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Frontier Technology Education Workshop

建筑工程施工安全保障措施研究

作者

吴世强 吕林松

成都建筑材料工业设计研究院有限公司 四川省成都市 610000

引言

在城市化浪潮的推动下,我国建筑工程行业迎来了前所未有的发展机遇,工程规模日益扩大,数量急剧增加。然而,伴随着这一繁荣景象的,是建筑施工安全问题的日益严峻。高处坠落、物体打击、坍塌、触电等事故频发,不仅给施工人员的生命安全带来了严重威胁,也对工程项目的进度和质量造成了不可忽视的影响。因此,如何有效保障建筑工程施工安全,成了当前建筑行业亟待解决的重要课题。本文旨在通过深入研究建筑工程施工安全保障措施,为提升建筑施工安全管理水平提供有益的参考和借鉴。

1 我国建筑施工安全现状

进入 21 世纪以来,随着我国建筑行业规模持续扩张,建筑施工安全管理风险呈增加态势。通过分析国家统计局的数据可知,截至2020 年,全社会建筑业增加值达 72996亿元。建筑行业规模扩张的同时面临的施工安全风险激增。由于建筑工程行业属于劳动密集型行业,普遍存在施工流程多、劳动强度大以及作业危险性高等问题。每年因疏于安全管理导致的建筑工程安全事故数不胜数,造成了较大的人员伤亡和财产损失。结合住建部公开的数据可知,截至 2024 年,全国建筑工地事故累计发生2586 起,死亡 2943人,事故类型以高坠、坍塌和起重机伤害为主。在建筑工程项目施工管理环节,安全和质量是底线,虽然上级政府部门不断完善对应的法律法规,但是我国建筑行业事故发生频次仍居高不下。鉴于此,只有采取有效措施做好施工安全管理工作,最大程度降低建筑工程施工安全事故伤亡率才能更好地推动建筑工程行业持续健康发展。

2 智能化背景下的工程施工安全管理措施

2.1 以智能化技术为支撑,搭建智慧工地管理系统

为确保工程项目施工安全,降低施工环节产生的各类风险,可借助智能化技术搭建智慧工地管理系统。在实际施工作业环节,由于建筑工程项目施工周期长且难度大,施工单位可直接使用物联网技术创建智慧工地管理系统。施工单位可安排专人在施工现场关键部件和结构位置安装信息传感装置,实现对施工现场环境的实时感知和检测,并将获取到的数据上传至智慧工地系统数据库内。此外,施工单位可依托智慧工地系统搭建施工调度中心和交互管理界面,借助管理系统发布信息。此外,还可以结合施工安全管理需求增设应急安全事件处置响应系统,结合传感器装置获取的监测数据预测潜在风险,并及时制定相应的干预决策,将施工安全事故发生率降至最低。该智慧工地系统架构分别由终端层、平台层以及应用层组成。具体功能如下:

(1)终端层:在互联网和物联网技术的帮助下,应用传感装置、现场摄像头采集的信息数据实现对施工现场的动态化、24h不间断管控,为施工方管理层优化决策提供数据支撑。

(2)平台层:平台层内设置有云端数据存储库和数据处理分析模组,施工现场管理人员可直接借助平台完成数据存储工作,保障参与地铁项目建设的各方能够访问平台获取对应的施工信息和数据,为参建方协同工作创造良好条件。

(3)应用层:应用层作为智慧工地管理系统的核心架构,具备工地巡检、智能化考勤以及异常信息管理等功能。

3.2 基于BIM搭建施工安全风险管理模型

在建筑工程中,考虑到施工难度大,可应用BIM技术中的Revit软件对施工安全管理风险进行预测。随着建筑工程项目施工难度持续增加,传统的施工安全风险管理措施已经很难适应日益增长的工程安全管理需求。智能技术的飞速发展则为施工安全管理工作创造了全新机遇,可借助Revit软件创建多维度、动态化的数据模拟环境。Revit软件凭借着丰富的协同功能和较多的应用程序编程接口(Application Programming Interface,API),可结合工程项目的积极情况构建集成度较高的模型,从而为工程项目施工安全管理工作开展提供技术保障。

Revit软件可结合传感器装置采集到施工现场数据以及设定好的建模标准完成建模,确保模型一致性。为进一步提升施工管理水平,技术人员可根据工程项目实际的安全管理需求选择合适的多细节层次(Levels of Detail,LOD)并生产相应的施工安全管理文档。在施工安全管理文档内,主要包含施工现场安全检查、事故评价报告。技术人员可将智慧管理系统中获取到的数据套用到模型之中,对工程项目各项施工环节潜在风险进行预测和分析,评估工程项目施工安全管理状况。

3.3 人工智能安全帽

安全帽作为保障建筑施工作业人民生命安全的“防线”对降低工程事故发生率具有重要意义。智能化技术飞速发展的镜头,已经有部分施工企业开始应用人工智能技术开发设计安全帽,施工作业人员通过佩戴人工智能安全帽,不仅可以保障施工安全,还可以为施工单位掌握施工动态提供便利。在建筑工程施工中,由于施工难度较大,仅依靠传感器装置无法实现施工现场信息数据的全方位收集,该施工企业采购了一批人工智能安全帽设备,人工智能安全帽设备内部安装有高清摄像头和无线模组,具备视频、音频采集和远程传输功能。施工技术人员通过佩戴人工智能安全帽,安全帽中的音视频图像采集模块可以收集施工作业现场产生的各类音频和视频信息,模组对采集到的信息进行解码后完成传输。在人工智能安全帽中,还增设了高性能数据传输组件和微型麦克风装置,现场施工作业人员可借助麦克风装置及时同后台管理人员进行对话并完成施工作业。例如,现场施工人员发现基坑某处位置形变率较大,在人工智能安全帽的帮助下,施工现场作业人员可直接借助安全帽向后台传输地基形变视频和图像,并及时同上级人员取得联系,为施工企业管理层及时掌握工程项目施工环节潜在风险和隐患创造边界条件。安全帽装置传回信息后,上级人员在第一时间内迅速启动基坑支护施工作业方案,有效降低了工程施工安全事故发生率,保障施工现场作业人员的生命安全,为后续施工工序开展创造了良好条件。

4 结束语

综上所述,建筑工程施工安全保障措施的研究具有重要的现实意义,通过引入智能化技术,搭建智慧工地管理系统、构建基于BIM的施工安全风险管理模型以及应用人工智能安全帽等措施,能够显著提升施工安全管理水平,有效预防和减少安全事故的发生。未来,随着科技的不断进步,智能化在施工安全管理中的应用将更加广泛和深入,为建筑工程施工安全提供更加坚实的保障。

参考文献

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[2]王天江.浅谈建筑工程施工安全管理对策[J].房地产世界,2024,(24):95-97.

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