BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用

周泽军，黄玉红

(云南省水利水电工程有限公司，云南 昆明 650000)

0 前言

水利水电工程项目中的安全风险非常多，如果要有效保障工程建设目标的顺利实现，就必须积极开展全过程、动态化的安全管理，消除工程建设施工时的安全风险。传统的安全管理方面，理念、技术等相对落后，安全管理成效不明显，而在当前工程领域现代化的发展过程中，BIM技术在安全管理方面的优势越来越突出，工程企业要积极通过BIM模型的构建，发挥该技术的模拟性、可视化和协调性优势，及时根据施工模拟的安全风险，制定安全防范策略。

1 BIM技术的基本概述

BIM技术在工程领域的应用是行业信息化的重要表现，BIM技术正是在计算机技术、信息技术等的发展下逐步兴起的。随着工程结构的日渐复杂化、施工内容的多样性，传统的二维图纸设计已经难以达到设计、建造和管理相互协调的要求，而BIM技术的这一技术特征，正是其他技术所无法比拟的。水利水电工程的建设规模庞大，施工环境比较复杂和恶劣，在施工过程中，工程企业常常会遇到诸多的技术难题，而BIM技术的应用可以有效克服传统的技术局限，通过BIM三维模型的构建，在该模型内可以集成和共享水利水电工程的全部信息，通过三维数字化技术，使得在模型中囊括了数据和行为，各个工程参与主体都可以根据施工模拟的最终结果，来开展相应的施工作业。因此，从根本上看，BIM技术的核心是以计算机、信息技术为基础所构建的三维模型数据库，该数据库有效地在不同参数之间建立了关联，使得工程企业可以在此基础上实现动态管理与控制，保障了进度、成本、安全、质量管理的便捷性与高效性。

2 BIM技术在施工安全管理方面的应用优势

2.1 节约时间，提高效率

水利水电工程的建设施工任务繁重，现场施工作业是严格按照设计图纸来组织的，在传统的二维图纸设计过程中，施工人员常常会存在读图错误、理解偏差问题，最终导致现场施工作业并不能与设计图纸相一致。而在BIM技术下的施工作业开展时，由于所构建的三维模型，最终的施工成果会在模型中更为直观地呈现出来，也就避免了现场施工人员对设计理解错误的情况，可以大大提升读图效率，保障施工效率，避免由于施工与设计偏差所造成的安全问题。

2.2 降低风险，安全施工

水利水电工程的施工建设过程中，在很多的环节都可能存在安全风险，而BIM技术在工程建设施工中的应用，可以有效降低施工时的安全风险，促进工程安全管理目标的实现。BIM技术与传统技术相比，最为突出的优势就是其具有信息化特征，在具体的施工建设过程中，可以有效根据模型中的计算、仿真和模拟，来实现对整体施工作业的模拟，通过模型的“预施工”也就可以及时发现施工过程中的潜在安全问题，施工管理人员可以在此前提下采取更为有效的控制策略与方式，最大程度上通过工序安排、进度规划等，来降低安全风险，保障施工作业的高效性与安全性。

3 BIM技术在水利水电施工安全管理的应用

3.1 构建工程安全评价体系

水利水电工程项目中，为保障施工安全目标的实现，工程企业在工程项目开展的过程中，必须始终坚持安全第一的管理理念和施工原则。如果在施工安全管理中应用了BIM技术，就需要充分结合水利水电工程的具体情况，来构建完善的安全评价体系，在该体系构建以后，可以直接对现场的各种安全风险加以综合评估。传统的安全评价体系中，主要是组织有关专家来进行研究、比对，这一过程具有很大的主观性，其评价体系的构建成本非常高。而BIM技术下所形成的安全评价体系中，可以通过专业化模型来进行安全风险种类、程度大小的精确判定，也就可以使得工程项目中的安全评价和管理更具高效性。

3.2 构建安全管理模型

水利工程项目中的安全管理应该是贯穿全过程的管理行为，随着近年来我国水利水电工程建设项目的增多，国家乃至行业都对安全管理提出了越来越高的标准，即使各个工程企业在参与水利水电工程项目的过程中都在积极开展安全管理工作，但是，安全事故也时有发生，这说明当前的水利水电工程项目中，施工安全管理方面还存在很多的问题和巨大的发展潜力。BIM技术在施工安全管理方面的应用，使得工程企业能够根据现场的实际情况，来构建安全管理模型，将与安全管理相关的参数和信息都直接集成到该模型中，BIM软件就可以自动进行安全分析，并给出相应的安全施工方案，实现安全预防。

3.3 施工安全管理

水利水电工程施工的安全管理工作中，监理人员尤其要注重施工进度与计划进度的一致性，因为在进度计划制定的过程中，综合考虑了多种的可能性因素，一旦在施工过程中实际的施工进度偏离了进度计划，就说明现场施工作业中存在一些被忽略的因素，可能会造成工程的安全隐患。因此，施工过程中的安全管理要严格根据BIM技术下所构建的安全评价体系和模型，来注重对各个细节的安全把控，监理人员不仅需要对施工质量负责，更要对施工安全和进度负责，一旦在施工时发现工程进度、质量等与设计不相符的情况，就需要立即进行原因分析，因为质量不达标、进度过快等都可能会引起现场的安全事故。

3.4 识别危险因素、划分危险区域

以某水利水电工程项目为例，该项目处于水环境中，地质地形、水文土质都可能使工程现场的安全问题频发。因此，在水利水电工程施工安全管理中，工程企业需将GIS技术所勘测到的现场数据快速、准确地输入到BIM模型中，在模型中，由于软件存在三维操作功能，可以在不同的参数之间建立关联，最终将会以可视化的方式来呈现出全部的工程过程，可视化与施工模拟使得施工中危险因素的识别将更为便捷，也就可以快速在模型中划定现场的危险区域，并针对这些区域给出有效的安全管理策略。BIM平台可以对工程的各个施工区域加以科学划分，通过区域内不同颜色的区分，可以直观向现场施工人员展示各个区域内的危险程度，使得施工人员能够根据BIM下的危险区域划分，来作出相应的施工方案调整。

3.5 三维碰撞检查

水利水电工程项目中BIM技术的应用，还可以实现三维碰撞检查，碰撞检查可以避免工程施工建设时的管线冲突问题，避免由于线路冲突所引起的安全事故。由于BIM技术中集成了全部的工程信息，也就可以直接通过碰撞试验来开展碰撞检查，及时对不合理的施工作业进行相应的调整，最大程度上提高施工的整体效率，保障施工的安全性。

4 结语

水利水电工程的建设施工难度非常大，尤其是在施工过程中伴随着很多的安全风险，安全事故的发生不仅阻碍了正常的施工作业，也造成了一定的人员伤亡和经济损失，因此，任何的水利水电工程项目开展中，都需要加强安全管理，尤其是在工程领域现代化发展的背景下，更是要将BIM技术应用到安全管理的工作中来，提升安全管理的整体水平。