BIM技术在水电工程施工安全管理中的运用

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BIM技术在水电工程施工安全管理中的运用

发布日期： 2015-09-24 发布：  

  2015年23期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：在经济和技术迅猛发展的刺激下，我国水电工程施工水平得到大幅度的提升，但在其逐渐改变人们生活的过程中，人们逐渐认识到施工安全的重要性，并逐渐探索有效施工安全管理的办法，BIM技术是以建筑工程项目中各项相关信息数据做基础，建立建筑模型，使建筑项目所有真实信息得到仿真模拟的技术，将其应用于水电工程施工安全管理中实现了可视化、协调化、模拟化的管理过程，具有重要意义，本文从模型建立、安全检查、安全评估、评估计算四个角度对其在水电工程施工安全管理中的运用展开分析，为水电工程实现安全施工而努力。
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　　关键词：BIM技术；水电工程；施工安全管理
　　前言：BIM技术以施工过程中的资源、行为和交付作为基本维度，将其应用于安全管理过程中可以实现资源的优化配置，构建集成管理环境，从而使施工进程有效提升，安全风险有效控制，水电工程作为目前我国主要的发电项目之一，其安全性直接关系到施工安全和社会稳定，所以将BIM技术与水电工程施工安全管理相结合具有重要的现实意义。
　　一、水电工程施工安全管理中BIM模型的建立
　　由于水电工程通常工作量大，涉及的人员、物资和资金都较多，而且施工人员素质普遍较低，安全督查部门及人员受多方面因素制约在规划和执行安全检查工作中可能存在缺陷，导致安全管理的风险辨别准确性与全面性等很难获得保证，所以构建安全模型，将所有相关信息用模型的形式集中统一，在水电工程施工安全管理过程中至关重要，在水电工程施工前期，要全面搜集工程施工相关信息，并在科学分析和问题定位的基础上制定详细科学的设计方案和具体规划，以达到在施工前期判定工程施工可行性，最大化规避风险的目的；在施工进行中，利用BIM技术将模型中存在的潜在风险进行全面挖掘，并根据风险的属性及时制定详细科学的解决方案，使施工过程中发生的风险得到及时控制；在水电工程竣工后，利用BIM技术对投入使用的工程进行定期的检修，使工程的使用寿命和使用质量得到保证[1]。
　　由此可见在安全管理模型构建过程中需要全面的收集和科学的分析数据，例如工作的分解结构、模型属性，进度安排等，在结合我国相关安全法规和长时间实践经验的基础上制定安全规则标准，将其与信息模型、项目日程共同作为项目工作转换和执行检查的依据，由此判定项目中有可能存在的安全问题，集合安全管理能力制定安全措施，从而规避风险、积累经验。
　　二、水电工程施工安全检查过程中BIM技术的运用
　　规则标准解释、建模过程和检查执行过程中都体现了水电工程施工安全检查过程中BIM技术的运用，例如在规则标准解释过程中，其不仅要考虑其是否符合法律、工程建设等相关背景和条件，还要考虑规则标准的制定是否符合施工建模自动属性完成自动检查的需求，并且在自动检查结束后要及时、科学的制定解决安全威胁的措施，对措施实施结果进行全面评估，由此可见在规则标准解释过程中BIM技术的运用表现在能够支持安全管理系统程序的正常运作，当某个环节运行致使下个程序受限，那么安全管理过程中必然存在漏洞；在建模阶段，其管理相关对象的属性和类型都具有特殊性，这种特殊性满足项目施工过程安全性检查的信息依赖，所以建模相对于平面几何图形组成的2D绘图更加科学而且严格，名称、类型、属性、ID号、元数据等信息都是BIM技术在水电工程中建模所必须的信息，由此可见建模过程对信息的准确性和全面性的依赖性非常强，需要专业的建模人员进行；在检查执行阶段，主要指利用可读的机器代码对上两个环节进行检查的过程，避免上两个环节出现人为失误[2]。
　　在以上环节结束后，BIM技术会以可视化安全防护设备和检查表两种形式进行结果报告，为相关决策者提供针对性的三维模型，使其安全管理决策更加科学、全面，BIM技术在安全检查过程中的运用使水电工程安全管理的过程覆盖性更理想，有效规避风险发生。
　　三、水电工程施工安全评估指标中BIM技术的运用
　　对水电工程施工应用的安全规则进行全面细致的检查和模拟评估是保证其有效实施的基本前提，我国传统水电工程安全评估依靠多个相关专家针对施工过程所涉及的人员规模、技术及资金支撑等因素进行“面对面”的研讨，由于专家掌握的相关数据准确性和全面性无法得到保证，而且专家的专业知识和技能参差不齐，导致研讨的耗时、耗资与成果并不能都呈现正比，项目安全评估效果并不理想。而BIM技术利用自动化接口和连续稳定的程序，实现模拟评估过程的自动化，极大地提升了模拟评估的时效性和准确性，水电工程施工项目的安全评价体系是安全评估的主要依据，所以要使评价结果真实有效，必须有完善、正确的评价体系作保证，传统依靠专家意见的评价指标必然因为人的主观能动性制约而存在缺陷，使安全管理过程存在漏洞，而BIM技术将员工素质、安全宣传等人为因素，设备管理、设备状态等设备因素，现场指导、项目安全规划等安全管理因素，项目可行性、项目环境等环境因素等都结合在评价体系中，使评价的方面更加广泛，安全管理更有保证，而且通过评价指标将“事后处理”为主要形式的安全管理转向“事前预防”，其经济效益、社会效益等方面更有保证，实现安全管理的目的[3]。
　　四、水电工程施工安全评估算法中BIM技术的运用
　　目前在水电工程施工安全评估算法中BIM技术应用主要表现为以下几种：一种是将定性与定量分析有机结合的层次分析法（AHP），其强调将与项目决策相关的元素分解为目标、准则等层次，进而将人的主观判断通过数量关系进行表达，其运用程序为首先针对水电工程项目施工实际情况建立梯级层次结构，然后对结构内元素进行两两比较，组成判断矩阵，最后确定某一保准，利用几何平均法或规范列平均法计算出所有备选元素的权重；一种是利用模糊矩阵和模糊关系对工程中的相关定量进行计算的模糊综合评价法，其强调把定性评价转化为定量评价，利用多种相关因素对项目整体进行评价的过程，进而对非确定性的科研成果进行描述，其主要计算程序是，先构建模糊综合评价指标，采用相关的权重向量，，然后组成评价矩阵，最后合成评价矩阵和权重；一种是建立在灰色系统理论基础上，对半定量、半定性数据进行描述的灰色关联度分析办法，其首先应确定反应项目行为特征的参考数列和比较数列，然后对其进行无量纲化处理，计算出灰色关联系数，并在此计算出关联度并对关联度进行排序；除此之外强调对系统内部科学布局并对其进行动态评价的神经网络分析法也得到应用[4]。
　　结论：通过上述分析可以发现，BIM技术在水电工程施工安全管理中运用是提升施工过程安全性的有效途径，其科学运用需要管理者对水电工程施工全过程所涉及的资源、行为和交付情况有充分、准确的认识，并在此基础上构建合理的模型，针对模型进行安全检查、评估和计算，由此可见，两者结合运用是时代进步的表现，对管理者的管理能力依赖性更强。■
　　参考文献
　　[1]秦丽芳.BIM技术在水电工程施工安全管理中的研究[D].武汉：华中科技大学，2013.
　　[2]袁志英，章建刚.水电水电工程施工安全管理中BIM技术的应用[J].江西建材，2015，03（01）：127-129.
　　[3]苗倩.基于BIM技术的水电水电工程施工可视化仿真研究[D].天津：天津大学，2011.
　　[4]李勇.建设工程施工进度BIM预测方法研究[D].武汉：武汉理工大学，2014.

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