廖劍鋒

（湖南北山建設(shè)集團股份有限公司 湖南長沙 410000）

BIM技術(shù)在水利水電工程施工安全管理中的應(yīng)用

廖劍鋒

（湖南北山建設(shè)集團股份有限公司 湖南長沙 410000）

在水利水電工程施工中，可以通過BIM技術(shù)進行施工模擬，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的重大危險源，然后采用必要的防護措施，保障水利水電工程施工安全。對此，本文是首先介紹了水利水電工程施工安全管理難點，然后對BIM技術(shù)在水利水電工程施工安全管理中的應(yīng)用方法進行了詳細闡述。

水利水電工程；BIM技術(shù)；安全管理

1 引言

現(xiàn)如今，水利水電工程屬于民生工程，在促進社會經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮著十分重要的作用。但是，施工安全問題一直是水利水電工程施工管理中的一大難點。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)，即建筑信息模型已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于水利水電工程施工安全管理中，對該項技術(shù)的具體應(yīng)用方法進行詳細探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 水利水電工程施工安全管理的現(xiàn)狀

每一項水利水電工程在施工階段都需要耗費大量的人力和物力，且按照工程量的不同，其施工的周期也各不相同，如果無法保障施工的安全，則無法確保各項工作的順利進行?，F(xiàn)階段，水利水電工程施工安全管理中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾點：

2.1 安全意識不強

作為水利水電工程的管理者及施工者，其自身的安全意識對于安全管理的落實有著直接的關(guān)聯(lián)。通過對目前水利水電工程安全事故現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，主觀意識的不足及人為因素引發(fā)安全事故的發(fā)生幾率較大，這種現(xiàn)象不僅存在于管理者身上，基層施工人員自身也存在較大的不足。

2.2 配套管理制度執(zhí)行力較弱

制度存在的目的是為了保障各項工作的有序進行，每一項制度的制定都是人們通過對施工各階段的科學分析整理出來，具有較強的科學性及可行性。但是部分施工團隊為了趕進度，并未將安全施工放在一切工作的首位，致使施工的規(guī)范化得不到落實，而這就會增加很多安全隱患。

2.3 現(xiàn)場管理混亂

對于水利水電施工而言，現(xiàn)場管理的有效性對于安全管理的影響非常之大，有序的現(xiàn)場管理是確保施工安全的重要前提。在部分水利水電工程施工中，用水、用電的安全性并未得到應(yīng)有的重視。同時，對于施工材料的管理工作也非常的隨意，這種管理現(xiàn)狀下不僅不利于施工方的成本控制，對于水利水電工程的施工質(zhì)量管理也會造成較大的影響。

2.4 環(huán)境分析及勘測不全面

水利水電工程的施工環(huán)境一般都比較惡劣，且在具體的施工中，人為的機械化操作會極大地影響到施工區(qū)域的穩(wěn)定性，常見的滑坡、爆破對于施工人員的安全會造成較大的威脅。這些都需要有序的施工計劃及全面的勘測進行控制，但是受施工團隊整體水平的影響，這些工作中往往會存在一些疏忽，這極大地降低了其安全管理的效率。

3 建立水電工程安全管理BIM模型

在水利水電工程施工中，安全管理一直是工程建設(shè)管理的重點，為了有效保障施工安全，必須對施工中的危險因素進行預判和分析，但是，在實際管理工作中，很多施工人員對于安全預判不足，沒有對施工中的潛在危險源進行合理預判。另外，水利水電工程施工安全監(jiān)督管理人員在對工程安全進行規(guī)劃和管理過程中經(jīng)常會出現(xiàn)失誤，而這也是造成安全事故的重要因素。由此可見，構(gòu)件水利水電工程安全模型至關(guān)重要。

BIM技術(shù)能夠有效利用虛擬的安全控制系統(tǒng)，對水利水電工程施工中的安全隱患進行識別和分析?，F(xiàn)如今，在水利水電工程施工中，BIM技術(shù)的實際應(yīng)用需要結(jié)合工程實際情況，對工程施工進行科學合理的規(guī)劃，然后再通過BIM技術(shù)合理規(guī)避施工中的各類安全隱患。在施工過程中，也可以通過應(yīng)用BIM技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，然后及時采取有效措施妥善解決，有效降低事故發(fā)生幾率。另外，施工完成后，還可以應(yīng)用BIM技術(shù)，對工程進行定期檢查和日常維護，有效延長水利水電工程使用壽命。BIM安全檢查系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 BIM安全檢查系統(tǒng)框架圖

4 BIM技術(shù)在水電工程施工安全管理中的應(yīng)用

4.1 危險因素識別

基于BIM的危險源識別首先可以基于設(shè)計BIM模型，設(shè)計BIM模型中主要是工程實體本身的3D數(shù)據(jù)，包括建筑BIM模型、結(jié)構(gòu)BIM模型、機電BIM模型3個部分，即可綜合關(guān)聯(lián)審視，也可單獨體系查看。特別是關(guān)聯(lián)審視時使用BIM模型更容易發(fā)現(xiàn)不安全、不合理的設(shè)計錯誤。施工企業(yè)可以基于設(shè)計BIM模型，添加與施工有關(guān)的數(shù)據(jù)、圖元等制作成基本的施工BIM模型，如果沒有得到設(shè)計BIM模型，施工企業(yè)需要從頭建立施工BIM模型。如果在建立施工BIM模型時一次性建立安全施工BIM模型，則難度較大，因此可以等到基本施工模型建成后，對于水利水電工程施工中的常見重大危險源進行分類甄別，通過BIM模型進行自動識別，按照一般和重大兩種情況分別以警示色圖標顯示，并在周圍增設(shè)臨時維護，建模后進行信息提取，根據(jù)提取的信息再次進行分類和甄選，制定有針對性的措施方案。編制完成的安全施工方案需要隨著工程的進行，有工程變更時第一時間進行更新。BIM模型可以在修改某處后按照事先制定好的規(guī)則自動更新相關(guān)數(shù)據(jù)，工作人員可以對更新前后的BIM模型進行對比，可辨識新增加的危險源。安全管理工作應(yīng)以動態(tài)的思路進行施工全過程監(jiān)管，施工BIM模型可以使這個過程更加的順暢且可行，并節(jié)省時間成本和資金成本。

4.2 危險區(qū)域劃分

完成水利水電工程施工危險因素識別后，BIM系統(tǒng)可以根據(jù)危險因素，并綜合考慮工程施工各類信息，合理劃分危險區(qū)域，從而對整個工程進行針對性的施工安全管理。對于危險區(qū)域劃分結(jié)果，可以通過運用相應(yīng)的警示性顏色進行科學區(qū)分，與此同時，還需要對相應(yīng)區(qū)域安全等級下的施工行為進行限定，避免出現(xiàn)超限施工的現(xiàn)象。

4.3 工程安全評價

完成水利水電工程施工危險因素識別，并對危險范圍進行合理劃分后，還應(yīng)該根據(jù)BIM技術(shù)，對安全施工方案進行全面系統(tǒng)的分析和評價，確定方案具有可行性后即可執(zhí)行，如果超過安全度，則應(yīng)該要求返回施工安全專項設(shè)計，然后對安全措施進行重新規(guī)劃，及時調(diào)整BIM模型，并再次進行安全評價，直至符合工程安全施工要求。

4.4 施工現(xiàn)場安全規(guī)劃

對于施工安全，應(yīng)該在設(shè)計階段予以考慮，但是施工現(xiàn)場規(guī)劃最為關(guān)鍵。在水利水電工程施工過程中，很容易受到施工條件的限制，周圍可供搭建加工場地和材料運輸?shù)目臻g極其有限，因此，現(xiàn)場施工和管理難度比較大。另外，由于各項工作相互穿插影響，管理的交界面和安全責任的交界面也很難完全界定清晰，因此，項目安全管理難度較大，危險源等級也比較高。基于BIM的施工現(xiàn)場安全模型，應(yīng)該包括：①施工現(xiàn)場地平面，地形、周圍的街道、周邊建筑物、周邊管道、高壓線分布以及其他建筑工地施工可能會影響到的其他物體；②建設(shè)工地臨時設(shè)施、臨時建筑和臨時設(shè)備，包括項目部活動用房、機械布置（尤其是塔吊、電梯和地泵）、臨時水電；③建筑工地內(nèi)臨時的場地安排，包括施工道路、材料加工場地、材料原材和半成品、料具等堆放地、出入口等；④安全風險區(qū)域的標示，比如利用不同顏色標示不同安全風險等級，更便于識別。利用BIM模型分析施工現(xiàn)場平面布置，對施工過程進行4D施工模擬和多工種碰撞檢查，特別是檢查各種施工機械、吊車等活動范圍與周邊建筑物和構(gòu)筑物的碰撞、各種場地的利用和動態(tài)規(guī)劃、工地道路通行可行性和消防要求等方面可能發(fā)生安全隱患的因素，在時間和空間上同時策劃和調(diào)整。另外，BIM模型的可視化及較高的溝通效率還有利于集體討論，可以集中更多的力量投入到安全管理中去。由此可見，利用BIM模型編制的安全專項施工方案和施工規(guī)劃可讀性更強。

4.5 施工安全監(jiān)控

在水利水電工程施工安全管理中，還可以通過應(yīng)用BIM系統(tǒng)對施工現(xiàn)場進行安全監(jiān)督和管理，將BIM技術(shù)與通視頻智能監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，施工單位、監(jiān)理、建設(shè)單位以及政府部門都可以進行可視化施工組織管理。在實時監(jiān)控過程中，可以將實際完成的安全活動與需要完成的安全活動的執(zhí)行情況進行比較和分析，從而及時調(diào)整水利水電工程施工計劃，確保符合安全施工需要。

5 結(jié)語

綜上所述，在水利水電工程施工中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以建立工程本身和項目管理信息數(shù)據(jù)庫，添加安全管理相關(guān)信息，利用BIM軟件的計算、信息聯(lián)動、可視化等特點，實施基于BIM的4D建筑虛擬安全施工信息模型的應(yīng)用，對施工現(xiàn)場危險因素進行自動識別，并且對施工安全進行全過程監(jiān)督和管理，在提升施工安全管理水平以及保障工程建設(shè)的順利進行方面發(fā)揮著十分重要的作用，值得推廣和應(yīng)用。

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1004-7344（2016）25-0138-02

2016-7-14

廖劍鋒（1971-），男，高級工程師，本科，主要從事工程施工工作。