建筑施工安全風險前兆信息體系構(gòu)建

焦海霞 （中國船舶集團有限公司第七二四研究所，江蘇 南京 211153）

建筑施工作業(yè)具有流動性大、地下和高層作業(yè)多、施工周期長、勞動強度大等特點，經(jīng)常會出現(xiàn)坍塌、水害、火災(zāi)、機械傷害、物體打擊、爆炸、中毒、觸電、高處墜落等施工安全事故。建筑施工安全風險的識別對建筑施工安全具有重要意義。前兆信息的研究是識別建筑施工安全風險的有效方法，如何識別建筑施工中的前兆信息顯得尤為重要。

本文從前兆信息相關(guān)理論研究著手，在系統(tǒng)安全理論的基礎(chǔ)上分析了人、設(shè)備及材料、環(huán)境相關(guān)的前兆信息，構(gòu)建了建筑施工安全風險前兆信息體系。

1 前兆信息的理論研究

1.1 前兆信息的概念

到目前為止關(guān)于前兆信息并沒有統(tǒng)一的定義，學者在研究的過程中分別從不同的角度以不同的方式對前兆信息進行了定義。部分專家學者對前兆信息定義如表1所示。

除表1 定義之外，一些組織采用了前兆信息的狹義解釋，認為前兆信息是超過特定安全底線的事件，在這種情況下，前兆信息可以被定義為一個或多個安全系統(tǒng)的完全失敗，或者是兩個或多個安全系統(tǒng)的部分失敗[5-6]。

前兆信息的定義 表1

1.2 前兆信息的研究意義

事故發(fā)生前存在前兆信息，在事故發(fā)生前識別出前兆信息,并通過分析事故前兆信息來降低事故發(fā)生的不確定性，更重要的是可以通過實時監(jiān)測前兆信息來衡量安全風險，在事故發(fā)生前認識到前兆信息，為避免安全事故、提高安全績效提供了一種可能性。前兆信息的管理已經(jīng)廣泛用于一些行業(yè)，如我們監(jiān)測前兆信息預(yù)測地震，在航空航天、核電、石化、醫(yī)療等高風險行業(yè)也運用前兆信息管理，因此，將前兆信息的概念引入到建筑施工安全風險研究中具有重要意義。

2 建筑施工安全風險前兆信息分析

2.1 現(xiàn)代系統(tǒng)安全理論

現(xiàn)代系統(tǒng)安全理論是指在系統(tǒng)壽命期間內(nèi)運用系統(tǒng)安全工程和管理方法，來辨識系統(tǒng)中的危險源，采取相應(yīng)的控制措施，使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時間和成本范圍內(nèi)達到最佳的安全程度[7]。系統(tǒng)中的任何活動都可以歸結(jié)為由人、機、環(huán)境組成的系統(tǒng)，事故由人的不安全因素、物的不安全狀態(tài)和不良環(huán)境造成的，即事故三要素理論。生產(chǎn)系統(tǒng)中，人、機在一定環(huán)境下，完成一定的工作任務(wù)，相互配合、聯(lián)系，因此系統(tǒng)的安全不僅僅取決于人的行為，還取決于物的狀態(tài)[8]。根據(jù)統(tǒng)計，人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)導(dǎo)致的事故占總量的88%～90%[9]。因此，預(yù)防和避免生產(chǎn)活動中事故的發(fā)生要從本質(zhì)上預(yù)防和避免人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，建立一個安全可靠的人、機、環(huán)境生產(chǎn)系統(tǒng)。

建筑施工系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到復(fù)雜的人、機（設(shè)備及材料）和環(huán)境，各方人員、設(shè)備及材料在建筑施工這個大環(huán)境下需要互相配合、互相聯(lián)系，因此建筑施工系統(tǒng)的安全取決于人的行為、物的狀態(tài)和環(huán)境影響。因此，本文在系統(tǒng)安全理論的基礎(chǔ)上對建筑施工安全事故進行分析。

2.2 建筑施工安全事故原因分析

建筑施工規(guī)模大，具有復(fù)雜性、不確定性，其安全的影響因素涉及面很廣，建筑施工安全事故的前兆信息也錯綜復(fù)雜。在分析建筑施工安全時，現(xiàn)有的學者多使用系統(tǒng)理論的分析方法，把與建筑施工系統(tǒng)安全有關(guān)的因素劃分為四類：人、機（設(shè)備及材料）、環(huán)境及管理，并使用系統(tǒng)安全理論，識別出系統(tǒng)中的危險因素。美國科耐爾大學的懷特在20世紀40 年代提出將事故原因歸為人、機、環(huán)境三大因素，從人、機、環(huán)境三個方面調(diào)查事故起因，構(gòu)建預(yù)防事故的理想模型。同時管理作為邊界，通過管理改變系統(tǒng)行為，從而得到更為安全的系統(tǒng)[10]。

管理是由人發(fā)起、組織的，涉及人的不安全行為，并不是孤立存在的。綜合學者們的研究，本文從“人-機-環(huán)境”的角度分析建筑施工安全事故原因。建筑施工系統(tǒng)中，人、機、環(huán)境之間相互聯(lián)系、相互作用、相輔相成，構(gòu)成建筑施工安全事故致因體系。

3 基于人-機-環(huán)境的建筑施工安全風險前兆信息體系構(gòu)建

建筑施工安全風險管理系統(tǒng)中，前兆信息的分析是研究建筑施工安全風險的重要前提。基于現(xiàn)代系統(tǒng)安全理論，本文從”人-機-環(huán)境”的角度分析建筑施工安全風險前兆信息。圖1 表示一個建筑施工安全事故中可能的前兆信息來源。

圖1 建筑施工安全事故的前兆信息來源

3.1 基于HFACS人員相關(guān)的前兆信息分析

人為因素分析與分類系統(tǒng)（HFACS，Human Factors Analysis and Classification System）[11]是一種調(diào)查和分析航空事故中人為因素的方法。HFACS 通過研究描述了四個層次的失效[12]，如圖2 所示。其中不安全行為（差錯、違規(guī)）是顯性因素，不安全行為的前提條件、不安全監(jiān)督和組織影響是隱性因素，HFACS 詳細定義了系統(tǒng)中的顯性和隱性因素，對于事故的分析具有實用性。

圖2 HFACS模型

建筑項目施工系統(tǒng)中，有設(shè)計方、施工方、業(yè)主方、監(jiān)理方、政府部門等參與項目的建設(shè)。因此，建筑施工中，與人員相關(guān)的前兆信息可細分為設(shè)計人員、具體操作人員（測量監(jiān)測隊、降水隊、樁基隊、模板隊、鋼筋隊、混凝土隊、機械隊、支撐架設(shè)隊等），監(jiān)管人員（安全檢查隊、質(zhì)量檢查隊）、建筑項目施工系統(tǒng)管理人員的前兆信息。參照前面人為因素分析和分類系統(tǒng)的分析，與人員相關(guān)的前兆信息很多，建筑施工項目人員相關(guān)前兆信息分類參見表2。

建筑施工項目人員相關(guān)前兆信息 表2

3.2 機（材料/設(shè)備）相關(guān)的前兆信息分析

3.2.1 設(shè)備相關(guān)的前兆信息分析

建筑施工階段用到的設(shè)備非常多，建筑施工中一般有勘探設(shè)備、開挖設(shè)備、打樁設(shè)備、運輸設(shè)備、混凝土設(shè)備、泥漿設(shè)備、起重設(shè)備、吊裝設(shè)備、測量監(jiān)控設(shè)備等，此外還有供電系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等。拉夫堡大學的ConCA 建筑業(yè)事故原因模型，將導(dǎo)致事故的機械原因分為機械的狀態(tài)、機械的適用性和機械的可用性[13]。設(shè)備方面的前兆信息可以從設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備適用性、設(shè)備可用性、系統(tǒng)能力、系統(tǒng)故障角度來分析，如表3所示。

建筑施工項目設(shè)備相關(guān)的前兆信息 表3

3.2.2 材料相關(guān)的前兆信息分析

建筑施工中主要使用的材料有水泥、石材、鋼材、鋼結(jié)構(gòu)連接件、外加劑、粉煤灰、砂漿、混凝土、商品混凝土、防水材料、磚及砌塊、節(jié)能材料及其他材料。拉夫堡大學的ConCA 建筑業(yè)事故原因模型，將導(dǎo)致事故的材料原因分為材料的狀態(tài)、材料的適用性和材料的可用性[13]。從材料的狀態(tài)、適用性和可用性三個角度分析建筑施工項目材料相關(guān)的前兆信息，如表4所示。

建筑施工項目材料相關(guān)的前兆信息 表4

3.3 環(huán)境相關(guān)的前兆信息分析

環(huán)境相關(guān)的前兆信息分析可以從環(huán)境因素的角度入手。本文從自然環(huán)境、社會環(huán)境、作業(yè)環(huán)境三個角度分析建筑施工項目環(huán)境相關(guān)的前兆信息，如表5所示。

建筑施工項目環(huán)境相關(guān)前兆信息 表5

4 結(jié)語

本文首先對前兆信息的概念進行了認識和研究，分析了前兆信息的研究意義，在安全事故發(fā)生前有效“攔截”事故前兆信息，將會降低安全事故的發(fā)生。在現(xiàn)代系統(tǒng)安全理論的基礎(chǔ)上，運用HFACS、ConCA 模型等方法分析了與人員、設(shè)備及材料、環(huán)境相關(guān)的前兆信息，構(gòu)建了基于“人-機-環(huán)境”的建筑施工安全風險前兆信息體系。

本文構(gòu)建的建筑施工安全風險前兆信息體系可以增加對安全風險的認識，是研究建筑施工安全風險的有效途徑，并能夠通過實時監(jiān)測前兆信息來衡量安全風險，避免安全事故。