水利水電工程施工安全管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

■袁志英，章建剛 ■南昌市水利電力建設(shè)公司，江西 南昌 330006

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，我國電力使用量逐年增加，水電工程作為我國除火力發(fā)電以外最主要的發(fā)電系統(tǒng)，也越來越受到國家與社會的普遍關(guān)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(xiàn)階段很多工程中的安全管理卻存在很多問題，BIM技術(shù)作為一種新型的安全管理技術(shù)，在水電工程中的應(yīng)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(tǒng)

(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(diǎn)關(guān)注的問題，而對安全事故的預(yù)防以及對危險(xiǎn)的預(yù)判更是重中之重。雖然在過去的很長一段時(shí)間力，我國都非常重視安全監(jiān)控工作，但事故發(fā)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(shí)上，在進(jìn)行水利工程施工時(shí)，辨別危險(xiǎn)源是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)，但實(shí)際工作中，絕大多數(shù)施工人員卻因?yàn)閷I(yè)素質(zhì)較低或安全預(yù)判不足而并沒有對潛在的危險(xiǎn)源給予足夠的重視，另外，相關(guān)安全督查人員在對工程安全進(jìn)行規(guī)劃與執(zhí)行的過程中存在失誤，也是發(fā)生安全事故的原因之一，因此，安全模型的構(gòu)建就顯得非常重要。

BIM技術(shù)能夠利用虛擬的安全控制系統(tǒng)，識別潛在的安全隱患。可以利用這一點(diǎn)，首先，在進(jìn)行工程施工之前，根據(jù)工程實(shí)際情況對工程出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，以在最大限度內(nèi)消除工程的安全隱患;其次，在進(jìn)行工程施工的過程中，需要利用BIM技術(shù)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并及時(shí)做出合理決策，以降低事故發(fā)生率，即便事故已經(jīng)發(fā)生，也可以及時(shí)對事故現(xiàn)場進(jìn)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(shù)對工程定期做檢查與維護(hù)，以延長工程使用壽命。

(2)以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的安全檢查過程

以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的安全檢查過程主要分為一下幾方面:第一，規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)解釋，不僅需要滿足規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)所適應(yīng)的相關(guān)背景與相關(guān)條件，還需要滿足規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)所適應(yīng)的相關(guān)屬性，以滿足施工模型能夠進(jìn)行自動檢查的需求，同時(shí)還能夠?qū)︻A(yù)支相適應(yīng)的安全措施進(jìn)行及時(shí)反饋。第二，建模，在建模過程中，其間所有的相關(guān)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(guān)基礎(chǔ)，所以，與2D繪圖相比，建模的要求更為嚴(yán)格，在BIM技術(shù)中，建模對象所必須包含的信息主要有:名稱、類型、屬性、元數(shù)據(jù)、ID號、創(chuàng)建日期、創(chuàng)建人等［2］。第三，檢查執(zhí)行，主要包含已經(jīng)被解釋過的相關(guān)規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)及已經(jīng)準(zhǔn)備好的建筑信息相關(guān)模型等，因現(xiàn)階段的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)能夠翻譯為可讀的機(jī)器代碼，這便使得檢查執(zhí)行過程也相對簡單起來。第四，結(jié)果報(bào)告，主要有可視化安全防護(hù)設(shè)備以及檢查表兩種形式。第五，安全措施，運(yùn)用防御方法可視化的特征，相關(guān)決策者能夠?qū)崿F(xiàn)利用三維模型的形式進(jìn)行決策，以便于使決策更具科學(xué)性與實(shí)際性，從而提升工程參與者對施工安全的認(rèn)識。

2 以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的施工安全評估指標(biāo)

在水電工程施工系統(tǒng)中，想要合理應(yīng)用BIM技術(shù)，便需要在工程施工前期，對所有安全規(guī)則進(jìn)行檢查，并對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬評估。在傳統(tǒng)的安全評估體系中，需要很多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)專家共同參與，不僅浪費(fèi)時(shí)間與資金，錯(cuò)誤率也相對較高，而利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬評估，便能夠運(yùn)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(jìn)行評估的主要依據(jù)便是安全評價(jià)體系，而評價(jià)體系的準(zhǔn)確與否則會直接對評估結(jié)果科學(xué)性的高低產(chǎn)生影響，因此，在處理復(fù)雜問題時(shí)，一定要以相關(guān)的法律法規(guī)為依據(jù)，并結(jié)合相關(guān)專家的專業(yè)意見，以得出更為準(zhǔn)確科學(xué)的結(jié)論。而以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的施工安全評價(jià)指標(biāo)受多種因素的共同影響，主要包括:人為因素，涵蓋員工素質(zhì)、安全教育、安全宣傳等;設(shè)備因素，涵蓋設(shè)備管理、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備狀態(tài)等;安全管理因素，涵蓋現(xiàn)場指導(dǎo)、安全檢查監(jiān)控、安全規(guī)劃等;環(huán)境因素，涵蓋項(xiàng)目難度、施工環(huán)境等。

3 以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的施工安全評估算法

當(dāng)前，國內(nèi)外的相關(guān)領(lǐng)域?qū)κ┕ぐ踩u估的研究都已經(jīng)相對成熟，在評估方法方面，也更加多元化，現(xiàn)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(xué)結(jié)合的分析方法，能夠利用數(shù)量的形式將人的主觀判斷表達(dá)出來;第二，模糊綜合評價(jià)法，主要運(yùn)用的原理是模糊關(guān)系合成，利用模糊矩陣對定量進(jìn)行運(yùn)算的方法，對科研成果進(jìn)行描述;第三，灰色關(guān)聯(lián)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(tǒng)理論為基礎(chǔ);第四，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法，該方法能夠講知識系統(tǒng)科學(xué)的在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行分布，還具備自適應(yīng)性等特點(diǎn)，可以運(yùn)用補(bǔ)充學(xué)習(xí)樣本的方法，充分結(jié)合新舊知識，完成系統(tǒng)安全的動態(tài)評價(jià)［4］。

4 結(jié)論

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

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

［2］鄒劍平，周景濤．水利水電建設(shè)項(xiàng)目管理實(shí)施方法探討［J］．三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會科學(xué)版)，2011，10(28):169-170．

［3］茆培智，陳月，吳慧秀．丹東水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率計(jì)算兩種方法對比分析［J］．遼東學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(jiān)理模式——以寶興水電站工程為例［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)(上半月刊)，2013，08(15):218-219．