A technológia rohamos fejlődésével számos új módszertan és eljárás jelenik meg az építőiparban felmerülő különböző problémák megoldására. A BIM Skills Lab kutatócsoport a magasból történő leesés miatt bekövetkezett munkabalesetek megelőzésével kapcsolatban egy merőben új megközelítéssel állt elő, ami ötvözi a virtuális valóság technológiát a zuhanásbiztonsági védőeszközök alkalmazásával.
A BIM SKILLS LAB KUTATÓCSOPORT
A Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Kar BIM Skills Lab kutatócsoportjának egyik kiemelt kutatási területe a BIM (Building Information Modelling – építményinformációs modellezés) magyarországi építőiparba történő integrálási lehetőségeinek vizsgálata, részben a már létező gyakorlati alkalmazások feltérképezésével és továbbfejlesztésével, részben új oktatási módszertanok és képzések kialakításával. Emellett cél az olyan – nemzetközi szinten is újdonságnak számító – innovatív BIM felhasználási lehetőségek kidolgozása, mint például az építéshelyszíni káros élettani hatások csökkentése építményinformációs modellek, algoritmussal támogatott mérnöki folyamatok, illetve AR/VR (Augmented Reality – kiterjesztett valóság/Virtual Reality – virtuális valóság) technológiák együttes alkalmazásának segítségével. Ezzel párhuzamosan olyan innovatív, ipari igényeket kielégítő megoldások fejlesztése is zajlik, amelyek segítségével az építőipari tervezési és kivitelezési munkafolyamatok jobb minőségben, gyorsabban és biztonságosabban tudnak megvalósulni. A kutatócsoport tagjai kimagasló tapasztalattal rendelkeznek nagyberuházások BIM alapú tervezésében és kivitelezés-támogatásában, míg a kutatásokba bevont K+F+I partnerek minden esetben az általuk képviselt szakterület legjelentősebb szereplői. Az egyik kiemelt fejlesztési fókuszterület az építéshelyi munkabalesetek megelőzéséhez használható AR/VR alkalmazások fejlesztése.
A KUTATÁS-FEJLESZTÉS ELŐZMÉNYEI
Az építőipari munkabalesetek számának csökkentésére irányuló kutatás első lépéseként megvizsgáltuk a magyarországi munkabalesetekről rendelkezésre álló statisztikai adatokat, szűkített fókusszal az építőipari munkabalesetekre. Ennek eredményeként kimutattuk, hogy 2001 és 2020 között a magyarországi munkabalesetek több mint 5%-a az építőiparban következett be. Ezen felül az is megállapítható, hogy 2014 és 2018 között a „balesetet kiváltó különleges események” közül a „személy esése – alacsonyabban lévő szintre” fordult elő a legnagyobb számban, amely az építőiparban bekövetkezett munkabalesetek számának átlagosan 17%-a [1]. Ez a szám is jól mutatja, hogy kiemelten fontosak a munkabalesetek számának csökkentésére és a zuhanásbiztonság növelésére irányuló törekvések, amit elősegíthet a korszerű technológiák alkalmazása. A BIM Skills Lab kutatócsoport K+F+I partnerével a GAZEK Zuhanásbiztonsággal együttműködve megkezdte annak vizsgálatát, hogy az építőiparban eddig jellemzően a tervezés, kivitelezés és üzemeltetés során használt VR technológia miként alkalmazható a fent említett célok elérésére.
VR ÉS ZUHANÁSBIZTONSÁG
Megkezdődött egy alkalmazás-és eszközfejlesztés, melynek fő célja egy olyan komplex rendszer létrehozása, melynek segítségével a felhasználók átélhetik a nagy magasságban történő munkavégzés körülményeit, ami felhívja a figyelmüket annak veszélyeire és a védőeszközök használatának fontosságára. A fejlesztés részeként elkészült egy virtuális környezet, amelyben a felhasználók egy szűk térből indulva, egy pallón keresztül „kisétálhatnak” a 37 emelet magas építési állványzat tetejére (1. kép). Ezáltal megtapasztalhatják azt, milyen félelemérzetet okozhat a számukra idegen környezet és a szokatlan magasság. Továbbá a veszélyérzet fokozására különböző hanghatások és olyan interaktív elemek is beépítésre kerültek az alkalmazásba, mint például az állványzat összedőlése egy óvatlan mozdulat következtében (2. kép).
A fejlesztés másik része egy a fizikai térben megépített pályából áll (3. kép), ahol azt lehet vizsgálni, miként befolyásolhatja a veszélyérzetet a virtuális térben látott elemek fizikai érzékelése, és ez mennyiben járul hozzá a valósághű felhasználói élményhez. A pálya részét képezi a virtuális térben lévő palló azonos mérettel és pozícióval rendelkező pontos mása, amelynek a szélét és mozgását érzékelik a felhasználók, ezáltal még valósághűbbé téve a virtuális térben látottakat. A pálya másik fő komponensét zuhanásbiztonsági védőeszközök rendszere alkotja, ami a felhasználóra rögzített testhevederből, egy zuhanásgátlóból és a felhasználó feje felett kifeszített kötélpályából áll. Ez egyrészt növelheti a biztonságérzetet, másrészt védi a felhasználót az esetleges botlástól vagy eséstől a rendszer használata közben. A pálya úgy lett kialakítva, hogy szükség esetén mobilan a kívánt helyre telepíthető legyen (4. kép), így helyszíntől függetlenül, megfelelő tér rendelkezésre állása esetén üzemeltethető.
A kutatás első fázisának fő célja annak vizsgálata volt, hogy a két technológia összekapcsolása beváltja-e a hozzá fűzött reményeket, tehát első lépésként alkalmas-e preventív célokra. A 2022-ben megrendezett Pollack Expo szakmai kiállításon és konferencián, valamint a „Pécsi Érték Kiállítás az innováció nevében” elnevezésű rendezvényen bemutattuk a fejlesztés első verzióját, amit több mint 400 érdeklődő próbált ki. A visszajelzések egyértelműen pozitívak voltak, általánosságban elmondható, hogy a nagy magasság látványa fokozott félelemérzetet váltott ki a felhasználókból, de ezzel párhuzamosan a zuhanásgátló eszközök viselése a biztonságérzetet erősítette. Az elmondottak alapján a rendszer kipróbálói egyértelműen belátták a magasban végzett munka veszélyességét és a védőeszközök alkalmazásának fontosságát. Néhány felhasználó esetén annyira meghatározó volt az élmény, hogy valóban a zuhanásgátló mentette meg őket az eleséstől.
A kutatás folytatásaként a tervek között szerepel annak vizsgálata, hogy a megoldás miként építhető be az oktatásba általános és speciális képzési céloknak megfelelően, továbbá vizsgálni fogjuk annak a lehetőségét is, hogy egy valós épület vagy építési projekt esetén a megoldás miként kapcsolható össze a BIM módszertannal. Ezen felül cél egy olyan eljárás kidolgozása is, amelynek segítségével virtuális környezetben kezelhetővé válnak egy konkrét építési projekthez megtervezett zuhanásbiztonsági eszközök és rendszerek, ezáltal a felhasználók biztonságos környezetben tudják begyakorolni azokat a mozzanatokat, amelyek akár egyes esetekben az életüket is megmenthetik.
Köszönetnyilvánítás: A kutatás a Pécsi Tudományegyetem, Tématerületi Kiválósági Program 2020 (2020-4.1.1-TKP2020), Biomedical Engineering Projekt keretén belül valósult meg.
_____________________________________________________________________________
Forrás
[1] N. Bakai és mtsai., „Az építőipari munkabalesetek megelőzésére és csökkentésére irányuló beavatkozási területek – statisztikai adatelemzéssel történő – meghatározása”, Magyar Építőipar, 2021. 03–04.