Vai trò của công nghệ hình ảnh trong quản lý an toàn lao động trên công trường xây dựng

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG<br /> VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ HÌNH ẢNH<br /> TRONG QUẢN LÝ AN TOÀN LAO ĐỘNG TRÊN CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG<br /> Ths. Lê Ngọc Lan*<br /> <br /> Tóm tắt: Abstract:<br /> Trong những năm gần đây, nhiều quốc gia trên thế giới In recent years, many countries around the world have<br /> đã tăng cường ứng dụng các công nghệ hình ảnh trực quan increased the use of visual imaging technologies at different<br /> vào các giai đoạn khác nhau của dự án đầu tư xây dựng. stages of construction investment projects. Some of the most<br /> Một số loại công nghệ hình ảnh điển hình hiện nay như: popular imaging technologies are Building Information<br /> Mô hình hóa thông tin xây dựng (Building Information Modeling (BIM), 4D simulations and 3D Immersive Virtual<br /> Modeling, viết tắt là BIM), Mô phỏng 4D (4D simulations) Reality Environments, which can significantly improve<br /> và Môi trường thực tế ảo 3D (3D Immersive Virtual Reality occupational safety by allowing architects, engineers and<br /> Environments) có thể giúp cải thiện đáng kể an toàn lao contractors to visually assess site conditions and identify<br /> động bằng cách cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu potential hazards prior to starting the construction. This<br /> đánh giá trực quan điều kiện công trường và nhận ra các article introduces, analyzes and evaluates the effectiveness<br /> mối nguy hiểm có thể xảy ra trước khi tiến hành khởi công of visual imaging technologies in the development,<br /> xây dựng. Bài báo giới thiệu, phân tích và đánh giá hiệu quả connection and implementation of labour safety plans on<br /> của các công nghệ hình ảnh trực quan trong việc phát triển, the construction site.<br /> kết nối và thực hiện các kế hoạch về an toàn lao động trên Key words: Imaging technologies, labour safety, labour<br /> công trường xây dựng. safety management<br /> Từ khóa: Công nghệ hình ảnh, an toàn lao động, quản Nhận ngày 30/10/2018, chỉnh sửa ngày 22/11/2018,<br /> lý an toàn lao động. chấp nhận đăng ngày 30/11/2018.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> An toàn lao động là yếu tố quan trọng hàng đầu trong ngành Xây dựng<br /> <br /> AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ NHỮNG THÀNH TỰU động trong ngành Xây dựng chiếm tỷ lệ cao nhất so với<br /> TRONG AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG XÂY DỰNG các ngành khác trên toàn thế giới. Mặc dù, trong những<br /> An toàn lao động (ATLĐ) là yếu tố quan trọng hàng năm qua đã có nhiều tiến bộ vượt bậc về công nghệ và<br /> đầu trong ngành Xây dựng. Theo thống kê, tai nạn lao khoa học ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng, tuy nhiên số<br /> <br /> *Khoa Quản lý Xây dựng, Học viện Cán bộ Quản lý Xây dựng và đô thị<br /> <br /> 92 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ<br />  NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG<br /> <br /> lượng các vụ tai nạn lao động vẫn tiếp tục gia tăng một quan tâm nhiều hơn đến việc ứng dụng các thành tựu<br /> cách nghiêm trọng. Kế hoạch thi công thiếu khoa học, nhằm nâng cao hơn nữa công tác đảm bảo ATLĐ, trong<br /> hoạt động giám sát yếu kém, mối liên lạc lỏng lẻo giữa đó có phát triển và ứng dụng Mô hình hóa thông tin<br /> công nhân và lực lượng giám sát, đào tạo và tập huấn về xây dựng (BIM). Mô hình này cho phép các nhà thầu, lực<br /> ATLĐ không đầy đủ được coi là những nguyên nhân hàng lượng giám sát và công nhân đánh giá một cách trực<br /> đầu dẫn đến các vụ tai nạn lao động nghiêm trọng gây quan và chính xác các yếu tố, điều kiện làm việc trên<br /> thiệt hại cả về người và tài sản. công trường, đặc biệt là nhận biết những mối nguy hiểm<br /> Kế hoạch ATLĐ đóng vai trò hết sức quan trọng trong tiềm ẩn có thể gây mất ATLĐ. Việc ứng dụng công nghệ<br /> quá trình thi công xây dựng công trình. Tuy nhiên, việc BIM có thể giúp nâng cao hiệu quả công tác đảm bảo<br /> xây dựng và triển khai kế hoạch này ở mức độ nào đó lại ATLĐ thông qua việc gắn kết chặt chẽ hơn nữa các vấn<br /> bị tách rời khỏi các kế hoạch khác trong thực hiện dự án đề về ATLĐ vào giai đoạn xây dựng kế hoạch thi công<br /> như hoạt động quản lý dự án. Các kế hoạch ATLĐ truyền công trình, cung cấp bản vẽ tổng thể minh họa sinh<br /> thống chủ yếu dựa trên quan sát thủ công, linh cảm và động và các kế hoạch ATLĐ, cung cấp các biện pháp và<br /> trải nghiệm thụ động về các kế hoạch ATLĐ. Một kế hoạch cách thức quản lý và hình ảnh hóa các biện pháp ATLĐ<br /> ATLĐ điển hình theo kiểu truyền thống có thể đưa ra các và các thông tin về công trường thi công thường xuyên<br /> biện pháp an toàn cần thiết, khi nào cần, ở đâu cần và vì được cập nhật. Cũng như hỗ trợ thông tin liên lạc về an<br /> sao lại cần. Mối quan hệ giữa kế hoạch ATLĐ và và các toàn trong các tình huống khác nhau như: Cung cấp<br /> biện pháp thi công thường rất yếu. Chẳng hạn, có nhiều thông tin cho lực lượng chức năng tại công trường để<br /> nhà thầu sử dụng các bản vẽ 2 chiều (2D) hoặc các quan có thể đưa ra các biện pháp đảm bảo ATLĐ trước những<br /> sát thủ công trên công trường để nhận biết và phát hiện nguy cơ hoặc cảnh báo cụ thể liên quan đến mất ATLĐ.<br /> các mối nguy hiểm có thể gây mất ATLĐ. Cách tiếp cận Bên cạnh đó, việc sử dụng công nghệ BIM còn giúp ràng<br /> này mang tính thủ công, linh cảm, trải nghiệm thụ động buộc các thành viên tham gia dự án vào hoạt động lên<br /> và phụ thuộc nhiều vào ý chí chủ quan của người quan kế hoạch và đánh giá các nguy cơ mất ATLĐ.<br /> sát. Do đó, kết quả thu được, quan sát được không thể Các nghiên cứu khoa học gần đây cũng đã chỉ ra các<br /> tránh khỏi những sai sót nhất định, làm ảnh hưởng đến giai đoạn công việc mà công nghệ BIM có thể được ứng<br /> mức độ chính xác và đầy đủ khi xây dựng kế hoạch ATLĐ. dụng bao gồm: (1) Thiết kế các biện pháp an toàn; (2) Xây<br /> Những năm gần đây, cùng với sự tiến bộ không dựng kế hoạch về an toàn (trong đó có phân tích các mối<br /> ngừng của khoa học kỹ thuật, ngành Xây dựng cũng đã nguy hiểm về nghề nghiệp và đề ra các biện pháp ứng<br /> Việc ứng dụng công nghệ BIM có thể giúp nâng cao hiệu quả công tác đảm bảo an toàn lao động<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Số 62-63.2019 XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ 93<br />  NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG<br /> <br /> phó khi thi công); (3) Đào tạo và tập huấn về ATLĐ cho một số hoạt động thi công cụ thể cũng như tăng cường<br /> công nhân; (4) Điều tra tai nạn lao động; (5) An toàn thiết ATLĐ trong thi công như hỗ trợ tiếp cận nhanh chóng<br /> bị thi công và bảo trì. Các giai đoạn công việc này có thể đến các thiết bị an toàn, xác định khu vực tiếp cận mặt<br /> sử dụng bản vẽ phối cảnh 3D được dựng lên bởi mô hình đất an toàn, an toàn trong sử dụng cẩu nâng và cần trục,<br /> BIM và các hoạt ảnh tốc độ chậm. Ngoài ra, công nghệ phòng tránh va đập, gia cố các mỏ neo… Thông qua<br /> mô phỏng 4D của BIM chú trọng vào việc giới thiệu các đó, lực lượng thi công có thể triển khai việc lắp đặt các<br /> quy trình ATLĐ, cũng như các yếu tố liên quan đến ATLĐ trang thiết bị và công cụ thi công một cách chính xác và<br /> và các khu vực rủi ro gây mất ATLĐ. Bên cạnh đó, công dễ dàng đảm bảo ATLĐ tối đa cho con người trên công<br /> nghệ BIM còn tích hợp các video về huấn luyện ATLĐ trường. Như vậy, nghiên cứu về vấn đề ATLĐ đối với dự<br /> cho công nhân, trong đó đưa ra hình ảnh trực quan về án công trình xây dựng điển hình này cho thấy, mô hình<br /> các hoạt động thi công trên công trường xây dựng, giúp công nghệ BIM đã được sử dụng một cách có hiệu quả<br /> công nhân nắm bắt và hiểu rõ về các điều kiện làm việc trong các hoạt động như đào tạo, huấn luyện về ATLĐ,<br /> thực tế. Công nghệ này còn giúp khắc phục được rào cản cung cấp bản thiết kế tổng thể về công trường thi công,<br /> bất đồng về ngôn ngữ giữa công nhân người bản địa xác định các rủi ro nguy hiểm về ATLĐ, tăng cường hoạt<br /> với công nhân người nước ngoài bởi vì hoạt động huấn động trao đổi thông tin liên lạc và phối hợp giữa các<br /> luyện về an toàn lao động được thực hiện thông qua hình lực lượng tham gia thi công công trình, phòng ngừa tai<br /> ảnh trực quan sinh động. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra nạn rơi ngã, tăng cường an toàn với các thiết bị thi công<br /> rằng việc sử dụng hoạt ảnh trực quan sinh động của công và hỗ trợ điều tra các vụ tai nạn lao động nếu có. Công<br /> nghệ BIM sẽ giúp gia tăng khả năng tập trung và ghi nhớ nghệ BIM mang lại ứng dụng đa dạng giúp nâng cao<br /> của công nhân được huấn luyện so với các hình ảnh tĩnh. hiệu quả công tác đảm bảo ATLĐ mà lại tiết kiệm được<br /> MỘT VÀI VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ công sức con người và chi phí về tiền bạc.<br /> HÌNH ẢNH TRONG QUẢN LÝ ATLĐ Ở HOA KỲ MÔ HÌNH HÓA THÔNG TIN XÂY DỰNG LIÊN QUAN<br /> Theo các báo cáo và tạp chí khoa học chuyên ngành ĐẾN AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG<br /> xây dựng và kiến trúc, trong những năm qua, công nghệ Các nghiên cứu gần đây về ứng dụng công nghệ BIM<br /> hình ảnh đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả vào vào công tác quản lý ATLĐ được chia thành các nhóm<br /> công tác quản lý ATLĐ trong ngành Xây dựng của Hoa nghiên cứu gồm: (1) Thiết kế an toàn; (2) Xây dựng kế<br /> Kỳ. Điển hình là công trình Bệnh viện Quân đội Hoa Kỳ hoạch kiểm tra và giám sát; (3) Kế hoạch ATLĐ; (4) Huấn<br /> có trụ sở tại bang Georgia. Công trình được xây dựng luyện về ATLĐ; (5) Ứng phó với các tình huống khẩn cấp<br /> trên diện tích khoảng 63 héc ta với tổng kinh phí đầu và quản lý phương tiện. Nghiên cứu đã chỉ ra một số nội<br /> tư lên đến 380 triệu đô la bao gồm các khu điều trị nội dung chính sau đây.<br /> trú và ngoại trú. Tổng thầu chính là Công ty xây dựng Liên quan đến lĩnh vực thiết kế an toàn, công nghệ<br /> Turner. Kế hoạch ATLĐ ban đầu của công trình không BIM có thể giúp nâng cao hiệu quả phối hợp ngay từ<br /> được đề cập đến trong mô hình công nghệ BIM. Sau đó, giai đoạn đầu giữa kỹ sư/kiến trúc sư và công nhân<br /> các chuyên gia về ATLĐ và nhân viên giám sát công trình thông qua quá trình tự động kiểm tra các quy trình<br /> sau đó mới quyết định sử dụng công nghệ BIM vào một và quy định về ATLĐ. Ví dụ, hệ thống kiểm tra ATLĐ<br /> số hoạt động quản lý ATLĐ cụ thể như: Xác định các mối của công nghệ BIM cho phép tự động kiểm tra các<br /> nguy hiểm và hình ảnh hóa các hoạt động thi công đảm mối nguy hại về lún sụt công trình, qua đó đề xuất<br /> bảo ATLĐ; Minh họa hoạt động giải phóng mặt bằng; các phương án thiết kế thay thế an toàn hơn. Một số<br /> Đảm bảo an toàn cần trục; Xác định vị trí lắp đặt thiết bị nghiên cứu khác chỉ ra rằng công nghệ BIM được sử<br /> cứu hỏa và các khu vực nguy hiểm, độc hại khác. Nghiên dụng hiệu quả trong thiết kế lắp đặt các thiết bị, kết<br /> cứu về ứng dụng công nghệ hình ảnh vào công tác đảm cấu tạm như giàn giáo công trình xây dựng. Đây là lĩnh<br /> bảo ATLĐ này cho thấy trước khi khởi công xây dựng vực thi công đòi hỏi sự tập trung cao độ của con người<br /> công trình, các chuyên gia về ATLĐ và kỹ sư thi công có bởi vì: Thứ nhất, hạng mục các thiết bị, cấu kiện tạm<br /> khả năng sử dụng mô hình công nghệ BIM để xác định thường không được thể hiện một cách rõ ràng trong<br /> các mối nguy hiểm rủi ro nhất định trên công trường, các bản vẽ thiết kế; Thứ hai, việc thi công lắp đặt và<br /> bao gồm chướng ngại vật trên cao, vật thể rơi vỡ, bảo tháo dỡ các thiết bị, cấu kiện tạm thời luôn tiềm ẩn<br /> hiểm con người, xác định lối thoát hiểm, chướng ngại các nguy cơ, rủi ro về mất ATLĐ; và thứ ba, các kỹ sư<br /> vật dưới lòng đất và phòng ngừa rơi ngã. Ngoài ra, công thường coi nhẹ việc thiết kế các thiết bị, cấu kiện tạm<br /> nghệ BIM có thể giúp mô hình hóa và hình ảnh hóa có thể dẫn đến các rủi ro về mất ATLĐ. Do đó, các nhà<br /> <br /> <br /> 94 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ<br />  NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG<br /> <br /> năng tự động giám sát việc chấp<br /> hành các quy định và quy trình về<br /> ATLĐ của con người, phát hiện và<br /> làm giảm thiểu các mối nguy hiểm<br /> và ứng dụng trong nâng cao hiệu<br /> quả công tác huấn luyện và đào<br /> tạo về ATLĐ.<br /> KẾT LUẬN<br /> Có thể nói, việc ứng dụng công<br /> nghệ hình ảnh trong quản lý ATLĐ<br /> sẽ đem lại nhiều lợi ích to lớn, góp<br /> phần khắc phục được những tồn<br /> tại hạn chế của công tác quản lý<br /> ATLĐ theo phương pháp thủ công<br /> truyền thống. Việc ứng dụng công<br /> Ứng dụng công nghệ hình ảnh trong quản lý an toàn lao động sẽ đem lại nhiều lợi ích to lớn, nghệ hình ảnh trong quản lý ATLĐ<br /> góp phần khắc phục được những tồn tại hạn chế của công tác quản lý an toàn lao động ở Việt Nam hiện nay vẫn là một<br /> nghiên cứu đã phát triển một chương trình thiết kế lắp đặt và tháo dỡ hệ khái niệm khá mới mẻ, việc nghiên<br /> thống giàn giáo của các dự án công trình nhà cao tầng. Công nghệ BIM thiết cứu đánh giá một cách đầy đủ và<br /> lập một hệ thống các chương trình phụ trợ tập trung vào quản lý các hạng toàn diện các công nghệ này trong<br /> mục, giai đoạn khác nhau của dự án. Hệ thống này đã từng được ứng dụng QLATXD hiện nay còn rất thiếu. Tuy<br /> trong thi công công trình Sân vận động Olympic Bắc Kinh 2008, giúp giảm nhiên, trước thực trạng tai nạn lao<br /> tải đáng kể lượng nhân công phục vụ cho việc xây dựng kế hoạch ATLĐ. Một động trong lĩnh vực xây dựng đang<br /> chương trình phụ trợ khác là hệ thống Thẻ nhận diện cá nhân sử dụng tần ngày càng gia tăng về số lượng và<br /> số đài radio dành cho công nhân thi công trên công trường, giúp nâng cao mức độ nghiêm trọng trong thời<br /> ATLĐ cũng như năng suất lao động của công nhân. Ngoài ra, hệ thống này gian gần đây, việc ứng dụng công<br /> còn giúp kiểm tra và phát hiện các rủi ro, nguy hại về ATLĐ trên các thiết bị nghệ hình ảnh vào quản lý ATLĐ là<br /> và vật liệu xây dựng trên công trường. hết sức cần thiết.<br /> Bên cạnh đó, mô hình BIM còn có thể tích hợp với Hệ thống thông tin địa Tài liệu tham khảo<br /> lý (GIS) để dự báo các khu vực và hoạt động thi công tiềm ẩn tai nạn lao động. 1. Ku, K., and Mills, T., Research<br /> Trong khi đó, mô hình 4D của công nghệ BIM giúp tăng cường hoạt động quản need for Building Information<br /> lý và liên kết các kế hoạch ATLĐ trong thi công xây dựng công trình, cụ thể Modeling for construction safety.<br /> trong các lĩnh vực và giai đoạn: (1) Kế hoạch phòng ngừa tai nạn cần trục và Proceedings of the 44th ASC<br /> thiết kế mặt bằng công trường; (2) Mô hình hóa sự phá hủy của hệ thống tường National Conference, April 2-5-<br /> xây; (3) Mô hình hóa hệ thống tường rào an toàn; (4) Kế hoạch lắp đặt hệ thống 2008, Aubum, Alabama, USA<br /> côp-pha với các biện pháp phòng chống tai nạn rơi vỡ; và (5) Thiết kế hệ thống 2. Congwen, K.Applications<br /> kiểm tra ATLĐ. Các nhà khoa học cũng đề nghị cần phải có một Hệ thống cơ of 3D virtual reality headsets<br /> chế quản lý vòng đời của công trình xây dựng để nâng cao hiệu quả công tác for safety training and jobsite<br /> đảm bảo sức khỏe và ATLĐ cho con người. Theo đó, công nghệ BIM phải được organization, Graduate capstone,<br /> đẩy mạnh ứng dụng để giải quyết tốt hơn các vấn đề về ATLĐ trong các giai McWhorter School of Building<br /> đoạn thiết kế công trình, thi công xây dựng công trình và cả sau khi hoàn thiện Science, Auburn University,<br /> công trình. Auburn, Alabama, USA, 2015.<br /> Một số công trình nghiên cứu khác tập trung vào vấn đề ứng dụng công 3. Salman Azhar, “Role of<br /> nghệ hình ảnh 4D vào hoạt động quản lý ATLĐ trong lĩnh vực xây dựng công visualization technologies in safety<br /> trình tàu điện ngầm. Nghiên cứu cho thấy công nghệ hình ảnh 4D được sử planning and management at<br /> dụng một cách có hiệu quả giúp phát hiện các rủi ro gây mất ATLĐ trước và construction jobsites”, Sustainable<br /> trong cả giai đoạn thi công xây dựng, đồng thời đưa ra các biện pháp phòng civil engineering Structures and<br /> ngừa tai nạn lao động. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng Mô hình thông tin construction materials, Scescm<br /> xây dựng có vai trò quan trọng trong quản lý ATLĐ do hệ thống này có khả 2016.<br /> <br /> Số 62-63.2019 XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ 95<br />