BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用

廖剑锋

（湖南北山建设集团股份有限公司 湖南长沙 410000）

BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用

廖剑锋

（湖南北山建设集团股份有限公司 湖南长沙 410000）

在水利水电工程施工中，可以通过BIM技术进行施工模拟，及时发现施工过程中的重大危险源，然后采用必要的防护措施，保障水利水电工程施工安全。对此，本文是首先介绍了水利水电工程施工安全管理难点，然后对BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用方法进行了详细阐述。

水利水电工程；BIM技术；安全管理

1 引言

现如今，水利水电工程属于民生工程，在促进社会经济发展方面发挥着十分重要的作用。但是，施工安全问题一直是水利水电工程施工管理中的一大难点。随着科学技术的发展，BIM技术，即建筑信息模型已经逐渐被应用于水利水电工程施工安全管理中，对该项技术的具体应用方法进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2 水利水电工程施工安全管理的现状

每一项水利水电工程在施工阶段都需要耗费大量的人力和物力，且按照工程量的不同，其施工的周期也各不相同，如果无法保障施工的安全，则无法确保各项工作的顺利进行。现阶段，水利水电工程施工安全管理中存在的问题主要体现在以下几点：

2.1 安全意识不强

作为水利水电工程的管理者及施工者，其自身的安全意识对于安全管理的落实有着直接的关联。通过对目前水利水电工程安全事故现状的分析可以发现，主观意识的不足及人为因素引发安全事故的发生几率较大，这种现象不仅存在于管理者身上，基层施工人员自身也存在较大的不足。

2.2 配套管理制度执行力较弱

制度存在的目的是为了保障各项工作的有序进行，每一项制度的制定都是人们通过对施工各阶段的科学分析整理出来，具有较强的科学性及可行性。但是部分施工团队为了赶进度，并未将安全施工放在一切工作的首位，致使施工的规范化得不到落实，而这就会增加很多安全隐患。

2.3 现场管理混乱

对于水利水电施工而言，现场管理的有效性对于安全管理的影响非常之大，有序的现场管理是确保施工安全的重要前提。在部分水利水电工程施工中，用水、用电的安全性并未得到应有的重视。同时，对于施工材料的管理工作也非常的随意，这种管理现状下不仅不利于施工方的成本控制，对于水利水电工程的施工质量管理也会造成较大的影响。

2.4 环境分析及勘测不全面

水利水电工程的施工环境一般都比较恶劣，且在具体的施工中，人为的机械化操作会极大地影响到施工区域的稳定性，常见的滑坡、爆破对于施工人员的安全会造成较大的威胁。这些都需要有序的施工计划及全面的勘测进行控制，但是受施工团队整体水平的影响，这些工作中往往会存在一些疏忽，这极大地降低了其安全管理的效率。

3 建立水电工程安全管理BIM模型

在水利水电工程施工中，安全管理一直是工程建设管理的重点，为了有效保障施工安全，必须对施工中的危险因素进行预判和分析，但是，在实际管理工作中，很多施工人员对于安全预判不足，没有对施工中的潜在危险源进行合理预判。另外，水利水电工程施工安全监督管理人员在对工程安全进行规划和管理过程中经常会出现失误，而这也是造成安全事故的重要因素。由此可见，构件水利水电工程安全模型至关重要。

BIM技术能够有效利用虚拟的安全控制系统，对水利水电工程施工中的安全隐患进行识别和分析。现如今，在水利水电工程施工中，BIM技术的实际应用需要结合工程实际情况，对工程施工进行科学合理的规划，然后再通过BIM技术合理规避施工中的各类安全隐患。在施工过程中，也可以通过应用BIM技术，及时发现安全隐患，然后及时采取有效措施妥善解决，有效降低事故发生几率。另外，施工完成后，还可以应用BIM技术，对工程进行定期检查和日常维护，有效延长水利水电工程使用寿命。BIM安全检查系统如图1所示。

图1 BIM安全检查系统框架图

4 BIM技术在水电工程施工安全管理中的应用

4.1 危险因素识别

基于BIM的危险源识别首先可以基于设计BIM模型，设计BIM模型中主要是工程实体本身的3D数据，包括建筑BIM模型、结构BIM模型、机电BIM模型3个部分，即可综合关联审视，也可单独体系查看。特别是关联审视时使用BIM模型更容易发现不安全、不合理的设计错误。施工企业可以基于设计BIM模型，添加与施工有关的数据、图元等制作成基本的施工BIM模型，如果没有得到设计BIM模型，施工企业需要从头建立施工BIM模型。如果在建立施工BIM模型时一次性建立安全施工BIM模型，则难度较大，因此可以等到基本施工模型建成后，对于水利水电工程施工中的常见重大危险源进行分类甄别，通过BIM模型进行自动识别，按照一般和重大两种情况分别以警示色图标显示，并在周围增设临时维护，建模后进行信息提取，根据提取的信息再次进行分类和甄选，制定有针对性的措施方案。编制完成的安全施工方案需要随着工程的进行，有工程变更时第一时间进行更新。BIM模型可以在修改某处后按照事先制定好的规则自动更新相关数据，工作人员可以对更新前后的BIM模型进行对比，可辨识新增加的危险源。安全管理工作应以动态的思路进行施工全过程监管，施工BIM模型可以使这个过程更加的顺畅且可行，并节省时间成本和资金成本。

4.2 危险区域划分

完成水利水电工程施工危险因素识别后，BIM系统可以根据危险因素，并综合考虑工程施工各类信息，合理划分危险区域，从而对整个工程进行针对性的施工安全管理。对于危险区域划分结果，可以通过运用相应的警示性颜色进行科学区分，与此同时，还需要对相应区域安全等级下的施工行为进行限定，避免出现超限施工的现象。

4.3 工程安全评价

完成水利水电工程施工危险因素识别，并对危险范围进行合理划分后，还应该根据BIM技术，对安全施工方案进行全面系统的分析和评价，确定方案具有可行性后即可执行，如果超过安全度，则应该要求返回施工安全专项设计，然后对安全措施进行重新规划，及时调整BIM模型，并再次进行安全评价，直至符合工程安全施工要求。

4.4 施工现场安全规划

对于施工安全，应该在设计阶段予以考虑，但是施工现场规划最为关键。在水利水电工程施工过程中，很容易受到施工条件的限制，周围可供搭建加工场地和材料运输的空间极其有限，因此，现场施工和管理难度比较大。另外，由于各项工作相互穿插影响，管理的交界面和安全责任的交界面也很难完全界定清晰，因此，项目安全管理难度较大，危险源等级也比较高。基于BIM的施工现场安全模型，应该包括：①施工现场地平面，地形、周围的街道、周边建筑物、周边管道、高压线分布以及其他建筑工地施工可能会影响到的其他物体；②建设工地临时设施、临时建筑和临时设备，包括项目部活动用房、机械布置（尤其是塔吊、电梯和地泵）、临时水电；③建筑工地内临时的场地安排，包括施工道路、材料加工场地、材料原材和半成品、料具等堆放地、出入口等；④安全风险区域的标示，比如利用不同颜色标示不同安全风险等级，更便于识别。利用BIM模型分析施工现场平面布置，对施工过程进行4D施工模拟和多工种碰撞检查，特别是检查各种施工机械、吊车等活动范围与周边建筑物和构筑物的碰撞、各种场地的利用和动态规划、工地道路通行可行性和消防要求等方面可能发生安全隐患的因素，在时间和空间上同时策划和调整。另外，BIM模型的可视化及较高的沟通效率还有利于集体讨论，可以集中更多的力量投入到安全管理中去。由此可见，利用BIM模型编制的安全专项施工方案和施工规划可读性更强。

4.5 施工安全监控

在水利水电工程施工安全管理中，还可以通过应用BIM系统对施工现场进行安全监督和管理，将BIM技术与通视频智能监控技术相结合，施工单位、监理、建设单位以及政府部门都可以进行可视化施工组织管理。在实时监控过程中，可以将实际完成的安全活动与需要完成的安全活动的执行情况进行比较和分析，从而及时调整水利水电工程施工计划，确保符合安全施工需要。

5 结语

综上所述，在水利水电工程施工中，通过应用BIM技术，可以建立工程本身和项目管理信息数据库，添加安全管理相关信息，利用BIM软件的计算、信息联动、可视化等特点，实施基于BIM的4D建筑虚拟安全施工信息模型的应用，对施工现场危险因素进行自动识别，并且对施工安全进行全过程监督和管理，在提升施工安全管理水平以及保障工程建设的顺利进行方面发挥着十分重要的作用，值得推广和应用。

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[2]吴亚丹.水利水电工程施工安全管理中BIM技术的应用研究[J].科技致富向导，2015（10）：36.

[3]陈航.刍议BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].建筑·建材·装饰，2015（16）：286.

TV513

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1004-7344（2016）25-0138-02

2016-7-14

廖剑锋（1971-），男，高级工程师，本科，主要从事工程施工工作。