建筑機械安全與設計分析

程甜生

（安徽省池州市市政工程管理處，安徽池州 247000）

1 建筑機械的重要意義

在建筑工程施工過程中，有很多工作對勞動者的身體健康有影響，還有些工作人力很難去完成，工程量很大或工作環境特殊等，都成為人力完成工作的限制。如大量的材料搬運和清理，石灰、油漆、工業化學品等材料的搬運，這些材料中的一些化學成分對人體健康有負面影響，而使用建筑機械（設備）就可以在很大程度上避免人體與這些材料的直接接觸，減少對人體的傷害，同時工作效率也會大幅提高，并且減少勞動力的消耗，降低勞動成本。又如，利用混凝土攪拌機攪拌混凝土，在同樣的時間內工作量比人工攪拌的多幾倍，而且攪拌效果更好[1]；大型汽車吊和塔吊可以把一些人力難以搬運的材料迅速吊運到施工場地，大大提高搬運效率，方便施工進行。

在施工現場大量使用建筑機械是全球化的趨勢，與人力工作相比主要優勢有4 個。

（1）提高工作效率，增加工作速度，減少施工工期。

（2）減少人力投入，降低施工成本，只需少數幾個人便能完成大量工作，精簡了施工隊伍。

（3）方便施工，像材料的搬運、挪動、材料加工等工作變得非常簡單，在工作中進行物資材料轉移時更省心。

（4）減少了人工操作，提高了工作安全性，特別是減少了一些對人體健康有害的工作，讓工作人員遠離危險區域。

二戰后，因為人口的大量增加需要大量的住宅，而且人們對生活質量水平也提出了更高的要求，所以建筑施工機械也開始逐漸被應用，施工機械開始迅速發展。建筑施工機械是指在施工中代替人力進行施工的一些機械設備，來方便建筑施工。

2 安全設計基礎

為了提高機械設計的安全性，目前國家推出了一系列的法律法規和標準，并對之前的法規標準進行完善。建筑機械的設計人員，在設計時要考慮到所面臨的不同的施工環境，保證其在這些環境下能正常工作。在機械使用過程中還可能遇到的各種突發情況，因此要針對這些可能出現的情況來進行優化設計，對發生概率較高的一些問題進行專門的預防措施，調整設計。所以，機械設計師要多與現場安全工程師進行交流，或者與現場從事安全問題的工程師一起合作，分析機械使用中可能出現的問題并制定解決措施，這樣可以在很大程度上增加機械的使用安全性能，且在設計時考慮的更全面。在設計時，要從人體工程學、消防安全、人體健康和節能環保等多個方面入手考慮安全性能，這對機械能夠更好地運用于施工是非常有必要的，而且也有益于企業的發展[2]。

從成本方面來看，設計是與機械的執行成本和使用壽命息息相關的一個階段。在設計階段提高對安全的要求，對使用中的一些安全問題提前考慮好預防措施，可以減少后期的經營成本。在概念設計階段，考慮安全問題也有一些優點，如：提高生產效率，糾正設計中的一些缺陷，避免后期改裝增加成本，減少對環境的破壞，減少對人體的傷害，減少服務成本。

設計過程中為了更加全面地考慮安全問題，一個形式化程序被一些學者提了出來，這個程序主要分為以下4 個階段：①識別并消除一些可能出現的危害；②對無法消除的危害進行風險評估，在設計階段無法解決的，考慮在實踐中進行施工安全機械設計來解決這些危害；③通過增加一些保障措施來降低施工使用中發生危險的可能性；④對使用者提供警告，對操作中可能發生的危險進行警示并提供解決建議。在設計過程中，所有可能發生的安全問題都要提前預見到并考慮解決措施，盡可能避免使用中的安全事故，并盡可能增加機械的使用壽命。隨著機械設計的發展，對機械使用的風險評估也會逐漸增加相關要求[3]。

3 建筑機械安全設計的準則

國家有各種法律法規和相關規范標準，要求機械廠家的產品要符合機械安全設計，并達到施工環境中使用的相關安全健康標準，要考慮到各個方面的因素，如人體工程學、使用者操作的位置、使用者座椅、機械的控制系統等。為了防止機械使用中對人體或周圍其他設備等造成傷害或事故，要對機械增加一些特殊的保護裝置，控制系統中增加限位裝置，防止操作失誤出現事故。在機械的維護和保養時，也要考慮到增加一些保護措施防止出現意外。有時機械要適應一些使用條件而進行改裝，但是如果改裝后的風險評估有了更改，那么就要將其看做是新機械的制造，對安全問題重新考慮。如果改裝中涉及到了機械的功能或者最大限制（如最大速度、某個尺寸、某部件的位置等）的改變，那么就要對風險評估進行修改。

建筑機械設計的原則如下：①堅持可持續發展的理念，對人、建筑、機械和環境之間的關系妥善處理，相互之間能夠協調配合；②重視對環境的保護，減少對生態環境的破壞和污染；③以人為本，重視使用者在使用時的需求，并保證使用者的安全；④盡可能節約資源，對能源、水資源和原材料、建筑用地等盡可能節省使用；⑤符合城市的規劃要求，并能夠與附近的環境相互協調[2]。

4 建筑機械的設計方法及安全管理

4.1 設計目的和要素

機械的設計要保證在施工生產時符合質量要求，要對質量把關，方便建筑施工順利進行，就必須對建筑機械設計進行深入研究。一些科學合理的機械設計可以提高建筑施工的效率，讓機械更好地為建筑施工服務，提高施工質量減少施工時間，降低施工成本，進而減少整個工程的工期，增加整個工程的效益，促進企業的發展，也可以提高一個國家的經濟建設水平。所以，建筑機械設計的重心應放在滿足建筑施工的需求方面，根據建筑施工的實際情況和施工條件來進行相應的設計策劃。為了保證后期機械使用的安全，從設計構想到設計進行直至投入施工使用的整個過程中，機械設計要考慮5 個條件：①機械開發的安全和技術的安全；②在使用過程中機械操作的安全；③操作者在工作時所處的空間安全；④機械接收到的信息安全、信號控制要素；⑤使用者在工作時周圍的環境安全。這也是機械設備設計的基礎要素[3]。

4.2 建筑機械的安全管理

安全是企業穩定發展并不斷壯大的前提條件，安全事故頻發的企業很難得到長久發展。建筑機械的安全管理是建筑工程中非常重要的一部分，也是施工安全管理工作的重點之一，需要認真對待，嚴格管理[6]。

近年來，建筑工程中逐漸使用了各種新技術、新材料，新工藝也在不斷研究改進中，但是在提高施工水平的同時也顯現出一些安全問題，尤其是在施工機械設備的安全管理方面。一些企業為了追求更高的效益，對安全管理工作放松了警惕，加上一些機械設備本身有安全缺陷，就很容易出現安全事故。因為施工機械的廣泛應用，其是否安全也與使用者和現場物資材料的安全等有著直接關系，保證這些施工機械的安全是項目能順利進行的前提條件之一，在一定程度上也與企業的發展有關。因為施工場地內情況復雜，工序步驟較多、人員混雜，機械設備多種多樣，現場施工人員對每個機械設備也沒有很深的了解，所以在設備管理方面會出現問題。還有一些機械設備的管理人員安全意識不高、專業水平有限，在設備的日常保養和檢查方面存在疏漏，形成一定的安全隱患。因此，加強機械設備的安全管理工作，首先就是要加強對施工人員和機械管理人員的專業知識培訓，讓他們進行專業化的學習、接受相應的指導，增加其專業水平和工作能力。其次是要加強對施工機械設備的維護和保養工作。因為施工機械通常體積較大，大多數處于露天工況，天氣因素和室外環境等都會對其造成損傷，所以在使用過程中每天要對其進行必要的檢查和保養，減少外界環境對其的影響，及時解決日常檢查中發現的問題，避免留下安全隱患。最后，在施工現場要有一定的管理制度，只有總結出一套有效、可靠的管理辦法，才能更好地完成施工機械的安全管理工作，保證工程順利進行。

5 結束語

設計建筑機械時，不能只考慮其生產效率和效益而忽視了機械的安全性能，安全性能的設計要符合國家的法律法規和當地標準。另外，在建筑機械的使用過程中也要加強對其安全的管理，提高管理水平。