BIM三維建模技術在房建工程中的風險因素及安全管理體系構件研究

管愛山

摘 要 本文首先簡述房建施工中的風險因素，繼而引入BIM三維建模技術對現場安全管理及事故應急處置進行詳細解析，旨在針對計算機技術與施工現場管理的深度融合建言獻策。

關鍵詞 BIM三維建模；房建；風險；安全管理

引言

隨著社會的發展和時代的進步，人們對于房屋建筑工程的需求越發增加，要想更好地滿足人們的實際需求，就要積極地強化房建施工力度，同時還要確保房建施工過程的科學性和高效性，尤其要注重房建施工管理中的風險防范和控制。本文首先簡述房建施工中的風險因素，繼而引入BIM三維建模技術對現場安全管理及事故應急處置進行詳細解析，旨在針對計算機技術與施工現場管理的深度融合建言獻策。

1 房建施工中的風險因素

房建施工可能面臨三大類安全風險：

一是能量和危險物質。通常把可能發生意外釋放的能量或危害物質稱作第一類危險源。此類危險源是事故發生的物理本質，一般來說，系統具有的能量越大，存在的危險物質越多，則其潛在的危險性和危害性也就越大。二是造成約束、限制能量和危險物質措施失控的各種不安全因素。這類危險源主要體現在設備故障或缺陷、人為失誤和管理缺陷等幾個方面。三是現場安全事故。這類事故的發生是前兩項風險因素共同作用的結果。其中，能量和危險物質是導致事故發生的前提[1]。

2 基于BIM三維建模技術的現場安全協同管理體系的構建

2.1 基于iBan建立現場安全協同管理模型

采集現場數據，建立現場質量缺陷、安全風險等數據資料，與BIM模型實時關聯。iBan功能是BE系統中一項重要移動應用，主要用于工程現場質量缺陷管理，快速將現場質量、安全等問題直接反映到項目管理層，避免質量、安全隱患，登陸客戶端后，項目現場人員對現場的質量、安全隱患問題拍照，并且根據實際問題的不同選擇系統中不同選項、軸線、工程項目等參數，將照片通過WIFI或者3G網絡傳送到系統中。上傳完成后，在BE系統的界面中，出現大量的“圖釘”，項目管理人員無論在什么地方，只要打開系統點任何一個“圖釘”，即可以了解項目現場的即時問題，從登錄到系統查閱，可以快到幾秒鐘，大大縮短問題反饋時間。

2.2 基于BIM搭建現場人員緊急疏散模型

通過建立建筑物BIM模型，將模型導入專業的分析軟件如Pathfinder，并通過對各類不同人群逃生能力進行設置，模擬整個建筑物在緊急情況下的人流疏散情況，也可以模擬各種預先設置的疏散方案，通過模擬結果優化疏散方案，最后得到最佳疏散方案。

通過對已有的BIM模型簡化，得到疏散模擬軟件中可以參考和瀏覽的模型。簡化的目的是為了在疏散模擬分析軟件中便于參照和直觀瀏覽最終得出的動畫視頻可對人員的疏散過程一目了然。

導人模型存在接口和格式的要求不同的疏散模擬分析軟件導入的格式是不一樣的為了達到預期的效果經過反復的試驗研究總結出模型轉換過程中采取DXF格式最為直接也不容易導致錯誤，模型在逃生疏散軟件中顯示很正常，三維瀏覽較流暢，但模型過大也會影響三維瀏覽的順暢度或者不能導入。

根據已經導入的三維模型進行必要的分析，確定在緊急情況下建筑內人員的疏散方案，即有緊急情況發生時建筑內的人員應就近找到合理的安全疏散出口進行疏散此時要考慮到在建筑內的疏散指示下使人員合理地按照引導方向進行緊急疏散。當在給區域內設置人員時有多種追加方法并能直接在建立區域時同時設置不同區域的人員峰值也可以最后直觀地驅逐區域設置人員。

模擬分析不是簡單的這些設置就可以的，還需要的就是詳細的設置人員的屬性，比如：人員的身高、身體寬度、疏散時的速度，還有模擬分析期限、緊急情況下人員的反應時間和行為等參數的設置，不同的模擬軟件的設置參數也是不同的，具體還需要進一步研究。

經過這些設置，我們才可以實現我們的人員疏散模擬分析，并通過對實際情況的考慮結合建筑本身的性質去不斷調整這些參數的數值，最終得到有參考價值的疏散模擬分析數據和圖表，以及三維動畫。

通過動畫我們不但可以清晰地看到建筑內不同時刻的人員逃生疏散情況和人員的疏散軌跡還能看到不同時間內已安全疏散的人數和疏散總人數，還有哪些出口會造成人員擁擠，些出口疏散人員相對較少這個直觀的動畫可以讓我們的設計師更有針對性地去優化設計。逃生模擬分析還可以生成數據圖表助于我們的設計經過分析可以得出疏散口在疏散全過程中的疏散人數變化值，并得出每個區域在疏散過程中的人數變化情況。

通過對疏散模擬動畫和數據的分析和研究可以幫助設計師調整建筑出口位置以及疏散寬度，做到有的放矢的優化設計盡可能避免在緊急情況下經常產生人流擁擠、疏散不均等問題有效地縮短逃生時間，更能保障人員的安全。

2.3 基于BIM搭建現場安全應急處置模型

維護階段對于突發事件的處置在于準確和快速，例如疏導人員的撤離，設備緊急關閉或更換，重要領導來訪的安保等。通過BIM模型可以很好地解決目前存在的問題。如發生水管爆裂事故，會延誤數十分鐘才能把就近的閥門關閉，會造成不小的損失。有了BIM模型可以快速調用數據，自動查找上游閥門，可以第一時間指導工作人員進行關閉。同時可以通過資料找到需要更換管道是否有庫存，如果沒有庫存需要更換的話其規格、尺寸、材質、廠家、聯系電話等[2]。

3 結束語

上文基于BIM三維建模技術在房建施工安全管理中的應用進行的一些探索和研究可以說是計算機軟件在建筑工程管理中的創新應用，對保障建筑工程施工安全有指導性意義，也是未來建筑施工管理領域的一個主流發展方向，建議廣大工學學者和技術員在BIM的研究上傾注更多心力，不斷推動施工管理水平更上一層樓。

參考文獻

[1] 謝海平.房建施工管理中的風險防范與控制[J].建筑知識，2017，37

（11）：101.

[2] 尚世宇，李娟芳.BIM技術在施工企業安全管理體系中的應用[J].安徽建筑，2016，23（02）：267-269.