BIM三维建模技术在房建工程中的风险因素及安全管理体系构件研究

管爱山

摘 要 本文首先简述房建施工中的风险因素，继而引入BIM三维建模技术对现场安全管理及事故應急处置进行详细解析，旨在针对计算机技术与施工现场管理的深度融合建言献策。

关键词 BIM三维建模；房建；风险；安全管理

引言

随着社会的发展和时代的进步，人们对于房屋建筑工程的需求越发增加，要想更好地满足人们的实际需求，就要积极地强化房建施工力度，同时还要确保房建施工过程的科学性和高效性，尤其要注重房建施工管理中的风险防范和控制。本文首先简述房建施工中的风险因素，继而引入BIM三维建模技术对现场安全管理及事故应急处置进行详细解析，旨在针对计算机技术与施工现场管理的深度融合建言献策。

1 房建施工中的风险因素

房建施工可能面临三大类安全风险：

一是能量和危险物质。通常把可能发生意外释放的能量或危害物质称作第一类危险源。此类危险源是事故发生的物理本质，一般来说，系统具有的能量越大，存在的危险物质越多，则其潜在的危险性和危害性也就越大。二是造成约束、限制能量和危险物质措施失控的各种不安全因素。这类危险源主要体现在设备故障或缺陷、人为失误和管理缺陷等几个方面。三是现场安全事故。这类事故的发生是前两项风险因素共同作用的结果。其中，能量和危险物质是导致事故发生的前提[1]。

2 基于BIM三维建模技术的现场安全协同管理体系的构建

2.1 基于iBan建立现场安全协同管理模型

采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全风险等数据资料，与BIM模型实时关联。iBan功能是BE系统中一项重要移动应用，主要用于工程现场质量缺陷管理，快速将现场质量、安全等问题直接反映到项目管理层，避免质量、安全隐患，登陆客户端后，项目现场人员对现场的质量、安全隐患问题拍照，并且根据实际问题的不同选择系统中不同选项、轴线、工程项目等参数，将照片通过WIFI或者3G网络传送到系统中。上传完成后，在BE系统的界面中，出现大量的“图钉”，项目管理人员无论在什么地方，只要打开系统点任何一个“图钉”，即可以了解项目现场的即时问题，从登录到系统查阅，可以快到几秒钟，大大缩短问题反馈时间。

2.2 基于BIM搭建现场人员紧急疏散模型

通过建立建筑物BIM模型，将模型导入专业的分析软件如Pathfinder，并通过对各类不同人群逃生能力进行设置，模拟整个建筑物在紧急情况下的人流疏散情况，也可以模拟各种预先设置的疏散方案，通过模拟结果优化疏散方案，最后得到最佳疏散方案。

通过对已有的BIM模型简化，得到疏散模拟软件中可以参考和浏览的模型。简化的目的是为了在疏散模拟分析软件中便于参照和直观浏览最终得出的动画视频可对人员的疏散过程一目了然。

导人模型存在接口和格式的要求不同的疏散模拟分析软件导入的格式是不一样的为了达到预期的效果经过反复的试验研究总结出模型转换过程中采取DXF格式最为直接也不容易导致错误，模型在逃生疏散软件中显示很正常，三维浏览较流畅，但模型过大也会影响三维浏览的顺畅度或者不能导入。

根据已经导入的三维模型进行必要的分析，确定在紧急情况下建筑内人员的疏散方案，即有紧急情况发生时建筑内的人员应就近找到合理的安全疏散出口进行疏散此时要考虑到在建筑内的疏散指示下使人员合理地按照引导方向进行紧急疏散。当在给区域内设置人员时有多种追加方法并能直接在建立区域时同时设置不同区域的人员峰值也可以最后直观地驱逐区域设置人员。

模拟分析不是简单的这些设置就可以的，还需要的就是详细的设置人员的属性，比如：人员的身高、身体宽度、疏散时的速度，还有模拟分析期限、紧急情况下人员的反应时间和行为等参数的设置，不同的模拟软件的设置参数也是不同的，具体还需要进一步研究。

经过这些设置，我们才可以实现我们的人员疏散模拟分析，并通过对实际情况的考虑结合建筑本身的性质去不断调整这些参数的数值，最终得到有参考价值的疏散模拟分析数据和图表，以及三维动画。

通过动画我们不但可以清晰地看到建筑内不同时刻的人员逃生疏散情况和人员的疏散轨迹还能看到不同时间内已安全疏散的人数和疏散总人数，还有哪些出口会造成人员拥挤，些出口疏散人员相对较少这个直观的动画可以让我们的设计师更有针对性地去优化设计。逃生模拟分析还可以生成数据图表助于我们的设计经过分析可以得出疏散口在疏散全过程中的疏散人数变化值，并得出每个区域在疏散过程中的人数变化情况。

通过对疏散模拟动画和数据的分析和研究可以帮助设计师调整建筑出口位置以及疏散宽度，做到有的放矢的优化设计尽可能避免在紧急情况下经常产生人流拥挤、疏散不均等问题有效地缩短逃生时间，更能保障人员的安全。

2.3 基于BIM搭建现场安全应急处置模型

维护阶段对于突发事件的处置在于准确和快速，例如疏导人员的撤离，设备紧急关闭或更换，重要领导来访的安保等。通过BIM模型可以很好地解决目前存在的问题。如发生水管爆裂事故，会延误数十分钟才能把就近的阀门关闭，会造成不小的损失。有了BIM模型可以快速调用数据，自动查找上游阀门，可以第一时间指导工作人员进行关闭。同时可以通过资料找到需要更换管道是否有库存，如果没有库存需要更换的话其规格、尺寸、材质、厂家、联系电话等[2]。

3 结束语

上文基于BIM三维建模技术在房建施工安全管理中的应用进行的一些探索和研究可以说是计算机软件在建筑工程管理中的创新应用，对保障建筑工程施工安全有指导性意义，也是未来建筑施工管理领域的一个主流发展方向，建议广大工学学者和技术员在BIM的研究上倾注更多心力，不断推动施工管理水平更上一层楼。

参考文献

[1] 谢海平.房建施工管理中的风险防范与控制[J].建筑知识，2017，37

（11）：101.

[2] 尚世宇，李娟芳.BIM技术在施工企业安全管理体系中的应用[J].安徽建筑，2016，23（02）：267-269.