空調外機掉落風險評估與防控

于佳寧，劉海洋（. 上海市復興高級中學，上海 00434 ；. 同濟大學 城市風險管理研究院，上海 0007 )

安裝在建筑物墻面上的空調外機一般很少進行維護。隨著時光流逝，空調外機掉落的風險不容小覷。城市上空的空調外機如同懸在人們頭上的“達摩克利斯之劍”，時刻影響著人們的出行安全，一旦掉落可能造成人員傷亡和不可估量的危害。因此，對空調外機掉落風險進行評估與防控，對人們了解空調外機安裝的穩定性狀況，采取有針對性的預防措施有很大幫助。

上海上世紀建成的住宅建筑的空調外機大部分通過安裝架固定在安裝面上。安裝架是一種能使空調外機可靠地固定在安裝面上的構件。安裝面是支撐和固定空調器的受力面，多指建筑物的墻面、地面和頂面。本文討論的安裝面主要是建筑物的墻面。安裝人員、安裝面、安裝架、空調外機及配件和環境條件是影響空調外機穩定性的重要因素。

1 空調外機掉落風險評估與防控基本概念

本文首先根據 GB 17790─1999《房間空氣調節器安裝規范》和 GB 50738─2011《通風與空調工程施工規范》，對空調外機掉落風險進行風險分析與識別，并按照人、機、環境 3 大類分別分析具體風險點，而后通過定量的層次分析法，進行風險評估與風險量化，評估其風險的大小。空調外機掉落風險評估是指在風險識別和風險估計的基礎上，通過定性和定量分析，將風險等級分別用紅色、橙色、黃色、藍色 4 種顏色標示（紅色為最高級別），并根據風險值進行風險跟蹤、監測與預警。空調外機掉落風險防控是指給風險等級為紅色、橙色兩個級別的空調外機安裝傳感器，通過傳感器進行連續觀測（橙色級別觀測頻率可適當放寬），并將數據傳輸到大數據平臺。一旦風險值達到相應閾值，即自動報警，提醒住宅小區管理者或業主進行加固處理。

2 空調外機掉落風險分析與識別

2.1 安裝人員風險與培訓

（1）安裝人員風險。GB 17790─2008《家用和類似用途空調器安裝規范》規定，安裝人員應熟練掌握安裝工藝操作流程，具有一定的技術經驗和空調器安裝從業資格證書，并被授權以安全的方式完成空調安裝任務的人員。上世紀80～90年代，相關管理規定并未出臺，空調安裝人員素質良莠不齊，存在一定的安全隱患。

（2）安裝人員培訓。空調安裝人員應經過專業培訓，并考核合格。安裝人員從事安裝工作前，應進行技術交底。未經過培訓和技術交底的安裝人員所安裝的空調外機，同樣存在一定的安全隱患。

2.2 空調外機自身風險

（1）空調外機安裝面。安裝面材質是實心磚、混凝土或者是與其強度等效的材質，承載能力較高，發生外機掉落的概率很低；安裝面材質是空心磚、木質等，承載能力較低，發生外機掉落的概率較高。安裝面表面裝飾層過厚，強度明顯不足時，如果沒有采取相應的加固、支撐措施，就會存在較高的風險。

（2）空調外機自重。不同的空調外機重量不同，空調的功率越大，外機越重。調查發現，盡管空調外機重量不同，但有的安裝架是一樣的，同樣存在安全隱患。

（3）安裝架。空調安裝架一般是鋼制構件，應焊接或連接牢固。這些鋼制構件需要定期維護保養，進行防銹處理，否則其強度會隨著時間的延長而逐漸降低，日積月累，超過極限，便發生折斷。目前，對空調安裝架的使用，人們往往并不關心使用年限，沒有對其進行例行檢查、定期報檢，也沒有對其進行維護保養，更沒有對超過一定年限的空調安裝架進行更換的習慣。許多空調安裝架銹跡斑斑，已無法辨認原色，更無法判斷其能否承擔空調外機的重量。因此，這些空調外機存在滑脫、翻倒或掉落的可能，發生安全事故的概率很大。GB 17790─2008規定，室外機組安裝架承載能力至少不低于 1960 N。部分老舊建筑使用的空調外機安裝架，其承載能力很難保證滿足要求，存在掉落風險的概率很大。

（4）緊固件。緊固件是指空調器安裝時，用于承載、接受剪切力的固定或連接螺栓。安裝面與安裝架、安裝架與空調外機之間的連接應牢固，緊固件材質的差別，也會影響牢固性，對安全性能造成一定影響。緊固件同樣需要定期維護保養，做防銹處理，否則同樣會發生安全事故。很多安全事故就是由于不注意細節造成的。

2.3 環境風險

（1）風力影響。上海地區受臺風影響較大。臺風對空調外機穩定性的影響更是不容小覷，造成的破壞也很大。每次臺風過后，都應對空調外機的影響情況進行檢修。但是，這些工作往往被人們忽略，從而埋下了隱患。

（2）雨雪侵蝕。上海地區多雨水，雨水多呈弱酸性，對空調外機及配件的銹蝕性較大，對安全有一定影響。

（3）振動影響。上海地區建設工程多，土方車、混凝土運輸車等大型車輛以及地鐵行駛時產生的振動，會對周邊老舊建筑產生不利影響，因此應加強監測空調外機穩定性。

3 空調外機掉落風險評估與風險量化

3.1 風險評估層次分析法

層次分析法的基本思想是通過分析復雜問題包含的各種因素及其相互關系，將所研究的全部元素按不同的層次進行分類，標出上一層與下層元素之間的聯系，形成多層次結構。在每一層次，均按某一準則對該層元素進行相對重要性判斷，構造判斷矩陣，并通過解矩陣特征值問題，確定元素的排序權重，最后再進一步計算出各層次元素對總目標的組合權重，從而為決策問題提供數量化的決策依據。層次分析法已經被國內外學者廣泛應用于風險評估，并且取得了良好的效果，是一種較為成熟的分析方法。

3.2 Yaahp 軟件

Yaahp 軟件是一款可視化建模與計算軟件。在 Yaahp軟件中，判斷矩陣值的輸入既可以選用判斷矩陣形式又可以使用文字描述形式，一般常用 1～9 標度法表示。其主要功能及操作步驟如下：層次模型繪制→判斷矩陣生成及兩兩比較數據輸入→判斷矩陣一致性比例及排序權重計算→不一致判斷矩陣自動修正→殘缺判斷矩陣自動補全→總目標/子目標排序權重計算→根據總目標/子目標排序權重的加權分數計算→靈敏度分析→生成調查表→群決策→導出計算數據。

3.3 空調外機掉落風險的量化

（1）建立層次結構模型。利用 Yaahp 軟件進行空調外機掉落風險評估層次模型的構建、一致性檢驗和結果輸出。根據空調外機掉落風險的分析與識別，在 Yaahp 軟件中利用層次分析法建立層次結構模型，如圖1 所示

圖1 空調外機掉落風險層次結構模型

從圖1 可知：目標層為空調外機掉落風險；中間層包括安裝人員、空調外機和環境 3 個要素；方案層中，包括安裝人員資格和安裝人員培訓兩個因素，空調外機包括空調外機安裝面、空調外機自重、安裝架和緊固件 4 個因素，環境條件包括風力影響、雨雪侵蝕和振動影響 3 個因素。

（2）建立判斷矩陣。根據建立的層次結構模型，通過專家調查法確定空調外機掉落風險、安裝人員風險、空調外機風險和環境風險的判斷矩陣，分別如表1、表2、表3、表4 所示。再將這些判斷矩陣輸入到 Yaahp 軟件中。

表1 空調外機掉落風險判斷矩陣

表2 安裝人員風險判斷矩陣

表3 空調外機風險判斷矩陣

表4 環境風險判斷矩陣

在判斷矩陣中，將要素或因素間進行兩兩比較，對比時采用相對尺度，以盡可能減少性質不同因素相互比較的困難。這樣可以提高準確度。比較時，兩要素或因素間的重要性程度使用 1～9 標度法表示，即 1 表示同等重要，3 表示稍微重要，5 表示比較重要，7 表示十分重要，9 表示絕對重要，而分數形式則表示相反的重要程度。而后通過 Yaahp軟件，對輸入的判斷矩陣進行一致性檢驗，結果顯示判斷矩陣一致性分別為 0.0012、0、0.0016 和 0.0036，一致性檢驗結果較好。

（3）方案層中要素對決策目標的排序權重。通過軟件計算得到方案層中要素對決策目標的排序權重，見圖2。

圖2 方案層中要素對決策目標的排序權重

從圖2 可知：空調外機安裝面和安裝架的占比最大，分別達到 30%；振動影響所占權重最小，為 1%。

（4）空調外機掉落風險值計算。在上海某住宅小區選擇某住戶的一臺空調外機作為研究對象。針對這臺空調外機的掉落風險，利用式（1）將專家對各因素的打分情況與平均權重相乘并求和，最終得到總分。

式中 A ──空調掉落風險；

W i──方案層指標權重；

Xi──專家打分。

各級指標權重、分數、對上級指標貢獻及評估總分的計算結果，如表5 所示。

表5 各級指標權重、分數及評估總分

表5 中的權重指標通過軟件計算得到，分值通過專家打分法得到，對上級指標貢獻則是權重乘以分值，最終將所有對上級指標的貢獻值求和，得到總分 82.8。

4 風險分級量化和防控監測

4.1 風險分級量化和防控建議

空調外機掉落的風險分級量化、特征描述及防控建議，如表6 所示。評估顯示這臺空調外機的風險值為 82.8，從表6 中查出風險等級為黃色，處于中風險水平。

表6 風險分級量化、特征描述及防控建議

對風險等級為紅色和橙色的空調外機，建議安裝傳感器實時監測空調外機位移，并將數據傳輸到大數據平臺。一旦風險值達到相應閾值，即自動報警，提醒住宅小區管理者或業主處理相應的風險。

4.2 傳感器安裝試驗

對這臺空調外機進行了傳感器的安裝試驗。傳感器采用上海某科技有限公司生產的工程裂縫傳感器（適用于土木工程領域建筑物裂縫測量，專注于建筑物長期、穩定、無人值守檢測）。使用時將工程裂縫傳感器的兩個安裝孔分別固定在待測裂縫的兩邊，當待測物產生裂縫寬度變化時，與之固定在一起的工程裂縫傳感器的輸出值將隨之產生數據變化，通過輸出值的變化可以迅速檢測到待測物的裂縫情況（測量精度可達 ±0.025 mm）。

5 結 語

基于風險管理理論與方法對空調外機掉落風險進行了風險識別與分析、風險評估與量化、風險跟蹤與預警。提出的風險評估與量化方法能夠較準確地評估空調外機掉落的風險值，為空調外機掉落風險預警提供了初步的參考值。

以紅色、橙色、黃色、藍色 4 個風險等級為基礎提出的預警方法是對空調外機掉落風險防控方面的初步探索，為相關部門與單位處理空調外機掉落風險提供了參考。