BIM技術(shù)在水利水電工程施工安全管理中的應(yīng)用

周澤軍，黃玉紅

(云南省水利水電工程有限公司，云南 昆明 650000)

0 前言

水利水電工程項(xiàng)目中的安全風(fēng)險(xiǎn)非常多，如果要有效保障工程建設(shè)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，就必須積極開展全過程、動態(tài)化的安全管理，消除工程建設(shè)施工時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的安全管理方面，理念、技術(shù)等相對落后，安全管理成效不明顯，而在當(dāng)前工程領(lǐng)域現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，BIM技術(shù)在安全管理方面的優(yōu)勢越來越突出，工程企業(yè)要積極通過BIM模型的構(gòu)建，發(fā)揮該技術(shù)的模擬性、可視化和協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，及時(shí)根據(jù)施工模擬的安全風(fēng)險(xiǎn)，制定安全防范策略。

1 BIM技術(shù)的基本概述

BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用是行業(yè)信息化的重要表現(xiàn)，BIM技術(shù)正是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展下逐步興起的。隨著工程結(jié)構(gòu)的日漸復(fù)雜化、施工內(nèi)容的多樣性，傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)已經(jīng)難以達(dá)到設(shè)計(jì)、建造和管理相互協(xié)調(diào)的要求，而BIM技術(shù)的這一技術(shù)特征，正是其他技術(shù)所無法比擬的。水利水電工程的建設(shè)規(guī)模龐大，施工環(huán)境比較復(fù)雜和惡劣，在施工過程中，工程企業(yè)常常會遇到諸多的技術(shù)難題，而BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效克服傳統(tǒng)的技術(shù)局限，通過BIM三維模型的構(gòu)建，在該模型內(nèi)可以集成和共享水利水電工程的全部信息，通過三維數(shù)字化技術(shù)，使得在模型中囊括了數(shù)據(jù)和行為，各個(gè)工程參與主體都可以根據(jù)施工模擬的最終結(jié)果，來開展相應(yīng)的施工作業(yè)。因此，從根本上看，BIM技術(shù)的核心是以計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)所構(gòu)建的三維模型數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫有效地在不同參數(shù)之間建立了關(guān)聯(lián)，使得工程企業(yè)可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)動態(tài)管理與控制，保障了進(jìn)度、成本、安全、質(zhì)量管理的便捷性與高效性。

2 BIM技術(shù)在施工安全管理方面的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 節(jié)約時(shí)間，提高效率

水利水電工程的建設(shè)施工任務(wù)繁重，現(xiàn)場施工作業(yè)是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙來組織的，在傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，施工人員常常會存在讀圖錯(cuò)誤、理解偏差問題，最終導(dǎo)致現(xiàn)場施工作業(yè)并不能與設(shè)計(jì)圖紙相一致。而在BIM技術(shù)下的施工作業(yè)開展時(shí)，由于所構(gòu)建的三維模型，最終的施工成果會在模型中更為直觀地呈現(xiàn)出來，也就避免了現(xiàn)場施工人員對設(shè)計(jì)理解錯(cuò)誤的情況，可以大大提升讀圖效率，保障施工效率，避免由于施工與設(shè)計(jì)偏差所造成的安全問題。

2.2 降低風(fēng)險(xiǎn)，安全施工

水利水電工程的施工建設(shè)過程中，在很多的環(huán)節(jié)都可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)，而BIM技術(shù)在工程建設(shè)施工中的應(yīng)用，可以有效降低施工時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)工程安全管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，最為突出的優(yōu)勢就是其具有信息化特征，在具體的施工建設(shè)過程中，可以有效根據(jù)模型中的計(jì)算、仿真和模擬，來實(shí)現(xiàn)對整體施工作業(yè)的模擬，通過模型的“預(yù)施工”也就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的潛在安全問題，施工管理人員可以在此前提下采取更為有效的控制策略與方式，最大程度上通過工序安排、進(jìn)度規(guī)劃等，來降低安全風(fēng)險(xiǎn)，保障施工作業(yè)的高效性與安全性。

3 BIM技術(shù)在水利水電施工安全管理的應(yīng)用

3.1 構(gòu)建工程安全評價(jià)體系

水利水電工程項(xiàng)目中，為保障施工安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，工程企業(yè)在工程項(xiàng)目開展的過程中，必須始終堅(jiān)持安全第一的管理理念和施工原則。如果在施工安全管理中應(yīng)用了BIM技術(shù)，就需要充分結(jié)合水利水電工程的具體情況，來構(gòu)建完善的安全評價(jià)體系，在該體系構(gòu)建以后，可以直接對現(xiàn)場的各種安全風(fēng)險(xiǎn)加以綜合評估。傳統(tǒng)的安全評價(jià)體系中，主要是組織有關(guān)專家來進(jìn)行研究、比對，這一過程具有很大的主觀性，其評價(jià)體系的構(gòu)建成本非常高。而BIM技術(shù)下所形成的安全評價(jià)體系中，可以通過專業(yè)化模型來進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)種類、程度大小的精確判定，也就可以使得工程項(xiàng)目中的安全評價(jià)和管理更具高效性。

3.2 構(gòu)建安全管理模型

水利工程項(xiàng)目中的安全管理應(yīng)該是貫穿全過程的管理行為，隨著近年來我國水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的增多，國家乃至行業(yè)都對安全管理提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)，即使各個(gè)工程企業(yè)在參與水利水電工程項(xiàng)目的過程中都在積極開展安全管理工作，但是，安全事故也時(shí)有發(fā)生，這說明當(dāng)前的水利水電工程項(xiàng)目中，施工安全管理方面還存在很多的問題和巨大的發(fā)展?jié)摿?。BIM技術(shù)在施工安全管理方面的應(yīng)用，使得工程企業(yè)能夠根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，來構(gòu)建安全管理模型，將與安全管理相關(guān)的參數(shù)和信息都直接集成到該模型中，BIM軟件就可以自動進(jìn)行安全分析，并給出相應(yīng)的安全施工方案，實(shí)現(xiàn)安全預(yù)防。

3.3 施工安全管理

水利水電工程施工的安全管理工作中，監(jiān)理人員尤其要注重施工進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的一致性，因?yàn)樵谶M(jìn)度計(jì)劃制定的過程中，綜合考慮了多種的可能性因素，一旦在施工過程中實(shí)際的施工進(jìn)度偏離了進(jìn)度計(jì)劃，就說明現(xiàn)場施工作業(yè)中存在一些被忽略的因素，可能會造成工程的安全隱患。因此，施工過程中的安全管理要嚴(yán)格根據(jù)BIM技術(shù)下所構(gòu)建的安全評價(jià)體系和模型，來注重對各個(gè)細(xì)節(jié)的安全把控，監(jiān)理人員不僅需要對施工質(zhì)量負(fù)責(zé)，更要對施工安全和進(jìn)度負(fù)責(zé)，一旦在施工時(shí)發(fā)現(xiàn)工程進(jìn)度、質(zhì)量等與設(shè)計(jì)不相符的情況，就需要立即進(jìn)行原因分析，因?yàn)橘|(zhì)量不達(dá)標(biāo)、進(jìn)度過快等都可能會引起現(xiàn)場的安全事故。

3.4 識別危險(xiǎn)因素、劃分危險(xiǎn)區(qū)域

以某水利水電工程項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目處于水環(huán)境中，地質(zhì)地形、水文土質(zhì)都可能使工程現(xiàn)場的安全問題頻發(fā)。因此，在水利水電工程施工安全管理中，工程企業(yè)需將GIS技術(shù)所勘測到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地輸入到BIM模型中，在模型中，由于軟件存在三維操作功能，可以在不同的參數(shù)之間建立關(guān)聯(lián)，最終將會以可視化的方式來呈現(xiàn)出全部的工程過程，可視化與施工模擬使得施工中危險(xiǎn)因素的識別將更為便捷，也就可以快速在模型中劃定現(xiàn)場的危險(xiǎn)區(qū)域，并針對這些區(qū)域給出有效的安全管理策略。BIM平臺可以對工程的各個(gè)施工區(qū)域加以科學(xué)劃分，通過區(qū)域內(nèi)不同顏色的區(qū)分，可以直觀向現(xiàn)場施工人員展示各個(gè)區(qū)域內(nèi)的危險(xiǎn)程度，使得施工人員能夠根據(jù)BIM下的危險(xiǎn)區(qū)域劃分，來作出相應(yīng)的施工方案調(diào)整。

3.5 三維碰撞檢查

水利水電工程項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用，還可以實(shí)現(xiàn)三維碰撞檢查，碰撞檢查可以避免工程施工建設(shè)時(shí)的管線沖突問題，避免由于線路沖突所引起的安全事故。由于BIM技術(shù)中集成了全部的工程信息，也就可以直接通過碰撞試驗(yàn)來開展碰撞檢查，及時(shí)對不合理的施工作業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，最大程度上提高施工的整體效率，保障施工的安全性。

4 結(jié)語

水利水電工程的建設(shè)施工難度非常大，尤其是在施工過程中伴隨著很多的安全風(fēng)險(xiǎn)，安全事故的發(fā)生不僅阻礙了正常的施工作業(yè)，也造成了一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此，任何的水利水電工程項(xiàng)目開展中，都需要加強(qiáng)安全管理，尤其是在工程領(lǐng)域現(xiàn)代化發(fā)展的背景下，更是要將BIM技術(shù)應(yīng)用到安全管理的工作中來，提升安全管理的整體水平。