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基于BIM技术的建筑工程安全管理体系探讨

日(ri)(ri)期:2021年09月06日(ri)(ri) 编辑:ad201107111759308692 作者:s11竞猜平台 点击(ji)次数:0
论文价格:150元(yuan)/篇 论文(wen)编号:lw202108291244257639 论文字数:43665 所属栏(lan)目:建筑工程管理论(lun)文
论文地(di)区:中国(guo) 论文(wen)语种:中文(wen) 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:建筑工程管理论文

本文(wen)是一篇建(jian)(jian)筑工程(cheng)(cheng)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)论(lun)文(wen),本论(lun)文(wen)在(zai)分析国(guo)内(nei)外 BIM 技(ji)(ji)术和(he)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)研(yan)究的(de)(de)基(ji)(ji)础(chu)上,尝试将 BIM 技(ji)(ji)术引入到建(jian)(jian)筑工程(cheng)(cheng)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)中。通(tong)过大(da)量实际案例分析研(yan)究,阐释了 BIM 技(ji)(ji)术引入建(jian)(jian)筑工程(cheng)(cheng)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)后从(cong)信息传递(di)方式(shi)、组织结(jie)构(gou)、安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)方式(shi)、施工管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)模(mo)式(shi)以(yi)及(ji)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)收(shou)益等方面相比较于(yu)传统(tong)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)所带来的(de)(de)改(gai)变,以(yi)及(ji) BIM 技(ji)(ji)术在(zai)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)中的(de)(de)价值体现。本论(lun)文(wen)以(yi)某大(da)厦建(jian)(jian)筑工程(cheng)(cheng)项目为例,对大(da)厦项目建(jian)(jian)立 BIM 模(mo)型,详(xiang)细(xi)研(yan)究了基(ji)(ji)于(yu) BIM 技(ji)(ji)术在(zai)大(da)厦全(quan)(quan)(quan)(quan)寿命周期安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)运作的(de)(de)详(xiang)细(xi)流程(cheng)(cheng),并(bing)编写了基(ji)(ji)于(yu) BIM 技(ji)(ji)术的(de)(de)建(jian)(jian)筑工程(cheng)(cheng)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)软件(jian),完整(zheng)的(de)(de)构(gou)建(jian)(jian)了基(ji)(ji)于(yu) BIM 技(ji)(ji)术的(de)(de)工程(cheng)(cheng)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)(li)平台。


1 绪论


1.1 研究(jiu)背景及意义

新中(zhong)国(guo)成立以来,我国(guo)的(de)(de)(de)社会经济(ji)(ji)、科学(xue)技术等领(ling)域都得到(dao)了(le)迅(xun)猛地发展(zhan),建(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)发展(zhan)也不例外,产(chan)值(zhi)规(gui)模与日俱增(zeng),一(yi)次(ci)(ci)又一(yi)次(ci)(ci)突(tu)破历(li)史(shi)高点。根据(ju)国(guo)家统计局(ju)发布(bu)的(de)(de)(de)数据(ju)(图 1.1),2018 年全国(guo)建(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)(ye)总产(chan)值(zhi)达(da) 235086 亿元,同(tong)比(bi)增(zeng)长 9.9%;建(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)(ye)增(zeng)加值(zhi)占(zhan) GDP 的(de)(de)(de)比(bi)重(zhong) 6.87%,所(suo)占(zhan)比(bi)重(zhong)较上年提高了(le) 0.14 个(ge)百分(fen)点;截(jie)至 2018 年底,建(jian)筑(zhu)行业(ye)(ye)(ye)企业(ye)(ye)(ye)单位数量共(gong)计 95400 个(ge),同(tong)比(bi)增(zeng)长了(le) 8.3%,吸纳了(le) 5563.3 万从业(ye)(ye)(ye)人员(yuan),同(tong)比(bi)增(zeng)长了(le) 0.48%。无论从 GDP 的(de)(de)(de)贡(gong)献还是(shi)就(jiu)业(ye)(ye)(ye)容(rong)纳能力(li)来看,建(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)(ye)都是(shi)无可争议的(de)(de)(de)国(guo)民经济(ji)(ji)支柱产(chan)业(ye)(ye)(ye)[1]。

与此同时,随(sui)着我(wo)国(guo)经济快速发展,城市化进程也在加快,基础设施建设规(gui)模和投资越来越大,建筑工(gong)程结构和技术要求越来越复杂,安全(quan)隐(yin)患越来越多,安全(quan)事(shi)故(gu)频发。据(ju)住建部统计(图 1.2),2018 年全(quan)国(guo)共发生房屋市政工(gong)程生产安全(quan)事(shi)故(gu) 734 起、死(si)亡840 人,与上(shang)年相(xiang)比,事(shi)故(gu)起数(shu)增(zeng)加 42 起、上(shang)升 6.1%,死(si)亡人数(shu)增(zeng)加 33 人、上(shang)升 4.1%[2],安全(quan)管理总体(ti)形势严峻。

图 1.1  国内建筑业总产值图                   图 1.2  房屋市政工程生产安全事故

图 1.1  国内建筑业(ye)总产值图                   图 1.2  房(fang)屋市政工程生产安全事(shi)故

  由于建筑(zhu)业产品的(de)(de)单一性(xing)、项目(mu)的(de)(de)复杂性(xing)、设计(ji)的(de)(de)多维度、团队的(de)(de)临时(shi)性(xing)以及工(gong)艺的(de)(de)多样性(xing)等特点给建筑(zhu)业的(de)(de)精(jing)细化(hua)管(guan)(guan)理(li)带(dai)来极大(da)的(de)(de)挑战,而且建筑(zhu)工(gong)程(cheng)(cheng)周期长、参(can)与方众多、不确定(ding)性(xing)多,很容易造成安全(quan)(quan)(quan)事故的(de)(de)发生。因此,在开(kai)展建筑(zhu)工(gong)程(cheng)(cheng)安全(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)理(li)工(gong)作时(shi),急(ji)需一种(zhong)现(xian)代(dai)化(hua)的(de)(de)管(guan)(guan)理(li)模(mo)式来代(dai)替传统经验(yan)式的(de)(de)安全(quan)(quan)(quan)管(guan)(guan)理(li)模(mo)式。

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1.2 国(guo)内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1975 年,“BIM 之父”——乔(qiao)治(zhi)理(li)(li)工大(da)学的 Chuck  M.  Eastman(查理(li)(li).伊斯(si)特曼)教授创建了(le) BIM 理(li)(li)念[3]。至今,BIM 的发展(zhan)和研(yan)究(jiu)经(jing)历了(le)三大(da)阶(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan):萌芽阶(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)、产生阶(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)和发展(zhan)阶(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)[4]。

美(mei)(mei)国是最早开始研究 BIM 的(de)国家,并探索建(jian)(jian)筑(zhu)行业(ye)(ye)的(de)信(xin)息化(hua)管理模式(shi)。早在 2003年(nian)(nian)(nian)美(mei)(mei)国总务(wu)署(GSA)推出了(le)全国 3D-4D-BIM 计(ji)(ji)划,旨在提高建(jian)(jian)筑(zhu)领域的(de)生(sheng)产(chan)效(xiao)率、提升(sheng)建(jian)(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)信(xin)息化(hua)水平(ping)[5]。2006  年(nian)(nian)(nian)美(mei)(mei)国陆军工(gong)程(cheng)兵(bing)团(USACE)发布了(le)为期 15 年(nian)(nian)(nian)的(de)BIM 发展路线规(gui)划,以提升(sheng)工(gong)程(cheng)规(gui)划、设(she)(she)计(ji)(ji)、施(shi)工(gong)质量和效(xiao)率。2010 年(nian)(nian)(nian)发布了(le)《BIM项目(mu)实(shi)施(shi)计(ji)(ji)划指南(nan)》,实(shi)现在建(jian)(jian)筑(zhu)业(ye)(ye)内 BIM 技(ji)(ji)术(shu)的(de)推广和应用。截止(zhi) 2012 年(nian)(nian)(nian)底(di)应用BIM 的(de)比例从 2007 年(nian)(nian)(nian)的(de) 28%增长至 2009 年(nian)(nian)(nian)的(de) 49%,直至 2012 年(nian)(nian)(nian)已达到(dao) 71%[6],建(jian)(jian)设(she)(she)、设(she)(she)计(ji)(ji)、施(shi)工(gong)、监(jian)理及咨(zi)询机构等的(de)实(shi)施(shi)应用,证实(shi)了(le) BIM 技(ji)(ji)术(shu)的(de)价值在不(bu)断(duan)被认可。

英(ying)国(guo) BIM 标准委员会(hui)(ACE)基于(yu) IFC 和 NBIMS 技(ji)术(shu)标准制定并发布了(le)建筑业(ye)BIM 标准  (AEC BIM Standard),英(ying)国(guo)政府在 2011 年对建筑行业(ye)实施战略部署(shu),相关文件中提到:“至 2016 年,全面实现应用(yong)(yong) BIM-3D 技(ji)术(shu)”[7]。 芬兰(lan)对 BIM 的采用(yong)(yong),全世界(jie)没有(you)(you)其他国(guo)家(jia)可以赶得(de)上芬兰(lan)。作为芬兰(lan)财务部(  The Finn-ish  Ministry  of  Finance )旗下最大的国(guo)有(you)(you)企业(ye),国(guo)有(you)(you)地产服务公(gong)司(si)(  Senate Properties)早在 2007 年就要(yao)求在自己的项目中使(shi)用(yong)(yong) IFC/BIM。

瑞(rui)(rui)典(dian)虽(sui)然 BIM 在瑞(rui)(rui)典(dian)国内建筑业已被采用(yong)多(duo)年,可是(shi)瑞(rui)(rui)典(dian)政府直到 2013 年才(cai)由瑞(rui)(rui)典(dian)交(jiao)通(tong)部(bu)( Swedish Transportation  Administration)发表声明使用(yong) BIM 之(zhi)后开始推行。瑞(rui)(rui)典(dian)交(jiao)通(tong)部(bu)同(tong)时(shi)声明从 2015 年开始,对(dui)所有投(tou)资项目(mu)强(qiang)制使用(yong) BIM 技术。

澳大(da)(da)利(li)亚政(zheng)府在 2012 年(nian)通过发布国家(jia) BIM 技(ji)(ji)术(shu)行(xing)(xing)动方(fang)(fang)案(an)( National BIM Initiative)报告制定多项(xiang)(xiang) BIM 应用目标(biao)。这份报告由(you)澳大(da)(da)利(li)亚 building SMART 协(xie)(xie)会主(zhu)导并由(you)建(jian)筑环境(jing)创委员会( Built Environment Industry Innovation Council,BEI)授权发布。此(ci)方(fang)(fang)案(an)主(zhu)要提出如下观点:2016 年(nian) 7 月 1 日起(qi),所(suo)有的政(zheng)府采购项(xiang)(xiang)目强(qiang)制性使用全三维协(xie)(xie)同(tong)BIM 技(ji)(ji)术(shu);鼓励(li)澳大(da)(da)利(li)亚州及地区(qu)政(zheng)府采用全三维协(xie)(xie)同(tong) Open BIM;实施国家(jia) BIM 技(ji)(ji)术(shu)行(xing)(xing)动方(fang)(fang)案(an)。澳大(da)(da)利(li)亚本地建(jian)筑业协(xie)(xie)会同(tong)样积极(ji)参与 BIM 推广。

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2 相关理论及技术分析


2.1 BIM 技术

2.1.1 BIM 的内涵

BIM 是(shi)英(ying)文“Building Information Modeling”的(de)(de)(de)缩写(xie),国内比较统一的(de)(de)(de)翻译是(shi):建(jian)筑(zhu)信(xin)息(xi)模型[27]。住(zhu)建(jian)部对其定义(yi)如图 2.1 所示:BIM 技(ji)术是(shi)一种多维(三维空间(jian)、四(si)维时间(jian)、五维成本等)建(jian)筑(zhu)工程(cheng)信(xin)息(xi)数(shu)据的(de)(de)(de)集(ji)成技(ji)术,通(tong)过数(shu)字(zi)信(xin)息(xi)仿真模拟(ni)建(jian)筑(zhu)物所具(ju)有(you)的(de)(de)(de)真实信(xin)息(xi)[28]。BIM 在建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)全生(sheng)命周期(qi)内通(tong)过参(can)数(shu)化建(jian)模来进行建(jian)筑(zhu)模型的(de)(de)(de)数(shu)字(zi)化和信(xin)息(xi)化管(guan)理(li),从而(er)实现各个专业在设计建(jian)造、运营维护阶(jie)段的(de)(de)(de)协同(tong)工作。

图 2.1 BIM 的定义(住建部)

图 2.1 BIM 的定(ding)义(住建部) 

国(guo)际(ji)智(zhi)慧建造组织(building  SMART  International,简称 bSI)对 BIM 的(de)定义包(bao)括以(yi)下三种解释:

(1)bS I 对 BIM 的(de)第一种(zhong)解(jie)释为“Building Information Model”,即(ji)“建(jian)筑信息(xi)模型(xing)”。“建(jian)筑信息(xi)模型(xing)”是一种(zhong)工程项(xiang)目(mu)设施实体和功能(neng)特性(xing)的(de)数字化表(biao)达(da),在(zai)项(xiang)目(mu)从概念产生(sheng)(sheng)到完全(quan)(quan)拆除(chu)的(de)整个生(sheng)(sheng)命(ming)周期都能(neng)够在(zai)建(jian)筑信息(xi)模型(xing)中(zhong)操(cao)作(zuo)信息(xi),并共享知识资源[29],为项(xiang)目(mu)全(quan)(quan)生(sheng)(sheng)命(ming)周期内的(de)所有决策提供可靠的(de)信息(xi)支持。

(2)bSI 对 BIM 的(de)第(di)二种解释为“Building Information Modeling”,即“建筑信息(xi)(xi)模型应(ying)用(yong)”。“建筑信息(xi)(xi)模型应(ying)用(yong)”是创建和利(li)用(yong)项目数据在其全生命周期内,允(yun)许所有项目参与(yu)方(包括政府(fu)主管部门、业主、设计、施(shi)工、造价、监理、运营等(deng))通过(guo)不同(tong)技术平台之间的(de)数据互用(yong),在同(tong)一(yi)时间利(li)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)信息(xi)(xi)。 

(3)bS I 对 BIM 的(de)(de)第三种解释为“Building Information Management”,即“建(jian)筑(zhu)(zhu)信(xin)息(xi)(xi)(xi)管理(li)”。“建(jian)筑(zhu)(zhu)信(xin)息(xi)(xi)(xi)管理(li)”是指通过使用(yong)建(jian)筑(zhu)(zhu)信(xin)息(xi)(xi)(xi)模型内(nei)(nei)的(de)(de)所有数(shu)据(ju)信(xin)息(xi)(xi)(xi),来进行(xing)全生命周期信(xin)息(xi)(xi)(xi)共享的(de)(de)业务流程(cheng)(cheng)组织和控制,如实现工程(cheng)(cheng)项目(mu)的(de)(de)进度管理(li),空间(jian)管理(li),造价管理(li)等技术内(nei)(nei)容。

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2.2 安全管理 

2.2.1 安全管理概述

 “安全”问题涉及范围广泛,安全隐患随(sui)处(chu)可(ke)(ke)见(jian)。安全管理无(wu)小事,它前事“人(ren)命(ming)关天”,后事“无(wu)可(ke)(ke)逆转”。

安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)管理(li)(Safety Management)是(shi)管理(li)科学的一个(ge)重要分支,它是(shi)管理(li)者对(dui)(dui)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)活动进(jin)行的计划、组织(zhi)、指挥、协调和控制(zhi)(zhi)的一系(xi)列活动[32],以(yi)保(bao)护职工在生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)过程中的安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)与健(jian)康,保(bao)护国(guo)家和集体的财产(chan)(chan)不受损失,促进(jin)企业改善管理(li),提高(gao)效(xiao)益,保(bao)障项目(mu)的顺利发展,以(yi)及对(dui)(dui)事故发生(sheng)(sheng)时的过程控制(zhi)(zhi)、应急预(yu)案和对(dui)(dui)安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)事故的原因进(jin)行分析,制(zhi)(zhi)定(ding)预(yu)防措施等。

建设(she)工程安全(quan)管理是指(zhi)在(zai)项(xiang)目(mu)完成过程中(zhong),根据国家法律法规和技术标准,采(cai)用各种方法控制生产(chan)要素,减少(shao)或(huo)消除(chu)生产(chan)要素的不安全(quan)行(xing)(xing)为(wei)(wei)和不安全(quan)行(xing)(xing)为(wei)(wei)。

2.2.2 安(an)全(quan)管理原(yuan)理

(1)人(ren)本原理

人(ren)(ren)(ren)(ren)本(ben)原理(li)(li)(li)是(shi)指在一切安全管(guan)理(li)(li)(li)活动(dong)中(zhong),必须要(yao)(yao)(yao)把工作(zuo)人(ren)(ren)(ren)(ren)员的(de)(de)因素(su)放在首(shou)要(yao)(yao)(yao)考虑(lv)因素(su),体(ti)(ti)(ti)现“以(yi)人(ren)(ren)(ren)(ren)为(wei)本(ben)”的(de)(de)指导思想。以(yi)人(ren)(ren)(ren)(ren)为(wei)本(ben)有两层含义:一是(shi)一切管(guan)理(li)(li)(li)活动(dong)都是(shi)以(yi)人(ren)(ren)(ren)(ren)为(wei)本(ben)展(zhan)开(kai)的(de)(de),人(ren)(ren)(ren)(ren)既是(shi)管(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de)主(zhu)体(ti)(ti)(ti),又是(shi)管(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de)客体(ti)(ti)(ti),每个人(ren)(ren)(ren)(ren)都处在一定的(de)(de)管(guan)理(li)(li)(li)层面上(shang),离开(kai)人(ren)(ren)(ren)(ren)就无(wu)所谓(wei)管(guan)理(li)(li)(li);二(er)是(shi)管(guan)理(li)(li)(li)活动(dong)中(zhong),作(zuo)为(wei)管(guan)理(li)(li)(li)对象的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)素(su)和(he)管(guan)理(li)(li)(li)系统各(ge)环(huan)节,都是(shi)需要(yao)(yao)(yao)人(ren)(ren)(ren)(ren)掌管(guan)、运(yun)作(zuo)、推动(dong)和(he)实施[33]。

(2)系统原理 

系(xi)统原理(li)(li)意(yi)味着建(jian)设工程(cheng)中,安全(quan)管(guan)理(li)(li)活动(dong)(dong)与投资管(guan)理(li)(li)活动(dong)(dong)、质量管(guan)理(li)(li)活动(dong)(dong)和进(jin)度管(guan)理(li)(li)活动(dong)(dong)都(dou)是(shi)同时展(zhan)开的,是(shi)针对整个建(jian)筑工程(cheng)管(guan)理(li)(li)目标系(xi)统。进(jin)行(xing)安全(quan)管(guan)理(li)(li)时运用(yong)系(xi)统观点、理(li)(li)论和方法来认识和处理(li)(li)管(guan)理(li)(li)中出现(xian)的问题(ti)[34]

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3 建筑工程安全管理中 BIM 技术的引入........................25

3.1 我国建筑工程安全管(guan)理现状(zhuang)........................25

3.2 建筑工程安全管(guan)理中 BIM 技术(shu)的(de)引入........................25

4 基于 BIM 技术的建筑工程安全管理模型构建与实施.......................36

4.

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