模拟体验式建筑安全培训与创新

本文介绍了虚拟现实的概念及主要特征，并结合工程项目实际，分析虚拟现实系统在建筑安全培训中的具体应用，从而发现融入新科技的建筑安全培训新亮点。

引言

施工单位的安全生产教育培训工作是贯彻单位的方针、目标，实现安全施工、文明施工，提高工人安全意识和安全素质，防止不安全行为，减少人为失误的重要途径。虽然近年来，建筑企业加强了对工人教育培训的力度，但总体上来说，还存在很多问题。如建筑工人普遍文化程度不高，人员流动性大，造成系统的训练和安全教育的难以普及。还有建筑安全教育培训流于形式，培训的效果没法保证。针对这些问题，建筑企业需要发挥自主优势，引入新技术新理念，将虚拟现实技术运用到建筑安全教育培训中，改进和提高建筑安全培训水平，这将成为建筑安全培训的发展方向。

1.工程概况

慧展科技（杭州）有限公司商业商务用房项目坐落在杭州市西湖区文新单元，紧邻国家湿地公园———西溪湿地，位于天目山路北侧，西邻联合大厦及紫荆花路，东面为古墩路。总占地面积为43395m2，总建筑面积23.4万m2。地下3层，地上由17幢7层~11层的单体建筑构成。集商业、办公、美术馆、秀场等于一体。办公园区设中央绿化花园，生态种植立面，屋顶茶园等一体绿化系统，建成后将成为世界级的绿色建筑典范。本文依托慧展科技项目，将现实场景融于虚拟技术中，全面地展示模拟体验式安全培训的优点和亮点。

2.虚拟现实技术概述

“虚拟”是指这个时间或环境是虚拟的，不是真实的，是由计算机产生的，存在于计算机内部的世界；“现实”是指真实的世界或现实的环境，通过各种技术手段创建一个新的环境，让人感觉如同处在真实的客观世界中一样，是一个完全被创造出来的世界。虚拟现实技术融合了环境建模技术、立体显示技术、交互技术、人工智能、感官反馈技术、传感器技术、系统集成技术等多项关键信息技术，是这些技术高层次地集成和渗透，并以模拟的方式为用户创造了一个实时的反映实体对象变化的三维动态实景，对现实环境进行真实反映，给用户以视、听、触、嗅等高度逼真的体验。

3.虚拟现实技术在建筑安全教育培训中的应用

3.1虚拟现实安全体验模型的建立

不同施工阶段的各分部分项工程中引起安全事故的危险源不同，安全教育的内容也不同。一般房屋建筑项目分为单个施工阶段，即地基基础、主体结构、装饰装修三个阶段。以这三个阶段的施工现场情景作为虚拟现实模拟的环境背景，以不同危险源引起的高空坠落、物体打击、机械伤害、坍塌、触电、火灾六种施工安全事故类型为蓝本，建立安全体验模型，以纯三维动态的形式逼真模拟出十八项应用场景，以及施工人员在现场施工过程中可能遇到的各种危险源。

3.2虚拟现实技术现场的应用

大多数建筑工人没有接受过正规的教育，安全知识有限，安全意识淡薄。传统的建筑安全教育培训是对安全施工的基本知识，本工种安全操作的基本规程，机械设备使用安全制度进行讲解。这样的培训常常流于形式，既不主动也不具体，更不能针对工程现场实际情况提供相应的安全措施教育。这就需要我们改进建筑安全培训模式，将现代科技融入进来，为我们所用。虚拟现实技术的应用可以根据施工人员的岗位不同，所在工作面易发的安全事故类型不同，提供针对性的安全教育培训和虚拟安全事故体验，使每个参与培训的人员身临其境，体验在施工现场可能遇到的安全事故。

例如高处坠落、坍塌伤害、物体打击、机械伤害、触电伤害、火灾伤害等等，并且提供相应的事故原因分析和应对措施，让理论教育与体验结合紧密。如果按照传统的建筑安全培训模式，事故以图片的形式向工人们灌输很难达到预期效果，因为没有真实感，工人们便没有危机感。如果进行现场实体模拟，成本很高，许多安全事故很难模拟演练，并且体验内容与施工实际脱节，形式大于内容，伤害后果无法模拟。只有将虚拟技术应用到建筑安全教育培训上来，才能让工人直观地体验安全事故发生时的紧张感、真实感，有助于工人在面临类似情况时做出正确反应，增强工人的安全意识，提高施工安全教育的效果。

3.3VR体验安全培训优点

该虚拟现实安全体验培训的优点体现在以下几个方面：：①该虚拟三维模型是完全交互的，在虚拟环境中施工人员可决定行进路线、视线角度等，并可重复体验；②该安全事故虚拟模型可根据各自项目在地基基础、主体结构、装饰装修三个施工阶段的六种类型安全事故的原因不同而分别建立，有很强的针对性；③该虚拟现实系统的安全事故发生情景由施工人员靠近安全体验模型设置的“危险区域”或“危险源”后触发，并在施工人员体验事故发生的过程后，提供相应的事故原因分析和应对措施，理论教育与体验结合紧密；④用户和虚拟现实交互活动的方式和施工人员在施工现场的方式是完全相同的，虚拟现实中的任何事物都很容易被施工人员接受和理解，工人不必具备任何操作计算机的技巧，使施工安全教育覆盖所有的施工人员，满足标准化安全管理体系提出的“全员参与”的要求。

随着时代的发展，建筑施工企业安全教育培训模式改革迫不及待，我们必须将虚拟技术加入到建筑安全教育培训中去，这样才能把以往的“说教式”教育转变为亲身“体验式”教育，把传统的“读规章制度、看事故视频、签名”老三样，改为把施工现场安全事故形式模拟VR体验，体现了我们建筑施工企业以人为本、安全发展的理念，让施工从业人员亲身感受违规操作带来的危害，从而强化安全防范意识，熟练掌握安全操作规范和技能，这样才能更好地防止和遏制事故的发生。

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