建筑施工高处坠落事故树分析.docx

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建筑施工高处坠落事故树分析

事故树分析法在建筑施工高处坠落事

故中的应用

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事故树分析法在建筑施工高处坠落事故中的应用

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摘要：

高处坠落事故是建筑施工伤亡事故的元凶，有效防止高处坠落事故对预防建筑施工安全事故有着十分重要的意义。

本文运用安全系统工程的事故树分析法，通过对近年来所发生的高处坠落事故原因分析，探讨了高处坠落事故发生的原因和防治对策，以达到预防高处坠落事故的目的。

关键词：

建筑施工；高处坠落；事故树分析；防治对策

前言

高空坠落是建筑工作业中造成工伤死亡的主要原因,每年高空坠落事故高达40000到75000起,而80%以上是死亡事故。

因此,建筑施工中对高空作业的管理是安全管理的重中之重,本文通过事故树分析法（FTA）进行高空坠落事故分析，意在不仅找出造成事故的直接原因，而且也能深入揭示事故的潜在危险因素，对事故原因进行定性分析，找出易造成事故的危险因素，通过加强对高空作业中涉及的设施、人员、环境等方面的管理,建立建全各种规章制度,并在施工中确保各项规章制度能得到有效执行，避免建筑施工高空坠落事故的发生。

1建筑施工高处坠落事故树的建立

1.1事故树分析的定义

事故树分析（FTA）技术是美国贝尔实验室的沃特森博士于1961年开发的，它采用了逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，其特点是分析逻辑性强，灵活性高，适用范围广，既能找到引起事故的直接原因，又能揭示事故发生的潜在原因，既可定性分析，又可定量分析，事故树分析可用来分析事故，特别是重大恶性事故的因果关系，它是安全系统工程的主要分析方法之一。

1.2事故树分析图使用的符号说明

事故树分析图形符号包括事件符号（矩形、圆形、菱形和房形符号）、逻辑门符号（与门、或门、条件与门、条件或门、限制门符号）及转移符号（转入、转出符号）3类。

这里将常用符号列举出来。

详细内容和要求可查看GB4885-1985《故障树名词术语和符号》。

事件及事件符号

顶事件，是事故树分析中所关心的结果事件，位于事故树的顶端，如图1（a）所示。

中间事件，是位于事故树顶事件和底事件之间的结果时间。

它既是某个逻辑门的输出事件，又是其他逻辑门的输入事件，如图1（a）所示。

基本原因事件，它表示导致顶事件发生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件，如图1b所示。

条件事件，是限制逻辑门开启的事件，如图1（c）所示。

（a）（b）（c）

图1事件符号

逻辑门及其符号

与门

与门可以连接数个输入事件E1、E2，……，En和一个输出事件E，表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件E才发生的逻辑关系，与门符号如图2（a）所以。

或门

或门可以连接数个输入事件E1、E2，……，En和一个输出事件E，表示至少一个输入事件发生时，输出事件E就发生，或门符号如图2（b）所示。

条件与门

表示输入事件不仅同时发生，而且还必须满足条件A，才会有输出事件发生，条

件与门的符号如图2（c）所示。

E1E2……EnE1E2……En

（a）与门（b）或门

E1E2……En

（c）条件或门

图2逻辑门符号

1.3事故树分析步骤

分析的系统，即确定系统所包含的内容及其边界范围。

熟悉所分析的系统，指熟悉系统的整体情况，必要时根据系统的工艺、操作内容画出工艺流程及布置图。

调查系统发生的各类事故，收集、调查所分析系过去、现在及将来可能发生的事故，同时调查本单位及单位同类系统曾发生的所有事故。

确定事故树的顶上事件，即所要分析的对象事件

调查与顶上事件有关的所有原因事件，从人、环境和管理各方面调查与事故树顶上事件有关的所有事原因。

事故树作图，就是按照演绎分析的原因，从顶上件起，一级～级往下分析各自的直接原因事件，根据彼间的逻辑关系，用逻辑门连接上下层事件，直至所要求分析深度，最后就形成一株倒置的逻辑树形图。

事故树定性分析。

定性分析是事故树分析的核心容。

目的是分析各类事故的规律及特点，找出控制事故可行方案，并从事故树结构上分析各基本原因的重要程以便按轻重缓急分别采取对策。

1.4建筑施工高处坠落事故树的建立

以建筑施工高处坠落为该事故树的顶事件（TOP），通过事故调查，得出该类事故的事故树图（图3）。

对于该系统而言，事故树中或门较多，整个系统的危险因素多，事故树的最小割集较多，表明事故发生的模式变换较多，本文从最小割集和最小径集两方面分析该事故系统。

图3建筑施工高处坠落事故树

2

2.1最小割集的求解

割集是导致顶事件发生的基本事件的集合，割集中引起顶事件发生的充分必要条件的基本事件集合为最小割集。

它表明这些基本事件发生（不论其他事件发生或不发生），都会引起顶事件发生，反映系统的危险性。

从这个意义上讲，最小割集越多，说明系统的危险性越大。

为了降低系统的危险性，对含基本事件少的最小割集应优先考虑采取安全措施。

一个最小割集对应着事故发生的一种模式。

事故树的结构函数为：

T=X1X7+X2X7+X3X7+X4X7+X5X7+X6X7+X1X8+X2X8+X3X8+X4X8+X5X8+X6X8+X1X9+X2X9+X3X9+X4X9+X5X9+X6X9+X1X10+X2X10+X3X10+X4X10+X5X10+X6X10+X1X11+X2X11+X3X11+X4X11+X5X11+X6X11+X1X12+X2X12+X3X12+X4X12+X5X12+X6X12+X1X13+X2X13+X3X13+X4X13+X5X13+X6X13

从而得到最小割集：

{X1,X7},{X2,X7},{X3,X7},{X4,X7},{X5,X7},{X6,X7},{X1,X8},{X2,X8},{X3,X8},{X4,X8},{X5,X8},{X6,X8},{X1,X9},{X2,X9},{X3,X9},{X4,X9},{X5,X9},{X6,X9},{X1,X10},{X2,X10},{X3,X10},{X4,X10},{X5,X10},{X6,X10},{X1,X11},{X2,X11},{X3,X11},{X4,X11},{X5,X11},{X6,X11},{X1,X12},{X2,X12},{X3,X12},{X4,X12},{X5,X12},{X6,X12},{X1,X13},{X2,X13},{X3,X13},{X4,X13},{X5,X13},{X6,X13}

利用布尔代数求得该事故树的最小割集有42个。

说明该事故有42种发生模式。

2.2最小径集的求解

径集反映了与割集相反的意义。

最小径集则是顶事件不发生所必须的最低限度的基本事件集合。

它表示这些基本事件不发生，顶事件就不会发生，反映了系统的安全可靠性。

有几个径集就会有几个消除事故的途径，从而为选择消除事故的措施提供了依据。

求事故树最小径集的方法是利用它与最小割集的对偶性，将事故树中的与门换成或门、或门换成与门，将事故树换成成功树（图4），求出成功树的最小割集，就是原事故树的最小径集。

图4建筑施工高空坠落成功树

成功树的结构函数为：

T'=X'1X'2X'3X'4X'5X'6+X'7X'8X'9X'10X'11X'12X'13

从而得到最小径集为：

P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6}

P2={X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13}

从所求出的最小径集中，可以重新审视事故系统，研究从哪一方面人手，控制其中一组，便可使事故不发生。

2.2结构重要度的求解

结构重要度分析，是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度。

基本事件结构度越大，它对顶事件的影响程度就越大，反之亦然。

利用最小径集可以直接排出结构重要度的顺序。

排序的原则是：

给每一个最小径集都赋给分值1，有最小径集的基本事件平分，然后每个基本事件积累其得分，按其得分的多少，排出结构重要度的顺序。

IΦ

（1）=IΦ

（2）=IΦ（3）=IΦ（4）=IΦ（5）=IΦ（6）=1/6=0.1667

IΦ（7）=IΦ（8）=IΦ（9）=IΦ（10）=IΦ（11）=IΦ（12）=IΦ（13）=1/7=0.1429

因此可得到各基本事件结构重要度的排序：

IΦ

（1）=IΦ

（2）=IΦ（3）=IΦ（4）=IΦ（5）=IΦ（6）>IΦ（7）=IΦ（8）=IΦ（9）=IΦ（10）=IΦ（11）=IΦ（12）=IΦ（13）

通过以上分析，造成建筑施工高处坠落事故原因的大小依次为：

违章作业；违章指挥；使用不牢固设施；攀坐不安全位置；忽视警告；冒险进入；照明不良；气候条件差；作业面光滑；设施设备失修；无防护设施；防护不当；防护措施设计不当。

3结果分析

通过对事故树的定性分析可知，建筑施工高处坠落事故树的最小割集有42个、最小径集2个，即导致建筑施工高处坠落事故的可能性有42种，可见建筑施工高处坠落事故是较易发生的。

但只要能采取个最小径集方案中的任何一个，建筑施工高处坠落事故就能避免。

第一方案{X1，X2，X3，X4，X5，X6}是最佳方案，只要能杜绝人的不安全行为，做到不违章作业，不违章指挥，使用安全牢固的设施，不攀坐不安全位置，注意各种危险警告，不冒险进入危险区，建筑施工高处坠落事故就能有效避免。

第二方案{X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13}也较为有效，如改善照明条件，不在气候恶劣的条件下作业，排除危险作业面，经常检修设施设备，完善防护措施，按要求使用防护设备，采用合理设计的防护措施等，也能有效的避免事故的发生。

4结论

事故树简明、直观的找出了建筑施工高处坠落事故的各种原因与潜在因素，通过求解基本事件结构重要度，提出了避免建筑施工高处坠落事故的措施和方法。

首先是控制人的因素，减少人的不安全行为，对违章作业，忽视警告的行为要及时制止，加强对从业人员的安全教育，使其了解安全的重要性，能够准确明确行为的危险与否，作为管理人员必须把安全放在第一位，禁止违章指挥。

其次是控制物的危险因素，减少物的不安全状态，把好材料关，对各种设施设备要定期进行安全检查，明确是否符合安全规定，特别是对从业人员的各种安全防护措施进行检查，杜绝出现防护不当的情况。

同时对作业环境也要提出严格的要求，禁止在气候条件恶劣的情况下作业，对作业场所也要进行完善，防止脏乱差、照明条件差的作业面出现。

参考文献：

【1】张景林，崔国璋，《安全系统工程》，煤炭工业出版社，2002.8

【2】王亚萍，建筑施工高处坠落施工的成因及其防治，《陕西建筑》，2010.7

【3】占元，高空坠落事故分析与预防，《安装》，2010