建築業涉及民生,關係重大。目前隨著中國建築業的發 展,安全事故頻繁發生。長期以來施工現場的安全管理以傳 統的“經驗型”的事後管理為主,難以有效地對施工過程的 危險源實施較為全面的預控, 這也是建築施工安全事故高 居不下的主要原因。 所以如何進行施工現場安全管理是一 個非常重要的大課題。其中,施工現場安全標誌管理是施工 現場管理的重要組成部分。 在施工現場合理正確地使用安 全標誌可以提高施工人員的防範能力, 減少或避免安全事 故的發生。
BIM 的快速發展和廣泛應用, 將帶來建築行業自計算 機 CAD 普及後的又一次革命。 基於 BIM 進行施工安全標 志管理具有以下優勢:
(1)資料整合化。 在施工安全控制計劃制定過程中,安全管理人員可以利用 BIM 技術強大的數 據整合性將計劃與施工進度、設計圖紙緊密結合,合理詳細 制定。 BIM 可以減輕安全管理人員在頭腦中將靜態資訊轉 化動態施工模型的負擔。除此之外,將施工安全控制計劃具 體化,清楚地顯示為什麼,在哪兒,什麼時候進行安全標 志 的設定。
(2)視覺化模擬。在施工安全控制計劃實施過程中, BIM 技術因其可視性、模擬性、最佳化性 等 優 良性 能,可 以實 現 4D 虛擬施工, 在動態模擬中幫助施工人員清楚地認識 到危險源和進行相關防範措施的必要性。 本文以某大學土 木樓的施工安全標識管理為研究物件,運用 BIM 軟體對土 木樓進行建模,並且將模型匯入三維設計軟體,從而完成安 全標識與 3D 模型的結合。 建模完成後對施工現場進行可 視化模擬,記錄在施工過程中的不同時刻的各項資料。
透過不斷的對 3D 模型的修改和模擬, 最終得出基於 BIM 的施 工現場安全標誌管理的動態模擬模型, 對現在施工現場安 全管理存在的問題提出建議。
1 基於 BIM 的施工安全管理研究現狀 在國外,F. Peterson 等(2011)進行 了 一 項基 於 BIM 技 術的專案管理培訓研究。 在研究中他們將基於 BIM 技術的 項 目 管 理 工 具 引 入 到 2 個 課 程 當 中 。 Chun-Ling Ho 與 Ren-Jye Dzeng(2008)組織了一項關於數字化安全培訓(Elearning)的效果調查。 調查結果顯示,無論工人的年齡、教 育背景和資訊素養如何, 適宜的培訓模式和培訓課程內容 都可以改善工人施工行為的安全性。 Hu Wenfa(2008)提出 了一個基於 RFID 和 4D CAD 技術的施工管理系統, 基於 RFID 和 4D CAD 的模型在施工管理和自動化控制 上存 在 很 大 的 應 用 潛 力。 Carla Lopez del Puerto、Caroline M. Clevenger(2012)以莫 坦 森 施 工 公 司 的 項 目 為 研 究 對 象,利 用 BIM 支援的安全控制措施,監控潛在的工程危險,並列舉了 用 以 及時 提 醒 設計 人 員 和施 工 人 員 的 實 例 和 BIM 對項 目 改擴建期間加強施工人員、 建築物使用者以及終端使用者等 群體的安全問題所起到的積極作用,重點闡述了 BIM 在施 工期間安全控制這一方面的潛力。除此之外,有一些學者對 基於 BIM 技術 自動 識 別 危險 源 和 危 險 部 位 進 行 了 一 些 研 究。 Si jie Zhang,Jochen Teizer,Jin-Kook Lee 等(2013)認為 基於 BIM 可以在施工之前實現建築施工模擬,自動化識別 危險和及時給出保護措施的功能, 並針對如何在施工中避 免高空墜落事故提出了具體的系統。 Vacharapoom Benjaoran 等(2010)在 4D 模型中將安全和施工管理結合,在施工 模擬過程中,自動識別高空作業危險。Amin Hammad(2012) 基於 BIM 技術為實現安全施工建立動態虛擬護欄系統,重 點防護臨邊和管道施工工作面。 Law,Yuen fong(2012)對施 工安全計劃中重要的影響因素進行分類, 優劣排序, 透過 BIM 幫助安全管理人員進行高效的安全計劃編制。 在國 內,胡 振中,張 建 平,張 旭 磊 提出 通 過 建立 4D 施 工安全資訊模型, 將支撐體系與施工過程資訊動態地連結 起來, 並施工驗證了將 4D 施工安全資訊模型應用於施工 期支撐體系安全分析的可行性。 這只是將 BIM 技術應用於 施工現場安全管理的一部分———支撐體系。 還有,陳麗娟, 張 成方,李 超 基於 BIM 技術,採集 信 息 來 構 建 地 鐵 空 間 和 時間的模型,對地鐵施工現場進行空間安全管理。江帆在他 的碩 士 論 文中 提 出 基 於 BIM 和 RFID 技術 的 建 設 項 目 安 全管理研究,並構建了安全管理模型,但是透過 RFID 獲得 的資料精度不是很高,所以在具體應用方面存在一些難度。 綜上可見,將 BIM 技術應用於施工安全標誌管理是有 潛力的, 但關於它的研究還有待發展。 然而目前基於 BIM 進行施工安全管理主要是在地鐵施工空間管理方面, 建築 施工現場部分構件安全分析和對特定事故的施工現場動態 管理。 其中,明確針對基於 BIM 的施工階段安全標誌管理 的研究更是少之又少。 關於施工階段安全標誌管理的研究 方向是現階段安全標誌管理存在的問題和對其有效性的評 價,如 陳 慶,龐 子 傑,胡 褘 程,但 是 還 沒 有 將 其 與 信 息 化 、 BIM 技術有效地結合起來。
2 施工安全管理理論基礎
2.1 施工安全標誌管理現狀 目前中國施工現場安全標誌的管理已引起政府部門足 夠的重視,也釋出了一系列的法律法規。其中比較有代表性 的有:GB/T15565-2008《圖形符號》中 對 圖形 符 號 設計 的 定 義、分類進行了闡述;國務院令第 398 號文 件《建設 工 程 安 全生產管理條例》 中第 28 條明確規定在 14 個危險部位設 置 警 告標 志;GB2894-2008《安全 標 志 及 其 使 用 導 則》中 則 詳細介紹了禁止標誌、警告標誌、指令標誌、提示 標 志 的型 式、適用範圍和地點。
施工現場安全標誌管理傳統的實施流程為
(1)施工安全 危險源的辨識;
(2)危險作業、危險點、危險區域的確定;
(3) 安全標誌設定;
(4)安全標誌平面圖繪製;
(5)安全標誌掛設;
(6)安全交底;
(7)安全標誌的檢查與維護。
其中繪製安全標 志平面圖是實施關鍵。 在實際操作過程中,繪製安全標誌平 面圖時需要根據安全標誌設定計劃,一般分基礎、主體、裝飾 裝修 3 個施工階段分別詳細繪製各施工階段的安全警示標 志平面佈置圖。 當各層安全標誌設定不一致時, 應分層繪 制平面佈置圖。用二維圖紙來表現繁雜的安全標誌資訊很可 能導致資訊之間的脫節,因此,傳統的施工安全標誌管理存 在安全標誌資訊交流不暢和不易自我檢查等缺點。
2.2 安全標誌資訊的確定 安全標誌的合理放置與危險源、危險作業、危險部位的 識別密不可分。 所以安全標誌資訊的確定需要考慮到施工 現場安全管理。 施工現場涉及到安全的內容也很多,比如: 建築工人的人身安全、建築工程的結構安全、施工現場的財 產安全、機械裝置的質量安全等等。本論文中安全標誌放置 部位大致包含基坑支護、臨邊、洞口、砌體工程、施工 電梯、 腳手架以及加工棚等。
在 根 據 現 有 的 法 律 法 規 和 實 地 工 地 的 走 訪 觀 察 的 結 果,本研究將可能用於建築行業的安全標誌進行分為禁止標 志、警告標誌、指令標誌 3 類(由於提示標誌主要包括緊急出 口、避險處、應急避難場所、可動火區等,與施工階段安全管 理關係不大,所以本文不考慮提示標誌)。 由於其中禁止標誌 共 20 種,包括禁止吸菸標誌、禁止煙火標誌、禁止帶火種標 志、禁止用水滅火標誌、禁止放置易燃物標誌、禁止 堆 放 標 志、禁 止 啟 動 標 志、禁 止 轉 動 標 志、禁 止 乘 人 標 志 等 等(表 1);警告標誌共 20 種,包括當心絆倒標誌、當心觸電標誌、當 心墜落標誌、當心機械傷人標誌、當心傷手標誌、當心燙傷標 志、禁止靠近標誌、當心滑跌標誌、當心車輛標誌、當心火災 標誌、當心碰頭標誌、注意安全標誌、當心紮腳標誌等等(表 2);指令標誌共 4 種,包括必須戴防護手套標誌、必須穿防護 鞋標誌、必須戴安全帽標誌、必須系安全帶標誌(表 3)。
3 安全標誌資訊模型的構建與最佳化 本文建模物件是某大學土木樓, 利用 Revit 軟體對二 維 CAD 圖紙進行三維建模。 圖 1~圖 3 分別為土木樓側視 圖、正檢視和三維圖。 圖 4 和圖 5 為模型細部構造圖。
3.1 三維施工平面圖的構建 為了讓現場平面圖上所有元素的位置和尺寸顯得合理, 本研究採取了由主到次的佈置順序, 即先建立位置固定的, 包括工程本身,員工生活區以及現場臨時道路;然後佈置材 料加工棚、材料堆場、施工電梯、塔吊等;接著是施工場地外 圍的牆與施工大門的建立;最後便是施工現場平面圖的最佳化 以及美化工作,包括圖元間位置的細部調整以及在工地外圍 新增綠化等。 佈置完成的總平面圖如圖 6,圖 7 所示。
3.2 三維施工安全標誌資訊模型的構建
在 上 文 中 提 到 的 20 種禁 止 標 志、20 種警 告 標 志 和 4 種指示標誌中結合實際情況選擇合適的安全標誌。 三維施 工安全資訊模型採用 Sketch Up 進行建立, 首先需要收集 整理本次設計需要的施工安全標誌資訊, 然後使用軟體進 行各部位的建模和場景的新增, 最後把具體的安全標誌信 息新增到每個場景中。
以擺放禁止吸菸標誌為例展示三維施工安全資訊模型 的建模過程,如圖 8 所示。
擺放其餘的施工安全標誌的建模過程同 “禁止吸菸標 志”。 在完成三維施工安全資訊模型的構建之後,可以形成 完整的施工現場安全標誌資訊模型的漫遊動畫。 表 4 為施 工現場的安全標誌、對應的擺放位置及漫遊截圖。
3.3 三維施工安全標誌資訊模型的最佳化
3.3.1 標誌牌安放具體要求 三維施工安全標誌資訊模型的建立過程, 嚴格遵照了安 全標誌的尺寸和對應的危險區域, 相關的規範中提到了一些 擺放要求,但是具體擺放位置需要人工識別。
(1) 標誌牌應設在與安全有關的醒目地方, 並使大家 看見後,有足夠的時間來注意它所表示的內容。環境資訊標 志宜設在有關場所的入口處和醒目處; 區域性資訊標誌應設 在所涉及的相應危險地點或裝置(部件)附近的醒目處。
(2) 標誌 牌 不 應設 在 門、窗、架 等 可 移動 的 物 體 上,以 免這些物體位置移動後,看不見安全標誌。標誌牌前不得放 置妨礙認讀的障礙物。
(3) 標誌牌的平面與視線夾角應接近 90°角,觀察者位 於最大觀察距離時,最小夾角不低於 75°。
(4) 標誌牌應設定在明亮的環境中。
(5) 多個標誌牌在一起設定時,應按警告、禁止、指令、 提示型別的順序,先左後右、先上後下地排列。
(6) 標誌牌的固定方式分附著式、懸掛式和柱式 3 種。 懸掛式和附著式的固定應穩固不傾斜, 柱式的標誌牌和支 架應牢固地聯接在一起。
(7) 其他要求應符合 GB 15566 的規定。
3.3.2 標誌牌安放存在問題 透過漫遊發現其中一些安全標誌的擺 放存 在 問 題,或 者不符合規範或者不符合觀察習慣。
(1) 安全標誌不全面或設定不當 安全 標 志 不全 面 表 現在:① 生活區、辦 公 區漏 設 安 全 標誌;② 在安全通道處沒有設立安全標誌等。 安全標誌設定不當表現在安全警示標誌集中掛設在施 工通道口等顯眼的地方,而存在危險因素的施工區域、地點 和有關設施、裝置上,卻沒有設定安全警示標誌。 例如基礎 施工階段的基坑支護、施工電梯、洞口防護等。 在原有模型的基礎上對以上提到的危險位置的安全標 志進行最佳化,最佳化之後的漫遊截圖為圖 9-圖 13。 安全通道 中擺放的安全標誌牌是注意安全標誌、注意臺階標誌、禁止 吸菸標誌和必須戴安全帽標誌。 基坑施工時的安全標誌牌 為注意安全標誌。 水平洞口防護的時候放置的安全標誌牌 為注意墜落標誌。 電梯口安全防護時放置的安全標誌牌是 注意安全標誌。 樓層臨邊的安全標誌牌為注意墜落標誌。
(2)安全標誌設定顯著性不好
安全標誌顯著性是指安全標誌牌是否放置在與安全有 關的醒目地方。 透過漫遊發現樓層臨邊安全標誌牌的放置 是放置在防護欄的外側, 而樓層臨邊的防護主要為了防止 建築物內施工人員發生墜落情形, 所以需要將其放置在防 護欄內側,還有一些標誌牌的放置高度不合理,不利於受眾 圖 獲得資訊,所以需要調整高度。
4 結論
本研究主要結合施工安全管理過程,利用 BIM 系列軟 件模擬施工現場的安全標誌擺放。 先分析 CAD 圖紙,使用 Revit 軟體建模,將施工現場展現出來,然後將 Revit 模型導 入到 Sketch Up 中,依照《施工安全手冊》將安全標誌貼防、 安置在相應位置。 設定合理的安全標誌是一個重複改進的 過程,透過漫遊不斷髮現問題,進一步最佳化,從而達到更 合 理的佈置。
BIM 應用 於 施 工 現 場 安 全 管 理 中 的 效 果 雖 然 非 常 顯 著, 但 BIM 技術 目前 在 我 國 的 推 廣 與 應 用 還 處 於 初 級 階 段。同時,隨著中國相關政策的不斷推出和建設主管部門的 大力支援,未來還有很多發展空間,而且在施工現場安全管 理方面的應用還有待深入研究。 後續研究應實現施工現場 安全標誌種類的擴充套件和更加智慧化的識別方法, 並根據施 工情況編制相關使用手冊及流程, 力求使中國建築施工更 加安全、高效。
建築業涉及民生,關係重大。目前隨著中國建築業的發 展,安全事故頻繁發生。長期以來施工現場的安全管理以傳 統的“經驗型”的事後管理為主,難以有效地對施工過程的 危險源實施較為全面的預控, 這也是建築施工安全事故高 居不下的主要原因。 所以如何進行施工現場安全管理是一 個非常重要的大課題。其中,施工現場安全標誌管理是施工 現場管理的重要組成部分。 在施工現場合理正確地使用安 全標誌可以提高施工人員的防範能力, 減少或避免安全事 故的發生。
BIM 的快速發展和廣泛應用, 將帶來建築行業自計算 機 CAD 普及後的又一次革命。 基於 BIM 進行施工安全標 志管理具有以下優勢:
(1)資料整合化。 在施工安全控制計劃制定過程中,安全管理人員可以利用 BIM 技術強大的數 據整合性將計劃與施工進度、設計圖紙緊密結合,合理詳細 制定。 BIM 可以減輕安全管理人員在頭腦中將靜態資訊轉 化動態施工模型的負擔。除此之外,將施工安全控制計劃具 體化,清楚地顯示為什麼,在哪兒,什麼時候進行安全標 志 的設定。
(2)視覺化模擬。在施工安全控制計劃實施過程中, BIM 技術因其可視性、模擬性、最佳化性 等 優 良性 能,可 以實 現 4D 虛擬施工, 在動態模擬中幫助施工人員清楚地認識 到危險源和進行相關防範措施的必要性。 本文以某大學土 木樓的施工安全標識管理為研究物件,運用 BIM 軟體對土 木樓進行建模,並且將模型匯入三維設計軟體,從而完成安 全標識與 3D 模型的結合。 建模完成後對施工現場進行可 視化模擬,記錄在施工過程中的不同時刻的各項資料。
透過不斷的對 3D 模型的修改和模擬, 最終得出基於 BIM 的施 工現場安全標誌管理的動態模擬模型, 對現在施工現場安 全管理存在的問題提出建議。
1 基於 BIM 的施工安全管理研究現狀 在國外,F. Peterson 等(2011)進行 了 一 項基 於 BIM 技 術的專案管理培訓研究。 在研究中他們將基於 BIM 技術的 項 目 管 理 工 具 引 入 到 2 個 課 程 當 中 。 Chun-Ling Ho 與 Ren-Jye Dzeng(2008)組織了一項關於數字化安全培訓(Elearning)的效果調查。 調查結果顯示,無論工人的年齡、教 育背景和資訊素養如何, 適宜的培訓模式和培訓課程內容 都可以改善工人施工行為的安全性。 Hu Wenfa(2008)提出 了一個基於 RFID 和 4D CAD 技術的施工管理系統, 基於 RFID 和 4D CAD 的模型在施工管理和自動化控制 上存 在 很 大 的 應 用 潛 力。 Carla Lopez del Puerto、Caroline M. Clevenger(2012)以莫 坦 森 施 工 公 司 的 項 目 為 研 究 對 象,利 用 BIM 支援的安全控制措施,監控潛在的工程危險,並列舉了 用 以 及時 提 醒 設計 人 員 和施 工 人 員 的 實 例 和 BIM 對項 目 改擴建期間加強施工人員、 建築物使用者以及終端使用者等 群體的安全問題所起到的積極作用,重點闡述了 BIM 在施 工期間安全控制這一方面的潛力。除此之外,有一些學者對 基於 BIM 技術 自動 識 別 危險 源 和 危 險 部 位 進 行 了 一 些 研 究。 Si jie Zhang,Jochen Teizer,Jin-Kook Lee 等(2013)認為 基於 BIM 可以在施工之前實現建築施工模擬,自動化識別 危險和及時給出保護措施的功能, 並針對如何在施工中避 免高空墜落事故提出了具體的系統。 Vacharapoom Benjaoran 等(2010)在 4D 模型中將安全和施工管理結合,在施工 模擬過程中,自動識別高空作業危險。Amin Hammad(2012) 基於 BIM 技術為實現安全施工建立動態虛擬護欄系統,重 點防護臨邊和管道施工工作面。 Law,Yuen fong(2012)對施 工安全計劃中重要的影響因素進行分類, 優劣排序, 透過 BIM 幫助安全管理人員進行高效的安全計劃編制。 在國 內,胡 振中,張 建 平,張 旭 磊 提出 通 過 建立 4D 施 工安全資訊模型, 將支撐體系與施工過程資訊動態地連結 起來, 並施工驗證了將 4D 施工安全資訊模型應用於施工 期支撐體系安全分析的可行性。 這只是將 BIM 技術應用於 施工現場安全管理的一部分———支撐體系。 還有,陳麗娟, 張 成方,李 超 基於 BIM 技術,採集 信 息 來 構 建 地 鐵 空 間 和 時間的模型,對地鐵施工現場進行空間安全管理。江帆在他 的碩 士 論 文中 提 出 基 於 BIM 和 RFID 技術 的 建 設 項 目 安 全管理研究,並構建了安全管理模型,但是透過 RFID 獲得 的資料精度不是很高,所以在具體應用方面存在一些難度。 綜上可見,將 BIM 技術應用於施工安全標誌管理是有 潛力的, 但關於它的研究還有待發展。 然而目前基於 BIM 進行施工安全管理主要是在地鐵施工空間管理方面, 建築 施工現場部分構件安全分析和對特定事故的施工現場動態 管理。 其中,明確針對基於 BIM 的施工階段安全標誌管理 的研究更是少之又少。 關於施工階段安全標誌管理的研究 方向是現階段安全標誌管理存在的問題和對其有效性的評 價,如 陳 慶,龐 子 傑,胡 褘 程,但 是 還 沒 有 將 其 與 信 息 化 、 BIM 技術有效地結合起來。
2 施工安全管理理論基礎
2.1 施工安全標誌管理現狀 目前中國施工現場安全標誌的管理已引起政府部門足 夠的重視,也釋出了一系列的法律法規。其中比較有代表性 的有:GB/T15565-2008《圖形符號》中 對 圖形 符 號 設計 的 定 義、分類進行了闡述;國務院令第 398 號文 件《建設 工 程 安 全生產管理條例》 中第 28 條明確規定在 14 個危險部位設 置 警 告標 志;GB2894-2008《安全 標 志 及 其 使 用 導 則》中 則 詳細介紹了禁止標誌、警告標誌、指令標誌、提示 標 志 的型 式、適用範圍和地點。
施工現場安全標誌管理傳統的實施流程為
(1)施工安全 危險源的辨識;
(2)危險作業、危險點、危險區域的確定;
(3) 安全標誌設定;
(4)安全標誌平面圖繪製;
(5)安全標誌掛設;
(6)安全交底;
(7)安全標誌的檢查與維護。
其中繪製安全標 志平面圖是實施關鍵。 在實際操作過程中,繪製安全標誌平 面圖時需要根據安全標誌設定計劃,一般分基礎、主體、裝飾 裝修 3 個施工階段分別詳細繪製各施工階段的安全警示標 志平面佈置圖。 當各層安全標誌設定不一致時, 應分層繪 制平面佈置圖。用二維圖紙來表現繁雜的安全標誌資訊很可 能導致資訊之間的脫節,因此,傳統的施工安全標誌管理存 在安全標誌資訊交流不暢和不易自我檢查等缺點。
2.2 安全標誌資訊的確定 安全標誌的合理放置與危險源、危險作業、危險部位的 識別密不可分。 所以安全標誌資訊的確定需要考慮到施工 現場安全管理。 施工現場涉及到安全的內容也很多,比如: 建築工人的人身安全、建築工程的結構安全、施工現場的財 產安全、機械裝置的質量安全等等。本論文中安全標誌放置 部位大致包含基坑支護、臨邊、洞口、砌體工程、施工 電梯、 腳手架以及加工棚等。
在 根 據 現 有 的 法 律 法 規 和 實 地 工 地 的 走 訪 觀 察 的 結 果,本研究將可能用於建築行業的安全標誌進行分為禁止標 志、警告標誌、指令標誌 3 類(由於提示標誌主要包括緊急出 口、避險處、應急避難場所、可動火區等,與施工階段安全管 理關係不大,所以本文不考慮提示標誌)。 由於其中禁止標誌 共 20 種,包括禁止吸菸標誌、禁止煙火標誌、禁止帶火種標 志、禁止用水滅火標誌、禁止放置易燃物標誌、禁止 堆 放 標 志、禁 止 啟 動 標 志、禁 止 轉 動 標 志、禁 止 乘 人 標 志 等 等(表 1);警告標誌共 20 種,包括當心絆倒標誌、當心觸電標誌、當 心墜落標誌、當心機械傷人標誌、當心傷手標誌、當心燙傷標 志、禁止靠近標誌、當心滑跌標誌、當心車輛標誌、當心火災 標誌、當心碰頭標誌、注意安全標誌、當心紮腳標誌等等(表 2);指令標誌共 4 種,包括必須戴防護手套標誌、必須穿防護 鞋標誌、必須戴安全帽標誌、必須系安全帶標誌(表 3)。
3 安全標誌資訊模型的構建與最佳化 本文建模物件是某大學土木樓, 利用 Revit 軟體對二 維 CAD 圖紙進行三維建模。 圖 1~圖 3 分別為土木樓側視 圖、正檢視和三維圖。 圖 4 和圖 5 為模型細部構造圖。
3.1 三維施工平面圖的構建 為了讓現場平面圖上所有元素的位置和尺寸顯得合理, 本研究採取了由主到次的佈置順序, 即先建立位置固定的, 包括工程本身,員工生活區以及現場臨時道路;然後佈置材 料加工棚、材料堆場、施工電梯、塔吊等;接著是施工場地外 圍的牆與施工大門的建立;最後便是施工現場平面圖的最佳化 以及美化工作,包括圖元間位置的細部調整以及在工地外圍 新增綠化等。 佈置完成的總平面圖如圖 6,圖 7 所示。
3.2 三維施工安全標誌資訊模型的構建
在 上 文 中 提 到 的 20 種禁 止 標 志、20 種警 告 標 志 和 4 種指示標誌中結合實際情況選擇合適的安全標誌。 三維施 工安全資訊模型採用 Sketch Up 進行建立, 首先需要收集 整理本次設計需要的施工安全標誌資訊, 然後使用軟體進 行各部位的建模和場景的新增, 最後把具體的安全標誌信 息新增到每個場景中。
以擺放禁止吸菸標誌為例展示三維施工安全資訊模型 的建模過程,如圖 8 所示。
擺放其餘的施工安全標誌的建模過程同 “禁止吸菸標 志”。 在完成三維施工安全資訊模型的構建之後,可以形成 完整的施工現場安全標誌資訊模型的漫遊動畫。 表 4 為施 工現場的安全標誌、對應的擺放位置及漫遊截圖。
3.3 三維施工安全標誌資訊模型的最佳化
3.3.1 標誌牌安放具體要求 三維施工安全標誌資訊模型的建立過程, 嚴格遵照了安 全標誌的尺寸和對應的危險區域, 相關的規範中提到了一些 擺放要求,但是具體擺放位置需要人工識別。
(1) 標誌牌應設在與安全有關的醒目地方, 並使大家 看見後,有足夠的時間來注意它所表示的內容。環境資訊標 志宜設在有關場所的入口處和醒目處; 區域性資訊標誌應設 在所涉及的相應危險地點或裝置(部件)附近的醒目處。
(2) 標誌 牌 不 應設 在 門、窗、架 等 可 移動 的 物 體 上,以 免這些物體位置移動後,看不見安全標誌。標誌牌前不得放 置妨礙認讀的障礙物。
(3) 標誌牌的平面與視線夾角應接近 90°角,觀察者位 於最大觀察距離時,最小夾角不低於 75°。
(4) 標誌牌應設定在明亮的環境中。
(5) 多個標誌牌在一起設定時,應按警告、禁止、指令、 提示型別的順序,先左後右、先上後下地排列。
(6) 標誌牌的固定方式分附著式、懸掛式和柱式 3 種。 懸掛式和附著式的固定應穩固不傾斜, 柱式的標誌牌和支 架應牢固地聯接在一起。
(7) 其他要求應符合 GB 15566 的規定。
3.3.2 標誌牌安放存在問題 透過漫遊發現其中一些安全標誌的擺 放存 在 問 題,或 者不符合規範或者不符合觀察習慣。
(1) 安全標誌不全面或設定不當 安全 標 志 不全 面 表 現在:① 生活區、辦 公 區漏 設 安 全 標誌;② 在安全通道處沒有設立安全標誌等。 安全標誌設定不當表現在安全警示標誌集中掛設在施 工通道口等顯眼的地方,而存在危險因素的施工區域、地點 和有關設施、裝置上,卻沒有設定安全警示標誌。 例如基礎 施工階段的基坑支護、施工電梯、洞口防護等。 在原有模型的基礎上對以上提到的危險位置的安全標 志進行最佳化,最佳化之後的漫遊截圖為圖 9-圖 13。 安全通道 中擺放的安全標誌牌是注意安全標誌、注意臺階標誌、禁止 吸菸標誌和必須戴安全帽標誌。 基坑施工時的安全標誌牌 為注意安全標誌。 水平洞口防護的時候放置的安全標誌牌 為注意墜落標誌。 電梯口安全防護時放置的安全標誌牌是 注意安全標誌。 樓層臨邊的安全標誌牌為注意墜落標誌。
(2)安全標誌設定顯著性不好
安全標誌顯著性是指安全標誌牌是否放置在與安全有 關的醒目地方。 透過漫遊發現樓層臨邊安全標誌牌的放置 是放置在防護欄的外側, 而樓層臨邊的防護主要為了防止 建築物內施工人員發生墜落情形, 所以需要將其放置在防 護欄內側,還有一些標誌牌的放置高度不合理,不利於受眾 圖 獲得資訊,所以需要調整高度。
4 結論
本研究主要結合施工安全管理過程,利用 BIM 系列軟 件模擬施工現場的安全標誌擺放。 先分析 CAD 圖紙,使用 Revit 軟體建模,將施工現場展現出來,然後將 Revit 模型導 入到 Sketch Up 中,依照《施工安全手冊》將安全標誌貼防、 安置在相應位置。 設定合理的安全標誌是一個重複改進的 過程,透過漫遊不斷髮現問題,進一步最佳化,從而達到更 合 理的佈置。
BIM 應用 於 施 工 現 場 安 全 管 理 中 的 效 果 雖 然 非 常 顯 著, 但 BIM 技術 目前 在 我 國 的 推 廣 與 應 用 還 處 於 初 級 階 段。同時,隨著中國相關政策的不斷推出和建設主管部門的 大力支援,未來還有很多發展空間,而且在施工現場安全管 理方面的應用還有待深入研究。 後續研究應實現施工現場 安全標誌種類的擴充套件和更加智慧化的識別方法, 並根據施 工情況編制相關使用手冊及流程, 力求使中國建築施工更 加安全、高效。