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研究生: 李維哲
Li, Wei-Che
論文名稱: 以BIM為基礎之塔吊爬升危害辨識輔助系統
The BIM-based Hazard Identification Assistance System for Tower Crane Climbing Operation
指導教授: 潘南飛
Pan, Nang-Fei
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: 建築資訊模型塔吊作業危害辨識IDEF0
外文關鍵詞: Building Information Model, Tower Crane Operation, Hazard Identification, IDEF0
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  • 施工安全一直是工程管理中重要議題,雖然目前已有制訂施工安全相關的法規,但對於不同的作業類型的標準與規範內容不夠精細,難以滿足作業標準程序、危害辨識與安全分析的執行,且現行工程安全管理僅利用2D圖說與紙本工程文件,往往流於專案資訊交付的形式,難以提升安全法規的落實,導致安全管理成效不彰。
    建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)技術發展漸趨成熟,能夠以3D模型為基礎的方式,提供業主、承包商及施工廠商等專案參與者資訊交流平台,進行規劃、協調並整合專案資訊。過去研究已有利用BIM技術執行施工安全管理,如以BIM元件的屬性資料執行4D動畫展示、軟硬衝突檢測等,但未考慮作業項目與物件的動線對於施工安全的交互影響,也缺乏BIM模型對於施工安全標準的建立。
    因此本研究以塔吊爬升作業為例,建構以BIM為基礎之塔吊爬升危害辨識輔助系統,藉由BIM所提供的資訊,確立塔式起重機爬升作業危害辨識之資訊需求與管理架構。利用IDEF0分析方法解析建築資訊模型與危害辨識的相關資訊需求,並從中建構以BIM技術執行危害辨識的資訊整合架構,針對BIM與安全法規、危害辨識整合流程,建立4D動畫展示之升作業危害辨識模式,再以此架構產出專業施工廠商執行辨識潛在危害時所需有效資訊,並且作為安全教育之訓練工具,提高作業危害的意識,達到預防危害發生之成效。

    Hazard identification plays an important role in the construction safety management. Regarding to different work standards and specifications, the regulations which related to the construction safety at present are doubtful and unsatisfied with the safety operation standard. It would not only be difficult to improve the implementation of safety regulations if the current safety management only delivered in 2D CAD or construction documents, but also become a formality and inefficient safety management.
    As the technology of Building Information Modeling (BIM) become mature based on 3D models, they can provide stakeholders to plan, coordinate and integrate data in an information exchange platform. Although BIM technology has been used to implement the construction safety management, such as the 4D animation displayed with BIM component, or the conflict detection between software and hardware. It does not take into account the interaction of construction operations and routes; and also the lack of establishment of construction safety standard.
    Therefore, this research is aim to build a BIM-based hazard identification assistance system for tower crane climbing operation. This research is expected to (1) analyze the models and the information of hazard identification by means of IDEF0, (2) establish a hazard identification assistance system based on the BIM technology, (3) build 4D animation to display the hazard identification assistance system (4) bring out an effective information for contractors to identify the potential dangerous, (5) increase a sense of danger to prevent the damage happened.

    摘要 I Abstract II 誌謝 VI 目錄 VII 表目錄 X 圖目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究範圍 4 1.4 研究流程 5 1.5 研究內容與架構 7 第二章 文獻回顧 8 2.1 塔式起重機 8 2.1.1 塔吊爬升作業 9 2.1.2 職業災害案例 9 2.2 施工安全管理 12 2.2.1 施工動線 12 2.2.2安全危害辨識 13 2.3 Building Information Modeling (BIM) 14 2.3.1 BIM發展現況 15 2.3.2 BIM應用於施工安全管理 16 2.4 小結 17 第三章 研究方法 18 3.1 BIM建模工具 18 3.2 IDEF0分析方法 19 3.3 Autodesk Navisworks專案整合工具 21 3.4 小結 22 第四章 BIM-based塔吊爬升危害辨識 23 4.1 資訊需求分析 23 4.1.1 建築資訊模型資訊需求 23 4.1.2 塔吊爬升規則 25 4.2 工作安全分析 28 4.2.1 塔吊標準作業程序 28 4.2.2 爬升作業潛在危害 32 4.2.3 安全檢核 36 4.3 小結 39 第五章 案例驗證 40 5.1 研究案例 40 5.1.1 案例背景 40 5.1.2 案例BIM模型 41 5.2 塔吊爬升危害辨識實作 42 5.2.1 動畫展示 42 5.2.2危害衝突檢測 51 5.2.3 安全分析 56 5.3 小結 58 第六章 結論與建議 59 6.1 結論 59 6.2 未來研究與方向 61 參考文獻 62

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