摘要：奥本大学进行施工安全规划和管理应用BIM模型和4D模拟进行以下安全规划:1)起重机管理;2)坠落防护;3)应急预案。
在奥本大学施工安全中的应用"/>
BIM在奥本大学施工安全中的应用

1、前言
施工安全规划的一个重要职责就是要发现所有可能发生的风险，防患于未然。建筑信息模型(BIM)使施工利益相关者能够可视化的评估施工现场的条件，发现风险，并能提供足够的时间做出相应的减灾规划。
应用BIM技术可以将安全问题与施工规划更紧密的联系起来，从而改善劳动安全。BIM技术可以提供更加直观的施工现场布局，也为管理和可视化最新施工规划图和施工现场信息提供了可行的方法。BIM的使用还鼓励了项目的其他参与者，如设计者、分包商和安全专家等积极地参与到风险评估和规划中来。
本文介绍了一个正在进行的研究项目:应用BIM技术对美国阿拉巴马州奥本大学(Auburn U-niversity)校内的一个在建项目进行施工安全规划和管理。这个项目是一个康乐中心，应用BIM模型和4D模拟进行以下安全规划:1)起重机管理;2)坠落防护;3)应急预案。运用4D施工模拟、3D漫步和3D渲染透视图来探测各种潜在风险，并与施工工人进行安全管理规划方面的沟通。
2、项目信息
所有者:美国阿拉巴马州奥本大学基础设施部
造价:5 000万美元
规模:24万平方英尺(译者注:约合22 297 m2 )
开工时间:2011年10月
预计基本完工时间:2013年5月
总部在密苏里州堪萨斯城的360建筑公司开发了这个项目的基础BIM模型，主要用于项目团队之间的沟通与可视化。研究小组获得了这个模型并添加了一些漏掉的设计细节和临时的安全特性。图1是用于市场营销的项目渲染效果图。

以下几个部分介绍了基于这个BIM基础模型做出的项目安全规划。
3、起重机安全管理规划
起重机安全管理规划的目标是:
1) 确定起重机回转半径，保证输电线和周围建筑结构的安全距离;
2) 确定什么团队在什么时间会使用起重机。
本项目使用两架格构式臂架履带起重机吊起和放置建筑构件。项目北边使用的是110t Link - Belt HY-LAB起重机，南边使用的是250tManitowoc Model999起重机。图2展示了起重机管理规划中的钢析架布置情况。


如图2所示，彩色部分(黄色、橙色和蓝色)表示起重机回转半径及其影响区域。黄色部分标示了特定一天中任何时刻起重机转臂有可能达到的范围。根据项目总规划，每周会对起重机回转半径内进行的非钢安装作出碰撞检测报告。在项目定期的安全会议上，这些报告可以用来减少起重机与施工工人之间可能产生的风险。另外，4D施工模拟可以用在施工工作安全规划中。
4、坠落防护规划
坠落防护规划是根据《职业安全与健康法案》(OSHA)第M章:《坠落防护标准》( Subpart M : Fallprotection standards)来进行的。建立了两种坠落防护围栏模型:与混凝土板连接的二层(混凝土结构)安装2 x4木质围栏，三层及更高层(钢结构)安装3/8航空用钢索围栏。根据《职业安全与健康法案》要求，高架板上的洞用胶合板覆盖并用警示胶带绑好。
对坠落防护围栏构件进行建模以后，把围栏放到结构BIM模型中。在这个过程中，研究者可以通过3D视图发现2D规划图中不易被发现的各种坠落风险，包括还没有建好的楼梯井和天窗，坠落防护围栏就被布置在这些地方。建模的围栏按照区域和楼层分隔开来，生成的围栏部分就被输入到Synchro来进行4D模拟。4D施工模拟向承包商提供了完整的细节信息，包括围栏将在什么位置、什么时间被安装或者拆除。图3展示了BIM模型中的一组典型的围栏及其安装位置。


5、应急预案
基于BIM模型的应急预案包含五个部分:施工团队入口/出口，施工设备和运输路线，临时设施和工件尾部地点，应急交通路线，向工人提供恶劣天气预警及工地指导。BIM模型生成3D漫步动画和透视图，并可与工人实时沟通应急预案。图4展示了部分应急预案。

6、结论
本研究的有效性正在通过项目内部和外部双重验证。项目组最近完成了验证过程的第一阶段，向一个BIM专家核心组展示了BIM模型及其集成的安全因素和4D施工模拟。咨询成员描述了以下三个主要的明显优势:
1) 加强了施工团队之间对安全规划的沟通;
2) 改善了《职业安全与健康法案》和所有者之间对安全规划的沟通;
3) 在施工前就充分考虑了施工安全管理中的物流细节。