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装配式建筑施工HSE风险评价

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万梅

摘要：由于传统的风险分析方法较多都存在主观性，为了提高装配式建筑施工的风险管理，本文以职业健康、安全与环境（HSE）3方面入手构建风险清单，接着采用项目分解结构—风险分解结构（WBS-RBS）和层次分析法（AHP）构建评价模型，以武汉美好长江首玺项目为实例，通过计算风险度确定风险等级。结果表明：用此模型求得的主体工程（PC结构吊装和现浇）的风险度为155.2，处于中等风险，其中高空坠物、运输、临边操作不当、恶劣天气、构件运输环境等5个因素是最主要的影响因素;评价结果与工程实际基本吻合。

Abstract： Because traditional risk analysis methods are subjective， in order to improve the risk management of prefabricated building construction， this paper builds a risk list based on occupational health， safety and environment （HSE）， and then adopts project decomposition structure-risk decomposition structure. （WBS-RBS） and Analytic Hierarchy Process （AHP） are used to construct the evaluation model. Taking the Wuhan Yangtze River First Project as an example， the risk level is determined by calculating the risk. The results show that the risk of the main project （PC structure hoisting and cast-in-place） obtained by this model is 155.2， which is at medium risk， including 5 falling objects， transportation， improper operation， bad weather， and component transportation environment. The factors are the most important factors; the evaluation results are basically consistent with the engineering practice.

關键词：健康、安全与环境（HSE）;装配式建筑; WBS-RBS;层次分析法（AHP）;风险评价

Key words： health，safety and environment （HSE）;prefabricated building;WBS-RBS;analytic hierarchy process （AHP）;risk assessment

中图分类号：TU714 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2019）30-0112-03

0 ?引言

随着科学技术的不断发展，建筑业也迎来了新的革命，但由于我国传统建筑行业存在生产体制不健全、结构不合理、环境污染严重等问题。在此背景下，政府明确提出“推广装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”的发展目标，使装配式建筑的发展成为建筑业转型升级的核心手段。但由于我国装配式建筑处于发展初期阶段，建筑自身在施工现场管理，技术等方面还存在一定的问题，且与传统建筑相比，主要以高空作业和吊装作业为主施工的装配式建筑比普通施工多了很多安全隐患。我国研究者对这些问题进行了深入的研究。陈伟[1]等运用灰色聚类评价方法构建了装配式建筑工程安全状态测评模型，搜索出影响施工安全性的关键因素。黄桂林[2]将可拓理论运用于装配式住宅施工过程安全风险评价，准确地得出了安全风险等级。还有待进一步深化。

随着健康、安全和环境（HSE，Health，Safety and Environment）管理模式受到社会的广泛关注[3]，对风险评价的研究越来越多。而项目分解结构—风险分解结构（WBS-RBS，Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure），能够减小不全面性，结合AHP，达到对作业的定量评价。因此，本文将这两种方法结合，构建装配式建筑施工HSE风险评价模型，并以武汉美好长江首玺为实例进行研究，以期较好解决装配式建筑工程施工的风险问题。

1 ?装配式建筑施工HSE风险评价体系

装配式建筑施工建设存在许多风险，这些风险因素可以分为职业健康、人员安全、环境风险三类，因此以这三类为准则层构建风险评价体系。再依据《职业病危害因素分类目录》[4]、《企业职工伤亡事故分类标准》[5]、《生产过程危险和有害因素分类代码》[6]等标准，和大量文献归纳整理，结合装配式建筑工程施工作业特点，将三者分别分解为3，5和4个共12个指标层，形成HSE风险评价指标体系，见表1。

2 ?装配式建筑施工HSE风险评价模型

2.1 WBS-RBS的风险识别

WBS-RBS[7]既能把握项目全局，又能深入细节。该风险识别过程可分为三个方面：①构建WBS，即把项目的整个工作内容进行分解;②构建RBS，即将项目存在的风险进行分解;③以RBS为行，WBS位列，构建WBS-RBS耦合矩阵，形成映射关系。如图1所示。

2.2 风险衡量

将事故发生的概率与该事故造成的损失相乘从而进行风险衡量，但该公式客观性太强，忽视了风险与人的关系，而施工风险与施工人员主观因素密切联系，因为施工人员除了关心施工风险事故概率和后果，更关心自身的安全，因此格雷厄姆（K. J. Graham）和金尼（G. F. Kinney）[8]提出了一种衡量施工安全风险源的方法，它认为施工作业条件中风险大小（D）（表5）主要由发生事故的概率（L）（表2）、人员暴露在风险中的时间（E）（表3）以及事故发生后的可能后果（C）（表4）[9]3个因素决定，即：

D=L·E·C ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

所以，WBS-RBS耦合矩阵中施工作业的风险大小可以由式（1）来衡量。

2.3 AHP法确定权重系数

AHP是一种对定性问题进行定量分析的决策方法，多用于计算权重。在对风险进行RBS分解后，接着用AHP求出各风险因素的权重。先对同级的风险因素进行两两比较，专家用1-9为维度进行打分，构建判断矩阵，通过归一化处理得到权重系数，最后进行一致性检验来保证结果可靠。

2.4 风险度计算

由公式AHP法计算出风险因素的权重系数（？姿），确定风险源的风险值（D），施工作业的风险度计算公式如下：

（2）

3 ?工程实例

3.1 工程概况

武汉美好长江首玺项目是目前武汉最高的装配式项目住宅，该地块总建筑面积22.7万m2，为武汉市第二个装配式精装高层住宅。其中11号楼采用装配整体式混凝土剪力墙结构，预制构件种类为外墙板、阳台、楼梯、剪力墙、隔墙板和叠合楼板，装配率达到70%以上。小区楼栋总数共13栋，总户数2296户。

3.2 WBS-RBS风险识别

①根据装配式建筑施工结构关系和施工工艺特点，将武汉美好长江首玺项目分解为7个作业单元;施工准备、基础工程、主体工程、二次结构、装饰装修、室外总体工程和竣工验收。

②RBS则用表1中的HSE体系进行分类，共分为3层。

③依据上述归纳构建WBS-RBS矩阵。WBS作为行，RBS则为列，建立施工作业与风险因素的联系，见表6。

表6中0表示耦合不产生风险，其他数值表示耦合后某个施工作业的风险大小。通過矩阵，可以从宏观上呈现工程项目全貌，也可以从微观上把握风险对施工作业的影响情况，使得装配式建筑工程的施工风险分析更加客观、全面、有层次，从而有利于HSE风险管理。

3.3 风险衡量

本文L，E，C和D的取值参考了格雷厄姆和金尼提出的LEC作业风险定量化标准。将L、E、C三者数据相乘即可得到不同施工作业的风险大小，计算结果见表6。

3.4 AHP确定权重系数

由于论文篇幅有限，仅以主体工程（PC结构吊装和现浇）（W3）这个作业单元为例来说明方法的应用。关于主体工程（W3）对应的风险因素为R1-R12。经过装配式工程HSE管理部各专家现场调查和研究，两两比较风险因素，建立判断矩阵，最后计算出权重（见表7）。结果显示，总权重与风险D成正相关，总权重越大则风险D值越大，结合工程实际状况，评价结果比较可靠。

3.5 风险度计算和评价结果分析

由风险度计算式（2）和表7中得到的各因素总权重以及对应的风险值，可以计算出施工作业W3的风险度DW6=155.2，介于70-160之间，风险等级处于显著危险，需要整改。通过计算施工作业风险度，可以得出：

①在表7中可以看出，主体工程W3的主要风险因素有：高空坠物（R4）、运输车辆（R5）、临边操作不当（R7）、恶劣天气（R9），构件运输环境（R10）共5个因素，其中R4、R5属于高度风险，R7、R9、R10是显著风险，这说明在装配式建筑主体施工时，施工物品高处坠落，PC构件运输带来的风险是施工比较容易出现的，需要立即采取控制措施，并制定相关事故应急预案。此外，对于施工人员临边操作的规范，恶劣天气施工及构件运输的环境风险，也要重视，有针对性采取处理措施。评价结果较好的反映了施工实际情况。

②按照W3的计算模式，得到其他施工作业的风险度及主要风险因素，从而掌握装配式建筑工程各施工工序的具体风险状况，通过对主要风险因素的预防和应对，从而提高HSE的施工风险管理水平，有效防止施工事故发生。

③求出W1—W风险度后进行排序，排在前面的施工作业是需要重点关注的作业工序，要加强管理和风险防范。

4 ?结论

①基于装配式建筑工程HSE的风险管理方法，通过大量文献整理及专家评价，结合装配式建筑工程施工作业特点，将职工健康、安全、环境保护三者分解为12个指标层，构建HSE风险评价指标清单。接着将WBS-RBS和AHP相结合，对作业和风险层分解，克服了一般方法的不全面性，接着用AHP确定风险权重，最后结算施工作业的风险度，使定性分析与定量达到统一。

②通过武汉美好长江首玺项目实例，确定施工作业的风险大小和风险权重，接着通过计算风险度得到不同施工作业的重要程度，结果表明，此方法可以较准确得出主要风险影响因素，对装配式建筑工程项目的风险管理有指导意义。

参考文献：

[1]陈伟，付杰，熊付刚，等.装配式建筑工程施工安全灰色聚类测评模型[J].中国安全科学学报，2016，26（11）：70-75.

[2]黄桂林，胡明路.基于可拓学理论的装配式住宅施工过程安全风险评价研究[J].工业安全与环保，2017，43（02）：33-38.

[3]李志勇，毕明皓，李俊荣.企业安全文化与HSE管理体系[J].中国安全科学学报，2013（01）：9-14，84.

[4]中国疾病预防控制中心.职业病危害因素分类目录[OL].2012：03-11.

[5]GB6441—86，企业职工伤亡事故分类标准[S].

[6]GB/T13861—09，生产过程危险和有害因素分类代码[S].

[7]Rafele C， Hillson D， Grimald S. Understanding project risk exposure using the two-dimensional risk breakdown matrix[C]. 2005 PMI Global Congress Proceedings， 2005：1-8.

[8]樊运晓，罗云.系统安全工程[M].北京：化学工业出版社，2013：5-6.

[9]杨瑞娟.基于LEC法的地铁车站基坑明挖法施工风险识别与评估[J].中国设备工程，2018（11）：193-194.

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