基于可拓理论的建筑施工安全管理系统研究

基于可拓理论的建筑施工安全管理系统研究

林青

海南第六建设工程有限公司，海南 海口 570000

摘要：现行的安全管理评价方法不能及时、系统地对建设项目的安全问题作出系统的判断。在此基础上，运用可拓理论对建筑工程安全管理体系进行初步的探讨，并在此基础上构建一套安全评价与预警体系对存在安全隐患的工程进行评价。通过实例分析，证明所提出的方法是可行的、有效的，对建设单位的安全管理有一定的借鉴意义。

关键词：安全管理；建筑施工企业；可拓理论；评价；预警

引言

近年来，我国在建筑施工安全管理方面也采取许多措施，包括：强化安全文化建设，推行安全管理标准化，对职工进行安全教育。为了使安全管理工作更具体，需要寻找一种定量的安全管理办法对其进行评价，并对存在问题或潜在问题的地方进行预警，从而为今后的安全管理工作做好准备。

目前，安全检查表是目前国内建筑工地的主要风险源辨识技术。本方法是由工程经理与安全主管共同按照安全检查单，对工程现场进行有针对性的安全检查和评分，以准确评价整体工程的安全性。这种方法可以实现安全检查的系统化、完整，但仅仅是一个定量的方法，仅能反映出某个因素对施工现场的安全性的影响。因此，本文提出一种新的可拓性分析方法，以使其与其他评价指标的关系更加紧密，从而使其更具有实际意义。同时，也为后续的预警工作打下坚实的基础。

本文运用可拓理论对建筑施工企业进行风险评价和预警，通过构建一套完整的风险评价预警模型，并通过实例验证其有效性，为建筑企业的安全管理提供一条新的途径。

1 可拓学理论概述

1983年，蔡文提出可拓理论，并开创一门名为“物元分析”的新学科——“可拓学”。可拓学是运用形式化的方法，对问题进行定性和定量分析，引入物元、事元、关系元等基本元，并以物元、事元、关系元为基础，构建描述整个世界的基本元，并将其统称为基元。在可拓学中，物元是由事物、特征和事物的大小三部分构成的一种有序的三元组，称为R=（事物的名字、特征、大小）=(N、C、V)，是可拓学的逻辑单元。它能简明扼要地表达事物、事物和关系，有助于人们根据特定的步骤，从某种程度上推导出解决问题的策略，从而提高求解的效率和科学性。

2 基于可拓理论的安全管理评价和预警模型

2.1 建筑施工企业安全管理评价的待评物元分析

物元分析最显著的特征就是建立物元这个新的概念，它是物质与数量之间的有机结合，是物元的基本原理。如果某一事物具有多种特性，且各特性具有不同的大小，则该特性具有n个特性（影响因子）c1,c2,...,cn,n个特性的大小是v1,v2,...,vn，则R是n维物元。即

如果每个影响因素的关联指标有m个，根据物元发散规则有c j－c j1，c j2，…，c{}jm，其中，－表示可拓。那么，R=(N，c jk，v jk)k=1，2，…，()m，m根据j不同而不同，将其表示成评价物元可得:

施工单位的安全管理是按照国家制定的《建筑施工安全检查标准》进行的，各现场均有保安人员进行定期的检查和评分，一旦出现问题，立即进行整改。该评价表只是一种定量的指标，它引入可拓的概念，从各指标的相互关系、安全等级的确定等几个角度，使得施工企业安全管理的标准化更加清晰和明确。通过对工程建设项目的可拓评价，可以对其进行安全防范与分析，从而为工程建设单位的安全管理提供一定的参考。

建筑施工企业安全管理问题待评物元的一般形式表示如下:

以上所述待评物元是一种普遍的结构形式，其原因在于，在工程建设的各个阶段，这些特点并不必然同时存在，因而，在后期的工程分析中，某些待评物元、经典域、节域等都会发生相应的变化。

2.2 待评物元的节域、经典域

评价一个物品的品级，就是根据物元的原理，来评价物元的特性。物元的特性可划分为若干值域，在此称之为节域，物元可用节域来表示：

按照某个特定的评价标准，将需要评价的系统分成s个等级，则可以得到评价的经典域物元R0t:

方程式中：N0t代表评价等级；ci代表评价指数（与事件有关的特性）；v0ti代表相对于相应指数ci的N0t所确定的值区域，也就是古典域a0ti,b0ti。对应于被评价对象的评价信息可以由物元R0来表示：

式中:vi表示所收集到的待评价实物对应于ci的具体值。

按照《建筑施工安全检查标准》的要求，结合工程安全检查工作的实际情况，将工程安全管理分为安全、较安全、不安全、严重不安全四个级别。本文依据检验准则“分级原则”，并结合施工企业的专业经验，确定以下几个典型区域和区域，其中，区域的下限比传统区域的上界高出10%以上。

2.3 关联函数

在物元、节域信息建立之后，要用一种特定的评价方法来进行物元的分类。在对物元进行评价时，可拓理论提出“需要满足的必要条件”，即物元评价的先决条件。需要满足的条件是，物元的评价目标是pi，而这个物元需要满足它的特性因子ck的vik。如果vik，v0jk，则认为评价目标pi不符合"需要满足的条件"，则不能进行评价，否则只能进行评价。

在使用前，先进行初步的安全评价，以确定工程的安全性。根据《建筑施工安全检查标准》，对10项安全评分表，若有一项未达到总得分70%，则自动判定不安全，无需进行后续评价。从可拓理论的角度来看，量值vik的相关性是衡量物元价值的基础。通常，关联函数是由距离定义来决定的。首先，得到Vi与V0ti间隔的距离：

那么，运用可拓学知识建立的关于vi的关联函数kti(v)如下:

2.4 建筑施工企业安全管理预警模型

建筑工地的安全管理预警模型和安全管理评价模型的建立和分析方法基本相同，只是对等级、待评物元、经典域和节域的划分有差异。本文从不同的危险因素出发，将其分为四个级别：无预警、轻度预警、中等预警、重度预警。根据事故发生的主要原因，可以得出不同类型的待评物元、经典域和节域，并举例说明发生事故的可能性最大的高空坠落事件。

待评物元:

其它易发生事件的待评物元、经典域和节域表达方式与上述情形类似。与传统区域、节域空间比较，预警模式的节域下限明显高于传统区域，与安全管理评价模式类似。通过对安全检查表评分的分析，结合施工单位的安全管理实践，提出一种新的节段下限，该下限较传统区域的上限大5%。

2.5 安全性等级评定

通过对工程项目进行安全性评价，发现人为因素和自然环境因素对工程安全的影响程度较高。施工项目涉及人员多、流动性大、多是露天作业，对人员风险、环境风险的管理显得尤为重要。因此，在施工中应加强对人员的风险管理，强化员工的安全教育，增强其整体的职业素养和安全意识，进而降低其不安全行为出现的概率。同时，还需要适当减少作业负荷或暂停作业，以降低意外事件的发生概率，增加工程的安全性。建设项目工期较长、影响因素多，是影响施工安全的重要因素之一。为了解决这些问题，将可拓理论引入到建筑工地的安全评价中，并对其进行初步的评价和预警。其次，本算法具有计算简便、易操作、安全评价指标相互关联的特点，可以方便地检测出多种安全风险。并结合一个正在建设的住宅工程实例，对其进行一个生产周期的安全评价和预警。通过对现场安全打分的计算，制定相应的风险评价和风险预警级别，并对其进行合理、有效的整改，减少企业的经济损失。研究结果显示，将可拓原理相结合的施工现场安全评价与预警体系能够在工程实践中得到较好的应用。

3 结束语

在对建筑企业安全管理体系进行分析的基础上，提出一种基于可拓理论的安全管理体系，并对其进行定量化分析。在此过程中，结合一个具体的工程实例，对该方法的使用效果进行验证，而后对其进行安全性评价。研究结果显示，可拓理论可以应用于建设工程安全风险评价与预警，以此为工程建设工程的安全评价提供依据。

参考文献

[1]许芸芸.基于物元可拓理论的建筑施工安全风险评价[J].唐山学院学报,2021,34(06):56-60+84.

[2]于恒,汪益敏,仇培云.基于可拓理论的地铁车站多风险因素安全评价体系[J].交通工程,2019,19(02):72-78.