建筑机械安全与设计分析

程甜生

（安徽省池州市市政工程管理处，安徽池州 247000）

1 建筑机械的重要意义

在建筑工程施工过程中，有很多工作对劳动者的身体健康有影响，还有些工作人力很难去完成，工程量很大或工作环境特殊等，都成为人力完成工作的限制。如大量的材料搬运和清理，石灰、油漆、工业化学品等材料的搬运，这些材料中的一些化学成分对人体健康有负面影响，而使用建筑机械（设备）就可以在很大程度上避免人体与这些材料的直接接触，减少对人体的伤害，同时工作效率也会大幅提高，并且减少劳动力的消耗，降低劳动成本。又如，利用混凝土搅拌机搅拌混凝土，在同样的时间内工作量比人工搅拌的多几倍，而且搅拌效果更好[1]；大型汽车吊和塔吊可以把一些人力难以搬运的材料迅速吊运到施工场地，大大提高搬运效率，方便施工进行。

在施工现场大量使用建筑机械是全球化的趋势，与人力工作相比主要优势有4 个。

（1）提高工作效率，增加工作速度，减少施工工期。

（2）减少人力投入，降低施工成本，只需少数几个人便能完成大量工作，精简了施工队伍。

（3）方便施工，像材料的搬运、挪动、材料加工等工作变得非常简单，在工作中进行物资材料转移时更省心。

（4）减少了人工操作，提高了工作安全性，特别是减少了一些对人体健康有害的工作，让工作人员远离危险区域。

二战后，因为人口的大量增加需要大量的住宅，而且人们对生活质量水平也提出了更高的要求，所以建筑施工机械也开始逐渐被应用，施工机械开始迅速发展。建筑施工机械是指在施工中代替人力进行施工的一些机械设备，来方便建筑施工。

2 安全设计基础

为了提高机械设计的安全性，目前国家推出了一系列的法律法规和标准，并对之前的法规标准进行完善。建筑机械的设计人员，在设计时要考虑到所面临的不同的施工环境，保证其在这些环境下能正常工作。在机械使用过程中还可能遇到的各种突发情况，因此要针对这些可能出现的情况来进行优化设计，对发生概率较高的一些问题进行专门的预防措施，调整设计。所以，机械设计师要多与现场安全工程师进行交流，或者与现场从事安全问题的工程师一起合作，分析机械使用中可能出现的问题并制定解决措施，这样可以在很大程度上增加机械的使用安全性能，且在设计时考虑的更全面。在设计时，要从人体工程学、消防安全、人体健康和节能环保等多个方面入手考虑安全性能，这对机械能够更好地运用于施工是非常有必要的，而且也有益于企业的发展[2]。

从成本方面来看，设计是与机械的执行成本和使用寿命息息相关的一个阶段。在设计阶段提高对安全的要求，对使用中的一些安全问题提前考虑好预防措施，可以减少后期的经营成本。在概念设计阶段，考虑安全问题也有一些优点，如：提高生产效率，纠正设计中的一些缺陷，避免后期改装增加成本，减少对环境的破坏，减少对人体的伤害，减少服务成本。

设计过程中为了更加全面地考虑安全问题，一个形式化程序被一些学者提了出来，这个程序主要分为以下4 个阶段：①识别并消除一些可能出现的危害；②对无法消除的危害进行风险评估，在设计阶段无法解决的，考虑在实践中进行施工安全机械设计来解决这些危害；③通过增加一些保障措施来降低施工使用中发生危险的可能性；④对使用者提供警告，对操作中可能发生的危险进行警示并提供解决建议。在设计过程中，所有可能发生的安全问题都要提前预见到并考虑解决措施，尽可能避免使用中的安全事故，并尽可能增加机械的使用寿命。随着机械设计的发展，对机械使用的风险评估也会逐渐增加相关要求[3]。

3 建筑机械安全设计的准则

国家有各种法律法规和相关规范标准，要求机械厂家的产品要符合机械安全设计，并达到施工环境中使用的相关安全健康标准，要考虑到各个方面的因素，如人体工程学、使用者操作的位置、使用者座椅、机械的控制系统等。为了防止机械使用中对人体或周围其他设备等造成伤害或事故，要对机械增加一些特殊的保护装置，控制系统中增加限位装置，防止操作失误出现事故。在机械的维护和保养时，也要考虑到增加一些保护措施防止出现意外。有时机械要适应一些使用条件而进行改装，但是如果改装后的风险评估有了更改，那么就要将其看做是新机械的制造，对安全问题重新考虑。如果改装中涉及到了机械的功能或者最大限制（如最大速度、某个尺寸、某部件的位置等）的改变，那么就要对风险评估进行修改。

建筑机械设计的原则如下：①坚持可持续发展的理念，对人、建筑、机械和环境之间的关系妥善处理，相互之间能够协调配合；②重视对环境的保护，减少对生态环境的破坏和污染；③以人为本，重视使用者在使用时的需求，并保证使用者的安全；④尽可能节约资源，对能源、水资源和原材料、建筑用地等尽可能节省使用；⑤符合城市的规划要求，并能够与附近的环境相互协调[2]。

4 建筑机械的设计方法及安全管理

4.1 设计目的和要素

机械的设计要保证在施工生产时符合质量要求，要对质量把关，方便建筑施工顺利进行，就必须对建筑机械设计进行深入研究。一些科学合理的机械设计可以提高建筑施工的效率，让机械更好地为建筑施工服务，提高施工质量减少施工时间，降低施工成本，进而减少整个工程的工期，增加整个工程的效益，促进企业的发展，也可以提高一个国家的经济建设水平。所以，建筑机械设计的重心应放在满足建筑施工的需求方面，根据建筑施工的实际情况和施工条件来进行相应的设计策划。为了保证后期机械使用的安全，从设计构想到设计进行直至投入施工使用的整个过程中，机械设计要考虑5 个条件：①机械开发的安全和技术的安全；②在使用过程中机械操作的安全；③操作者在工作时所处的空间安全；④机械接收到的信息安全、信号控制要素；⑤使用者在工作时周围的环境安全。这也是机械设备设计的基础要素[3]。

4.2 建筑机械的安全管理

安全是企业稳定发展并不断壮大的前提条件，安全事故频发的企业很难得到长久发展。建筑机械的安全管理是建筑工程中非常重要的一部分，也是施工安全管理工作的重点之一，需要认真对待，严格管理[6]。

近年来，建筑工程中逐渐使用了各种新技术、新材料，新工艺也在不断研究改进中，但是在提高施工水平的同时也显现出一些安全问题，尤其是在施工机械设备的安全管理方面。一些企业为了追求更高的效益，对安全管理工作放松了警惕，加上一些机械设备本身有安全缺陷，就很容易出现安全事故。因为施工机械的广泛应用，其是否安全也与使用者和现场物资材料的安全等有着直接关系，保证这些施工机械的安全是项目能顺利进行的前提条件之一，在一定程度上也与企业的发展有关。因为施工场地内情况复杂，工序步骤较多、人员混杂，机械设备多种多样，现场施工人员对每个机械设备也没有很深的了解，所以在设备管理方面会出现问题。还有一些机械设备的管理人员安全意识不高、专业水平有限，在设备的日常保养和检查方面存在疏漏，形成一定的安全隐患。因此，加强机械设备的安全管理工作，首先就是要加强对施工人员和机械管理人员的专业知识培训，让他们进行专业化的学习、接受相应的指导，增加其专业水平和工作能力。其次是要加强对施工机械设备的维护和保养工作。因为施工机械通常体积较大，大多数处于露天工况，天气因素和室外环境等都会对其造成损伤，所以在使用过程中每天要对其进行必要的检查和保养，减少外界环境对其的影响，及时解决日常检查中发现的问题，避免留下安全隐患。最后，在施工现场要有一定的管理制度，只有总结出一套有效、可靠的管理办法，才能更好地完成施工机械的安全管理工作，保证工程顺利进行。

5 结束语

设计建筑机械时，不能只考虑其生产效率和效益而忽视了机械的安全性能，安全性能的设计要符合国家的法律法规和当地标准。另外，在建筑机械的使用过程中也要加强对其安全的管理，提高管理水平。