大數據視角下建筑施工安全風險管理研究

苑東林

北京市市政二建設工程有限責任公司 北京 102613

引言

目前，我國的建筑工程施工已經達到國際先進水平，尤其是在基礎設施建設方面，我國取得了巨大建樹，但是由于建筑工程施工具有高危特點，因此，每年都會因為建筑施工安全事故而造成大量經濟損失和人員傷亡，這不僅不利于我國社會經濟發展，也會造成嚴重的社會負面影響。如何真正做好建筑施工安全風險管理，成為建筑工程施工企業關注的核心重點，而人工智能及大數據等高新技術的問世，為建筑施工安全風險管理改進與創新提供了有效途徑。深入分析大數據技術在建筑施工安全風險管理方面的具體應用和應用措施，對于項目管理的創新發展極具現實意義。

1 建筑施工領域數據應用特征

隨著科學技術的快速發展，信息技術已經融入社會生產生活中的各個領域，相比較而言建筑工程施工領域的信息化發展速度與其他行業相比具備較為明顯的落后特征，這與建筑行業本身的特點有著較為緊密的聯系，考慮到建筑工程領域所涉及的生產經營活動等相關流程所能夠進行的信息化改造范圍較為有限，所以對信息化行業在建筑施工領域的應用難度仍然較高。在數據的層面上建筑工程施工領域所涉及的數據類型較為多樣，除了建筑本身的各類數據之外，還包含建筑在造價過程中的財務類數據，以及建筑結構類數據，建筑過程中所涉及的技術和工藝數據，原材料數據，以及對建筑工程施工領域所涉及的各類管理數據，這些數據紛繁復雜并且具備多樣的形態。

除此之外，建筑工程領域所涉及的行業類目也較為復雜，同一工程所涉及的不同參與機構數量眾多，這使得在開展生產建造過程中所涉及的各類數據得到有效的匯總，數據結構較為分散，也沒有現成的方法來對這些數據進行有效的整合。這些數據類型大多以月報的形式分散于各個不同合作單位的不同崗位中。與其他數據相比，建筑工程行業中所涉及的業務數據多與業主和設計企業機構有著直接的關聯，而與采購相關的數據則存放在業主的手中。在建筑工程領域進行信息化建設的過程中，各種不同類型的管理系統參與了不同時期的管理，其中以CD形式所存在的不同工程的技術文件以及傳統的紙質工程文件分散在不同的機構和單位中。在我國的“十三五”規劃中所闡明的信息化發展戰略目標，以互聯網以及物聯網等相關新興技術在建筑工程領域的應用，使得該領域中的數據量得到了極大的增長，這對于建筑施工領域所開展的數據信息管理帶來了較大的壓力和挑戰[1]。

2 建筑施工安全事故風險來源

2.1 人員因素

施工人員因素是指參與建筑工程建設的各類施工人員其本身在職業綜合素質以及安全風險意識方面仍然存在認識不足、執行力不高的問題，這也是導致建筑工程項目安全事故頻發的主要原因。作為建筑工程施工現場的主要工作人員，其基本的安全意識以及對施工現場各類安全風險的判斷和反映，對于建筑工程施工的質量以及進度有著直接的影響，又因為建筑工程施工所涉及的人員類型和數量都不利于管理，所以，施工人員的因素對于建筑工程施工產生的影響非常明顯。與此同時，不少施工單位在對施工人員進行管理的過程中，缺乏相應的安全教育工作，使得施工人員在日常工作中無法通過這些方式來積累安全風險意識，使得施工現場安全風險較高的狀態沒有得到根本的改變。除此之外，大多數施工人員并沒有受到我系統完善的建筑工程施工培訓，這使得他們在日常工作中存在職業素養不高的問題，常常不能夠依照施工現場的規章制度來做好安全防范工作，這時的施工現場遇到各類危險都可能對這些施工人員造成人身傷害，并影響建筑工程施工進度。

2.2 材料因素

施工材料所帶來的影響主要集中于施工材料的存放保管過程中所產生的安全危險，比如，某些施工材料在進入施工現場時，沒有對其進行嚴格的質量檢驗，同時也沒有嚴格執行有針對性的施工材料保管方案或措施，這對于建筑工程施工的安全產生了直接的影響，缺乏對施工材料進行積極有效的管理，使得施工現場的安全風險倍增。

2.3 機械設備因素

在建筑工程施工時會涉及大量的機械設備，如何通過有效的管理方法來對這些機械設備進行管理和控制，保證給予機械設備定期的維護和保養，使其處于較好的運行狀態，同時也能夠有效地避免因機械設備而產生的安全風險[2]。

2.4 環境因素

施工環境是施工現場有眾多因素融合在一起所帶來的安全風險，不安全的施工環境會直接對參與施工的各類技術人員和施工人員產生威脅，例如，施工現場的光線不足或者光線過亮的情況下，都可能導致無法辨別風險而引發安全事故的可能，同時對于施工現場的物品管理不符合要求，使得施工現場混亂無序都可能引發不同程度的安全風險。

2.5 安全管理因素

在進行施工安全管理的過程中，施工現場常常受到安全管理水平不高，管理制度不完善，責任劃分不明確，沒有做好施工現場人員的定期安全培訓工作，缺乏相應的安全防護設備，都是導致施工現場出現安全風險引發安全事故的主要原因。

2.6 安全投入因素

在眾多的對施工現場所投入的施工安全相關資金以及人力物力，都是保證施工現場安全生產的重要條件，這些投入因素匱乏或者投入不均衡，都可能會引發安全風險。依據我國相關部門制定的生產費用提取管理辦法，如果施工現場的安全相關防護措施投入不足，就無法滿足施工現場安全生產條件[3]。

3 建筑施工安全風險管理的大數據應用

在確定了可能會造成施工現場出現安全風險及事故的主要原因之后，便可以通過信息化技術如大數據等相關技術來輔助企業開展限制安全管理工作。

3.1 利用大數據進行安全風險管理

通過對施工現場各類安全措施以及管理制度在執行過程中所涉及的各類數據作為基礎，以大數據技術來對這些數據進行處理，加之針對施工現場重要環節所安裝的物聯網所攜帶的相關感應器，通過云計算等相關技術來對施工現場進行風險控制和管理，提升施工現場的安全水平。

3.1.1 大數據技術是更高層級的數據處理技術，通過大數據技術能夠將各類數據信息進行數據化處理以后，尋找數據之間的有效聯系，通過應用大數據系統中所包含的人工智能技術以及數據挖掘技術，輔之于統計學等基礎學科來開展數據挖掘，使得數據在挖掘和分析之后，能夠以更加科學的方式得到應用。從傳統的計算機作為數據處理中心，到按照現在的云平臺輔助人工智能進行數據處理，已經越來越多的技術應用到了各個不同的生產服務領域，并且得到了良好的數據挖掘效果。

3.1.2 物聯網技術突破了傳統的人與機器之間的交流和互動，實現了機器與機器，機器與人這三方互聯互通，互聯網技術通過將計算機以及互聯網技術作為基礎，打破了傳統的物體與人之間的交流方式，使得物體和物體之間，機器與機器之間產生了有效的信息互動。在具體的物聯網應用過程中，通過將施工現場的各類信息通過感應器或其他采集設備進行數據收集，最終實現了大數據開展數據挖掘的基礎，互聯網數據作為大數據的基礎，實現了數據的收集，保障所應當具備的穩定性和可靠性[4]。

3.1.3 云計算是通過網絡連接計算機系統，并應用其中所包含的大數據收集處理能力，來開展相關的應用和服務功能。在進行大數據計算的過程中，云計算為大數據計算提供了有效的支撐，使得大數據能夠在較短的時間內獲得精確的數據挖掘結果。

3.2 以大數據為基礎的安全風險管理

通過大數據來對建筑工程施工現場進行安全風險管理，是當前建筑工程項目開展安全風險控制的重要措施。在具體的風險管理控制過程中，首先要對風險進行有效的識別，建筑工程項目中可能導致出現安全風險的因素，包含建筑工程所需要的原材料、機械設備、施工技術、人員管理、環境保護控制等多種因素。在使用大數據的過程中，可以先利用傳統的數據收集和識別研究方式，來結合大數據的數據挖掘能力和技術分析能力來對風險進行有效的識別。通過感應裝置來對施工現場的環境狀況進行監測，在監測過程中所形成的數據，可以進行收集和匯總再通過大數據進行處理。其次，我國的相關法律與安全生產之間所產生的聯系，可以通過大數據和云計算系統來進行有效的觀點，使得計算機具備了通過數據來識別風險的功能。在行業中所出現過所有的歷史安全事故所對應的各類數據，能夠有效地融入大數據系統，通過比對相關數據而對安全風險進行識別，并通過這些歷史數據來對施工現場的風險管理開展指導工作。通過不斷更新數據庫中所包含的相關安全信息和數據，完成了安全大數據庫的建立工作，使得施工現場的安全管理水平得到了有效的提升[5]。

4 工程案例

某工程通過使用BIM系統以及大數據安全風險管理平臺，實現了大數據安全管理平臺的風險控制作用。該工程本身處于城市中心的黃金地帶，具備較好的商業環境和交通優勢，建筑的主要功能為商用辦公，建筑物主體結構的類型為框架剪力墻

4.1 BIM模擬

首先通過BIM技術來對施工過程進行三維模擬，通過對各項數據的收集來創建了相應的3D模型，通過將模型導出并將模型和建筑工程施工環節的規劃方案和進度進行有效的關聯，同時加入了對機械碰撞可能性的檢查機制，實現了人工與機械協同工作的空間和能力[6]。

4.2 危險辨識

在進行危險識別時，考慮到該建筑處于城市中心，雖然交通優勢較大，但是在施工的過程中可能會受到施工的影響，而出現安全風險事故，如果施工過程中出現物體墜落，就可能會對施工現場的周邊環境產生安全風險。除此之外，該項目本身因處于黃金地帶，所以能夠獲得的施工周期較短，在這種時間緊迫壓力較大的環境下，工作可能就會產生安全風險，這種安全風險可能來自施工人員的錯誤操作，也可能來源于管理過程的疏忽。

4.3 施工數據的安全風險

通過使用BIM技術，能夠有效地確保該工程能夠按照合同約定的周期完成施工，并在施工過程中保證實現安全管理目標，通過3D模擬技術可以將建筑工程中所包含的各類構件和機械設備的尺寸等各種性能，都與BIM中的3D模型進行有效的關聯。并通過后續工作將各類數據與BIM系統進行實時對接，使得該工程項目在運維的過程中保證了較好的安全性，實現了較高的安全管理水平[7]。

5 結束語

整體說來，建筑工程安全風險管理不只是涉及建筑施工經濟效益，也關系到施工人員的人身和生命安全。因此，在建筑工程施工安全風險因素不斷增加，建筑施工安全風險管理難度越來越大的情況下，當務之急就是在建筑施工安全防范風險管理中合理引進現代化先進技術，深入探索基于大數據技術的建筑施工安全風險管理，有利于促進建筑施工的安全有序開展。