Yapı Bilgi Modellemesinde İş Güvenliği Uygulamaları Health And Safety Practıces In Buıldıng Informatıon Model
Kerem Nur KÖKSAL1 İbrahim Halil GEREK2
Abstract
The construction sector is a business area that acts development and economy of the country and affects its production areas. The construction industry’s increasing number of international obligations to enter into cooperation with foreign companies brings more importance to the issue of job health and safety. Frequent loss of life, injuries and near miss events are what should be included in the obligations of the parties in these types of events that can actually be avoided. A safe construction project requires good planning throughout the life cycle of the project, from design to construction, operation and maintenance.
Building Information Modeling is an effective approach that stores construction, maintenance and building projects in three-dimensional (3D) visualized data and information. Some applications based on Building Information Modeling; construction interference identification, four-dimensional (4D) construction program display and quantity entry-exit applications are mature and widely used in practice. However, further research is needed to examine the benefits / difficulties of using the Building Information Modeling.
Increasing applications of the Building Information Modeling in the Architecture, Engineering and Construction Industry and Facility Management also positively affect the approach to occupational health and safety. In this study, work safety studies made using Building Information Modeling and work safety applications in building information modeling are examined.
Key words: Occupational health and safety, hse, Bim, Building information modeling
Özet
İnşaat sektörü, ülke kalkınmasında ve ekonomisinde lokomotif görevi üstlenen, üretim alanlarını etkileyen bir iş koludur. İnşaat sektörünün her geçen gün daha fazla sayıda uluslararası yükümlülüklere girerek yabancı firmalarla işbirliği yapması, iş sağlığı ve güvenliği konusuna verilen önemi daha bir ön plana çıkartmaktadır. Sık sık yaşanan hayat kaybı, yaralanma ve ramak kala olaylar, aslında önlenebilecek bu tip olaylarda tarafların yükümlülüklerinin neleri ihtiva etmesi gerektiğini ortaya koymalarıdır.
Güvenli bir inşaat projesi, tasarımdan inşa aşamasına, işletme ve bakıma kadar söz konusu projenin yaşam döngüsü boyunca iyi bir planlamayı gerektirir.
1 Arş. Gör., Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, knkoksal@adanabtu.edu.tr (Yazışma yapılacak yazar) 2 Doç., Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, ihgerek@adanabtu.edu.tr
Yapı Bilgi Modellemesi, bina inşaat projelerini planlamak, inşa etmek ve işletmek / sürdürmek için, üç boyutlu (3D) görselleştirmiş veri ve bilgileri içinde depolayan etkili bir yaklaşımdır. Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı bazı uygulamalar; inşaat girişim tespiti, dört boyutlu (4D) inşaat programı görüntülenmesi ve miktar giriş-çıkışı gibi uygulamaları ile olgunlaşmakta ve uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, Yapı Bilgi Modellemesi kullanımının faydalarını/zorluklarını incelemek için daha fazla araştırmanın yapılmasını gerektirmektedir.
Yapı Bilgi Modellemesinin Mimarlık, Mühendislik ve İnşaat endüstrisindeki ve Tesis Yönetiminde artan uygulamaları, iş sağlığı ve güvenliğine yaklaşımını da olumlu yönde değiştirmektedir. Bu çalışmada, Yapı Bilgi Modellemesiyle kullanarak yapılmış iş güvenliği çalışmaları ve yapı bilgi modellemesinde iş güvenliği uygulamaları incelenmiştir.
Anahtar sözcükler: İş sağlığı ve güvenliği, isg, Bim, Yapı bilgi modellemesi
Giriş
İş sağlığı ve güvenliği konusu, küreselleşen ve sanayileşmenin günden güne arttığı günümüz dünyasında, yaşanan, üzücü ve ağır sonuçlara sebep olan iş kazaları, meslek hastalıkları ve ramak kala olaylar sonucu çıkarılan derslerle, hem işverenin hem de çalışanın bilinçlenmesine vesile olmakta, bunun yanı sıra yürürlüğe giren zorlayıcı kanunlarla birlikte her geçen gün önemini katlayarak arttırmaktadır. İş sağlığı ve güvenliği uygulamaları yerinde hayat kurtarıcı olmanın yanı sıra büyük kayıp ve hasarlarında önüne geçmeyi başarmaktadır.
İş güvenliği uygulamaları, çalışma ortamında zaman kaybettirici ve ekonomik olarak bir yükümlülük gibi görünmesine rağmen, olası herhangi bir kazanın yol açacağı zararların çok altında kalmaktadır. Günümüzde iş güvenliği politikaları verimlilik esasına dayanmaktadır. Dolayısıyla inşaat işinin verimliliğiyle, iş sağlığı ve güvenliğinin birlikte değerlendirilmesi önemlidir.
İnşaatlarda etkin bir işçi sağlığı ve güvenliği yönetimi modelinin hayata geçirilebilmesinde, inşaat projesinin ön tasarım safhasından başlayarak yapım sonrası sürece kadar olan tüm safhalarda nasıl ele alınacağının belirlenmesi ve bu hususta gerekli yapılanmanın sağlanması gerekmektedir [1].
Günümüzde birçok gelişmiş ülke inşaat projelerini hazırlamada Yapı Bilgi Modellemesi yöntemini tercih etmektedir. Yapı Bilgi Modellemesi yapı sektöründe beraber çalışan tüm meslek grubu üyelerinin bina tasarımı, projelendirmesi ve yapımı süreçlerindeki yaklaşımlarını önemli ölçüde etkileyecek bir çalışma biçimi sunmaktadır [2]. Yapı Bilgi Modellemesinin bir projenin tasarım aşamasından inşaat ve operasyon aşamalarına kadar geçen süreçte kullanılan koordineli ve güvenilir bilgi üzerine kurulu bütünleşik bir süreç olması, Yapı Bilgi Modellemesini verimli ve kullanışlı bir seçenek olarak karşımıza çıkartmaktadır.
Yapı Bilgi Modellemesi bizlere gerçek bir tesisin tüm yaşam döngüsü boyunca, iş
sağlamaktadır. Veri tabanının herhangi bir parçasında güncelleştirme yapıldığında, bu değişim tüm bölümlerle koordineli olup herkes tarafından kontrol edilebilmektedir. Çoğu zaman Yapı Bilgi Modellemesi insanlar tarafından yanlış anlaşılmaktadır, genel yanlış olan kanı Yapı Bilgi Modellemesinin tek bir model ya da veri tabanı sanılmasıdır. Yapı Bilgi Modellemesi gereksiz ve sıradan işleri azaltır ve veri işlemeyi kolaylaştırır [3].
Yapı Bilgi Modellemesi ve İş Güvenliği
Yapı Bilgi Modellemesi sayesinde, inşaa edilecek olan yapının daha yapılmadan bütün detaylarına kadar her özelliğine ulaşmak mümkündür. Bu sayede, bina henüz inşa edilmeden veya inşaat sürecinde, binanın tamamlanmış halinin içinde dolaşılması, inşaat sürecinin aşama aşama izlenilmesi de mümkündür. Yapı Bilgi Modellemesinin bu özelliği sayesinde işin süresi ve maliyetinde azalmalar ve yapım kalitesinde iyileştirmeler mümkün olabilmektedir. Günümüzde yapı bilgi modellemesinin bu özelliği iş güvenliğine de aktarılmak istenmekte ve bununla ilgili çalışmalar yapılmaktadır [4].
VTT Finlandiya Teknik Araştırma Merkezi ve Finlandiya İş Sağlığı Enstitüsünden oluşan bir araştırma ekibi, şantiyede iş güvenliğini artırmak için Yapı Bilgi Modellemesi kullanmanın temel sebeplerini aşağıdaki gibi özetlemektedirler [5]:
• Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı iş güvenliği planlaması: Şantiye yerleşim planlamasını ve yüksekten düşmeyi önleyici iş güvenliği planlarını kapsar. Yapı Bilgi Modellemesi, yüksekte çalışma, iskele kurulumu, kalıp imalatı vb. gibi önemli emniyet riskleri içeren iş görevlerinin planlanmasını desteklemek için de kullanılabilir.
• Yapı Bilgi Modellemesi yardımıyla risk analizi ve iş güvenliği ile ilgili değerlendirmelerin yapılması: Yapı Bilgi Modellemesi önce görsel olarak ve otomatik olarak risk analizleri ve iş güvenliğiyle ilgili planların değerlendirilmesi için kullanılabilir.
• İş güvenliği iletişiminde 3 Boyutlu ve 4 Boyutlu görselleştirilmelerin kullanılması:
Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı görsel 3 Boyutlu sunumlar inşaat projelerinin tüm aşamalarında iletişim seviyesini yükseltir. Örneğin, projeyi saha personeline açıklarken, belirli bir çalışma aşaması veya göreviyle ilgili güvenlik düzenlemelerini görsel olarak sunmak ve mevcut tehlikeler hakkında uyarı yapmak daha etkili olabilir.
• Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı planların diğer yerlerde kullanımı: Genel olarak ortak bir anlayış kazanmak, ayrıntıları detaylarıyla görmek veya ürün ve miktar bilgileri için Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı planlar kullanılmaktadır.
Georgia Teknoloji Enstitüsünde bir grup akademisyen yaptıkları bir çalışmada yüksekten düşmeyi önlemek için Yapı Bilgi Modellemesinde otomatik kural kontrol tabanlı güvenlik kontrol sistemi geliştirilmeye odaklanmışlardır [6]. Bu uygulama döşeme ve duvarlardaki boşlukları otomatik olarak tanıyıp, OSHA (Amerika Federal İş Sağlığı ve Güvenliği Kurumu) kurallarına göre doğrudan gerekli önlemlerin alınmasını amaçlanmıştır (Tablo 1).
Yapılan çalışmada model, ilk iki katta duvarları ve acil kaçış merdivenleri olan dört katlı bir binadan oluşmaktadır. Proje, potansiyel bir düşme tehlikesi oluşturabilecek çeşitli
açıklıklar içermektedir. Bu açıklıklar farklı ebatlarda ve şekillerde döşeme ve duvarlar üzerindedir. Şekil 1’ de sistem tarafından belirlenen döşeme kenarları, döşemedeki açıklıklar ve duvarlardaki açıklıklar gösterilmiştir. Buralara alınması gereken güvenlik önlemleri otomatik olarak uygulanmıştır. Programa tanımlanan kurallar neticesinde, küçük deliklerin üstü kapatılmış, büyük olanların ise etrafına korkuluk sistemi döşenmiştir. Tüm potansiyel düşme tehlikeleri % 100 tespit edilmiş ve bunlar için alınılması gereken güvenlik önlemleri belirlenmiştir.
Tablo 1. Kuralı Yorumlama Örneği.
Boşluğun Kısa Kenarının (x) Uzunluğu Koruma Yöntemi
< 5cm Önemseme
5 cm< x < 1.5 m Üstünü kapat
>1.5m Korkuluk sistemi
Şekil 1. Farklı şekil ve boyutlara sahip döşeme kenarı, döşeme boşlukları, duvar boşlukları ve koruma örnekleri [6].
Şekil 2. Otomatik kural tabanlı düşme koruması algılama ve uygulama [7].
ve makinelerin zamana göre verimlilik oranını dikkate alarak bir kazı simülasyonu gerçekleştirilmiştir. İnşaat sırasındaki riskler, şantiye güvenliğine ilişkin toprak işleri planlarına ve çalışma ortamının ihtiyaçlarına dayalı Yapı Bilgi Modellemesi simülasyonları kullanılarak hafifletilmiştir. Kazı işinin risk kontrolü, iki kepçe ve damperli kamyonun çalışma çizelgesine göre izlenmiştir. Bu simülasyon, girilen çalışma programı verilerini kullanarak görselleştirilmiştir [8].
Şekil 3. Kazı güvenliği denetimi.
Yangınlar bir binanın inşaatı tamamlandıktan sonra bina kullanıcıları için ana güvenlik sorunlarından biridir. Yangın oluşumunu önlemek için, yeterli bilgi modellenmeli ve Yapı Bilgi Modellemesine eklenmelidir. Bu tür bilgiler, yangın duvarı özellikleri ve yangın bölgesi verilerini içermelidir. Yangın duvarları yönetmeliklere uygun malzemelerinden oluşmalıdır. Şekil 4 uygun bölgelere sahip bir binayı ve yangın kazalarına karşı koruma sağlayan yangın duvarları bilgilerini göstermektedir. Buna ek olarak, yangından kaçış mesafeleri ve yangın bölgesi alan tahsisleri yangın güvenliği açısından en büyük konulardır. Bu görselleştirme bilgileri, sonraki safhalarda güvenlik yönetimi için gerçek zamanlı izleme- takip için kullanılabilmektedir [8].
Şekil 4. Yangın alanlarının ve duvarların emniyet için görselleştirilmesi.
Başka bir çalışma da, güvenlik sorunu eksik yapılmış unsurlarla ilgilidir. Duruma bağlı olarak eksik bileşenler düşme veya çökme gibi ciddi güvenlik sorunlarına neden olabilir.
Bu, inşaat sürecinde ve inşaat sonrası binanın yapısal güvenliği için özellikle kritik bir öneme sahiptir. Bu projede eksik bir merdiven sahanlığı kaydedilmiş ve daha sonra model revize edilerek eklenmiştir (Şekil 5).
Bu durumda, her nesnenin doğru yapı niteliklerine sahip olması gerekir; aksi takdirde, diğer dosya formatlarına çevirilerdeki hatalar yüzünden bilgiler kaybolabilir. Bu nedenle, her bina bileşeninin önce doğrulanması gerekmektedir [8].
Şekil 5 Eksiklik sorunu: eksik merdivenli döşeme tespit edildi; Sorun, bir döşeme eklenerek giderildi.
Diğer bir uygulamada ise, binalarda ki boruların ve elektrik aksanlarının güvenliğini sağlamak için, yeterli güvenlik bilgisi olduğunu doğrulamak üzere bir inceleme yapılmıştır (Şekil 6). Zararlı malzemeleri binaya pompalayan borular ve enerji hatlarının yanından geçen su boruları gibi bina kullanıcıları için tehlikeler arz eden verilere yer verilmiştir. Bu bilgilerin Yapı Bilgi Modellemesinde var olması, olası felaketleri uygun görselleştirme yoluyla önlemeyi sağlamaktadır [8].
Tasarım aşamasında, en önemli kalite muayene yöntemlerinden biri, yukarıdaki örneklerde gösterildiği gibi 3 Boyutlu görselleştirme yöntemidir. Binanın bileşenlerini yansıtmak için kullanılan renklere göre, bina kullanıcıları önceden güvenli alanları ve tahliye yollarının görebilmektedir.
İş güvenliği tasarımında Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı kalite kontrolü sayesinde çakışma unsurları ve muhtemel çakışmalar, düşmeler, yangınlar ve sağlıkla ilgili kazalar gibi güvenlik sorunlarının giderilmesi sağlanmıştır.
Setayeshgar ve diğerlerinin [9]’ de yaptıkları çalışmada, şantiyede tehlike oluşturabilecek durumları sensörler sayesinde işçilere uyarılar göndertip, muhtemel bir kazanın önlenmesi hedeflenmiştir. Örneğin, çalışma alanında kullanılan lift veya benzeri hareketli iş makinelerinin çalışma alanları üzerlerindeki sensorlar aracılığıyla çalışma alanına yaklaşan işçiye taşıdığı sensor sayesinde uyarı gönderilip, iş makinesinin çalışma alanına girmemesi için uyarır, yada döşemedeki bir boşluğa yaklaşan işçiye sensörler sayesinde uyarı verilip boşluğa yaklaşmaması sağlanabilir, aynı zamanda bu uyarı iş güvenliği uzmanına da gönderilir [9] (Şekil 7). Bu sayede olası bir kazanın önüne geçilir.
Şekil 7. Çalışan işçilere sensörlerle uyarı gönderilmesi
Sonuçlar
Bu bildiride Yapı Bilgi Modellemesinin iş güvenliği uygulamalarındaki etkinliği ve kullanılabilirliği araştırılmıştır. Yapılan çalışmaların sonucunda bu önerilen yöntemin iş güvenliği yönetimi için verimli bir şekilde kullanılabileceği kanısına varılmıştır.
Ülkemizde her ne kadar Yapı Bilgi Modellemesi uygulaması yeterli düzeyde olmasa da yakın zamanda bu tür projelerin artacağı öngörülmektedir. Buna paralel olarak iş sağlığı ve güvenliği uygulamalarının da bu artışla daha etkin olacağı görülecektir.
İş sağlığı ve güvenliği yönetimi için kalite kontrolü, muhtemel felaketleri ve kazaları ön incelemelere dayanarak önlemek açısından çok önemlidir. Yapı Bilgi Modellemesi, iş sağlığı ve güvenliği yönetimini iyileştirmek için otomatik kalite kontrol imkânı sağlayan zengin açıklamalar sunmaktadır. İş sağlığı ve güvenliği yönetimi için Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı kalite denetiminin amacı, meydana gelebilecek tehlikeleri en aza indirmenin ve binaların yaşam döngüleri boyunca içindeki risk faktörlerinin ortadan kaldırılmasının en iyi yollarını belirlemektir.
Güvenlik yönetimi için Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı kalite kontrolü ve denetimi yalnızca modelleme yöntemlerine ve becerilerine değil, aynı zamanda uygulamaların performansı ve arabirimine de bağımlı olabilir. Bu alanda gerçek projelerde süreç verimliliğini artırmak ve iş güvenliği yönetimi için Yapı Bilgi Modellemesi tabanlı kalite yönergeleri geliştirmek için daha fazla araştırma yapılmalıdır.
Teşekkür
Bu çalışma Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: 17303004
Kaynaklar
[1] Uzun, M. Gürcanlı, G.E. (2015) “İnşaatlarda İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Yönetimi”,5. İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Sempozyumu Bildiriler Kıtabı 41-50
[2] Ofluoğlu,S.(2012) “Yapı Bilgi Modelleme: Yeni Nesil Mimari Yazılımlar”, http://www.
sayisalmimar.com/yayin/ybm.pdf. 7 Mart 2012
[3]Köse, G. (2016) “Türk İnşaat Sektörü için Yapı Bilgi Modeli Uygulama Planı”, Bykent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
[4] Strafeci, A. (2011) “What does BIM mean for civil engineers?”, http://www.cenews.com/
magazine-article---what_does_bim_mean_for_civil_engineers_-6098.html
[5] Kiviniemi M. Sulankivi K. Kähkönen K. Mäkelä T.& Merivirta.M.L. (2011) “BIM-based Safety Management and Communication for Building Construction.” Espoo. VTT Tiedotteita – Research Notes 2597. 123 p.
[6]Zhang S., lee J., Venugopal M., Teizer J., Eastman C.M (2012) “A Framework for Automatic Safety Checking of Building Information Models” Construction Research Congress 2012 ASCE 2012
[7]Zhang S., Teizer J., Lee J.K., Eastman C. M., Venugopal M., (2013) “Building Information Modeling (BIM) and Safety: Automatic Safety Checking of Construction Models and Schedules”
Automation Constriction 29 183–195
[8]Park S., Kim I., (2015) “Bim-Based Quality Control For Safety Issues In The Design And Construction Phases Archnet-IJAR”, Volume 9 - Issue 3 - November - (111-129) – Special Issue [9]Setayeshgar S., Hammad A.,. Vahdatikhaki F, and Zhang C. “Real Time Safety Risk Analysis Of Construction Projects Using BIM And RTLS Pages 731-741 Proceedings of the 30th ISARC, Montréal, Canada” (2013)
