装配式建筑工艺对建筑安全的积极影响

装配式建筑工艺对建筑安全的积极影响

摘要:目前我国建筑行业存在诸多不确定性因素,施工中的安全事故风险呈现有增无减的趋势。装配式建筑较传统建筑而言更符合当前社会安全生产与绿色发展的理念,能够有效降低施工中的安全事故风险。该文以2017—2019年建筑施工事故数据为基础进行研究,分析安全事故的起因,结合装配式建筑的特点,总结装配式建筑工艺对建筑安全的影响,相关研究结论可为装配式建筑的实施以及传统建筑的长远持久发展提供一定参考。

关键词:装配式建筑;安全生产;风险控制;施工事故

1我国施工安全问题概述与事故分析

1.1我国施工安全问题概述

根据2017—2019年房屋市政工程生产安全事故数据可以看出,目前我国的安全施工事故数量逐年增加(图1、图2)。2018年,安全生产事故在我国共发生734起,累计死亡840人,比2017年增加42起,死亡人数增加33人,分别上浮6.1%和4.1%。2019年,安全生产事故在我国共发生773起,累计死亡904人,比2018年分别上浮5.31%和7.32%。在事故发生时,施工单位存在着不同程度的违法违规行为,接近一半的事故原因是高处坠落,还存在诸如物体击打、土方坍塌等事故。而在较大及以上事故中,土方和基坑开挖、模板支撑体系等危险性较大的工程事故数量占总事故的80%以上,不符合施工程序引起的事故占事故发生总数的60%,还存在将近40%的由关键岗位人员履职问题引起的事故[1-2]。由事故发生数据来看,在较大的安全事故中,我国目前的建筑施工过程中依旧存在施工复杂、安全生产情况严峻多变的情况。这些情况间接反映出三个方面的问题:在政府监管方面,市场监管主管部门中存在执法不够严格、监管不到位等问题;在监理单位方面,其没有完全起到应发挥的安全管理和监督作用;在企业管理方面,群体性施工中的受伤事故得不到有效管控与防范等,造成了目前建筑事故频发的局面。

1.2施工安全事故分析

目前我国建筑施工安全状况并不乐观,工程项目施工现场仍不时发生较大以上安全事故(图3)。通过对安全事故成因进行分析,可以发现人的行为和施工器械的状态是导致安全事故发生的主要原因,管理办法难以落地是间接原因[3]。建筑的施工安全除了政府监管与企业的管控外,作业施工人员的主动预防才是降低安全风险的主要手段。作为现场作业的主体,施工人员的个人安全应成为预防施工安全事故的着眼点,在此基础上借助安全生产的激励机制,鼓励个人切实履行安全职责,按照要求将安全工作纳入发展规划的流程,从而达到减少建筑施工安全生产事故发生次数的目的。

2装配式建筑与现浇的施工安全风险对比分析

装配式建筑是指部分采用了预制的成品部件在工程施工现场进行组装而建成的建筑物。此类建筑工业化程度高,可采用标准化构件设计、工厂流水线生产、装配快速施工等方法,将一些需要传统施工方法完成的步骤转向工厂操作进行,减少了现场施工条件的制约,可有效提高现场施工效率,更好地控制施工进度,是一种可以实现新型产品节能环保的建筑生产方式[4]。装配式建筑项目与传统项目之间相比,呈现出许多不同之处[5],其特点主要体现在以下三个方面。

(1)在传统的工程项目施工中,高空作业和模板支撑在施工过程中经常发生事故。而装配式建筑在其生产的过程中,已经完成了相应的前期制作工作,到达施工现场后可直接进行安装。通过这些措施,可以在一定程度上减少对模板和脚手架的使用,减少施工过程中频发事故出现的概率,提高施工效率,从而确保施工人员的作业安全,从源头上减少事故发生的可能性。

(2)装配式建筑分为三部分:一是主体结构,其中包含柱、支撑、承重墙、梁、板、楼梯、空调板;二是围护墙和内隔墙;三是装修和设备管线。主体结构中使用最多的是楼梯。在高层住宅中标准层因为层高相同,疏散楼梯或者剪刀梯的踏步宽、踏步高、栏杆扶手、楼梯坡度、台阶数量完全一致,采用现场施工存在不可避免的误差,而装配式楼梯则很好地解决了这个问题,可减小施工误差。不过,偶尔也存在装配式楼梯重量超过塔吊最高载重量的问题,但现在部分楼盘已采用新型的预制带肋楼梯,其重量更轻,可以避免这个问题。装配式装修部分可以做干式工法楼面、地面,也可以采用地面、吊顶、墙面、橱柜、厨房设备及管线等通过设计集成、生产之后工地安装的集成厨房、集成卫生间。这种部分装修或者全部装修的模式,相对于传统施工模式,更符合我国目前推行的绿色发展理念,可以在很大程度上减少对环境的污染。传统建筑工程施工中环境污染与能源的浪费是难以避免的一个问题,以装配式建筑工程为载体,可实现人与环境的和谐发展。

(3)在批量生产的装配式构件出厂之前,企业的质量监督部门与安全生产相关部门会对部件的质量进行检查和控制,使用的建筑构件会按照相应标准进行加工生产,从而使构件的产品质量得到保证。相较于传统建筑现场制作产生的人为误差,装配式构件的误差更少、质量更优,并且减少了更多隐蔽分项工程。相比传统浇筑式建筑,装配式建筑工程施工具有大量优点,但现阶段其发展仍不充分,仍需政府、建设单位与施工企业共同完善诸多发展机制,装配式建筑的良好发展将会对我国建筑行业的提质增效起到积极作用。

3装配式建筑工艺对提升建筑安全的作用

相较于传统砖砌式建筑而言,装配式建筑的兴起与发展不仅满足当前社会的绿色环保节能的理念要求,而且对施工单位来说,也是降低施工安全事故风险的有效选择之一。由于装配式建筑的作业模式仅需吊装、组装等,在实际操作环节中减少了部分高空作业,因此有效减少了施工人员安全坠落的风险,对施工安全事故发生具有一定的预防作用[7-8],主要表现在以下几个方面:

(1)传统建筑由于拆模过早或者人为误差,造成了部分构件存在安全隐患,如部分建筑的结构粱柱出现大于规范要求的裂缝。而装配式建筑由于批量生产且验收标准更高,对此类安全问题具有一定预防作用;

(2)装配式建筑在一定程度上减少了建筑所需施工材料,建筑物的重量随之减少,对建筑物的抗震性能具有一定提高作用,提升了建筑长期使用的安全性。并且装配式建筑外观的可能性较传统型更大,更受客户欢迎;

(3)装配式建筑的外墙涂料一般在工厂用模具或者机器进行喷刷,而后进行烘烤。不同于传统式外墙的人工喷涂而后通过阳光风干,装配式外墙更加平整和牢固,外墙脱落造成的安全问题有效减少。由于装配式组装建筑在目前的建筑施工中仍处于初级发展阶段,因此更需要政府的支持、引导与规范。与现浇式建筑相比,现有的传统式砖砌建筑在建筑企业群体的生产中占比依旧很大,政府可通过加大宣传力度或出台相应的激励政策促进装配式建筑的积极、健康发展。

4结语

在建筑行业中,装配式建筑技术的水平在近年来不断完善与提高,在满足当下人们多元化居住需求的同时,也可减少施工事故及后期建筑使用的安全问题。目前装配式建筑还处在发展阶段,社会各方仍需为进一步提高装配式建筑的技术水平而努力,推动建筑行业的健康长久发展。

作者:章钦 李延罡 单位:沈阳化工大学