BIM技術在水利水電工程施工安全管理中的應用

廖劍鋒

（湖南北山建設集團股份有限公司 湖南長沙 410000）

BIM技術在水利水電工程施工安全管理中的應用

廖劍鋒

（湖南北山建設集團股份有限公司 湖南長沙 410000）

在水利水電工程施工中，可以通過BIM技術進行施工模擬，及時發現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技術在水利水電工程施工安全管理中的應用方法進行了詳細闡述。

水利水電工程；BIM技術；安全管理

1 引言

現如今，水利水電工程屬于民生工程，在促進社會經濟發展方面發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。隨著科學技術的發展，BIM技術，即建筑信息模型已經逐漸被應用于水利水電工程施工安全管理中，對該項技術的具體應用方法進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

2 水利水電工程施工安全管理的現狀

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。現階段，水利水電工程施工安全管理中存在的問題主要體現在以下幾點：

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聯。通過對目前水利水電工程安全事故現狀的分析可以發現，主觀意識的不足及人為因素引發安全事故的發生幾率較大，這種現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，致使施工的規范化得不到落實，而這就會增加很多安全隱患。

2.3 現場管理混亂

對于水利水電施工而言，現場管理的有效性對于安全管理的影響非常之大，有序的現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量管理也會造成較大的影響。

2.4 環境分析及勘測不全面

水利水電工程的施工環境一般都比較惡劣，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域的穩定性，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督管理人員在對工程安全進行規劃和管理過程中經常會出現失誤，而這也是造成安全事故的重要因素。由此可見，構件水利水電工程安全模型至關重要。

BIM技術能夠有效利用虛擬的安全控制系統，對水利水電工程施工中的安全隱患進行識別和分析。現如今，在水利水電工程施工中，BIM技術的實際應用需要結合工程實際情況，對工程施工進行科學合理的規劃，然后再通過BIM技術合理規避施工中的各類安全隱患。在施工過程中，也可以通過應用BIM技術，及時發現安全隱患，然后及時采取有效措施妥善解決，有效降低事故發生幾率。另外，施工完成后，還可以應用BIM技術，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安全檢查系統如圖1所示。

圖1 BIM安全檢查系統框架圖

4 BIM技術在水電工程施工安全管理中的應用

4.1 危險因素識別

基于BIM的危險源識別首先可以基于設計BIM模型，設計BIM模型中主要是工程實體本身的3D數據，包括建筑BIM模型、結構BIM模型、機電BIM模型3個部分，即可綜合關聯審視，也可單獨體系查看。特別是關聯審視時使用BIM模型更容易發現不安全、不合理的設計錯誤。施工企業可以基于設計BIM模型，添加與施工有關的數據、圖元等制作成基本的施工BIM模型，如果沒有得到設計BIM模型，施工企業需要從頭建立施工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，并在周圍增設臨時維護，建模后進行信息提取，根據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則自動更新相關數據，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。安全管理工作應以動態的思路進行施工全過程監管，施工BIM模型可以使這個過程更加的順暢且可行，并節省時間成本和資金成本。

4.2 危險區域劃分

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

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，還應該根據BIM技術，對安全施工方案進行全面系統的分析和評價，確定方案具有可行性后即可執行，如果超過安全度，則應該要求返回施工安全專項設計，然后對安全措施進行重新規劃，及時調整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 施工現場安全規劃

對于施工安全，應該在設計階段予以考慮，但是施工現場規劃最為關鍵。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的空間極其有限，因此，現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的施工現場安全模型，應該包括：①施工現場地平面，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建設工地臨時設施、臨時建筑和臨時設備，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筑物的碰撞、各種場地的利用和動態規劃、工地道路通行可行性和消防要求等方面可能發生安全隱患的因素，在時間和空間上同時策劃和調整。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劃可讀性更強。

4.5 施工安全監控

在水利水電工程施工安全管理中，還可以通過應用BIM系統對施工現場進行安全監督和管理，將BIM技術與通視頻智能監控技術相結合，施工單位、監理、建設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行情況進行比較和分析，從而及時調整水利水電工程施工計劃，確保符合安全施工需要。

5 結語

綜上所述，在水利水電工程施工中，通過應用BIM技術，可以建立工程本身和項目管理信息數據庫，添加安全管理相關信息，利用BIM軟件的計算、信息聯動、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用，對施工現場危險因素進行自動識別，并且對施工安全進行全過程監督和管理，在提升施工安全管理水平以及保障工程建設的順利進行方面發揮著十分重要的作用，值得推廣和應用。

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TV513

A

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。