水利水電工程施工安全管理中BIM技術的應用

■袁志英，章建剛 ■南昌市水利電力建設公司，江西 南昌 330006

隨著經濟社會的發展，我國電力使用量逐年增加，水電工程作為我國除火力發電以外最主要的發電系統，也越來越受到國家與社會的普遍關注。然而，施工安全問題一直以來都是水電工程施工過程中非常重要的問題，但現階段很多工程中的安全管理卻存在很多問題，BIM技術作為一種新型的安全管理技術，在水電工程中的應用能夠有效保障水電工程的施工安全，不僅對水電工程本身，對全社會的安定和諧也有重大意義。

1 水利水電工程施工安全管理中BIM系統

(1)水電工程安全管理BIM模型的建立

對于水電工程施工來說，安全一直以來都是被重點關注的問題，而對安全事故的預防以及對危險的預判更是重中之重。雖然在過去的很長一段時間力，我國都非常重視安全監控工作，但事故發生率仍然居高不下，這也證明在水利工程的施工過程中，安全方面還是存在很大問題［1］。事實上，在進行水利工程施工時，辨別危險源是一項非常重要的環節，但實際工作中，絕大多數施工人員卻因為專業素質較低或安全預判不足而并沒有對潛在的危險源給予足夠的重視，另外，相關安全督查人員在對工程安全進行規劃與執行的過程中存在失誤，也是發生安全事故的原因之一，因此，安全模型的構建就顯得非常重要。

BIM技術能夠利用虛擬的安全控制系統，識別潛在的安全隱患。可以利用這一點，首先，在進行工程施工之前，根據工程實際情況對工程出科學合理的設計與規劃，以在最大限度內消除工程的安全隱患;其次，在進行工程施工的過程中，需要利用BIM技術發現安全隱患，并及時做出合理決策，以降低事故發生率，即便事故已經發生，也可以及時對事故現場進行控制，以減小事故影響;最后，在工程竣工后，還需要利用BIM技術對工程定期做檢查與維護，以延長工程使用壽命。

(2)以BIM技術為基礎的安全檢查過程

以BIM技術為基礎的安全檢查過程主要分為一下幾方面:第一，規則標準解釋，不僅需要滿足規則標準所適應的相關背景與相關條件，還需要滿足規則標準所適應的相關屬性，以滿足施工模型能夠進行自動檢查的需求，同時還能夠對預支相適應的安全措施進行及時反饋。第二，建模，在建模過程中，其間所有的相關對象都有其特定的屬性與類型，而所有的信息都能夠被作為檢查施工對象幾何特征過程中的相關基礎，所以，與2D繪圖相比，建模的要求更為嚴格，在BIM技術中，建模對象所必須包含的信息主要有:名稱、類型、屬性、元數據、ID號、創建日期、創建人等［2］。第三，檢查執行，主要包含已經被解釋過的相關規則標準及已經準備好的建筑信息相關模型等，因現階段的規則標準都已經能夠翻譯為可讀的機器代碼，這便使得檢查執行過程也相對簡單起來。第四，結果報告，主要有可視化安全防護設備以及檢查表兩種形式。第五，安全措施，運用防御方法可視化的特征，相關決策者能夠實現利用三維模型的形式進行決策，以便于使決策更具科學性與實際性，從而提升工程參與者對施工安全的認識。

2 以BIM技術為基礎的施工安全評估指標

在水電工程施工系統中，想要合理應用BIM技術，便需要在工程施工前期，對所有安全規則進行檢查，并對工程設計進行模擬評估。在傳統的安全評估體系中，需要很多個領域內的相關專家共同參與，不僅浪費時間與資金，錯誤率也相對較高，而利用BIM技術進行模擬評估，便能夠運用自動化的接口，使模擬評估更加快速，得出的信息可靠性也更高［3］。水利水電工程施工中，進行評估的主要依據便是安全評價體系，而評價體系的準確與否則會直接對評估結果科學性的高低產生影響，因此，在處理復雜問題時，一定要以相關的法律法規為依據，并結合相關專家的專業意見，以得出更為準確科學的結論。而以BIM技術為基礎的施工安全評價指標受多種因素的共同影響，主要包括:人為因素，涵蓋員工素質、安全教育、安全宣傳等;設備因素，涵蓋設備管理、設備數量、設備狀態等;安全管理因素，涵蓋現場指導、安全檢查監控、安全規劃等;環境因素，涵蓋項目難度、施工環境等。

3 以BIM技術為基礎的施工安全評估算法

當前，國內外的相關領域對施工安全評估的研究都已經相對成熟，在評估方法方面，也更加多元化，現階段主要的評估方法主要有以下四種:第一，層次分析法，簡稱AHP，是一種講定性分析與定量分析科學結合的分析方法，能夠利用數量的形式將人的主觀判斷表達出來;第二，模糊綜合評價法，主要運用的原理是模糊關系合成，利用模糊矩陣對定量進行運算的方法，對科研成果進行描述;第三，灰色關聯度分析法，可以將其定義為半定量辦定性描述方法，主要以灰色系統理論為基礎;第四，神經網絡分析法，該方法能夠講知識系統科學的在整個系統內部進行分布，還具備自適應性等特點，可以運用補充學習樣本的方法，充分結合新舊知識，完成系統安全的動態評價［4］。

4 結論

本文以水利水電工程施工安全為研究切入點，分析了水電工程安全管理BIM模型的建立以及以BIM技術為基礎的安全檢查過程，研究了以BIM技術為基礎的安全評估指標與施工安全評估算法，以期BIM技術能夠在更多工程中發展與應用。

［1］王千，藺文靜，王貴玲．基于指標體系投影尋蹤模型的水資源承載力評價——以石家莊為例［J］．南水北調與水利科技，2014，09(27):184-185．

［2］鄒劍平，周景濤．水利水電建設項目管理實施方法探討［J］．三峽大學學報(人文社會科學版)，2011，10(28):169-170．

［3］茆培智，陳月，吳慧秀．丹東水功能區達標率計算兩種方法對比分析［J］．遼東學院學報(自然科學版)，2011，10(28):169-170．

［4］任毅，蔣彬．淺議水利水電工程的水土保持監理模式——以寶興水電站工程為例［J］．安徽農學通報(上半月刊)，2013，08(15):218-219．