摘 要:現代木結構建筑,是指以各種木質人造板材或經過處理的原木、鋸木為建筑的結構材料,以木質或其他建材為填充材,并以木構件或鋼構件為連接材料建造的房屋。與其他結構類型的建筑相比,現代木結構建筑有非常明顯的優點。文中將以建筑業施工安全為視角分析,現代木結構建筑施工中存在安全問題的種類及其表現。希望通過該種分析能引起對現代木結構建筑的關注,并對其施工安全給以足夠的關注和注意。
關鍵詞:木結構;建筑;施工;安全
一、現代木結構建筑概述
木結構因為是由天然材料所組成,受著材料本身條件的限制,因而木結構多用在民用和中小型工業廠房的建造中。木屋構造結構包括木屋架、支撐系統、吊頂、掛瓦條及屋面板等。木結構建筑已成為我國休閑地產、園林建筑的新寵。許多建筑、園林設計公司,已經開始將木結構建筑作為體現自然、增加商品附加值的首選。隨著國外部分木結構生產、經營企業的進入,帶來了新工藝和新的設計理念,極大地促進了國內木結構建筑行業的發展,一些國內起步較早的木結構制造商、防腐木生產企業也日漸壯大。國內木結構生產、經銷商數量一直保持著上升趨勢,近一、兩年來上升幅度最大,這些企業遍布全國各地。隨著我國休閑城市園林綠化建設的快速推進,加上人們對回歸自然、提高生活品質的要求越來越高,以及上國家有關部門和機構大量推廣的節能低碳竹木結構建筑,引發國內竹木結構需求量進一步增加。
所謂現代木結構建筑,是指以各種木質人造板材或經過處理的原木、鋸木為建筑的結構材料,以木質或其他建材為填充材,并以木構件或鋼構件為連接材料建造的房屋。這些經過加工、處理的再生木質人造板材可以直接替代天然原木使用,其結構性能以及防腐、防火性能卻遠遠優于天然原木?,F代木結構建筑是綠色環保健康型的建筑是因為它不僅采用了綠色的建材,而且是一個符合節能、生態環保要求的完善的系統。具體來說,首先它的主要建筑材料本身均是各種木質材料,是對人居環境和自然環境無污染、并可再生的4R產品,這一點是現代木結構建筑之所以被稱之為綠色環保健康型建筑,也是有別于其他鋼筋混凝土結構建筑以及鋼結構建筑的一個重要特征。其次,現代木結構建筑中廣泛地使用了幾大功能系統:隔音、保溫系統,使能源得到有效的利用;中央智能供熱系統,可以點對點的供熱,讓有限的熱量發揮最好效能;變頻中央空調系統,可以有效節省電能;中央吸塵、排風系統,有效地凈化空氣和粉塵。這些功能系統的應用使得現代木結構建筑節能環保的性能更為突出。
現代木結構建筑在西方早己形成工業化體系,為了可持續發展,工業化生產和新材料新技術是支撐木結構建筑發展的重要因素。與其他結構類型的建筑相比,現代木結構建筑有以下幾大優點:
(1)施工周期短。木結構建筑的建造是實行工廠根據圖紙生產加工預制件、現場拼裝的方式,施工周期只需2~4個月的時間,且交付使用的是無需二次裝修的成品房,也可以根據業主的審美要求做個性化的室內設計與裝修。
(2)易于擴建和改造。由于木結構建筑實際上是采用標準的構件方法,因此系統的擴展、整修和改造很容易,其設計允許房屋將來進行擴展,并且擴展部分相當獨立,設備齊全:再者,由于木質材料的自重比較輕,室內非承重墻通??梢杂邢拗频匾苿踊虿鸪?,電源、管道和采暖設備可以在不需高昂費用的拆除和重建的前提下完成擴建。
(3)抗震性能好。由于木材自身較其它建筑材料更輕并具有很好的韌性,對于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞具有良好的延展性,地震產生時能吸收震波,抗震效果好。
(4)保溫隔熱性能好。木材是很好的絕緣體,具有優良的保溫性能。在寒冷的冬天,一幢密封性能好、施工質量優良的木屋的室內溫度一般保持在15~20℃;而在酷熱的夏季,室內溫度可保持在28℃左右,可以大為節約能源。
(5)節能環保性能好。由于它的主要建筑材料采用各種木質材料,是對人居環境和自然環境均無污染、并可再生的4R產品。
(6)具有極強的藝術表現力。由于木材自身的材性和本身所具有的色澤、材質、紋理以及親和力,使得木屋的建筑造型豐富多變,內部空間親切宜人,并且和自然環境相得益彰,極具個性的現代木結構建筑是現代建筑中不可缺失的一個組成部分,也是現代建筑的一個重要的藝術表現形式,符合藝術領域多樣性的原則。
二、建筑業施工安全現狀及現代木結構建筑的施工安全
在世界各國,建筑業都是高危險的行業,施工安全事故不但阻礙其經營目標,更嚴重的是造成人身傷亡和巨大的社會財產損失。美國1996年的一項研究表明,其安全事故造成的經濟損失已占到其總成本的7.9%-15%。而根據美國的統計資料,在1992-2002年間,死于施工安全事故的人數平均為1122.1人。在以安全管理而著稱的英國,由于安全事故造成的經濟損失已占到其項目總成本的的3%-6%。根據相關資料,建筑業導致的死亡事故大約占其總數的三分之一。
在我國,建筑施工安全事故一直是除交通事故外的第二大類安全事故,對人民的生命財產造成巨大的損失。2010-2012年間,我國房屋市政工程發生安全事故1703起、死亡2134人。其中,較大及以上事故83起、死亡356人。隨著社會的發展,以人為本的理念已經深入人心,人們對于安全生產的要求也愈來愈高。因此,如何提高安全管理水平,是一項亟須解決的任務。
近年來,隨著木結構建筑的興起,施工工藝與技術也不斷推成出新,但施工過程中的危險因素亦相對增加。木結構建筑作為一種新型的建筑形式,施工技術大不同于混凝土結構或是鋼結構。因而,對于木結構建筑施工安全進行研究,對從根本上控制木結構施工安全事故尤為關鍵。
三、木結構建筑施工安全問題研究——即其危險因素分析
1.臨時用電及觸電危險因素分析。觸電是指電流流經人體,造成生理傷害的事故。造成觸電事故最主要的原因是人和物的因素。現場人員發生觸電事故多數是由于違反安全用電規程從事施工作業引起的。木結構建筑施工觸電危險因素主要有:物的因素、人的因素、 環境的因素、管理的因素四種。具體情形那個可以包括用電設備漏電、、安全防護失效、安全監督檢査不足、電源電線浸泡水中、電源線老化或破損、 隨意碾壓電線、個人防護裝備不合格、設備漏電防護失效、濕潤的手觸碰插座或開關、 起重機吊臂過于接近高壓線、未佩戴個人防護裝備、在潮濕的地方作業、雷電天氣安裝太陽能板、 現場電纜布置圖紙不詳、作業前沒有進行安全檢查、作業人員無相關執照等等。
2.高處墜落危險因素分析。高處墜落是指因為危險重力勢能差而引起的傷害事故。木結構建筑中易發生高處墜落事故的部位包括:活梯、支架、移動作業平臺、移動式塔臺、梯子、洞口、腳手架及屋面等臨邊施工。木結構建筑施工高處墜落危險因素主要包括不良的精神狀態、踏步沒有采取防滑措施、梯子未固定、踏板未固定、踏板伸出部分過長、腳手架踏板未固定、斜撐未固定、未設置安全護欄、臨邊未設置安全護欄、臨邊及洞口危險作業、個人防護裝備不合格、攜帶物品爬上爬下、反彈力施工作業、移動平臺留有人員的腳手架、進入危險作業區域、在安裝好的天窗上隨意走動、采光天窗上未設置安全防護網、未佩戴個人防護裝備、六級以上大風天氣、雷雨天氣、未設置警示標志、、未配置現場安全負責人、施工工序不佳、開工前未進行安全培訓等等。
3.機械傷害危險因素分析。機械傷害是指施工過程中由于機械設備與工具使用不當造成的傷害。木結構建筑施工中主要有:挖掘機、推土機、輯軋機、叉車、起重機、吊車、手持式電動工具及其他機械等。機械傷害主要包括機具傷害和起重傷害,主要原因是設備和作業因素。木結構建筑施工機械傷害危險因素包括:人員進入吊件下方區域、大風天氣強行起吊、起吊綁扎不牢靠的構件、未設置安全警戒線沒有安全栓等保護裝置、未配置操作指揮人員、槍管指向人員、未開啟保險、使用完畢后未關閉電源、戴手套作業、使用時未開啟保險裝置、施工前未進行安全檢查、無執照人員操作車輛、作業環境不良等等。
4.坊塌事故危險因素分析。坊塌是指施工過程中由于建筑物、臨時結構以及其他材料倒塌引起的事故。木結構建筑施工中坊塌事故主要發生在墻體和腳手架處。造成媽塌事故最主要的原因是人和物的因素。木結構建筑施工坊塌事因素主要有:螺栓數量不足或強度不夠、沒有固定的墻體未設置支撐、、安裝方法不佳、沒有配置施工技術主管、、施工計劃不合理、、起重機操作不當,猛升猛降、安裝構件偏差或錯位等等。
5.火災事故危險因素分析?;馂氖侵敢蚴Щ鸲斐傻臑暮?。造成建筑施工火災的原因主要有不完善的管理和作業人員的不規范操作。木結構建筑施工火災危險因素主要有: 沒有配置消防設備、沒有及時清除現場的木屑及易燃物、違規動火行為、作業時吸煙、安全培訓不足、施工前未進行安全檢查等等。
6.物體打擊危險因素分析。物體打擊是指施工現場的各種物體與人的身體碰撞所導致的安全事故。例如-作業人員最易受到同一垂直作業面的墜落物體的打擊或交叉作業中重物的碰撞。木結構建筑施工物體打擊事故危險因素主要有:工具及廢料堆積在臨邊及洞口、交叉作業未釆取安全防護、高處作業人員將物體拋下、使用鋤頭等工具時距離過近、人員停留在吊件附近、從門窗向外拋擲物品、未將使用完的工具放入工具袋、未穿戴個人防護裝備、安全培訓不足、施工計劃欠佳等等。
通過分析,可以看出,房屋建筑工程安全事故的主要有觸電、高處墜落、機械傷害、坊塌事故、火災和物體打擊等幾種類型。
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作者簡介:孫少杰(1982-2),男,漢,碩士研究生,工程師,主要研究方向:建筑結構設計與研究。