装配式建筑施工安全风险智能诊断方法及应用研究

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为应对建筑业高耗能、高污染的特性,近年来,我国政府大力发展装配式建筑,推进产业转型升级。与传统现浇建筑相比,装配式建筑具有建造速度快、现场湿作业少、人力成本低、节能环保、缩短工期等优点。然而,由于建造方式的不同,装配式建筑施工中大型预制构件数量多、体积大、质量重,人机交互频繁,极易引发严重的安全事故。以往的工程实践表明,在设计阶段进行安全风险管理可有效减少装配式建筑施工安全事故的发生。传统的安全风险管理虽然也强调前期管理、标本兼治,但仍存在对风险识别不细致、风险量化不彻底等问题。此外,面对大量施工安全管理内容,仅依靠经验丰富的工程技术人员进行安全风险管理已无法满足相关需求,传统的安全风险管理方式亟待改进和提高。在此背景下,本文以装配式建筑为研究对象,以面向职业的装配式建筑施工安全风险识别、量化、智能诊断为研究重点,探究在设计阶段降低配式建筑施工安全风险的方法。首先,结合装配式建筑施工特点,对装配式建筑的概念、施工流程进行梳理,从装配式建筑职业和施工阶段的角度出发考虑,运用文献分析法和问卷调查法对装配式建筑施工安全进行面向职业的风险识别,最终构建了12项涵盖施工阶段、装配式建筑职业、风险因素、风险因素描述等内容的风险因素识别清单。其次,提出了基于LEC的装配式建筑施工安全风险量化方法。本文运用问卷调查法获得了特定职业发生事故的频率与严重度初始参数,引入云模型与蒙特卡罗方法,通过原始云分析,在参数获取后进行还原云计算,将还原云滴的频率指标与严重度指标进行合成,得出了相对伤亡频率指数(RCFI)与相对伤亡严重度指数(RCCI)。再次,建立了基于BIM的装配式建筑施工安全风险智能诊断模型。将装配式建筑施工安全风险数据库划分为伤亡数据表、施工规划数据表、Revit数据表、风险因素管控要点表,对其进行了结构设计、内容设计、查询设计,并利用SQL Server 2016数据库存储、更新数据,设计了基于SQL Server的装配式建筑施工安全风险数据库。同时,借助建模工具Revit 2019和开发平台Visual Studio 2019,结合BIM二次开发技术与C#编程技术设计特定数据信息提取功能及实现算法,设计了风险数据库管理、风险智能量化、风险因素管控要点三大功能模块。完成了安全风险智能诊断工具箱的开发,实现了在Revit中载入、更新风险数据库与安全风险智能诊断功能,帮助建筑师与结构设计师进行方案比选,识别高风险职业。最后,结合实例对开发的安全风险智能诊断工具箱进行了论证。从创建BIM模型、手动计算、风险智能诊断等方面对方案的实施进行详细的介绍,验证了安全风险智能诊断工具箱的良好工程应用价值。
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