[發明專利]一種基于BIM技術的大型鋼結構建筑施工安全管理方法

在審

• 申請號: 202110340287.2
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112906248A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張立佳;劉軍濤;陳桂森;楊海濱;王建偉;王昊鵬;姜兆恒;姜鑫;丁一凡;趙博生
• 申請（專利權）人: 中鐵建工集團有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06Q10/04;G06Q50/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 陳月婷

本發明公開了一種基于BIM技術的大型鋼結構建筑施工安全管理方法，包括鋼結構深化設計、鋼結構預拼裝模擬、安全風險預判與排除、施工方案優化、鋼結構構件工業化生產以及信息化施工過程協同安全管理等六個步驟，從設計深化階段開始應用BIM技術進行安全問題的提前預測和修正，基于BIM技術結合物聯網、智能算法、智慧監控、智能監測、互聯網等信息化技術，聯合模塊，聯合現場的智能設備、移動設備、施工機器人、智能監控等設備操控系統，通過搭建整體智慧施工管理平臺，實現疫情安全信息化管控、施工墜落風險管理、鋼結構吊裝安全管理等功能模塊，以信息化的手段對大型鋼結構現場施工的安全進行管理，提高安全管理的效率與質量，滿足疫情的安全需求。

技術領域

本發明涉及建筑信息技術領域，特別涉及基于BIM與人工智能技術的大型鋼結構建筑施工安全管理方法。

背景技術

隨著作為傳統行業龍頭的建筑行業信息化與工業化的轉型，大型鋼結構建筑與信息技術的融合受到社會各界的廣泛關注。除大型鋼結構建筑建設質量外，建設安全也是工程中的重點問題。傳統鋼結構施工中，一方面常因構件間的連接質量而導致體系倒塌，造成施工安全意外，另一方面由于施工人員的安全意識低下，施工前的安全教育難以達到預計效果，因此造成安全事故頻發，更加加重了施工安全管理任務的壓力，傳統缺乏信息化的安全管理模式難以滿足當下的安全管理需求。

隨著信息技術的發展，BIM技術以其優秀的可視化與協同化、信息化的特點，可以與物聯網、互聯網、云計算、人工智能等多種新技術進行融合，作為大型鋼結構建筑安全管理與信息化手段結合的橋梁，實現鋼結構建筑施工安全智慧管理，有效提高安全管理的質量與效率，有效抵抗疫情影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于BIM與人工智能技術的大型鋼結構建筑施工安全管理方法，能夠實現BIM技術進行得施工方案優化與仿真模擬以及信息化施工過程協同安全管理，使得鋼結構建筑施工的安全管理更加高效，減少疫情等突發事件的影響。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種基于BIM技術的大型鋼結構建筑施工安全管理方法，具體包括以下步驟：

1)鋼結構深化設計：按照施工需求，利用BIM技術對鋼結構部分進行深化設計，包括受力核算和預制鋼構件深化，并在各專業模型整合后，使用BIM技術進行碰撞檢驗，排除與結構、機電管線的碰撞問題；

2)鋼結構預拼裝模擬：對基本修正的鋼結構BIM模型進行鋼結構預拼裝模擬，檢查鋼結構拼裝中的錯誤，保證鋼結構拼裝的安全性，首先對鋼結構安裝的重要復雜節點進行進一步建模與深化，考慮吊裝、環境、其他結構等影響因素，建模完成后，導入模擬軟件對整個過程進行模擬，檢驗安裝細節以及合理性；

3)安全風險預判與排除：結合BIM模型與智能算法，導入安全因素，對安全風險進行評估，評估完成后對可避免風險進行排除，對不可避免風險提前制定優化措施以及應急方案等，減小事故發生概率與損失；

4)施工方案優化：依靠BIM技術添加現實條件，綜合考慮各方面因素，對擬定的多個施工方案分別進行模擬，遴選最優方案，增加方案的合理性，對方案中的不足進行優化與改進；

5)鋼結構構件工業化生產：深化完成后，自動生成高精細度的預制鋼構件BIM模型以及工程量等數據，發送或導入至工廠，直接進行加工，減少人力參與，減少人為失誤，保證構件生產的準確性和標準化程度；

6)信息化施工過程協同安全管理：本步驟為一系列基于BIM技術的智慧現場施工管理，包括疫情安全信息化管控、施工墜落風險管理、鋼結構吊裝安全管理、基于BIM的消防疏散以及鋼結構施工智能安全監測等內容，結合物聯網、智能算法、智慧監控、智能監測、互聯網等信息化技術，搭建整體智慧施工管理平臺，形成各管理模塊，對現場施工安全問題進行管理。

作為一種優選方案，所述步驟1)中深化設計需要對結構受力進行校核，添加施工因素，對鋼結構進行細化，提高其精細化程度。