面向设计过程的装配式建筑施工安全风险控制研究

【摘要】：当前中国正大力推广装配式建筑,伴随着装配式建筑在市场中的比例越来越大,建设过程中的许多问题也暴露出来,装配式建筑的施工安全问题成为其中必须要深入研究的课题之一,如何又好又快地推广装配式建筑成为当今社会关注的焦点。但是目前对于施工安全风险的控制大多停留在施工阶段,工程实践中鲜有在设计阶段就开始考虑施工安全风险,进行有针对性的安全防护设计,造成施工安全问题控制不够及时,施工安全事故经常发生。在此背景下,本文以推广比例最高的装配式混凝土建筑为对象,面向装配式建筑设计过程,探究在设计阶段规避装配式建筑施工安全风险的可能性和实现方法。首先,本文通过对比装配式建筑与传统现浇建筑的建造过程,对装配式建筑设计和施工过程的概念进行拓展延伸。与传统现浇建筑相比,在装配式建筑设计过程考虑了专项设计方案,在装配式建筑施工过程考虑了预制构件工厂生产和物流运输环节。并结合制造业产品设计-制造-装配的关系以及制造业中广泛使用的设计理念:面向产品生命周期的设计(DFX),探讨了装配式建筑设计-施工的关联性,以及DFX设计理念尤其是面向安全的设计(DFS)在装配式建筑中的应用。其次,本文通过对文献资料梳理,总结了装配式建筑施工安全风险识别清单,在此基础上,通过问卷调查收集数据,采用结构方程模型对清单中的风险源进行关键影响因素分析,得出对装配式建筑施工各阶段影响较大的风险及对总体施工过程影响较大的风险。再次,本文构建了装配式建筑施工安全设计控制模式,通过文献识别法编制了装配式建筑施工安全设计控制措施指南,集成清单和指南的内容构建了风险数据库,并通过SQL语句实现了对库内关键信息的一键查询。最后,结合BIM技术,本文以安装吊环为例,在Navisworks软件中将构件模型与数据库信息关联,实现了数据库信息在BIM模型中自动显示。基于Revit软件,用C#语句在Visual Studio 2017平台进行二次开发,完成了面向设计人员的安全设计工具箱的程序设计,能够在Revit中自动布设参数化的吊环、吊具和临时支撑,并结合模拟场景,利用安全设计工具箱探索了装配式建筑施工安全设计的实现。本文对安全设计、装配式建筑施工安全领域的研究具有理论和实践的价值,在安全设计理论方面,本文结合装配式建筑特点,对传统设计理念进行了延伸,包括了专项方案设计,并以装配式建筑为载体,基于BIM技术开发了面向设计人员的安全设计工具箱,探索了安全设计的实践过程;在装配式建筑施工安全管理方面,本文编制了施工安全风险源清单,施工安全设计控制措施指南,对当前装配式建筑施工安全管理具有较强的实践意义。