张骁璐
1.同济大学经济与管理学院 上海 200092;2.同济大学工程管理研究所 上海 200092
高层建筑是指超过一定高度和层数的多层建筑。我国《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)规定:我国住宅建筑按照层数进行划分,1 ~3 层为低层住宅,4 ~6 层为多层住宅,7 ~9 层为中高层住宅,10 层及10 层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑,高度不大于24 m者为单层和多层建筑,大于24 m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24 m的单层公共建筑),建筑高度大于100 m的民用建筑为超高层建筑。
相比于低层、多层建筑,高层建筑最明显的特点就是楼层数量增多、高度增大。但高层建筑并不是低、多层建筑的简单叠加,它在建筑的功能适用性、技术合理性和经济可行性上有了质的变化。所以,在建筑结构、建造过程、设备和电气、使用运营等多个方面,高层建筑都有许多新的问题需要加以考虑和解决,这些对建筑本身以及建筑施工过程都提出了新的要求[1,2]。
1)高层建筑基础开挖深度深,技术困难、复杂。因此高层建筑施工必须对由深基础施工带来的对周围居民以及施工作业人员本身的危险加以防范。
2)高层建筑作业高度高。高层建筑大量的施工作业都是在高空进行的,高层坠物很容易导致安全事故,造成人员伤亡。因此大量高空作业带来的不安全因素是高层建筑施工安全技术必须充分考虑和解决的。
3)高层建筑施工交叉作业多。高层建筑施工层次多,交叉作业多,而上下层次互相造成伤亡事故时有发生。高层建筑施工交叉作业不可避免,所以必须有可靠的安全措施来防范可能发生的事故。
4)高层建筑施工工期长,由于时间变化带来的许多不安全因素(例如电线老化等)必须认真考虑。
本文采用的评价方法为层次分析法(以下简称AHP法)与专家打分法。首先是识别可能的施工安全风险因素,再通过AHP法与专家打分法对施工安全风险因素的项目进行分析,根据分析评估结果确定重点防控领域,采取相应的措施。
AHP法是一种对难于完全定量的复杂系统作出决策的模型和方法,由美国运筹学家萨蒂(T.L.Saaty)提出。在应用于安全评价的问题上,AHP法主要用于确定各个评价指标的权重,但一般侧重于定性方面的研究,是一个比较科学的决策理论方法。专家打分法是指通过征询有关专家的意见,对专家意见进行统计、处理、分析和归纳,客观地综合多数专家经验与主观判断,对难以采用技术方法进行定量分析的因素作出合理估算[3]。
由于AHP法在实际操作中需要对组成因素的重要性两两比对,因而在因素较多时,工作量过大,实际可操作性低,且容易引起打分人员的厌烦情绪,继而不认真作答,导致一致性检验通过率低,结果不可靠等。因此,本文考虑到实际的可操作性,采取结构前3 层判断矩阵由专家两两比对得出,第4层采取专家给各因素打分,然后通过计算得出判断矩阵的值。
选取在山东济南一处高层住宅施工项目对其进行高层建筑施工安全评价,该项目规划面积约17万 m2,建筑面积35万 m2,容积率2.07。
进行高层建筑施工安全评价,首先需要识别该项目中可能存在的施工安全风险因素。由于风险评价的准确度和可靠性等多方面都受到评价人员的知识水平以及经验水平的影响,所以在成立风险评价小组时,应该保证其成员包括熟悉系统各方面的专业人员。受实际项目约束,本文选取10 位来自不同部门的工程师来模拟施工风险评价小组。
对需要进行识别施工安全风险因素的高层建筑项目,风险评价小组应该对该项目的施工作充分的了解,包括该高层建筑施工项目的建筑结构、使用功能、施工中特殊的工艺流程、施工操作条件等,并收集与高层建筑有关的安全法规、标准、制度,以及以往相关高层建筑发生过的事故的相关资料,作为识别可能的施工安全风险因素的重要依据。
由风险评价小组在熟悉高层建筑施工项目和收集高层安全相关资料的基础上,对可能的施工安全风险因素进行识别和分类划分。受实际项目约束,本文采取由施工风险评价小组熟悉高层建筑施工项目,作者搜集高层建筑安全相关资料供施工风险评价小组参考的方法,最终识别的风险和构建的风险框架图将该高层建筑施工可能的施工安全风险因素划分为施工作业人员、电气和机械设备、施工环境、施工管理4 个类别。
构造模型对上文识别出的风险因素进行评价:在风险因素重要度排序层次结构中,最高层准则为风险因素重要度。第2层中准则为风险因素发生的概率,风险发生时的损失和风险因素的可控制性3 个方面。第3层为工程风险分类,按照上文风险的识别和风险框架图的构建,分为施工作业人员、电气和机械设备、施工环境、施工管理。第4层为结构的最底层,包括各风险类中具体风险因素,如图1所示。
构造因素和子因素的判断矩阵:风险评价小组成员按照自己的经验,对因素层和子因素层间各元素的相对重要性进行两两对比,评判打分。第2层中准则里风险因素发生的概率、风险发生时的损失和风险因素的可控制性3 个方面的排序判断矩阵如图2所示。
第3层为工程风险分类,按照上文风险的识别和风险框架图的构建,分为施工作业人员、电气和机械设备、施工环境、施工管理。以风险概率为例,排序判断矩阵见图3。
图1 递阶层次结构
图2 风险因素排序判断矩阵
图3 风险损失排序判断矩阵
第4层为结构的最底层,包括各风险类中具体风险因素,以施工作业人员为例,排序判断矩阵如图4所示。
图4 施工作业人员判断矩阵
由于结构第4层因素较多,两两对比工作量过大,没有实际可操作性,且容易引起打分人员厌烦等情绪,从而不认真作答,导致一致性检验通过率低,结果不可靠等。考虑到实际的可操作性,第4层采取专家给各因素打分,然后通过计算得出判断矩阵的值。
采用AHP计算软件yaahp对数据进行分析。在进行分析前需要对结果的一致性加以检验。第1次有3 位专家的问卷没通过一致性检验,需要专家重新作评价,然后再检验通过。
通过计算可以得出各个风险的重要性大小的权重和排序,从而确定重点防控领域。由权重可以直观得出各个风险的重要性大小,如图5所示。
从分析结果看出,组织管理方面的安全监管不利,教育培训不足以及施工作业人员的违章操作等重要性都非常高。因而,在确定重点防控领域、制定相应的决策并实行有效的管理方面,建议该项目采取以下一些安全管理措施:
图5 风险因素排序
1)加强安全监管,建立完善的施工安全管理体系。安全检查是及时发现事故隐患,采取有效措施预防事故,保证施工安全的重要手段。建议该项目巩固定期检查、突击性检查、专业性检查和经常性检查4 类检查制度。具体阐述如下:
(1)定期检查。各施工队应该每天对自己负责的区域进行检查,由施工负责人组织。生产班组对各自所处施工环境每日开工前和完工后进行自检,发现不安全隐患及时报告。
(2)突击检查。同行业或兄弟单位发生重大伤亡事故、设备事故、交通、火灾事故,为了吸取教训,采取预防措施,根据事故性质、特点,组织突击检查。
(3)专业性检查。针对施工中存在的突击问题,如:在施工机具、临时用电等方面,组织单项检查,进行专项治理。
(4)经常性检查。安全职能人员和项目经理部、安全值班人员,应经常深入施工现场,进行预防检查,及时发现隐患、消除隐患,确保施工正常进行。
此外,在制定施工安全管理制度方面,应建立权责明确的组织责任体系,按照科学的管理流程,进行计划、执行、控制和反馈等安全职能管理活动。其中,形成工作内容清晰、责任明确的组织结构和层次分明的管理目标,是构建安全管理体系的基础。以总工程师为例,总工程师对公司的安全生产工作技术负领导责任,其主要职责是:组织开展安全技术研究,推广先进安全技术和安全防护装备,组织落实重大事故隐患整改方案;审核、批准项目安全技术操作规程和安全技术措施项目;审批重大或特殊工程安全技术方案,审定季节性安全技术措施;指导并参与对管理人员及特殊工种作业人员的安全教育、培训和考核;参加重大事故的调查,组织技术力量对事故进行技术原因分析、鉴定,提出技术上的改进措施,防止事故重复发生[4,5]。
2)加强项目各方人员,尤其是施工人员的安全教育培训。推行安全教育和培训制度化、规范化,提高全体项目人员的安全意识和安全管理水平,减少和防止生产安全事故的发生。可从以下方面入手:
(1)施工单位3 类管理人员的考核。施工单位的主要负责人、项目负责人、专职安全生产管理人员应当进行专门的安全教育培训,并且经安全管理部门或者其他部门考核合格后才能任职。
(2)每年至少进行1 次全员安全生产教育培训。施工单位应当对管理人员和作业人员每年分别至少进行一次安全生产教育培训,并且进行考核。安全生产教育培训考核不合格的人员,将不能上岗。管理人员的安全教育重点在安全管理思想教育;作业人员的安全教育重点在安全技能教育和事故案例教育。
(3)进入新的岗位或者新的施工现场前所有人员应该进行安全生产教育培训。管理人员和作业人员进入新的岗位或者新的施工现场前,必须接受安全生产教育培训。若未经安全教育培训或者教育培训考核不合格的人员,将不能上岗。
以某高层建筑项目为例,分析了高层建筑施工安全的可能风险因素(包括施工作业人员、相关设备、施工环境和施工管理4 大类),通过AHP法及专家打分法对施工安全风险因素的项目进行分析,得出该项目组织管理方面的安全监管不利、教育培训不足以及施工作业人员的违章操作等重要性非常高[6,7]。
针对该分析评估结果,提出了加强安全监管,建立完善的施工安全管理体系,加强项目各方人员,尤其是施工人员的安全教育培训的具体对策。