建筑安全设计风险评价与可视化方案研究及应用

摘要

建筑行业是我国的重要支柱产业之一，建筑行业安全事故的频发给人民的生命财产安全带来了严重的威胁，同时也对传统的建筑设计方法带来了新的挑战，怎样有效改善这一状况成为我们当前必须要解决的问题。正是由于许多安全问题在建筑项目的设计阶段就已经产生，而最有效的解决方法是从设计源头进行预防并且消除安全隐患，从而避免施工阶段安全事故的发生。本文则正是研究基于建筑安全设计的施工安全专项方案可视化的方法与应用，通过应用BIM技术，研究如何在施工安全专项方案可视化中运用BIM技术，并且考虑安全因素，探索BIM技术在建筑设计阶段保障安全中应用的理论及实践。
　　本研究分析了建筑设计与施工安全的相关性，以函调和实地访谈等方式调研了国内20多家建筑施工单位和设计单位。在调查研究的基础上，构建了建筑设计对施工安全影响的危险有害因素评价模式，分析归纳了建筑设计对施工过程中存在的四大类危险有害因素的影响，给出了相应危险因素可能导致的安全事故，并且提出了设计阶段可采取的建筑安全设计建议。然后结合层次分析法对建筑设计对施工安全的危险有害因素的影响进行进一步的分析评价，得到了各因素对施工安全的影响程度排序，明确了影响最大的几个危险有害因素，为建筑设计中减少和避免出现影响施工安全的设计缺陷提供必要的科学依据。提出了把BIM技术应用于施工安全专项方案可视化中的方法，并且研究了BIM技术在施工安全专项方案可视化的具体应用。最后通过结合项目案例和已辨识出各专项工程中的危险因素，通过BIM3D建模、4D虚拟施工等方式，对危险性较大的专项工程进行动态施工模拟，对项目实际施工过程中可能出现的危险因素采取控制措施，并对项目的关键环节及关键位置的安全信息和对应的构件进行链接，确保每一步操作的安全信息能实时、精确地与管理人员和现场作业施工人员进行沟通，从而达到控制安全风险、减少和避免安全事故发生的目的。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3研究内容与方法

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方法

第二章 建筑安全设计体系及评价分析

2.1 建筑安全设计体系构成

2.2 建筑设计对施工安全的影响分析与评价

2.2.1 建筑设计对施工安全的影响因素评价模式的建立

2.2.2 建筑设计对施工安全的影响因素辨识

2.2.3 与设计相关危险因素统计

2.3 建筑设计风险指标体系及评价

2.3.1 风险评价指标体系的构建

2.3.2 构造判断矩阵，进行层次单排序

2.3.3 层次总排序

第三章 基于BIM的施工安全方案可视化研究

3.1 基于BIM技术的虚拟施工

3.1.1 BIM的概念及特点

3.1.2 BIM虚拟施工技术

3.2 基于BIM技术的施工安全专项方案可视化

3.2.1 基于BIM的动态施工模拟

3.2.2 基于建筑安全设计的施工安全专项方案可视化

3.2.3 土方工程安全专项方案可视化

3.2.4 脚手架安全专项方案可视化

3.2.5 起重吊装安全专项方案可视化

3.2.6 临边、洞口安全防护可视化

第四章 基于BIM的施工安全方案可视化应用实例

4.1 项目背景

4.2 基于BIM的施工安全专项方案应用

4.2.1 三维模型的建立

4.2.2 施工进度模拟

4.2.3 脚手架施工模拟

4.2.4 临边洞口安全防护

4.2.6 钢筋梁柱节点设计优化

第五章 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢