3D/4D BIM-Based Hazard Identification, Safety Regulations and Safety Monitoring of Construction Projects in Pre-construction and Construction Phases

Abstract

Research studies indicate that construction industry is known as one of the most hazardous working around the world. Fatalities and injuries are the sad reality in construction industry and occur on construction site every day. In comparison with different industries, the risk of fatality or injury at work in construction sector is significantly greater than in others. They happen due to lack of safety planning, traditional methods and failure to follow the construction safety rules and regulations during a construction process. In the recent years variety of approaches like Building Information Modeling (BIM) and innovation technologies such as Sensors, Global Position System (GPS), Ultra-Wide band (UWB), Game Technology, Laser Scan, Unmanned Aerial Vehicle (UAS) etc. have been developed to achieve benefits in design-for-safety or safety performance and improve construction safety. A large number of researchers attempt to integrate innovative technologies with safety as an efficient solution to prevent construction fatalities accidents and enhance health and safety in construction industry. The applications of BIM in construction are growing rapidly. The utilization of BIM and visualizations tools can result in promoted safety performance by allowing design team members and managers to visually assess work environment situations and detect hazards situations. By using 3D/4D models, the project team members can communicate more effectively during a safety plan. This study present a framework for Construction Project Progress Safety Monitoring. The framework consists of five stages. During the design stage, this system with the help of 3D software and BIM is capable of identifying potential hazards. In other words, the system make use of the gleaned information to prevent the likely hazards. In control phase, the Unmanned Aerial System (UAS) gives possibility of these rule’s monitoring and control. The study indicates that integration of 3D BIM-based models and UAS technology have the potential to improve the identification, implementation and monitoring of field safety and increase the construction projects stakeholders’ safety. In conclusion, this thesis aims to increase health and safety in construction by integrating BIM and innovative technologies from design to implementation. Also this study attempts to prevent accidents before happening to decrease rate of fatalities and injuries in the construction sector. Keywords: Building Information Modeling, Unmanned Aerial System, hazard identification, safety regulation, safety monitoring

ÖZ : Araştırmalar, inşaat sektöründe yapılan işlerin dünyada en tehlikeli işlerden biri olarak kabul edildiğini göstermektedir. Ölümler ve yaralanmalar inşaat sektörünün üzücü gerçekleridir ve her gün şantiyelerde bu tür olaylar meydana gelmektedir. Değişik sektörler ile karşılaştırıldığında, inşaat sektöründe ölüm riski ya da yaralanma riski diğerlerine göre önemli ölçüde daha fazladır. Tüm bu kazalar, güvenlik planlaması eksikliği, geleneksel yöntemler ve yapım süresince güvenlik kuralları ve düzenlemelerine uyulmaması nedeniyle gerçekleşmektedir. Son yıllarda, Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) gibi değişik yaklaşımlar ve Kablosuz Sensörler, Küresel Konumlama Sistemi (KKS), Ultra-Geniş Bant (UGB), Oyun Teknolojisi, Lazer Tarayıcı (LT) ve İnsansız Hava Sistemi (İHS) v.b inovasyon teknolojileri tasarım-için-güvenlik veya güvenlik performans yararları elde etmek ve inşaat güvenliğini artırmak için geliştirilmiştir. Birçok sayıda araştırmacı, inşaatlardaki ölümlü kazaları önlemek ve inşaat sektöründe sağlık ve güvenliği artırmak için etkili bir çözüm olarak güvenlik ile inovatif teknolojileri entegre etmeye çalışmaktadır. Yapımda YBM uygulamaları hızla artmaktadır. YBM ve görsel araçların kullanımı çalışma ortamı durumları değerlendirme ve tehlikeli durumları tespit etmede tasarım ekibi üyeleri ve yöneticilerine olanak vererek artırılmış güvenlik performansını sağlayabilir. 3B / 4B modelleri kullanarak, proje ekip üyeleri güvenlik planı süresince daha etkili iletişim kurabilirler. Bu çalışma İnşaat Proje İlerleme Güvenliğinin İzlenmesi için bir çerçeve sunmaktadır. Çerçeve beş aşamadan oluşmaktadır. Tasarım aşamasında, bu sistem 3B yazılım ve YBM yardımı ile potansiyel tehlikeleri belirleme yeteneğine sahiptir. Diğer bir deyişle, sistem olası tehlikeleri önlemek için toplanan bilgileri kullanır. Kontrol aşamasında, İnsansız Hava Sistemi (İHS) bu kuralları izleme ve kontrol imkanı verir. Çalışma, 3B YBM tabanlı modeller ve İHS teknolojisinin entegrasyonu saha güvenliğinin belirlenmesi, uygulanması ve izlenmesini geliştirmek ve inşaat projelerindeki paydaşların güvenliğini artırmak için potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, bu tez tasarımdan uygulama aşamasına kadar YBM ve inovasyon teknolojilerini entegre ederek inşaat sağlığı ve güvenliğini artırmayı hedeflemektedir. Ayrıca bu çalışma, inşaat sektöründe gerçekleşen kazaları önlemek, ölüm ve yaralanma oranını azaltmak için girişimde bulunmaktadır. Anahtar kelimeler: Yapı Bilgi Modellemesi, İnsansız Hava Sistemi, tehlike tanımlama, güvenlik düzenlemeleri, güvenlik izleme