BIM為何讓水電施工人員買了“雙保險”？

本文從模型建立、安全檢查、安全評估、評估計算四個角度對其在水電工程施工安全管理中的運(yùn)用展開分析，為水電工程實(shí)現(xiàn)安全施工而努力。

BIM技術(shù)以施工過程中的資源、行為和交付作為基本維度，將其應(yīng)用于安全管理過程中可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，構(gòu)建集成管理環(huán)境，從而使施工進(jìn)程有效提升，安全風(fēng)險有效控制，水電工程作為目前我國主要的發(fā)電項目之一，其安全性直接關(guān)系到施工安全和社會穩(wěn)定，所以將BIM技術(shù)與水電工程施工安全管理相結(jié)合具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

一、水電工程施工安全管理中BIM模型的建立 

由于水電工程通常工作量大，涉及的人員、物資和資金都較多，而且施工人員素質(zhì)普遍較低，安全督查部門及人員受多方面因素制約在規(guī)劃和執(zhí)行安全檢查工作中可能存在缺陷，導(dǎo)致安全管理的風(fēng)險辨別準(zhǔn)確性與全面性等很難獲得保證，所以構(gòu)建安全模型，將所有相關(guān)信息用模型的形式集中統(tǒng)一，在水電工程施工安全管理過程中至關(guān)重要，在水電工程施工前期，要全面搜集工程施工相關(guān)信息，并在科學(xué)分析和問題定位的基礎(chǔ)上制定詳細(xì)科學(xué)的設(shè)計方案和具體規(guī)劃，以達(dá)到在施工前期判定工程施工可行性，最大化規(guī)避風(fēng)險的目的；在施工進(jìn)行中，利用BIM技術(shù)將模型中存在的潛在風(fēng)險進(jìn)行全面挖掘，并根據(jù)風(fēng)險的屬性及時制定詳細(xì)科學(xué)的解決方案，使施工過程中發(fā)生的風(fēng)險得到及時控制；在水電工程竣工后，利用BIM技術(shù)對投入使用的工程進(jìn)行定期的檢修，使工程的使用壽命和使用質(zhì)量得到保證。 

由此可見在安全管理模型構(gòu)建過程中需要全面的收集和科學(xué)的分析數(shù)據(jù)，例如工作的分解結(jié)構(gòu)、模型屬性，進(jìn)度安排等，在結(jié)合我國相關(guān)安全法規(guī)和長時間實(shí)踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上制定安全規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)，將其與信息模型、項目日程共同作為項目工作轉(zhuǎn)換和執(zhí)行檢查的依據(jù)，由此判定項目中有可能存在的安全問題，集合安全管理能力制定安全措施，從而規(guī)避風(fēng)險、積累經(jīng)驗。 

二、水電工程施工安全檢查過程中BIM技術(shù)的運(yùn)用 

規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)解釋、建模過程和檢查執(zhí)行過程中都體現(xiàn)了水電工程施工安全檢查過程中BIM技術(shù)的運(yùn)用，例如在規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)解釋過程中，其不僅要考慮其是否符合法律、工程建設(shè)等相關(guān)背景和條件，還要考慮規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)的制定是否符合施工建模自動屬性完成自動檢查的需求，并且在自動檢查結(jié)束后要及時、科學(xué)的制定解決安全威脅的措施，對措施實(shí)施結(jié)果進(jìn)行全面評估，由此可見在規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)解釋過程中BIM技術(shù)的運(yùn)用表現(xiàn)在能夠支持安全管理系統(tǒng)程序的正常運(yùn)作，當(dāng)某個環(huán)節(jié)運(yùn)行致使下個程序受限，那么安全管理過程中必然存在漏洞；在建模階段，其管理相關(guān)對象的屬性和類型都具有特殊性，這種特殊性滿足項目施工過程安全性檢查的信息依賴，所以建模相對于平面幾何圖形組成的2D繪圖更加科學(xué)而且嚴(yán)格，名稱、類型、屬性、ID號、元數(shù)據(jù)等信息都是BIM技術(shù)在水電工程中建模所必須的信息，由此可見建模過程對信息的準(zhǔn)確性和全面性的依賴性非常強(qiáng)，需要專業(yè)的建模人員進(jìn)行；在檢查執(zhí)行階段，主要指利用可讀的機(jī)器代碼對上兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查的過程，避免上兩個環(huán)節(jié)出現(xiàn)人為失誤。 

在以上環(huán)節(jié)結(jié)束后，BIM技術(shù)會以可視化安全防護(hù)設(shè)備和檢查表兩種形式進(jìn)行結(jié)果報告，為相關(guān)決策者提供針對性的三維模型，使其安全管理決策更加科學(xué)、全面，BIM技術(shù)在安全檢查過程中的運(yùn)用使水電工程安全管理的過程覆蓋性更理想，有效規(guī)避風(fēng)險發(fā)生。 

三、水電工程施工安全評估指標(biāo)中BIM技術(shù)的運(yùn)用 

對水電工程施工應(yīng)用的安全規(guī)則進(jìn)行全面細(xì)致的檢查和模擬評估是保證其有效實(shí)施的基本前提，我國傳統(tǒng)水電工程安全評估依靠多個相關(guān)專家針對施工過程所涉及的人員規(guī)模、技術(shù)及資金支撐等因素進(jìn)行“面對面”的研討，由于專家掌握的相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和全面性無法得到保證，而且專家的專業(yè)知識和技能參差不齊，導(dǎo)致研討的耗時、耗資與成果并不能都呈現(xiàn)正比，項目安全評估效果并不理想。

而BIM技術(shù)利用自動化接口和連續(xù)穩(wěn)定的程序，實(shí)現(xiàn)模擬評估過程的自動化，極大地提升了模擬評估的時效性和準(zhǔn)確性，水電工程施工項目的安全評價體系是安全評估的主要依據(jù)，所以要使評價結(jié)果真實(shí)有效，必須有完善、正確的評價體系作保證，傳統(tǒng)依靠專家意見的評價指標(biāo)必然因為人的主觀能動性制約而存在缺陷，使安全管理過程存在漏洞，而BIM技術(shù)將員工素質(zhì)、安全宣傳等人為因素，設(shè)備管理、設(shè)備狀態(tài)等設(shè)備因素，現(xiàn)場指導(dǎo)、項目安全規(guī)劃等安全管理因素，項目可行性、項目環(huán)境等環(huán)境因素等都結(jié)合在評價體系中，使評價的方面更加廣泛，安全管理更有保證，而且通過評價指標(biāo)將“事后處理”為主要形式的安全管理轉(zhuǎn)向“事前預(yù)防”，其經(jīng)濟(jì)效益、社會效益等方面更有保證，實(shí)現(xiàn)安全管理的目的。 

四、水電工程施工安全評估算法中BIM技術(shù)的運(yùn)用 

目前在水電工程施工安全評估算法中BIM技術(shù)應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下幾種：一種是將定性與定量分析有機(jī)結(jié)合的層次分析法（AHP），其強(qiáng)調(diào)將與項目決策相關(guān)的元素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則等層次，進(jìn)而將人的主觀判斷通過數(shù)量關(guān)系進(jìn)行表達(dá)，其運(yùn)用程序為首先針對水電工程項目施工實(shí)際情況建立梯級層次結(jié)構(gòu)，然后對結(jié)構(gòu)內(nèi)元素進(jìn)行兩兩比較，組成判斷矩陣，最后確定某一保準(zhǔn)，利用幾何平均法或規(guī)范列平均法計算出所有備選元素的權(quán)重；一種是利用模糊矩陣和模糊關(guān)系對工程中的相關(guān)定量進(jìn)行計算的模糊綜合評價法，其強(qiáng)調(diào)把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，利用多種相關(guān)因素對項目整體進(jìn)行評價的過程，進(jìn)而對非確定性的科研成果進(jìn)行描述，其主要計算程序是，先構(gòu)建模糊綜合評價指標(biāo)，采用相關(guān)的權(quán)重向量，然后組成評價矩陣，最后合成評價矩陣和權(quán)重；一種是建立在灰色系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上，對半定量、半定性數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的灰色關(guān)聯(lián)度分析辦法，其首先應(yīng)確定反應(yīng)項目行為特征的參考數(shù)列和比較數(shù)列，然后對其進(jìn)行無量綱化處理，計算出灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，并在此計算出關(guān)聯(lián)度并對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序；除此之外強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)內(nèi)部科學(xué)布局并對其進(jìn)行動態(tài)評價的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法也得到應(yīng)用。 

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)在水電工程施工安全管理中運(yùn)用是提升施工過程安全性的有效途徑，其科學(xué)運(yùn)用需要管理者對水電工程施工全過程所涉及的資源、行為和交付情況有充分、準(zhǔn)確的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建合理的模型，針對模型進(jìn)行安全檢查、評估和計算，由此可見，兩者結(jié)合運(yùn)用是時代進(jìn)步的表現(xiàn)，對管理者的管理能力依賴性更強(qiáng)。