基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法及系统，涉及高层建筑施工技术领域，包括：建立高层装配式施工现场自动化碰撞检查流程；根据高层装配式建筑施工现场实施实时可视化交互；对材料、人员、设备、环境因素安全管理；进行高层装配式建筑BIM模型施工现场的虚拟漫游；实现高层装配式建筑施工安全风险预控。本发明专利技术提供的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法通过采用BIM技术、Revit二次开发技术，对高层装配式建筑施工现场进行有效管理，提高施工现场安全管理水平和效率，在施工前对建筑工程中可能发生的危险进行预测，制定出相应的应对措施，通过对各个环节信息进行整合，及时发现危险源并进行控制和处理。和处理。和处理。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及高层建筑施工
，具体为基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法及系统。

技术介绍

[0002]高层装配式建筑的结构和施工工艺复杂，结构构件的吊装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等施工环节都存在着一定的危险因素，因此，在进行高层装配式建筑施工时，需要对其施工安全风险因素进行预判，高层装配式建筑在施工中存在诸多风险，例如吊装作业风险、安装阶段风险、构件连接风险等，风险因素种类繁多且复杂多样，导致了无法准确识别所有可能产生的风险，对于高层装配式建筑而言，建筑高度大、层数多，施工现场布置复杂，对安全管理人员提出了更高的要求，因此，在进行高层装配式建筑施工时，应采用信息化手段，对影响项目施工安全的各种因素进行科学、全面、系统地分析与评价。
[0003]建筑信息模型(Building Information Modeling)是用于建筑桥梁、土木工程的工具，通过计算机技术模拟建筑物的真实模型结构，模型文件包含了完整的建筑工程文件，通过信息平台可以实现工程管理、工程造价、工程监理、数字化加工一体化等诸多功能，此技术在工程领域使用广泛，并使得设计行业的发展与建设发生了革命性的变化，促进建筑桥梁工程的信息化得到显著的提升，为了提高高层装配式建筑施工过程中的安全管理水平，避免在高层装配式建筑施工过程中由于人为因素或机械故障等原因而发生安全事故，需要将BIM技术应用到高层装配式建筑施工安全管理中，BIM技术是一种基于三维模型的数据共享和协同管理方法，它能够实现建筑信息模型的有效管理和实时共享，BIM技术是一种重要的建筑信息集成管理系统，它在建筑工程领域的应用也越来越广泛。
[0004]BIM技术是以三维模型为基础，能提供丰富的数据信息，以虚拟现实环境为平台，实现设计与施工现场的有效对接，为工程提供全过程的信息管理与控制，能对建筑工程进行全过程、全方位、全要素、全参与方的三维信息集成管理，提高建筑工程设计与施工的效率和质量。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的高层装配式建筑施工方法存在施工人员工作量大、工作效率低、质量难以控制的缺点，以及如何提高建筑工程设计与施工的效率和质量。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，包括：
[0009]建立高层装配式施工现场自动化碰撞检查流程；
[0010]根据高层装配式建筑施工现场实施实时可视化交互；
[0011]对材料、人员、设备、环境因素安全管理；
[0012]进行高层装配式建筑BIM模型施工现场的虚拟漫游；
[0013]实现高层装配式建筑施工安全风险预控。
[0014]作为本专利技术所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法的一种优选方案，其中，所述碰撞检查流程包括：
[0015]对高层建筑施工现场进行规划设计，将设计图纸中所有构件的尺寸和位置进行整合和规划设计，建立一套高层建筑信息模型，将高层建筑结构信息、高层建筑构件信息、施工设备信息以及施工现场管理信息数据整合到BIM模型中，在施工前对高层装配式建筑混凝土结构、钢结构及框架结构各种类型的建筑结构进行碰撞检查，检查工具发现项目中图元之间的冲突，若图元无冲突建立三维模型，若存在冲突根据提示冲突类型进行图元调整，重新构建冲突图元模型再次校验直至通过碰撞检查。
[0016]作为本专利技术所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法的一种优选方案，其中，所述实时可视化交互包括：
[0017]根据通过碰撞检查后建立的三维模型对高层装配式建筑施工现场进行实时可视化管理；
[0018]所述可视化管理包括对高层建筑施工现场进行模拟施工、建立三维模型，在施工过程中及时发现安全隐患并发出警报，建立实时通讯网络，管理人员通过三维虚拟场景中的信息对现场作业人员进行远程指挥。
[0019]作为本专利技术所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法的一种优选方案，其中，所述安全管理包括：
[0020]通过建立三维模型对施工过程中所有涉及的建筑施工材料、人员、工作设备、建设环境因素进行全面控制安全管理；
[0021]所述安全管理包括当高层建筑工程的准备阶段，按照图纸及施工标准对材料、设备进行优化选择；
[0022]当高层装配式建筑施工过程中，对人员进行安全管理，对人员的身份信息、技术水平信息进行记录，并将其导入到三维模型中；
[0023]当高层建筑施工过程中，对工程进行可视化管理，同时利用BIM技术对机械设备、施工方案进行模拟，确定最优施工方案；
[0024]当高层建筑工程完工后，将所有的信息进行汇总，形成完整的数据库，通过建立三维模型实现高层装配式建筑的施工安全管理。
[0025]作为本专利技术所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法的一种优选方案，其中，所述虚拟漫游包括：
[0026]通过建立三维模型对现场环境进行模拟分析和虚拟漫游，对施工现场进行多角度、多方位的巡视，及时发现施工过程中存在的安全隐患，通过VR系统对隐患进行模拟分析；
[0027]将建立的三维模型导入到VR系统中，进行虚拟漫游，通过VR系统进行施工现场虚拟漫游，对施工现场进行多角度、多方位的查看，发现并处理施工现场中所存在的安全问
题，并通过VR系统对现场进行三维建模，并对其进行优化，通过虚拟现实技术与BIM模型结合，对高层建筑施工过程中的危险源以及对影响施工安全的因素进行罗列，根据三维建模对风险因素评分，根据风险因素评分构建评估模型，根据评价指标权重进行风险评估，所述风险因素包括人员素质、组织完整性、施工管理、临时结构、施工材料、材料设备、机械故障、地质条件、气候环境、自然灾害、设计合理性、工艺成熟度。
[0028]作为本专利技术所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法的一种优选方案，其中，所述评估模型表示为；
[0029][0030][0031][0032]其中，Ex
j
表示获得第j个指标的期望值，En
j
表示获得第j个指标的熵值，ω
j
表示求解第j个评价指标权重，i＝1，2，
…
，m；j＝1，2，
…
，n；
[0033]当权重指标ω
j
＞0.4时判断为一级风险，当0.25≤ω
j
≤0.4时判断为二级风险，当0.1≤ω
j
＜0.25时判断为三级风险，当ω
j
＜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于，包括：建立高层装配式施工现场自动化碰撞检查流程；根据高层装配式建筑施工现场实施实时可视化交互；对材料、人员、设备、环境因素安全管理；进行高层装配式建筑BIM模型施工现场的虚拟漫游；实现高层装配式建筑施工安全风险预控。2.如权利要求1所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于：所述碰撞检查流程包括：对高层建筑施工现场进行规划设计，将设计图纸中所有构件的尺寸和位置进行整合和规划设计，建立一套高层建筑信息模型，将高层建筑结构信息、高层建筑构件信息、施工设备信息以及施工现场管理信息数据整合到BIM模型中，在施工前对高层装配式建筑混凝土结构、钢结构及框架结构各种类型的建筑结构进行碰撞检查，检查工具发现项目中图元之间的冲突，若图元无冲突建立三维模型，若存在冲突根据提示冲突类型进行图元调整，重新构建冲突图元模型再次校验直至通过碰撞检查。3.如权利要求1或2所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于，所述实时可视化交互包括：根据通过碰撞检查后建立的三维模型对高层装配式建筑施工现场进行实时可视化管理；所述可视化管理包括对高层建筑施工现场进行模拟施工、建立三维模型，在施工过程中及时发现安全隐患并发出警报，建立实时通讯网络，管理人员通过三维虚拟场景中的信息对现场作业人员进行远程指挥。4.如权利要求3所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于，所述安全管理包括：通过建立三维模型对施工过程中所有涉及的建筑施工材料、人员、工作设备、建设环境因素进行全面控制安全管理；所述安全管理包括当高层建筑工程的准备阶段，按照图纸及施工标准对材料、设备进行优化选择；当高层装配式建筑施工过程中，对人员进行安全管理，对人员的身份信息、技术水平信息进行记录，并将其导入到三维模型中；当高层建筑施工过程中，对工程进行可视化管理，同时利用BIM技术对机械设备、施工方案进行模拟，确定最优施工方案；当高层建筑工程完工后，将所有的信息进行汇总，形成完整的数据库，通过建立三维模型实现高层装配式建筑的施工安全管理。5.如权利要求4所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于，所述虚拟漫游包括：通过建立三维模型对现场环境进行模拟分析和虚拟漫游，对施工现场进行多角度、多方位的巡视，及时发现施工过程中存在的安全隐患，通过VR系统对隐患进行模拟分析；将建立的三维模型导入到VR系统中，进行虚拟漫游，通过VR系统进行施工现场虚拟漫游，对施工现场进行多角度、多方位的查看，发现并处理施工现场中所存在的安全问题，并
通过VR系统对现场进行三维建模，并对其进行优化，通过虚拟现实技术与BIM模型结合，对高层建筑施工过程中的危险源以及对影响施工安全的因素进行罗列，根据三维建模对风险因素评分，根据风险因素评分构建评估模型，根据评价指标权重进行风险评估，所述风险因素包括人员素质、组织完整性、施工管理、临时结构、施工材料、材料设备、机械故障、地质条件、气候环境、自然灾害、设计合理性、工艺成熟度。6.如权利要求5所述的基于BIM技术的高层装配式建筑施工安全控制方法，其特征在于，所述评估模型表示为；于，所述评估模型表示为；于，所述评估模型表示为；其中，Ex
j
表示获得第j个指标的期望值，En
j
表示获得第j个指标的熵值，ω
j
表示求解第j个评价指标权重，i＝1，2，
…
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张垚，陈家骏，肖鹏，康爱红，吴正光，郭翔宇，赵瑜隆，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：