本文是一篇项目管理论文,本文运用文献研究法筛选出影响施工安全管理的多种因素,并构建结构方程模型对影响建筑项目施工安全因素进行拟合分析,结合数字化快速发展的大环境下提出相应的施工安全管理优化措施。
1绪论
1.1背景和意义
随着时代不断发展,建筑业已经成为我国经济发展的重要支柱,但施工安全事故发生率一直居高不下,使得安全管理与高速发展的建筑业背道而驰,矛盾逐渐加剧。一系列安全事故的频繁发生必然会对人民的生活和行业的发展带来巨大的伤害,导致人员伤亡、资源浪费和经济损失。因此,解决建筑工程项目施工安全问题刻不容缓。
安全是建筑行业最重要的指标,关乎人民的生命财产安全。安全,对于一个人来说,意味着一切;对于一个家庭来说,意味着美满;对于一个行业来说,意味着发展;对于一个国家来说,意味着未来。所以,安全二字是重中之重。随着建筑施工安全事故发生率不断上升,党中央国务院对建筑行业安全生产问题提高了重视程度,将建筑施工安全问题作为重要议题。与此同时,建设部对建筑施工安全管理的政策加以优化改进并加强安全监管。在党的十九大报告中,曾多次提到了“安全”二字,明确的指出要深化安全生产领域改革,完善安全生产责任制,狠抓企业主体责任、属地和部门监管责任及各级领导责任落实。要坚守底线、突出重点,加快建立健全风险防控和隐患排查治理体系。2018年以来,在各级政府的强力推动下,双重预防体系建设在各个地方建设部门的支持下开展起来。国家安全生产监督管理部门依据建筑行业现状制定施工安全风险管控以及施工安全隐患排查治理等行业实施标准。生产安全监管部门在设置施工安全管理标准的同时,督促施工企业设立安全施工双重预防机制,并且在地方政府及相关部门安全生产目标考核内容中将双重预防机制的成效纳入其中。由此可见,党和国家对于安全问题的看待尤为慎重。
1.2研究目的
工程项目的建设是一个复杂的、长期的系统工程,其涉及的参与方众多,建设的周期跨度长,所包含的项目信息量也非常大,各个参与方所汇集的信息繁杂[1]。对其中的一些安全问题不乏会有所遗漏和疏忽,从而导致无法挽回的结果。随着建设项目的规模不断扩大,越来越多的新技术、新工艺使用在建筑施工当中,相较于当下的施工安全管理,传统的施工安全管理已经难以取得较好的成效。因此,为了改变目前施工安全事故频发的现状,需要对现有的管理进行升级、改变,而且现代信息技术的快速发展,为当下施工安全管理改变提供了技术支撑,BIM技术与VR技术的结合也为施工安全管理提供了新的思路[2]。
尽管BIM已经得到了广泛的应用,但是现阶段的BIM只是充当了平面图和相关辅助资料的角色,难以结合复杂多变的施工现场环境,用户期望将虚拟信息和真实世界叠加起来以加强理解[3]。兴起的VR技术可以为项目各方提供一个近乎真实的现场施工环境。在拟建工程项目正式施工前,用Revit软件将项目模型构造出来并通过VR软件将其呈现,相关人员可以通过虚拟漫游来了解此项目的总体概况,并且可以快速准确的把握其施工安全的主要信息,可以做到对拟建设项目施工中不稳定因素的预测,从而进行各种安全防护措施。在国家战略布局上,《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中明确提到:鼓励和支持建筑行业使用BIM技术、虚拟现实技术等先进信息技术应用于项目建设当中,希望加快推动信息技术与建筑业深度融合发展,充分发挥信息化的引领和支撑作用,打破当下建筑行业施工安全管理现状,塑造建筑业健康、安全、绿色发展新业态[4]。将BIM与VR技术结合起来应用到建筑工程项目施工安全管理,在建筑项目施工前、中、后阶段应用BIM的可视性、参数性等特点结合VR的沉浸式特点,对建筑项目中隐藏的危险因素进行预先识别,在一定程度上对工程项目安全管理中存在的不足起到了优化作用[5],并且对提升项目施工安全管理水平具有跨时代的意义。
2相关理论基础
2.1 BIM技术理论
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型),BIM技术理念是由Autodesk公司在2002年提出的,旨在通过建立包含整个建筑项目的全生命信息周期的信息数据库,可以实现项目各个阶段、各个不同分工专业阶层的信息集成共享和综合应用[26]。
通过对BIM技术应用于工程安全管理中的分析,安全方面的管理程序可以更加完善,通过对安全计划和安全方案的反复改进,减少施工之前和施工之中安全事故的发生[27],同时也能减少资源的浪费。BIM技术具有可视化、参数化、协调性、模拟性和可出图性等特点。
(1)可视化
可视化即“所见即所得”。将传统的二维图纸通过软件模型搭建,让其以三维立体模型呈现,所呈现的立体模型使项目各方对于建筑物的造型、外观、材质等信息可以直接观察,方便各方人员的信息交流沟通,便于整体管理,有效提高工作效率。如图2-1所示。
2.2 VR技术理论
VR(Virtual Reality,虚拟现实)技术是近些年来出现的一种高新技术,该技术利用计算机模拟形成一个拥有三维空间的虚拟场景[29]。
其创建的虚拟环境具有强烈的真实感,让人仿佛置身其中。在人员佩戴VR设备进行虚拟体验时,体验人员还拥有现实中的人体感知功能,比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统。虚拟现实技术具有超强的仿真系统,实现了人机交互的功能,使人在操作过程中,可以自由的操作系统,系统搭建的虚拟环境给操作者最真实的感官反馈[30]。随着智慧城市等概念的发展以及未来等研究的进一步推进,VR技术在建筑工程项目施工安全管理方面的发展前景不可估量。VR技术具有的独特性可以总结为3I,即Immersion(沉浸感)、Interaction(交互性)和Imagination(想象性)[31]。
(1)沉浸感
虚拟现实技术最主要的特征就是通过软件模拟搭建虚拟现实的三维空间场景,使用者可以通过设备连接使自身沉浸在虚拟空间。使用者受到刺激时,便可以产生现实的感受,比如视觉,嗅觉,触觉等,让使用者仿佛身在其中。
(2)交互性
交互性是指使用者通过硬件设备连接,使得使用者进入虚拟空间,运用虚拟技术让使用者与虚拟空间产生相互作用。当使用者做出某些动作时,当前的虚拟空间便也会给出相应的反馈,实现相应的功能。
(3)想象性
想象性是在一个虚拟的环境中能够令人有真实环境的感觉,在这种创造出来的环境中则能够更拓宽人们的想象,以可以构想并不存在的环境[32]。此功能打破了使用者思维的局限性,提高人们的创造性思维,给予使用者充分的空间来进行遐想与创造。
3 施工安全影响因素模型构建 ......................... 14
3.1 影响因素的确定 ......................................... 14
3.2 施工安全影响因素的识别 ...................... 14
4 基于SEM的建筑项目施工安全管理影响因素实证研究 ................ 23
4.1 问卷调查设计 ....................................... 23
4.1.1 问卷内容和形式 ..................... 23
4.1.2 调查对象 ................................. 23
5 施工安全管理应用BIM+VR优化建议 ........................... 44
5.1 人员因素优化 ................................... 44
5.2 技术因素优化 ................................. 46
5施工安全管理应用BIM+VR优化建议
5.1人员因素优化
建筑项目施工过程中,最基础的要素便是人员,人的因素涉及多层面,无论是施工方案制定、机械使用操作,或是安全管理,都少不了人员的参与。因此,人员因素优化在提高整体建筑项目施工安全管理中位居首位。
现如今,传统的桌面安全培训已经不再适用于当前的施工安全管理,如通过言语说教、会议强调安全重要性等。此时,通过BIM+VR技术便可以填补这个漏洞,利用BIM软件搭建三维建筑数据信息库,输出至VR建模软件,作业人员佩戴VR设备可以让其置身于构建的虚拟场景中,通过三维虚拟漫游来对安全知识进行沉浸式学习,并在学习完成后进行安全知识考查,成绩合格者给予一定奖励。如图5-1所示。这种趣味性学习不仅可以使得作业人员不再反感施工安全教育,还让作业人员对安全施工知识有足够的认识以减少事故的发生概率,对优化建筑项目施工安全管理具有正向作用。具体流程如图5-2所示。
6结论与展望
6.1结论
在建筑项目施工安全事故频发的背景下,本文运用文献研究法筛选出影响施工安全管理的多种因素,并构建结构方程模型对影响建筑项目施工安全因素进行拟合分析,结合数字化快速发展的大环境下提出相应的施工安全管理优化措施。主要得出以下结论:
(1)通过文献法对建筑施工安全管理的影响因素进行识别,结合专家意见最终提取出30项影响建筑项目施工安全因素,并按照人员、技术、物、环境、管理五个维度进行划分。
(2)依据结构方程模型理论,构建影响因素结构方程模型,并结合调查问卷数据进行拟合、分析,最终验证各个因素对施工安全管理均具有正向影响作用,根据其影响程度从大到小进行排列,依次为人员因素、管理因素、物的因素、环境因素和技术因素。
(3)通过对研究结果分析,提出了针对五个维度因素应用BIM+VR技术相结合来优化施工安全管理,以达到减少安全施工事故发生的目的。针对人员因素,利用搭建的三维虚拟空间进行沉浸式安全知识学习,以达到提升施工作业人员安全意识的目的,从而减少施工安全事故的发生;针对技术因素,通过BIM+VR技术对即将在施工中所采用的新技术、新材料等进行预先模拟施工,以防止在实际施工中因对材料、技艺的不熟悉而产生的安全问题;针对物的因素,通过对建筑材料运输的模拟操作,检查各塔吊间是否存在干扰关系,在材料运输过程中是否影响现场作业人员正常施工以及其他构件设备正常运行等,优化施工现场布局,降低人机安全事故发生频率;针对环境因素,让管理、作业人员沉浸式体验其中,以便有足够的能力应对突发的异常气候状况,确保施工人员人身安全,避免不必要的风险;针对管理因素,搭建实时安全监督反馈机制,在建筑项目施工过程中为项目施工安全管理提供可靠的实时信息支撑,项目管理者能够得到及时的安全监督反馈,管理者依据反馈内容及时做出安全管理的调整,从而达到优化施工安全管理的目的。
参考文献(略)