关于某地既有住宅加装电梯工程典型防高处坠落安全措施探讨＊

张志春，陈清光

（广东省安全生产科学技术研究院，广东 广州 510060）

0 引言

近年来，随着全国各地大量既有住宅加装电梯工程的建成投运，住在老旧住宅居民的出行舒适度大大提高。一方面电梯整体技术的提升和大量应用给人们的生活带来较多好处；另一方面，由于此类工程设计缺陷等原因又给人们的日常出行埋下安全隐患，增加了风险。

目前大量研究分别从政策制定、施工、设计、质量管理等不同角度对此类工程展开了研究，提出关于政策制定、改进设计和施工质量等有益建议[1-11]。但如何从本质上采取措施以预防发生高处坠落事故，并采取有效措施降低由此类工程使用引发事故影响方面较少展开研究，也未提出针对性强且实用、可靠的解决方案。

本研究就既有住宅加装电梯工程的高处坠落风险进行分析和研究，结合某地此类工程的防高处坠落安全措施现状，提出3种防高处坠落的解决方案，以供有关人员和单位参考。

1 高处坠落

高处坠落主要是指在离开某平面一定垂直高度的空间中，由于误操作等人为不安全行为和重心失稳等物的不安全状态，造成处于该空间中的人员或物体朝该平面方向的垂直移动。由于人和物体具有一定质量，在移动过程中会产生动能，加上高处原来具有的势能，在接触到下方空间及该平面上的人、物及地表面后必然发生能量转化，会造成移动的人、物体的局部或全部损坏，甚至会造成地表面不同程度的损坏。

超过一定高度的高处坠落会造成高处坠落事故，高处坠落事故后果主要与坠落对象的重量、坠落高度、沿途阻挡设施等有较大关系。这种坠落可能造成坠落人员的伤亡、坠落物的损毁及坠落沿途空间中其他人员和物体的伤害和损毁。

从以往国家应急管理部、各省应急管理厅等发布的安全生产形势分析中的数据统计结果可看出，高处坠落事故时有发生，该类事故分布行业范围较广，最典型的就是高处作业过程中发生的高处坠落事故。

建筑行业重特大事故中高处坠落事故是预防的重点之一，2007—2019年我国建筑业重特大事故中该类事故的起数和死亡人数占比位居第二。2012—2018年我国发生的4 100起房屋市政工程安全事故中，该类事故占到52.53%，一般事故为2 148起，较大的为18起。高处坠落可通过增加安全知识、增强安全意识、改善不安全习惯来预防此类事故的发生。从528份事故调查报告中分析指出32项事故致因，其中违规违章行为、无资质证照施工、未系安全带、安全管理不到位、防护措施不到位、劳动防护用品、安全教育不到位共7项权重较高。2012—2018年我国4 096条房屋市政工程安全事故中高处坠落事故是发生次数最多的，并指出人是此类事故发生的最根本原因，设备的不安全状态和环境的复杂性增加了此类事故发生的概率[12-15]。

可见，之前对于建筑业和制造业等行业中发生的高处坠落开展的研究较多，但对于居民日常生活中发生的同类事故开展的研究相对较少。本研究以某地居民日常生活中较多见的既有住宅加装电梯工程为重点，研究对在其应用中可能发生高处坠落事故的预防措施。

2 某地老旧小区住宅加装电梯工程防高处坠落措施

某地多个小区在1998年前后相继投入使用，其住户大部分是当时当地政府所辖的行政机构和燃气、石化、自来水等国有企业职工。这些小区的大多数住宅楼设计为8层或9层，框架结构，楼内设置有专用楼梯，以供居住人员步行上下。

近几年，这些小区居住的老年人人数激增，加上周边有多所小学和幼儿园，周边生活基础设施相对完善，附近还开通了2座地铁站和1座公交总站，居民整体出行较方便，小区入住率长期保持在很高水平。这种现实发展情况下，该地较多居民对家门口出行的诉求主要集中在加装电梯上。为满足该需求，从2017年开始该地政府出台政策正式允许满足一定条件的既有住宅可加装电梯。该地多个小区既有住宅常见的电梯加装方式如图1所示。这3种典型加装方式均在住宅楼外设置独立电梯井道，并通过连廊连接到既有住宅建筑的步行楼梯间的半层部位，电梯出入口设置在电梯井道的首层地面和各层连廊，电梯井道地面附近还设置有防撞等安全措施。

图1 3种既有住宅加装电梯工程方式

3 该地区老旧住宅加装电梯工程防高处坠落安全措施分析

1）第1种方案的防高处坠落措施如图2a所示，走廊侧面的墙体高度在2.2m左右，位于走廊两侧侧墙上离走廊地面约1.4m处各留有一个窗户，该窗户的2扇扇叶均可自由移动，未固定或锁定。此方案可有效防止雨水、风等进入走廊及其上部空间，也可防止走廊窗户底边以下范围内物品的高处坠落，在关闭窗户时可防止窗口范围以外空间物体或人员进入和坠落，但不能防护从窗户抛出物体的高处坠落及人员或物体重心偏移造成的高处坠落，如窗户扇面意外掉落、玻璃被破坏而向外坠落、儿童未有效监控意外掉落物品或爬上窗口意外坠落、大人扶持重心不稳意外坠落及物品意外坠落等。另外，从该走廊外部高处空间坠落的物体等也可能砸碎窗户上的玻璃。

2）第2种方案的防高处坠落措施如图2b所示，走廊地面上部安装约1.2m高护栏，以上空间完全敞开，从上部坠落的人或物体均有可能飞入该空间；尺寸小于该防护结构孔洞尺寸的高处坠落物体易从侧面进入；行人扶握护栏上部等部件时如果重心失稳、被行人持握的物体持握不牢固等均有可能造成人员、物体飞出上部空间；1.2m高度以下水平范围内的孔洞孔径较大，如果移动物体的外形尺寸小于防护结构上孔洞的尺寸，在握持不牢意外跌落时易造成物体从高处坠落。另外，儿童在未被有效监控状态下，在防护结构上攀爬、玩耍过程中可能穿越防护结构的最上部横杆，造成其所持的物体或儿童本身意外从高处坠落。外部飞来的高处坠落的物体可能飞入此走廊及其上部空间，该结构也无法实现有效防护。

3）第3种方案的防高处坠落措施如图2c所示，整体防护结构的孔洞孔径较大，走廊及其上部空间中的移动物体外形尺寸大小只要小于该防护结构上孔洞的尺寸，均有可能飞出和进入该防护结构，从而可能造成高处坠落伤害。

图2 既有住宅加装电梯工程方高处坠落措施

以上3种方案现有的防坠落安全措施设计中均未在地面层的行人空间上部设置坠落物体的阻挡设施。

4 防高处坠落安全措施

4.1 上部细（中）目不锈钢钢丝网+不锈钢护栏+下部实体墙

1）上部空间采用不锈钢钢丝网 网目尺寸可在3mm左右，主要防止铅笔、圆珠笔、钢钉等小部件穿孔坠落。材料用304不锈钢钢丝。

2）不锈钢护栏 距离走廊地面1.5m以上空间与电梯井道表面和住宅楼墙面的四周紧贴混凝土建筑表面，根据实际情况布置不锈钢网的固定采用不锈钢方管，并用膨胀螺栓每隔500mm予以固定；走廊上部空间内分设行列式不锈钢方管结构空格，每个空格四周采用2条不锈钢方管加螺栓两面连接固定不锈钢网，起到牢固夹持不锈钢钢丝网的作用，不锈钢方管直接平行走廊地面连接到井道外侧墙面和住宅楼的外侧墙面，起到方便行走扶持的作用。管材选用304不锈钢。

3）下部空间采用砖墙 高1.5m，厚140～260mm，材料用轻质砖、细砂、水泥，墙面不开孔洞，沿走廊地面、井道外壁及建筑外壁向上砌筑，并与井道和建筑外墙结构相连接。

4.2 上部中目钢丝网+不锈钢护栏+下部钢化玻璃+不锈钢护栏

1）上部空间采用不锈钢钢丝网 网目尺寸可在3mm左右，主要防止铅笔、圆珠笔、钢钉等小部件的穿孔坠落。材料用304不锈钢钢丝网。

2）不锈钢护栏 距离走廊地面1.5m以上空间与电梯井道表面和住宅楼墙面的四周紧贴混凝土建筑表面，根据实际情况布置不锈钢网的固定用不锈钢方管，并用膨胀螺栓每隔500mm予以固定；走廊上部空间内分设行列式不锈钢方管结构的空格，每个空格四周采用2条不锈钢方管加螺栓两面连接固定不锈钢网，起到牢固夹持不锈钢钢丝网的作用，不锈钢方管直接平行走廊地面连接到井道外侧墙面和住宅楼的外侧墙面，起到方便行走扶持的作用。管材选用304不锈钢。

3）下部空间采用钢化玻璃 定制至少10mm厚的2层钢化玻璃，并用螺栓穿孔双面夹持固定，走廊地面到上部不锈钢护栏底边空间内全部采用不锈钢方管结构双面夹持方式固定布设，空间四周紧贴电梯井道外墙和住宅的建筑结构表面，采用不锈钢方管结构双面夹持并用膨胀螺栓固定，从走廊地面垂直往上设置的不锈钢结构高度为1.5m，水平方向至少间隔500～800mm用不锈钢方管加强夹持。

4.3 上部中目不锈钢钢丝网+不锈钢护栏+下部细目不锈钢钢丝网+观察用钢化玻璃孔+不锈钢护栏

1）上、下部空间不锈钢钢丝网 走廊地面以上的高度为1.7m以下空间部分不锈钢网目的尺寸可在3mm左右，主要防止铅笔、圆珠笔、钢钉等小部件的穿孔坠落；1.7m以上部分空间的不锈钢网目尺寸可适当增大但不能太大。不锈钢网材料选用304不锈钢钢丝。

2）不锈钢护栏 走廊两侧空间四周紧贴电梯井道和住宅混凝土建筑表面根据实际布置不锈钢方管，并用膨胀螺栓每隔500mm固定在墙面上，框架内分设行列式不锈钢结构的空格，每个空格四周采用2条不锈钢方管加螺栓穿孔两面连接，以夹持住不锈钢钢丝网。不锈钢钢护栏材料采用304不锈钢钢丝。

3）观察孔 数量根据走廊长度确定为1～3个孔或1个孔，长度为300～1 000mm、高200～300mm。材料选用定制的10mm厚钢化玻璃，采用不锈钢方管四周两面夹持、螺栓穿孔固定。

4.4 首层拦截防护装置

针对电梯井道首层入口处的行人或物体可能遭受坠落物及坠落人直接砸击伤害的情况，采用预制混凝土板材防护结构，在修建电梯井道的同时，确定坠落物可能造成伤害影响的区域，在电梯井道入口顶部垂影区域对应的高度（不影响出入且对1层住户的入户采光影响可接受）建设防护结构用于阻挡坠落物，基础支撑采用设置于地面的型钢结构、砖结构或混凝土结构，钢板和支撑件组合的结构式样选用以分散坠落物的砸击效应为主，并考虑能长期稳固支撑固定载荷。顶部阻挡部分也可选用钢板材料作为顶板，钢板板材选用厚度至少在20mm以上的材料。

4.5 安装和使用中的注意事项

1）安装过程 开展作业风险识别、填写作业票、履行作业审批、设置专门监护人员开展作业监督，地面和各楼层走廊均设置作业隔离区域，作业区域张贴安全警示标语，并使用合格的高处作业防护装备（如高处作业专用防坠落安全装置、扳手等手持工具一律加装防坠落绳等）等技术措施和管理措施。

2）使用过程 责任人员经常检查走廊各层与建筑墙面等连接区域的螺栓连接稳固、完好情况，不锈钢网和连接部件发生局部腐蚀要及时补刷防锈漆及其他防腐涂料，不锈钢网的腐蚀和朽烂部分可能造成物件坠落时必须补修或更换新网；大风、地震或外部强力撞击之后需细化检查整体结构和所有的部件，重点检查所有连接部位的连接部件；破碎的玻璃必须及时更换。

5 防护装置性能分析

5.1 防走廊及其上部空间内物体及人的高处坠落

防护装置主要通过对人员活动危险区域的有效隔离实现有效控制人员的不安全行为，并将人员的活动范围限制在走廊区域之内。采用小尺寸孔洞设计的好处在于既可防止物体脱落出该区域又可实现内外部通风，另外采用不锈钢护栏起到方便人员行走扶持、固定网络材料并分散局部的集中受力等作用。

5.2 阻挡高处坠落对地面行人的影响

在走廊及其上部空间的人或物体失控后发生高处坠落时，可有效减轻对地面物体或人员的直接砸击伤害，实现物体或人被截留在安全区域之内，实现对细小尺寸尖锐物体等的有效阻挡，大大降低发生伤害的概率同时减小坠落后造成伤害的影响后果。

5.3 其他外力破坏和消防要求

以上装置在防护高处坠落的同时，不会对突发火灾时的烟气等流通造成影响；在火灾情况下不会形成明显的助燃、密闭空间，不会导致烟气大量聚集在局部空间而无法散发；不会影响人员紧急情况下的逃生及其逃生路径；不会增加财产损失等其他二次伤害。另外，具有一定阻挡外部大量雨水进入该走廊及其上部空间的功能。在抗外力冲击方面，具有网状结构特有的分散应力的特性，能有效分散外部集中力。

5.4 防护性能

1）人体防撞 手、足、胳膊、背部等部位无法短时间内撞击损毁该装置，具有一定的短时间防点撞击能力、防局部面撞击能力（长时间外力作用可通过管理措施解决）。

2）防物体击打 用一般常见物体（如厨具、小件家具等生活日常应用物品）击打不会产生孔、洞等严重破坏至不能使用的情形。

3）防切割 常见的刀具等切割不易造成严重损坏而不能使用。

4）防小尺寸物件掉落 大于一定尺寸（防护网目尺寸）的物件不会掉落。

5）防火 有短时间高温火焰等直接烧烤不会烧毁防护网至不能使用。

6）防腐蚀 在表面涂刷、电镀防锈物质（如镀锌、防腐油漆等）后，网及连接结构被腐蚀的速度明显降低，预定时间内一般不会发生网线及结构件破损、朽烂等。

6 结语

作为一种正在普及的新式后加附属建筑，既有住宅加装电梯工程存在一些安全隐患，应该引起重视予以消除。此类工程的防高处坠落措施尚未引起有关各方的重视。本研究就此对既有住宅加装电梯工程提出3种防高处坠落安全措施和坠落物体阻挡隔离措施。在本研究提出方案的实际设计中，还需做好与工程前期各项勘察和设计工作的衔接，在施工图设计中必须明确设计条件、计算方案、使用条件、使用要求、性能参数、各结构部件的具体选材、设计性能说明、运行维护管理要求等主要内容。希望本研究能为设计单位、标准编制单位及使用者和住户等提供参考。