《BIM技术的应用问题研究开题报告4600字》

开题报告学号学生姓名学院继续教育学院专业班级指导教师职称设计（论文）题目BIM技术在建筑工程安全管理中的应用本课题国内外研究动态及意义：研究背景：建筑行业是我国经济发展的重心，在改革开放后的这些年开对我国经济的发展贡献了驱动型力量，是我国经济发展的中扮演的重要角色。根据相关部门统计建筑行业在2018年的生产总值为225618.86亿元，同年的生产值为61808亿元，同比增长率为4.5%。2019年建筑行业生产总值再创新高为248448.77亿元。与上一年相比增长了5.6％。就就业率而言也是占了相当大一部分比重，2018年和2019年统计数据显示突破了5500万人，在社会宗从业人员中占比也是超过了7%。通过数据统计可以发现建筑业在我国经济发展中依然是重要产业。根据国家住房城乡建厅统计，2017、2018、2019年连续三年的建筑工程安全事故中的伤亡人数每年都在增加，平均每年发生的工程事故死亡人数约为810人。根据数据可以得到建筑行业安全事故发生起数仍然较多，工程的安全管理仍未完善，对建设工程的安全管理仍是行业内需要解决的重心。通过调查，发生安全事故的原因有这几大类：目前我国经济飞速发展土地资源的稀缺会导致政府可供应的建设用地越来越少，未来的建设工程项目会趋向于更大，更高，更复杂的建筑形式，这势必会需要大量的建设工程从业人员；国民的生活质量在不断提高，对建筑物越来越看重舒适性，外观富有美感，对建设工程项目而言就要求建筑从业人员有更高的技术水平；建设用地的减少导致企业为节约成本，只看重投资、进度、质量、而忽略的项目管理中最重要的安全管理，导致工程中安全事故频发；建筑行业人员项目结束后就更换工作地点再加上在施工过程中生产工艺繁琐，作业环境条件恶劣、相互交叉影响，从业人员教育水平普遍偏低，安全管理开展较为困难。因此，现代化的建筑行业对安全管理的变革变得更为迫切，在时代的进步下BIM技术的安全管理顺势而生。BIM技术的出现十分符合行业现代化和信息化的趋势，通过三维模型再添加不同的工艺维度对建筑工程安全、成本、进度等进行三维模拟。在添加成本维度后，可以检查建筑物的成本，并可以添加安全维度以实现建设项目的安全管理。如今BIM技术发展迅速，其各项维度也会不断扩宽，内涵也将不断丰富，随后，因此它也会使建筑行业不断完善。研究意义随着建筑工程项目的生产难度逐渐复杂化。建筑企业联合体投标越来越被广泛应用，相对来说施工规模和管理难度也呈现出难度加大的趋势，管理难度的增加和无疑会对安全管理要求更加严格。其中，建筑工程发生安全事故不仅影响国民经济的正常运转，而且造成的人身财产损失是无法挽回的，还会导致行业发展受到一定的影响，所以改善建筑工程施工安全状态是目前建筑行业所面临的较为棘手的问题。一个施工项目要想圆满结束，首先最应保证的就是现场的安全。从社会层面看，建设工程施工安全事故会对社会发展带来负面影响，从小的方面来看会导致作业人员、建设单位、施工单位、等多方主体造成连锁反应。因此我们在工程施工中应将安全放在重中之重的位置避免发生安全事故就是对整个社会、企业、个人负责。结合严峻的建筑施工的安全生产形势和施工安全管理的落后性，亟需找到新方法来解决施工安全问题。本文讨论的是基于BIM技术的安全管理，希望建筑行业的项目在进展中充分利用BIM技术，根据BIM现行的局限性、优缺点等在理论中完善实践，在实践中结合理论二者相辅相成，探索出理论和实践内在统一的安全管理方式。国内研究现状分析李宏伟根据工程中的不同危险源对其影响因素进行评价，从而提出了如何识别现场的潜在危险之处；建立了施工安全管理模型，从而完善了建筑工程关于安全管理体系、文化建设系统、信息沟通渠道REF_Ref72167470\r\h[6]。李建璞不仅在建筑工程的施工项目中施工项目部的重要性之外，还肯定了构建施工现场施工安全体系在其中的重要性。在其所作研究中依据项目环境和施工现场发生事故的影响和评价，完善了施工安全保障体系。邓宪德的小组在施工现场对危害进行了研究，并根据系统工程系的基本思想将其分为四个部分，并分别进行了描述。通过PHA和SCL方法构建了建筑工程中的危害识别系统，对LEC进行了模糊综合评价，并对L值进行了修正。张军的研究团队在传统的安全检查表中应用层次分析法，在模板坍塌事故中应用故障树分析法，改进了识别工程危险的方法，并进行了将BP神经网络和建筑工程的危险源评估相结合的研究。国外研究现状分析Hinze从1978年至今一直在研究建设工程安全管理，取得了卓越的成绩。首先通过观察研究建筑行业中的从业者的流动情况对于建筑安全的影响，从而可以得出安全状况随着从业人员在施工单位给工作时间的变长而变好等结论；同时通过记录安全监理人员的态度对于安全管理的影响发现，如果其可以以工人的监督来考虑或者思考问题，会大大减少工程安全隐患。随后，Hinze和Harriso他们的研究表明，充分放权于现场安全管理人员和制定可行高效的制度对降低安全事故有着重要的作用。Hinze和Figone还对工程总分包的关系进行研究，发现了施工安全管理的法律和施工进度计划的执行。Liska还有一项重要创新就是创造了工程“0事故”体系，其通过突出施工前的计划、教育、培训、评价、预防等安全工作来确保建筑施工生产中的安全管理。除此之外，Jannadai通过研究影响建筑施工安全总结了影响其的要素包括，工作条件、教育培训、安全文化、分包商控制等。LarsenandWhyte（2013）[5]研究了设计人员的设计工作对施工现场操作的安全影响，4DBIM技术的运用可能会提升职业安全。毕业设计(论文)研究内容、拟解决的主要问题：建设工程项目是否可以在保质保量保安全下顺利完成与管理方法和安全事故的发生频率息息相关，通过BIM技术的建设工程安全管理，对建筑物在施工前进行信息模型构建，提前进行建造过程的模拟，从而在动工前对项目的安全隐患进行排查，有效的规避了安全事故的发生，同时在建筑工程建造时，对项目信息充分掌握，通过信息的整合与共享，使建筑工程的从业人员技术交底工作，安全教育工作等进行更直观的认识，从而降低了安全事故隐患，提高了工程的质量，降低了各方的投入成本。最后对BIM技术施工安全模型分析，形象地说明了BIM技术下的建筑工程施工的有效性和适用性。毕业设计(论文)研究方法、步骤及措施：第一部分绪论：对建筑行业背景以及国内外现状进行阐述。通过介绍行业发展背景和目前国内乃至全球对待建筑工程安全事故频发的看法及应对措施；第二部分BIM技术理论：在本章从对BIM技术的原理、BIM技术的发展、技术优势几方面对BIM技术理论进行阐述。第三部分BIM在施工安全管理中的应用意义：本章内容对BIM技术在施工中的使用进行阐述，介绍了BIM技术建设工程项目的几个阶段应用，引出了BIM技术在施工安全中的应用，根据以上内容分析了BIM技术对施工的意义。第四部分实例分析：通过实际的案例分析，对临边、洞口、施工机械、等方面进行模拟来验证理论部分的内容。BIM技术原理（1）BIM建模技术BIM技术对建设工程的全过程都有深远意义，只有从项目全局的角度去整体考虑和优化才能使得该项目在各方面都取得平衡的条件下实现整体的优化。所以对其技术的应用应从最开始考虑，这样在施工阶段就可以直接利用设计阶段的信息、成果、模型以及反馈数据等根据安全管理的实时需求来动态地调整。这样一来为施工过程中的安全管理省去了很多精力，并且由于信息的准确性，将有利于施工的安全保障。BIM技术的核心特点即三维可视化建模，现阶段我国的设计图纸还是以二维平面图为主，缺乏直观的可视性。所以建筑行业的从业人员必须拥有强大的专业能力和空间想象能力才能识别和应用，而该模型仅仅只是存在于专业人员的脑海中，有存在差异的可能性，并且会由于能力和理解力偏差等原因，为项目的施工带来隐患和不便，增加施工的安全管理难度。而通过BIM技术，将建筑工程的平面图形建筑、结构、管线，道路、绿化等结合施工现场的地形，地貌，气候条件及周围相邻关系建立三维建筑模型，然后对已建立的模型进行检查有无漏洞，最后对其进行渲染。BIM建模的大概流程是：建立工程、创建楼地线和网格、创建图纸中的各类构件、放置构件、检查绘制结果、3D渲染。（2）4D虚拟施工技术建筑项目中施工工序繁琐而庞大且要求较为严格，这一背景下这么大的体量如没能熟练掌握在后期的施工中必定会对质量，进度，成本和安全性。4D模拟技术是利用BIM技术，在模型中插入进度计划，以预先确定实际的施工正在进行中可能会出现的安全隐患，进一步地优化计划，细分计划，以此来保证工程施工中不发生安全事故。如图14D虚拟施工图图14D虚拟施工图4D虚拟仿真技术若要准确就必须依据准确的施工组织设计和施工进度计划。前者对建设项目具有战略意义，明确指明了项目的建筑方向，指导着其他工序的目标实现。后者是 根据项目的建设期要求和现有人力和物力来确定的。进行合理的安排和安排时间。利用BIM技术的模型和虚拟仿真技术，将进度计划和施工组织设计嵌入在内，然后对二者进行优化反复以来必定大大减少施工中的以外发生的可能性。（3）冲撞，碰测检测建筑行业自身的体量庞大工序繁琐就注定了在其施工作业中必不可少的交叉重叠作业，在实际的操作过程中常常出现由于设计阶段的纰漏或者施工过程中的不合理安排而导致的结构、设备等的碰撞，从而导致整个建筑项目处于高危状态。如图2碰撞、碰测检测。图2碰撞、碰测检测图传统的施工设计是将各项工序和管理系统合理的规划来减少各工序产生的碰撞和冲突，但是一种被动的方法，虽可以规避一些问题但是难免会覆盖不全面，经不起实际情况的推敲。大型施工项目所涉及的东西更为复杂，线路管网布置较为稠密，会对安全产生安全隐患，经常性会出现结构组件或管线碰撞的意外发生。BIM模型则会利用自身的优势对项目进行同比例立体的排查，检验涉及存在的问题，从而规避许多设备，管道，组件等冲突。利用BIM技术的信息化管理，将整个项目的设计导入软件之中，再对模型进行碰撞检测，将检测结果所显示的信息进行反馈、修改、在检测反复多次直至方案完全合理，依据最终设计方案为施工进行指导。主要参考文献：[1]SuermannP.Evaluatingindustryperceptionsofbuildinginformationmodelling(BIM)impactonconstruction.ITCon2009(14):574-94.[2]DaviesR,HartyC.Implementing"SiteBIM":acasestudyofICTinnovationonalargehospitalproject[J]..AutomationConstruction,2013（30）:15-24.[3]MalekitabarH,ArdeshirA,SebtMH,etal.Constructionsafetyriskdrivers:ABIMapproach[J].Safetyscience,2016,82:445-455.[4]ZhangS,TeizerJ,LeeJK,EastmanCM,VenugopalM.Buildinginformationmodeling(BIM)andsafety:automaticsafetycheckingofconstructionmodelsandschedules[J].AutomationConstruction,2013（29）:183-95.[5]LarsenGD,WhyteJ.Safeconstructionthroughdesign:perspectivesfromthesiteteam[J].ConstructionManagementandEconomics，2013（31）:675-90.[6]郭红领，于言滔，刘文平，等.BIM和RFID在施工安全管理中的集成应用研究[J].工程管理学报，2014（04）：87-92.[7]仲青，苏振民，王先华.基于RFID与BIM的集成施工现场安全监控关键技术研究[J].建筑科学，2015（04）：123-128.[8]郭红领，刘文平，张伟胜.集成BIM和PT的工人不安全行为预警系统研究[J].中国安全科学学报，2014（04）：104-109.[9]施庆伟，庞永师，蒋雨含.基于系统动力学和BIM的建筑施工安全风险预警决策模型仿真[J].土木工程与管理学报，2016（02）：83-89.[10]王世全.浅谈BIM技术在项目安全管理工作中的应用[J].中国建材科技，2014（04）：152-153.[11]杨兴坤.建筑工程事故现状与对策研究[J].北京建筑工程学院学报，2013，29（1）：16-19.[12]陶帅，张德海