及时沟通的问题。2.4现场施工冲突的BIM技术应用2.4.1施工冲突的BIM技术应用现在人们对建筑的要求越来越高，人们不仅需要建筑可以适合居住，还要有好看的外形，所以建筑的设计施工越来越复杂，并且在施工的过程中都会用到很多的机械设备，有的需要安装，有的不需要，安装如果不规范的话也会造成，都会给施工带来潜在的危险，如果发生损害，后果不可估量，所以导致施工环境非常复杂，所以，利用BIM技术管理工地的安全事故就非常有必要。可以减少工地的潜在隐患避免对人造成损害。利用BIM技术还可
13、以对现场进行安全的实战模拟，通过模拟发现安全实施方案中的漏洞，并根据模拟的结果进行优化，不断完善施工的方案，在及节约资源和成本的基础上，减少安全隐患。2.4.2材料装卸冲突的BIM技术应用施工现场的材料可能会存在多次的搬运和装卸，不仅会带来材料的损耗，造成浪费，还可能在材料的搬运过程中造成浪费，我们通过BIM技术对材料搬运的全过程分阶段做成课件，从而对施工现场的材料有直接的了解，也容易及早的发现问题，及时解决，避免问题发展到无法控制的程度。2.5安全风险因素的BIM技术应用2.5.1安全风险因素识别的BIM技术流程运用BIM技术可以对潜在的安全因素具有一定的识别作用，这些因素有时可能是存在表面
14、，很容易被发现，也可能隐藏的很深，不容易被发现，但是这些因素都是不确定的，可能给工程造成损失。如果运用BIM技术建立工程项目模型，可以对存在的安全因素进行识别，特别是还可以对安全因素进行归类和具体化分析。通过BIM立体模型对其中的信息进行的归类和汇总，可以是识别的更加准确。下面是利用BIM技术进行是别的具体流程如图2-1所示：图2-1典型的BIM技术的安全风险因素识别流程2.5.2安全风险因素BIM技术识别BIM技术建立的模型可以让安全管理人员能够对危险因素进行提前的识别和部署，尽可能的消除出现危险的因素，并想出应对的策略，避免危险事故的发生。通过BIM技术构建模型，让立体模型包含工程的大量信
15、息展示在人们的面前，和施工现场的数据进行对应，并且这些安全数据和施工现场的零件是对应。通常一个部件可以对应多种安全信息。再将这些信息和国家相关规章中规定的数据信息进行比较，从而可以看出那些信息是不合理的，这些不在国家范围内的指标就可能使潜在的容易造成危险的因素。根据BIM建立的模型将工程项目中的参数都按照相应的比例体现在其中，通过对相关的数据进行对照，完善工程施工的每一个环节，并且进行优化，提早发现工程施工过程中存在的安全隐患，并且在后续的过程中进行持续性的优化，避免后面造成事故。表2-3BIM技术识别安全风险因素的方法2.6本章小结本章主要是 运用BIM技术构建工程项目的施工模型，通过其中的
16、参数对工程项目有一个全面的了解，并对BIM技术的应用步骤进行了详细的解释，最后针对BIM技术应用在工程施工过程中如何进行安全管理，避免造成人员伤亡和节约成本等方面展开论述。第三章 基于BIM技术在工程施工安全管理中的案例应用3.1案例工程概况本案例对通大附院门诊楼工程建设过程中安全管理应用BIM技术的研究，本通大附院门诊楼共计10层以及2层地下楼层。3.2案例工程BIM技术的安全管理基本模型旨在能够使得施工过程中的安全系数得以维持在合理范围之内，进一步根据BIM技术来实现相应优化调整，按照其自身的安全管理等原则内容，凭借相应软件来构建得到有关模型，进一步确认其安全管理基本模型所展现出来的诸多方
17、面的内容，详情见下图。图3-1基于BIM技术的案例工程现场安全管理基本模型相应安全管理主要是将三个主要内容囊括其中，依次是数据源、模型层以及应用层。根据本文所得到的三位模型来说，模型层应该充分立足于数据源的具体表达来进行展开，并需要完成后续信息综合层的建立，对于本文所运用到的信息模型涵盖了现场规划信息模型等多种类型在内；应用层可以实现对其安全管理诸多工作的细致表达，并借助于不同的BIM技术来切实展开相应管理，能够做到全方位的把控，从全局出发保障工程质量。3.3基于BIM技术的安全管理的主要应用过程基于BIM 技术的对建设工程安全管理必须要对其进行全面覆盖，从工程的设计到最后的工程验收都是需要安
18、全管理的意识的，并且在管理的过程中要注重细节，可以是一个零部件，一袋原材料的质量和安全标准。这些都是工程安全管理的细节所在，也是不容忽视的地方。3.3.1立体建模案例工程基于BIM技术的三维立体模型建立结果如图3-2所示：图3-2案例工程的BIM技术立体模型图3-2所展示的是运用BIM技术和建模软件构建的工程施工的立体模型，这时整个建筑的综合视图，包含了建设项目的部分参数和其他至关重要的许多信息。3.3.2施工场地规划动态环境本工程的施工过程非常的简单，几乎不涉及到复杂的技术，而且很多施工作业有重复的地方，并且工程的场地也是非常有限，所以规划必须合理，原料和设备的堆放等必须要保证留有充足的空间
19、留给施工人员进行施工作业。其中重点是施工现场的工程的位置和材料摆放，运输材料的路径等设置必须合理，否则会给后续的材料运输带来不便。在这个过程中要结合之前的工程施工的经验和施工的具体要求来设置。图3-3案例工程施工场地BIM技术模型图我们在利用BIM技术构建的模型中，对现场周围的环境描述的非常细致，可以让安全人员对施工现场了解的更加的详细。从而有利于安全人员合理的规划施工的现场和进行资源合理调配，避免材料的运输出现冲突。立体模型中可以对施工的现场设备的运输轨迹和材料的运输和使用情况模拟的很细致、具体。并且这种模拟不是静态的，某一个时刻的图像，而是对施工现场的动态模拟，它可以是安全责任人员清晰的看
20、到机械设备的操作流程和轨迹，材料从多到少的过程，这些更加的直观和具体，有助于安全管理人员和现场的人进行实时的互动和交流，发现其中的问题，及时采取措施来避免。3.3.3临边防护安全管理现在的工程基本上都是楼层很多的建筑，就避免不了高空作业，容易在施工的过程中出现安全事故，除此之外，施工过程中掉落物体造成下面的人员伤亡，也是经常发生，通过实际的施工的案例进行分析，临边的位置和有洞的地方是最容易发生安全事故的地方。如果相应的保护措施不到位的话，就非常容易造成施工的安全事故。所以我们非常有必要未雨绸缪，在相应的位置及时进行部署。图3-4案例工程洞口、临边防护风险点寻找示意图图3-4我们可以看出，我们根
21、据根据立体模型可以非常容易的找到容易出现风险的地方，这些为安全管理人员进行相应的部署提供了事实上的根据。再结合BIM技术，计算出相应的风险防护的地方和需要拆除的时间，避免安装时间过长，造成资源的浪费。结语将BIM技术应用在案例工程的施工安全管理过程中，构建施工工程的立体模型，并根据模型中包含的信息，提前有针对性的进行规划和部署，利用BIM技术应用进行分析。通过在BIM技术建立模型对建筑施工危险源进行识别。在事前就对安全有关的技术和方案进行处理，从而减少在施工过程中发生安全事故的风险。安全组织管理和BIM技术协同应用，将会达到事半功倍的效果。最后借助案例模型描述BIM技术在安全管理中的应用过程，
22、模拟施工场地、规划动态环境。希望对我国未来此方面的研究有参考性作用。参考文献1曾浩,郑楚臻,徐嘉豪,蔡丽丹,杨志培,林芷茵.新农村建设中基于BIM的预制装配式建筑的应用J.农家参谋,2020(13):55.2韩冰,于克蛟.BIM技术在幕墙工程项目中的适用性分析J.山西建筑,2020,46(13):168-170.3朱冰洁,刘昌镐,胡旻阳,何鸿斌,杨霄.基于BIM的高铁连续梁桥施工智能监控系统研究J.山西建筑,2020,46(13):195-196.4张晨.市政工程建筑信息模型采纳意愿影响因素研究J.甘肃科学学报,2020,32(03):146-152.5王其.BIM技术在市政给水厂工程中的应用J.中国设备工程,2020(12):164-166.6刘正.BIM技术在机电设备施工过程中的应用探讨J.中国设备工程,2020(12):211-213.7程马遥,曾洋.BIM技术在地铁工程中的数据库建立及其应用J/OL.山东农业大学学报(自然科学版):1-52020-06-228胡枫.BIM技术在岩土工程中的应用研究J.低碳世界,2020,10(06):85-86.9唐文峰.探析BIM技术在代建制管理模式中的应用J.低碳世界,2020,10(06):116+118.10罗毅.关于BIM技术在房地产项目工程管理中的应用J.低碳世界,2020,10(06):200+179.13