BIM 技术在水利水电工程施工安全管理中实践应用

李博

摘要：BIM 技术（建筑信息模型）具有可视化、协调性、模拟性、可出图性等特征，在水利水电工程施工中得到广泛应用。尤其在近几年，施工企业为了避免安全事故的发生，实现安全生产的既定目标，将 BIM 技术与施工安全管理工作融合到一起，借助于 BIM 技术构建的可视化模型，能够加快现场施工信息的反馈速度，增加工程项目各参与方的沟通频次，对安全管理水平的提升具有重要的现实意义。因此，本文将围绕BIM技术在水利水电工程施工中的应用优势以及BIM 技术的实践应用效果展开论述。

关键词：BIM 技术;水利水电工程;安全管理;实践应用

水利水电工程辐射范围广、投入成本高、施工难度大、建设周期长，施工安全管理涉及到的工作内容繁琐而复杂，如果依然沿用过去现场指挥、协调、检查、跟踪的管理模式，工作效果将大打折扣。而应用 BIM 技术，能够事先查找出建设工程的安全隐患，并提前制订应急响应预案，为有效预防各类安全事故与突发事件的发生提供了强大的技术支持。

1       BIM技术在水利水电工程施工中的应用优势分析

BIM 的技术核心是实现二维图纸与三维模型的转换，技术人员通过收集、整理施工全过程的数据信息，构建一个清晰可视的三维立体模型，设计方、建设方、施工方、监理方可以根据模型上面的各项参数对工程项目的实施全过程进行监督管理。

1.1   在设计阶段的应用优势

过去，设计人员设计二维图纸时，出图时间长，更新速度慢，在实际施工中，设计变更的发生频率较高。而采用 BIM 技术，通过确定各个构件的基本属性，将相关构件关联到一起，各项数据均能在三维模型当中体现出来。比如对闸门工程进行三维建模，首先确定门叶承重结构、行走支承、支臂、支铰、止水装置以及轨道、铰座、止水座等构件的数据参数，然后利用BIM 系统软件生成闸门各部分的剖面图，这就大大减少了绘制剖面图的工作量，工作效率得到大幅提升。另外，视图、剖面以及三维图之间关联度较高，如果工程量或者施工工艺发生变化，设计人员可以及时予以纠正，以确保施工进度不受到任何影响。

1.2   在施工阶段的应用优势

在施工阶段，工程技术人员可以根据三维立体模型检测、查找出设计图纸中的错误与弊端，并及时予以纠正，进而达到减少成本与缩短工期的目的。同时，借助于 BIM 模型所反映出来的各分项工程、分部工程的数据参数，可以对施工现场的各项管理工作进行统一协调，进而增加了施工单位与建设单位以及监理单位之间的沟通频率[1]。

1.3   在运营维护阶段的应用优势

BIM 技术贯穿于工程施工全过程，尤其在运营与维护阶段，涉及到设备管理、能源输送、安全管理、物业管理等多项内容，而 BIM 参数模型是一个综合性的管理数据库，能够存储大量的后期管理运营期间产生的各类数据信息，管理人员结合这些数据能够制订精细化的维护方案，进而将水利水电工程发生突发事件的概率降到最低点。

2       BIM技术应用的必要性分析

一直以来，水利水电工程施工的安全管理工作始终沿有 CAD 技术，一旦施工过程中出现设计变更等突发状况，这种计算机辅助设计技术无法及时更新设计信息，以至于延误工期或者埋下重大的安全隐患。而利用BIM 技术，能够展现水利水电工程项目的实体样貌，安全管理人员可以随时了解和掌握工程进展情况，重点部位的施工细节以及容易出现安全隐患的关键环节，然后与设计方、监理方、建设方共同协商制订可行性方案，避免安全事故的发生，因此，BIM 是保障施工安全的一种新型技术

3       BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用步骤与效果分析

3.1   应用步骤

目前，BIM 技术的建模软件主要包括 Revit、Lumion、Tekla 等，设计人员借助于这些软件建立一个存储数据库，以容纳水利水电施工中产生的各类数据信息。然后设置三维立体模型的各项参数，这些参数所需信息来自于建设方以及其它项目参与方提供的施工整体布局信息、施工场地信息、水文地质信息等。随着施工进度的不断推进，这些信息随时发生变化，而数据库信息也同步更新，当施工方接入数据库平台的端口后，与工程项目相关的安全隐患部位等信息便清晰直观的呈现在管理人员面前，以便于及时对各项数据进行分析整理，并制订安全应急响应方案。

具体实施步骤如下：获取模型构建所需的基础性资料，设计人员结合关联公式与流程图，借助于建模软件对收集的信息进行二次加工处理，建立模型数据库，在初始模型数据库的基础上，利用软件的三维操作功能，形成水利水电工程的三维立体模型。当模型构建完毕，安全管理人员根据计算机技术能够模拟出施工现场的动态信息，并预判可能发生的安全事故，以提前做出事故应急响应，避免安全事故的发生[2]。

3.2   应用效果

3.2.1         准确识别危险源

在施工开始之前，利用 GIS（地理信息系统）技术可以获取施工现场的地理信息与环境信息，当这些信息录入 BIM 数据库以后，通过三维立体模型软件可以全景展示施工现场全貌，管理人员只需要借助操作界面就可以清晰直观的观测到哪一个区域存危险源，对于可以人工排除的危险源，只要制订相关的处理措施便可以大幅降低安全事故的发生概率。BIM 系统中的各个区域，分别标有不同的颜色标识，比如风险高，危险系数大的区域，标注成深红色，风险低，危险系数小的区域，标注成黄色，管理人员根据颜色划分，就可以准确的判断出危险源的分布区域，这就给危险源的识别工作带来诸多便利，同时，也节约了大量的人力资源成本。

3.2.2         三维碰撞检查有效降低事故率

水利水电工程的各参与方可以参照三维信息模型，合理调配人力资源、物力资源以及财力资源，使各种资源实现优化配置。同时，三维碰撞检查是BIM 技术的专属功能，即在施工活动开始之前，就可以利用 BIM 技术对施工现场的各种机械设备、管线以及施工全过程进行碰撞检查实验。比如安装线路与发电机组不匹配，通风照明线路设置不合理都可以通过碰撞实验使问题浮出水面。安全管理人员可以协同设计人员对设计方案进行优化，及时调整设计参數，这就为安全生产提供了重要的前提保障。

结束语：

BIM 技术在水利水电工程施工安全管理中的实践应用，不仅能够准确识别出各种危险源，精准划分危险区域，同时，也在施工项目各参与方之间建立了一种桥梁纽带关系，各参与方针对施工安全管理可以进行有效沟通、协调和商讨，并制订出针对性强、实效性好的处理方案，将安全事故隐患消灭在萌芽状态，进而实现安全生产“零事故”的管理目标。

参考文献：

[1]    桂礼忠.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的实践思考[J].建筑工程技术与设计，2019（34）：2333.

[2]    蒯鹏程，赵二峰，杰德尔别克？马迪尼叶提， 等.基于 BIM 的水利水电工程全生命周期管理研究[J].水电能源科学，2018，36（12）：133-136.