智慧建造在工程項(xiàng)目安全管理中的應(yīng)用研究

肖 仲 呂瑞環(huán) 譚 飛 陳賢玉

（中國機(jī)械工業(yè)建設(shè)集團(tuán)有限公司廣州分公司，廣東廣州 510663）

新興技術(shù)發(fā)展以及智慧建造理念在建筑行業(yè)的滲入為建設(shè)項(xiàng)目安全管理帶來新方向。目前，研究人員對新興技術(shù)在工程項(xiàng)目安全管理中的應(yīng)用開展了大量研究[1-3]。應(yīng)用智慧建造理念及智慧建造技術(shù)全面提高工程項(xiàng)目現(xiàn)場的管理水平和工作效率。

文章以智慧建造理念為基礎(chǔ)，運(yùn)用智慧建造平臺，實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目安全管理工作的高效協(xié)同。基于智慧建造平臺的工程項(xiàng)目安全管理可以提高施工現(xiàn)場安全管理的信息化、智慧化和標(biāo)準(zhǔn)化水平，減少資源浪費(fèi)，降低環(huán)境污染，促進(jìn)建筑業(yè)可持續(xù)綠色發(fā)展。

1 項(xiàng)目工程應(yīng)用案例

（1）案例1。深圳市鹽田港拖車綜合服務(wù)中心一期代建（1標(biāo)）施工總承包工程項(xiàng)目位于深圳市鹽田區(qū)后方陸域，承包范圍主要為1號拖車停車樓及3號綜合服務(wù)樓的房建、西禾路及匝道市政、巖土及相關(guān)配套工程。其中，1號拖車樓建筑面積為122 140 m2，3號綜合服務(wù)樓建筑面積為86 819 m2，西禾路主線全長約1.24 km，連接西禾路、明珠道和拖車服務(wù)中心匝道6條，全長約1.2 km。

（2）案例2。深圳市鹽田區(qū)海心小學(xué)、海心幼兒園工程項(xiàng)目位于深圳市鹽田區(qū)永安路與東海路交匯處，屬于鹽田區(qū)2-1號片區(qū)鹽田港后方陸域17-01-1、17-1-2城市更新單元的配套設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。海心小學(xué)占地面積約15 325.74 m2，地下2層建筑面積14 982.23 m2，地上6層建筑面積26 947.05 m2，建筑高度24 m，建筑面積共41 929.28 m2，最大單跨20.5 m，海心幼兒園占地面積約1 615 m2，建筑面積4 416.67 m2，地上設(shè)置3層，建筑高度16.65 m。

2 基于智慧建造平臺的工程項(xiàng)目安全管理概述

基于智慧建造平臺的工程項(xiàng)目安全管理是結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際管理需要，利用模塊化設(shè)計方式搭建的集數(shù)據(jù)采集、處理、使用為一體的智慧建造平臺。智慧建造平臺可以實(shí)現(xiàn)各類安全信息的動態(tài)入庫、精準(zhǔn)管控，參建方可以通過平臺及時了解項(xiàng)目的各項(xiàng)安全信息，更好地實(shí)現(xiàn)各階段、各參與方之間的信息傳遞與共享，方便管理人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行動態(tài)管理。項(xiàng)目現(xiàn)場利用視頻監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對工地現(xiàn)場的全方位、多視角遠(yuǎn)程監(jiān)控。

借助智慧建造平臺、互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，實(shí)施現(xiàn)場安全管理全過程，涉及危險源辨識、安全隱患巡視排查、工作人員安全教育、危大工程管理等內(nèi)容。項(xiàng)目安全管理人員利用手機(jī)移動端、視頻監(jiān)控、信息采集設(shè)備等進(jìn)行項(xiàng)目安全信息采集工作，使用電腦、移動軟件管控數(shù)據(jù)，進(jìn)行現(xiàn)場安全管理。

3 智慧建造在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

3.1 安全施工管理

項(xiàng)目安全管理基于智慧建造平臺開展工作，智慧建造平臺終端包括手機(jī)端和電腦端，安全管理工作通過移動端和網(wǎng)頁端協(xié)同進(jìn)行。安全管理負(fù)責(zé)人通過智慧建造網(wǎng)頁端管理平臺，制定安全管理目標(biāo)計劃，針對項(xiàng)目特點(diǎn)確定重點(diǎn)部位，制定現(xiàn)場管理人員的工作安排，提高現(xiàn)場管理的針對性和有效性。項(xiàng)目管理人員可以使用移動端智慧建造APP進(jìn)行現(xiàn)場巡查、問題整改、整改復(fù)查等工作。使用智慧建造APP前，管理人員可以針對項(xiàng)目實(shí)際情況創(chuàng)建相關(guān)項(xiàng)目、任務(wù)和檢查列表，安全管理人員安全巡視時，攜帶移動端設(shè)備，登錄智慧建造APP，發(fā)現(xiàn)問題時，選擇對應(yīng)模塊，拍照記錄檢查情況，對不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的檢查項(xiàng)填寫整改信息，形成整改通知單，推送至相關(guān)管理人員，在整改完成后通過智慧建造APP進(jìn)行回復(fù)，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同工作模式，形成閉環(huán)管理。

安全檢查模塊界面如圖1所示。

圖1 安全檢查模塊界面

利用移動端檢查收集安全問題及整改數(shù)據(jù)，逐步建立安全問題數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計安全隱患、問題整改情況等信息。管理過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在后臺數(shù)據(jù)庫匯總，項(xiàng)目管理人員可以便捷地獲取施工現(xiàn)場問題隱患分布狀況以及問題整改情況等信息，實(shí)現(xiàn)安全管理工作的線上監(jiān)控和跟蹤，強(qiáng)化現(xiàn)場管理的針對性，提高現(xiàn)場管理水平。項(xiàng)目管理人員可以利用智慧建造平臺進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化評價、揚(yáng)塵治理、安全驗(yàn)收、危大工程管理、安全教育等方面工作，實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)在同一平臺共同進(jìn)行，方便對整個施工進(jìn)行管理，提升施工現(xiàn)場安全管理的時效性。

3.2 綠色施工管理

隨著綠色發(fā)展理念深入，綠色施工在項(xiàng)目管理中被列為重點(diǎn)工作。建筑施工過程中，使用的材料、設(shè)備，采用的施工工藝等均會產(chǎn)生不同程度的環(huán)境污染。

施工現(xiàn)場綜合采用自動噴霧、移動霧炮機(jī)、水車噴灑等措施抑制揚(yáng)塵，利用揚(yáng)塵噪音監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對建筑工程施工全過程的污染監(jiān)測，確保施工噪聲污染、揚(yáng)塵污染等符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在施工現(xiàn)場圍擋四周全覆蓋自動噴霧降塵裝置，噴霧噴頭間距不大于6.3 m，安裝射程范圍小于3 m。房屋建筑工程施工現(xiàn)場，每1 000 m2配置1臺霧炮設(shè)施，市政道路等線性工程施工現(xiàn)場，每100 m設(shè)置1臺移動霧炮設(shè)施。TSP數(shù)值超標(biāo)、施工車輛集中進(jìn)出場、土方開挖、拆除等易起塵作業(yè)施工中，采取自動噴霧、移動霧炮機(jī)、水車噴灑等措施抑制揚(yáng)塵。

在工地大門入口處內(nèi)側(cè)安裝1套揚(yáng)塵噪聲監(jiān)測設(shè)備，配備電子屏裝置對建設(shè)工程施工現(xiàn)場的氣象參數(shù)、揚(yáng)塵、噪聲參數(shù)等信息進(jìn)行監(jiān)測與顯示，即時公開監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便管理人員實(shí)時了解現(xiàn)場環(huán)境。將監(jiān)測設(shè)備采集的PM2.5、PM10、TSP等揚(yáng)塵數(shù)據(jù)，噪音數(shù)據(jù)，風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度和大氣壓等數(shù)據(jù)傳輸至電腦終端顯示，施工管理人員通過分析各種污染數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)污染超標(biāo)問題，采取應(yīng)急措施，實(shí)現(xiàn)對工程施工現(xiàn)場揚(yáng)塵污染、噪聲污染等監(jiān)控的遠(yuǎn)程化、可視化管理。將綠色施工檢查工作納入“智慧建造”平臺管理，利用移動端APP檢查綠色施工的情況，發(fā)現(xiàn)不符合綠色施工的要求及時整改，確保施工現(xiàn)場文明施工。

3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理

項(xiàng)目依托視頻監(jiān)控技術(shù)對工地現(xiàn)場的人、機(jī)、料等元素進(jìn)行有效監(jiān)管，在建工地各出入口、加工場、危大工程處、塔吊等位置建立高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控建筑工地現(xiàn)場的詳細(xì)狀況。

電腦端視頻監(jiān)控界面如圖2所示。

圖2 電腦端視頻監(jiān)控界面

管理人員通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對多個作業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行協(xié)同管理，發(fā)現(xiàn)安全隱患時，立即指揮施工人員進(jìn)行安全整改，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，最大限度確保工人安全。系統(tǒng)與電腦端和手機(jī)終端進(jìn)行互通，方便管理人員不在崗位期間對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控和管理，使安全管理不受時間和空間的限制，有效提高安全管理的整體效率。

3.4 危大工程管理

隨著國家出臺危大工程管理相關(guān)政策，各企業(yè)和項(xiàng)目對危大工程管理的重視程度越來越高。在智慧建造平臺上傳危大工程概況和特點(diǎn)、施工平面布置、施工要求和技術(shù)保證等證明材料，還需要上傳項(xiàng)目施工進(jìn)度、材料與設(shè)備籌備、組織保障措施、技術(shù)措施、監(jiān)測監(jiān)控措施、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收情況等過程需要的資料，以便政府監(jiān)督管理部門、企業(yè)負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目相關(guān)人員及時了解危大工程的進(jìn)展和遇到的問題。

3.5 重大危險源管理

塔吊作為建筑工程必備的設(shè)備，應(yīng)用極其廣泛。塔吊屬于大型機(jī)械，安裝復(fù)雜，需要高空作業(yè)，受風(fēng)荷載影響較大，極易發(fā)生塔吊的機(jī)體失穩(wěn)傾翻、墜落等事故，需要強(qiáng)化對塔機(jī)作業(yè)的指揮、管理和協(xié)調(diào)工作，確保塔吊在施工中的安全高效使用。

利用塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)對塔機(jī)實(shí)施動態(tài)監(jiān)管，利用數(shù)據(jù)庫實(shí)時對塔機(jī)的運(yùn)行角度、幅度、力矩等指標(biāo)進(jìn)行計算，全方位監(jiān)控塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，防止塔機(jī)超負(fù)荷、過載、群塔作業(yè)時碰撞等情況發(fā)生。塔機(jī)司機(jī)可以通過司機(jī)室安裝的顯示屏直觀掌握吊運(yùn)過程中的詳細(xì)情況，避免發(fā)生因信號不清或視線不良引起危險，記錄塔機(jī)運(yùn)行過程，為消除故障和隱患保存證據(jù)。塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)可以自動判斷塔機(jī)司機(jī)的違規(guī)行為，在操作過程中發(fā)出警報，對其不規(guī)范行為進(jìn)行控制，保證塔機(jī)的正常運(yùn)行。塔機(jī)數(shù)據(jù)可以通過GPRS模塊實(shí)時發(fā)送至監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程同步監(jiān)控。通過智能手機(jī)或其他移動設(shè)備進(jìn)行實(shí)時遠(yuǎn)程喊話，為緊急事件提供高效、快速的警示渠道，遠(yuǎn)程制止違規(guī)行為。在“智慧建造”平臺設(shè)置預(yù)警范圍，機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)超過預(yù)警范圍時，立即發(fā)出聲光報警，提醒人員及時撤離危險區(qū)域，立即停止施工，及時找到安全隱患，快速排查整治，避免引發(fā)無法挽回的損失和傷害。

在施工現(xiàn)場，臨時用電具有臨時性、危險性、流動性、變化性等特點(diǎn)，有必要保障施工現(xiàn)場臨時用電的安全性。利用智慧用電監(jiān)測系統(tǒng)對施工現(xiàn)場臨時用電進(jìn)行安全管理，遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控運(yùn)行線路中的剩余電流、線纜溫度等重要線路運(yùn)行參數(shù)，對運(yùn)行線路的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。監(jiān)測線路的參數(shù)超過安全范圍時，智慧用電信號采集器將實(shí)時采集的信息快速發(fā)送至監(jiān)控平臺，監(jiān)管人員可以按照平臺上顯示的電氣問題及時派人進(jìn)行排查處理，實(shí)現(xiàn)全方位的電氣線路運(yùn)行安全監(jiān)測。

（1）應(yīng)對施工現(xiàn)場的分箱（自總配電室直接引出的分箱）的安全運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行信息化監(jiān)控。

（2）線路過載監(jiān)測指標(biāo)中，三相線上溫度預(yù)警值為45～140 ℃，通常設(shè)定70 ℃。

（3）線路漏電監(jiān)測指標(biāo)中，剩余電流預(yù)警值范圍為30～999 mA，根據(jù)各級電箱需求設(shè)置電流。

4 效益分析

應(yīng)用智慧建造可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場安全管理各參建方、各檢查環(huán)節(jié)、各崗位人員的高效協(xié)同，規(guī)范施工安全管理流程，降低溝通管理成本，節(jié)省流程流轉(zhuǎn)時間，提高施工現(xiàn)場安全管理信息化和智慧化水平。依靠現(xiàn)代化技術(shù)，降低工程建設(shè)風(fēng)險，保證施工人員的安全，減少資源浪費(fèi)，降低環(huán)境污染，可以取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

5 結(jié)語

利用智慧建造平臺、互聯(lián)網(wǎng)+等多種手段可以實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場智慧化管理，提升安全管理信息化水平和管理效率。借助信息化手段可以實(shí)現(xiàn)安全檢查、整改和回復(fù)銷項(xiàng)的高效協(xié)同，提高施工安全資料的真實(shí)性，反映工程安全的動態(tài)過程。利用現(xiàn)代化手段可以實(shí)時監(jiān)測施工現(xiàn)場環(huán)保狀況，實(shí)現(xiàn)綠色施工的目的。利用視頻監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目的全方位遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境真實(shí)透明，有助于及時發(fā)現(xiàn)與消除隱患，確保施工安全。