建筑工程高空作業(yè)安全預(yù)警與管理探討

張謙 曹立軍

摘要：本文闡述了建筑工程高空作業(yè)的基本特點，同時對建筑工程高空作業(yè)中的危險區(qū)域安全預(yù)警、人員安全預(yù)警進行分析，最后對建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)的構(gòu)建進行研究。

關(guān)鍵詞：高空作業(yè);建筑工程;安全預(yù)警

建筑行業(yè)屬于勞動密集型企業(yè)，也是僅次于煤礦產(chǎn)業(yè)的高危行業(yè)，在實際施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)高處墜落、物體打擊等安全事故。如何有效降低施工事故發(fā)生率是建筑行業(yè)亟需解決的重點問題。

1.建筑工程高空作業(yè)的特點

①風(fēng)險系數(shù)高。高空作業(yè)是導(dǎo)致建筑工程施工安全事故主要的原因之一。在進行高空作業(yè)的過程中，由于人或物體的質(zhì)量較大，一旦出現(xiàn)高空墜落或物體打擊的情況，則極可能造成嚴重的人員傷亡與經(jīng)濟損失，且具有非常高的死亡率;②危險部位多。建筑工程高空作業(yè)涉及到很多工序和階段，從近年來建筑工程高空作業(yè)事故分析可以看出，高空作業(yè)危險部位數(shù)量較多，例如腳手架作業(yè)臺、施工塔吊、樓梯口、吊籃、升降口臨邊等;③施工任務(wù)重。建筑工程項目施工過程中，由于高空作業(yè)設(shè)計面較廣，因此導(dǎo)致實際施工任務(wù)十分繁重。經(jīng)權(quán)威研究數(shù)據(jù)顯示，建筑工程高空作業(yè)占整個施工任務(wù)量的近90%，外墻涂飾、主體結(jié)構(gòu)建設(shè)、屋面建設(shè)、深基坑工程等都屬于高空作業(yè)的范疇;④施工難度大。建筑工程高空作業(yè)不僅涉及到位置轉(zhuǎn)換頻繁、交叉作業(yè)，并且還經(jīng)常出現(xiàn)垂直空間內(nèi)多項工作同時進行的現(xiàn)象，這為高空作業(yè)施工帶來了很大難度。在實際施工過程中，由于工作面的影響，施工人員轉(zhuǎn)身、行走都較為困難，并且還要時刻保持警惕，規(guī)避風(fēng)險，這也在很大程度上提高了高空作業(yè)的難度;⑤工作環(huán)境復(fù)雜。一般情況下，建筑工程高空作業(yè)都處于露天狀態(tài)，腳手架搭設(shè)、屋面工程、室外裝修等工作內(nèi)容更是完全露天。在此環(huán)境下，導(dǎo)致建筑工程高空作業(yè)施工環(huán)境十分惡劣，施工人員經(jīng)常會受到陽光、大風(fēng)、雨雪等天氣因素的影響，這不僅對施工效率產(chǎn)生嚴重影響，并且還會在很大程度上提高施工的風(fēng)險系數(shù)。

2.建筑工程高空作業(yè)安全預(yù)警

危險區(qū)域安全預(yù)警模型是支持向量機分類模型的延伸，通過分析施工現(xiàn)場傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場的施工安全風(fēng)險進行自動化識別。以吊籃高處墜落安全風(fēng)險為例，首先對建筑吊籃高出墜落的前饋信號進行分析（建筑吊籃墜落事故具體前饋信號如表1所示），然后深入研究事故前饋信號的實時信息需求。經(jīng)權(quán)威研究顯示，若想在最大程度上降低建筑工程吊籃墜落風(fēng)險，必須對人員信息、材料信息、機械設(shè)備信息、環(huán)境情況以及技術(shù)參數(shù)等方面的安全信息進行實時采集，從而建立危險區(qū)域?qū)崟r安全預(yù)警模型，避免產(chǎn)生因材料、設(shè)備、環(huán)境、技術(shù)等因素產(chǎn)生的安全事故。

除建立危險區(qū)預(yù)警之外，還需加強人員安全預(yù)警，避免作業(yè)人員出現(xiàn)不安全行為，只有保證危險區(qū)預(yù)警與人員預(yù)警的有效結(jié)合，才能夠在最大程度上杜絕建筑工程高空作業(yè)安全事故的發(fā)生。對于人員安全預(yù)警，首先應(yīng)該保證作業(yè)人員隨時佩戴貼有RFID標簽的安全帽，借助RFID設(shè)備對作業(yè)人員進行實時定位與信息讀取，并將其反應(yīng)到BIM安全模型當中，進而由安全管理人員進行可視化管理。

3.建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)的構(gòu)建

3.1系統(tǒng)構(gòu)建原則

構(gòu)建建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)主要遵循以下三點原則：①安全性。該原則主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面，建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)當中應(yīng)含有施工、建設(shè)、設(shè)計以及監(jiān)理等多方主體的用戶接口，并且賦予工程建設(shè)主體相應(yīng)的權(quán)限，保證所有建設(shè)主體都能夠參與到建筑工程安全管理當中，提高現(xiàn)場安全管理的有效性。另一方面，建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)應(yīng)該包括風(fēng)險評估、風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險處理等風(fēng)險管理流程，保證安全風(fēng)險管理內(nèi)容具有全面性。②動態(tài)性。由于建筑工程施工十分復(fù)雜，在實際施工過程中存在很多不確定因素，為保證安全管理系統(tǒng)的有效性，應(yīng)該針對施工現(xiàn)場的實時情況進行掌控。因此，安全管理系統(tǒng)應(yīng)該具有動態(tài)性，使其能夠根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況進行建筑模型的調(diào)整，并且實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)控。③準確性。建筑工程施工現(xiàn)場安全數(shù)據(jù)的收集、傳遞、分析以及處理對于安全管理系統(tǒng)功能的實現(xiàn)有著重要影響，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則很可能導(dǎo)致危險識別錯誤而引發(fā)一系列問題。因此，在進行安全管理系統(tǒng)構(gòu)建的過程中應(yīng)該保證其準確性。

3.2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

安全管理系統(tǒng)的構(gòu)建主要借助BIM技術(shù)，通過本體、RFID等先進技術(shù)進行數(shù)據(jù)平臺層的建立，同時再依靠風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險診斷等方法建立功能模塊，并將其嵌入到BIM模型當中，進而保證建筑工程高空作業(yè)管理的智能化、動態(tài)化。

建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)平臺層、模型層、核心功能層以及用戶層四個主要模塊構(gòu)成。其中，數(shù)據(jù)平臺層由可劃分為安全知識、安全事故案例、實時信息采集三個模塊，其主要是為系統(tǒng)提供全面、實時、準確的安全數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的重要支撐;模型層是安全管理系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)核心功能的實現(xiàn)都需要將各種方法研制為插件嵌入到模型層當中，模型層的構(gòu)建主要借助BIM技術(shù)，其能夠提供包括構(gòu)建尺寸、材料屬性、施工進度在內(nèi)的諸多工程項目參數(shù);核心功能層根據(jù)系統(tǒng)功能需求不同可劃分為安全風(fēng)險預(yù)警、安全事故處理、危險區(qū)識別以及安全培訓(xùn)管理四個子系統(tǒng)。在該四個子系統(tǒng)當中，涵蓋了所有安全風(fēng)險管理的內(nèi)容;用戶層是為使用者提供的人機交互界面，主要面向建設(shè)、施工、監(jiān)理以及設(shè)計等建筑工程項目主體，這部分人員能夠通過系統(tǒng)對整個工程項目的安全狀況進行了解，從而為后續(xù)的安全管理提供幫助。

3.3BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM建模技術(shù)在建筑工程高空作業(yè)安全管理系統(tǒng)的構(gòu)建當中具有十分重要的作用，除基本的模型建立之外，其還具有其他功能。首先，在現(xiàn)有的3D模型建立的基礎(chǔ)上，還可以添加施工進度信息，搭建4D建筑模型，從而保證建筑工程項目現(xiàn)場施工狀況能夠得到實時的動態(tài)化監(jiān)控。同時，通過4D模型還能夠?qū)崿F(xiàn)仿真模擬施工，將這一功能應(yīng)用于安全培訓(xùn)與管理當中，能夠在很大程度上提高施工現(xiàn)場安全管理的質(zhì)量。其次，針對BIM技術(shù)的二次開發(fā)，能夠自動化識別危險區(qū)域。例如，查找未防護的孔洞、物體打擊區(qū)域、樓板邊緣等。除此之外，BIM技術(shù)與圖形顯示功能的集成開發(fā)，還能夠在已有的動態(tài)化BIM建筑模型中顯示出危險區(qū)域以及施工人員，實現(xiàn)可視化安全風(fēng)險預(yù)警。

結(jié)束語

綜上所述，建筑工程高空作業(yè)不僅風(fēng)險系數(shù)高，且施工難度大、工作環(huán)境復(fù)雜，很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。構(gòu)建科學(xué)合理的安全預(yù)警系統(tǒng)與安全管理系統(tǒng)，能夠在很大程度上降低事故發(fā)生率，是保證建筑工程順利施工的重要措施。

參考文獻：

[1] 付小鳳.工程項目管理中風(fēng)險分擔作用機理研究——以高空作業(yè)為例[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（05）：134+179.

（作者單位：寧波市建設(shè)集團股份有限公司）