1 概述

根据住建部有关统计数据表明，近年来我国建筑工程的安全状况不容乐观，虽然从总量来看呈现缓慢好转趋势，但随着建筑工程规模、建筑面积、建筑高度的增高，安全事故和伤亡人数都出现了反弹增长。VR技术能够将采集到的环境信息构建成符合人体五维体验的虚拟环境，实现了对环境信息的动态仿真模拟和协同交互。这项技术与BIM技术在建筑领域的融合应用，可以将建筑工程的信息以数字化的形式仿真模拟出来，使得管理者更直观的识别各类潜在安全风险，为建筑工程施工安全管理提供了全新的管理路径。

2 基于VR技术的建筑工程施工安全管控方案

2.1 识别建筑工程施工阶段安全管理关键点

作为安全事故的高发行业，建筑工程大多属于露天高空作业，施工现场人员、设备、材料密集分布，且人工操作项目繁多，使得安全风险始终处于动态变化当中，具有安全事故发生频次高，安全管理难度大等特点。根据常见的安全事故类型分析来看，高处坠落、物体打击以及起重伤害等建筑工程施工阶段常见的事故类型，占比超过总安全事故的76.4%。因此，在建筑工程施工安全管理阶段，必须重视以上关键部位的安全管理制度的落实和措施的执行。基于住建部37号令《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》，常见施工不安全管理关键点如图1所示，这些不安全关键点具有以下特点：

1)高风险、高事故率：图1所示的不安全管理关键点涉及到建筑工程的基坑施工、模板施工、脚手架工程以及机械安拆等细部施工，大多属于高空露天作业环境，施工空间狭小且属于人、机械、材料的交叉作业集中区域，极易发生安全事故。2)事故关联性强：事故的发生大多并非受到单方面的环境、人员等影响，往往因为某个环节不到位关联其他影响因素发生，不同因素之间形成因果联系，且发生的时间、地点差异化，这些都会影响安全事故致因的分析，不利于建筑工程的施工安全管理。

2.2 建筑工程施工安全管理控制路径及实施框架

VR技术又称为虚拟现实技术，在建筑领域，可以运用BIM技术来获取建筑工程的关键信息，再由VR技术生成建筑工程管理者可以看到、听到和触摸到的逼真虚拟建筑环境，让管理人员可以预先感知整个建筑工程的实际情况，从而识别出潜在的安全风险，采取有效的管理手段弥补传统安全管理中存在的缺陷，提升项目安全管理的效率。具体路径如下：

1)利用VR技术对建筑工程的现场布置、作业环境、施工组织、施工方案以及管理范围进行模拟分析，找出以上存在的安全问题并制定安全防控预案。

2)将建筑工程安全管理人员发现的安全问题输入到BIM模型当中，关联对应的建筑模型，输入安全监管类措施，利用VR技术的安全感知功能，查看安全问题的整改效果，并优化安全监管措施。

3)为了降低因为人的“安全技能”“安全意识”“安全投入”等不达标造成的安全事故，可以运用VR技术沉浸式的交互功能，让相关施工人员、安全管理者可以在安全培训中掌握必要的安全技能，同时还能亲身感受违反安全管理制度后产生的安全后果，进而提高相关人员的安全意识和安全技能。

基于以上管理路径，在建筑工程施工安全管理体系中，运用VR技术对重点的安全隐患进行动态管理，建立符合安全管理要求的管理框架，如图2所示。

3 实例分析基于VR技术的建筑工程施工安全管理体系

某商业建筑工程，建筑总面积约为7.8万m2，其中地面建筑面积约5.4万m2，地下建筑面积约2.4万m2。作为城市的地标性建筑，本商业建筑工程项目具有施工规模大、周期长、作业面交叉频繁等特点，为了确保按进度、按质量完成工程的交付，在建筑施工现场应用了BIM技术和VR技术实现建筑工程施工的动态化模拟，以降低安全风险。

3.1 安全动态模拟

结合本工程的总施工要求，在平面图的基础上，利用BIM技术将整个工程的所有建筑信息进行可视化输入，实现了施工现场布置的三维模型建立，包括车辆流线、施工区域、材料储藏区、材料加工区、机械设备区域。然后利用VR技术对三维模型进行动态模拟(见图3)，查看不同机械设备作业过程中是否存在相互影响，材料的流线运输是否会与施工人员产生交叉。一方面优化整个工程的现场布置，另外一方面通过优化作业顺序和作业分布，对施工方案进行安全优化，从而避免安全事故的发生。

文章来源：《水利与建筑工程学报》 网址: http://www.jzgcjsysjzzs.cn/qikandaodu/2021/0616/912.html

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