關(guān)于某地既有住宅加裝電梯工程典型防高處墜落安全措施探討＊

張志春，陳清光

（廣東省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究院，廣東 廣州 510060）

0 引言

近年來，隨著全國各地大量既有住宅加裝電梯工程的建成投運(yùn)，住在老舊住宅居民的出行舒適度大大提高。一方面電梯整體技術(shù)的提升和大量應(yīng)用給人們的生活帶來較多好處；另一方面，由于此類工程設(shè)計(jì)缺陷等原因又給人們的日常出行埋下安全隱患，增加了風(fēng)險(xiǎn)。

目前大量研究分別從政策制定、施工、設(shè)計(jì)、質(zhì)量管理等不同角度對(duì)此類工程展開了研究，提出關(guān)于政策制定、改進(jìn)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量等有益建議[1-11]。但如何從本質(zhì)上采取措施以預(yù)防發(fā)生高處墜落事故，并采取有效措施降低由此類工程使用引發(fā)事故影響方面較少展開研究，也未提出針對(duì)性強(qiáng)且實(shí)用、可靠的解決方案。

本研究就既有住宅加裝電梯工程的高處墜落風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和研究，結(jié)合某地此類工程的防高處墜落安全措施現(xiàn)狀，提出3種防高處墜落的解決方案，以供有關(guān)人員和單位參考。

1 高處墜落

高處墜落主要是指在離開某平面一定垂直高度的空間中，由于誤操作等人為不安全行為和重心失穩(wěn)等物的不安全狀態(tài)，造成處于該空間中的人員或物體朝該平面方向的垂直移動(dòng)。由于人和物體具有一定質(zhì)量，在移動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)能，加上高處原來具有的勢(shì)能，在接觸到下方空間及該平面上的人、物及地表面后必然發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，會(huì)造成移動(dòng)的人、物體的局部或全部損壞，甚至?xí)斐傻乇砻娌煌潭鹊膿p壞。

超過一定高度的高處墜落會(huì)造成高處墜落事故，高處墜落事故后果主要與墜落對(duì)象的重量、墜落高度、沿途阻擋設(shè)施等有較大關(guān)系。這種墜落可能造成墜落人員的傷亡、墜落物的損毀及墜落沿途空間中其他人員和物體的傷害和損毀。

從以往國家應(yīng)急管理部、各省應(yīng)急管理廳等發(fā)布的安全生產(chǎn)形勢(shì)分析中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看出，高處墜落事故時(shí)有發(fā)生，該類事故分布行業(yè)范圍較廣，最典型的就是高處作業(yè)過程中發(fā)生的高處墜落事故。

建筑行業(yè)重特大事故中高處墜落事故是預(yù)防的重點(diǎn)之一，2007—2019年我國建筑業(yè)重特大事故中該類事故的起數(shù)和死亡人數(shù)占比位居第二。2012—2018年我國發(fā)生的4 100起房屋市政工程安全事故中，該類事故占到52.53%，一般事故為2 148起，較大的為18起。高處墜落可通過增加安全知識(shí)、增強(qiáng)安全意識(shí)、改善不安全習(xí)慣來預(yù)防此類事故的發(fā)生。從528份事故調(diào)查報(bào)告中分析指出32項(xiàng)事故致因，其中違規(guī)違章行為、無資質(zhì)證照施工、未系安全帶、安全管理不到位、防護(hù)措施不到位、勞動(dòng)防護(hù)用品、安全教育不到位共7項(xiàng)權(quán)重較高。2012—2018年我國4 096條房屋市政工程安全事故中高處墜落事故是發(fā)生次數(shù)最多的，并指出人是此類事故發(fā)生的最根本原因，設(shè)備的不安全狀態(tài)和環(huán)境的復(fù)雜性增加了此類事故發(fā)生的概率[12-15]。

可見，之前對(duì)于建筑業(yè)和制造業(yè)等行業(yè)中發(fā)生的高處墜落開展的研究較多，但對(duì)于居民日常生活中發(fā)生的同類事故開展的研究相對(duì)較少。本研究以某地居民日常生活中較多見的既有住宅加裝電梯工程為重點(diǎn)，研究對(duì)在其應(yīng)用中可能發(fā)生高處墜落事故的預(yù)防措施。

2 某地老舊小區(qū)住宅加裝電梯工程防高處墜落措施

某地多個(gè)小區(qū)在1998年前后相繼投入使用，其住戶大部分是當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卣牭男姓C(jī)構(gòu)和燃?xì)?、石化、自來水等國有企業(yè)職工。這些小區(qū)的大多數(shù)住宅樓設(shè)計(jì)為8層或9層，框架結(jié)構(gòu)，樓內(nèi)設(shè)置有專用樓梯，以供居住人員步行上下。

近幾年，這些小區(qū)居住的老年人人數(shù)激增，加上周邊有多所小學(xué)和幼兒園，周邊生活基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善，附近還開通了2座地鐵站和1座公交總站，居民整體出行較方便，小區(qū)入住率長期保持在很高水平。這種現(xiàn)實(shí)發(fā)展情況下，該地較多居民對(duì)家門口出行的訴求主要集中在加裝電梯上。為滿足該需求，從2017年開始該地政府出臺(tái)政策正式允許滿足一定條件的既有住宅可加裝電梯。該地多個(gè)小區(qū)既有住宅常見的電梯加裝方式如圖1所示。這3種典型加裝方式均在住宅樓外設(shè)置獨(dú)立電梯井道，并通過連廊連接到既有住宅建筑的步行樓梯間的半層部位，電梯出入口設(shè)置在電梯井道的首層地面和各層連廊，電梯井道地面附近還設(shè)置有防撞等安全措施。

圖1 3種既有住宅加裝電梯工程方式

3 該地區(qū)老舊住宅加裝電梯工程防高處墜落安全措施分析

1）第1種方案的防高處墜落措施如圖2a所示，走廊側(cè)面的墻體高度在2.2m左右，位于走廊兩側(cè)側(cè)墻上離走廊地面約1.4m處各留有一個(gè)窗戶，該窗戶的2扇扇葉均可自由移動(dòng)，未固定或鎖定。此方案可有效防止雨水、風(fēng)等進(jìn)入走廊及其上部空間，也可防止走廊窗戶底邊以下范圍內(nèi)物品的高處墜落，在關(guān)閉窗戶時(shí)可防止窗口范圍以外空間物體或人員進(jìn)入和墜落，但不能防護(hù)從窗戶拋出物體的高處墜落及人員或物體重心偏移造成的高處墜落，如窗戶扇面意外掉落、玻璃被破壞而向外墜落、兒童未有效監(jiān)控意外掉落物品或爬上窗口意外墜落、大人扶持重心不穩(wěn)意外墜落及物品意外墜落等。另外，從該走廊外部高處空間墜落的物體等也可能砸碎窗戶上的玻璃。

2）第2種方案的防高處墜落措施如圖2b所示，走廊地面上部安裝約1.2m高護(hù)欄，以上空間完全敞開，從上部墜落的人或物體均有可能飛入該空間；尺寸小于該防護(hù)結(jié)構(gòu)孔洞尺寸的高處墜落物體易從側(cè)面進(jìn)入；行人扶握護(hù)欄上部等部件時(shí)如果重心失穩(wěn)、被行人持握的物體持握不牢固等均有可能造成人員、物體飛出上部空間；1.2m高度以下水平范圍內(nèi)的孔洞孔徑較大，如果移動(dòng)物體的外形尺寸小于防護(hù)結(jié)構(gòu)上孔洞的尺寸，在握持不牢意外跌落時(shí)易造成物體從高處墜落。另外，兒童在未被有效監(jiān)控狀態(tài)下，在防護(hù)結(jié)構(gòu)上攀爬、玩耍過程中可能穿越防護(hù)結(jié)構(gòu)的最上部橫桿，造成其所持的物體或兒童本身意外從高處墜落。外部飛來的高處墜落的物體可能飛入此走廊及其上部空間，該結(jié)構(gòu)也無法實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)。

3）第3種方案的防高處墜落措施如圖2c所示，整體防護(hù)結(jié)構(gòu)的孔洞孔徑較大，走廊及其上部空間中的移動(dòng)物體外形尺寸大小只要小于該防護(hù)結(jié)構(gòu)上孔洞的尺寸，均有可能飛出和進(jìn)入該防護(hù)結(jié)構(gòu)，從而可能造成高處墜落傷害。

圖2 既有住宅加裝電梯工程方高處墜落措施

以上3種方案現(xiàn)有的防墜落安全措施設(shè)計(jì)中均未在地面層的行人空間上部設(shè)置墜落物體的阻擋設(shè)施。

4 防高處墜落安全措施

4.1 上部細(xì)（中）目不銹鋼鋼絲網(wǎng)+不銹鋼護(hù)欄+下部實(shí)體墻

1）上部空間采用不銹鋼鋼絲網(wǎng) 網(wǎng)目尺寸可在3mm左右，主要防止鉛筆、圓珠筆、鋼釘?shù)刃〔考┛讐嬄?。材料?04不銹鋼鋼絲。

2）不銹鋼護(hù)欄 距離走廊地面1.5m以上空間與電梯井道表面和住宅樓墻面的四周緊貼混凝土建筑表面，根據(jù)實(shí)際情況布置不銹鋼網(wǎng)的固定采用不銹鋼方管，并用膨脹螺栓每隔500mm予以固定；走廊上部空間內(nèi)分設(shè)行列式不銹鋼方管結(jié)構(gòu)空格，每個(gè)空格四周采用2條不銹鋼方管加螺栓兩面連接固定不銹鋼網(wǎng)，起到牢固夾持不銹鋼鋼絲網(wǎng)的作用，不銹鋼方管直接平行走廊地面連接到井道外側(cè)墻面和住宅樓的外側(cè)墻面，起到方便行走扶持的作用。管材選用304不銹鋼。

3）下部空間采用磚墻 高1.5m，厚140～260mm，材料用輕質(zhì)磚、細(xì)砂、水泥，墻面不開孔洞，沿走廊地面、井道外壁及建筑外壁向上砌筑，并與井道和建筑外墻結(jié)構(gòu)相連接。

4.2 上部中目鋼絲網(wǎng)+不銹鋼護(hù)欄+下部鋼化玻璃+不銹鋼護(hù)欄

1）上部空間采用不銹鋼鋼絲網(wǎng) 網(wǎng)目尺寸可在3mm左右，主要防止鉛筆、圓珠筆、鋼釘?shù)刃〔考拇┛讐嬄?。材料?04不銹鋼鋼絲網(wǎng)。

2）不銹鋼護(hù)欄 距離走廊地面1.5m以上空間與電梯井道表面和住宅樓墻面的四周緊貼混凝土建筑表面，根據(jù)實(shí)際情況布置不銹鋼網(wǎng)的固定用不銹鋼方管，并用膨脹螺栓每隔500mm予以固定；走廊上部空間內(nèi)分設(shè)行列式不銹鋼方管結(jié)構(gòu)的空格，每個(gè)空格四周采用2條不銹鋼方管加螺栓兩面連接固定不銹鋼網(wǎng)，起到牢固夾持不銹鋼鋼絲網(wǎng)的作用，不銹鋼方管直接平行走廊地面連接到井道外側(cè)墻面和住宅樓的外側(cè)墻面，起到方便行走扶持的作用。管材選用304不銹鋼。

3）下部空間采用鋼化玻璃 定制至少10mm厚的2層鋼化玻璃，并用螺栓穿孔雙面夾持固定，走廊地面到上部不銹鋼護(hù)欄底邊空間內(nèi)全部采用不銹鋼方管結(jié)構(gòu)雙面夾持方式固定布設(shè)，空間四周緊貼電梯井道外墻和住宅的建筑結(jié)構(gòu)表面，采用不銹鋼方管結(jié)構(gòu)雙面夾持并用膨脹螺栓固定，從走廊地面垂直往上設(shè)置的不銹鋼結(jié)構(gòu)高度為1.5m，水平方向至少間隔500～800mm用不銹鋼方管加強(qiáng)夾持。

4.3 上部中目不銹鋼鋼絲網(wǎng)+不銹鋼護(hù)欄+下部細(xì)目不銹鋼鋼絲網(wǎng)+觀察用鋼化玻璃孔+不銹鋼護(hù)欄

1）上、下部空間不銹鋼鋼絲網(wǎng) 走廊地面以上的高度為1.7m以下空間部分不銹鋼網(wǎng)目的尺寸可在3mm左右，主要防止鉛筆、圓珠筆、鋼釘?shù)刃〔考拇┛讐嬄洌?.7m以上部分空間的不銹鋼網(wǎng)目尺寸可適當(dāng)增大但不能太大。不銹鋼網(wǎng)材料選用304不銹鋼鋼絲。

2）不銹鋼護(hù)欄 走廊兩側(cè)空間四周緊貼電梯井道和住宅混凝土建筑表面根據(jù)實(shí)際布置不銹鋼方管，并用膨脹螺栓每隔500mm固定在墻面上，框架內(nèi)分設(shè)行列式不銹鋼結(jié)構(gòu)的空格，每個(gè)空格四周采用2條不銹鋼方管加螺栓穿孔兩面連接，以夾持住不銹鋼鋼絲網(wǎng)。不銹鋼鋼護(hù)欄材料采用304不銹鋼鋼絲。

3）觀察孔 數(shù)量根據(jù)走廊長度確定為1～3個(gè)孔或1個(gè)孔，長度為300～1 000mm、高200～300mm。材料選用定制的10mm厚鋼化玻璃，采用不銹鋼方管四周兩面夾持、螺栓穿孔固定。

4.4 首層攔截防護(hù)裝置

針對(duì)電梯井道首層入口處的行人或物體可能遭受墜落物及墜落人直接砸擊傷害的情況，采用預(yù)制混凝土板材防護(hù)結(jié)構(gòu)，在修建電梯井道的同時(shí)，確定墜落物可能造成傷害影響的區(qū)域，在電梯井道入口頂部垂影區(qū)域?qū)?yīng)的高度（不影響出入且對(duì)1層住戶的入戶采光影響可接受）建設(shè)防護(hù)結(jié)構(gòu)用于阻擋墜落物，基礎(chǔ)支撐采用設(shè)置于地面的型鋼結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，鋼板和支撐件組合的結(jié)構(gòu)式樣選用以分散墜落物的砸擊效應(yīng)為主，并考慮能長期穩(wěn)固支撐固定載荷。頂部阻擋部分也可選用鋼板材料作為頂板，鋼板板材選用厚度至少在20mm以上的材料。

4.5 安裝和使用中的注意事項(xiàng)

1）安裝過程 開展作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、填寫作業(yè)票、履行作業(yè)審批、設(shè)置專門監(jiān)護(hù)人員開展作業(yè)監(jiān)督，地面和各樓層走廊均設(shè)置作業(yè)隔離區(qū)域，作業(yè)區(qū)域張貼安全警示標(biāo)語，并使用合格的高處作業(yè)防護(hù)裝備（如高處作業(yè)專用防墜落安全裝置、扳手等手持工具一律加裝防墜落繩等）等技術(shù)措施和管理措施。

2）使用過程 責(zé)任人員經(jīng)常檢查走廊各層與建筑墻面等連接區(qū)域的螺栓連接穩(wěn)固、完好情況，不銹鋼網(wǎng)和連接部件發(fā)生局部腐蝕要及時(shí)補(bǔ)刷防銹漆及其他防腐涂料，不銹鋼網(wǎng)的腐蝕和朽爛部分可能造成物件墜落時(shí)必須補(bǔ)修或更換新網(wǎng)；大風(fēng)、地震或外部強(qiáng)力撞擊之后需細(xì)化檢查整體結(jié)構(gòu)和所有的部件，重點(diǎn)檢查所有連接部位的連接部件；破碎的玻璃必須及時(shí)更換。

5 防護(hù)裝置性能分析

5.1 防走廊及其上部空間內(nèi)物體及人的高處墜落

防護(hù)裝置主要通過對(duì)人員活動(dòng)危險(xiǎn)區(qū)域的有效隔離實(shí)現(xiàn)有效控制人員的不安全行為，并將人員的活動(dòng)范圍限制在走廊區(qū)域之內(nèi)。采用小尺寸孔洞設(shè)計(jì)的好處在于既可防止物體脫落出該區(qū)域又可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部通風(fēng)，另外采用不銹鋼護(hù)欄起到方便人員行走扶持、固定網(wǎng)絡(luò)材料并分散局部的集中受力等作用。

5.2 阻擋高處墜落對(duì)地面行人的影響

在走廊及其上部空間的人或物體失控后發(fā)生高處墜落時(shí)，可有效減輕對(duì)地面物體或人員的直接砸擊傷害，實(shí)現(xiàn)物體或人被截留在安全區(qū)域之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小尺寸尖銳物體等的有效阻擋，大大降低發(fā)生傷害的概率同時(shí)減小墜落后造成傷害的影響后果。

5.3 其他外力破壞和消防要求

以上裝置在防護(hù)高處墜落的同時(shí)，不會(huì)對(duì)突發(fā)火災(zāi)時(shí)的煙氣等流通造成影響；在火災(zāi)情況下不會(huì)形成明顯的助燃、密閉空間，不會(huì)導(dǎo)致煙氣大量聚集在局部空間而無法散發(fā)；不會(huì)影響人員緊急情況下的逃生及其逃生路徑；不會(huì)增加財(cái)產(chǎn)損失等其他二次傷害。另外，具有一定阻擋外部大量雨水進(jìn)入該走廊及其上部空間的功能。在抗外力沖擊方面，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特有的分散應(yīng)力的特性，能有效分散外部集中力。

5.4 防護(hù)性能

1）人體防撞 手、足、胳膊、背部等部位無法短時(shí)間內(nèi)撞擊損毀該裝置，具有一定的短時(shí)間防點(diǎn)撞擊能力、防局部面撞擊能力（長時(shí)間外力作用可通過管理措施解決）。

2）防物體擊打 用一般常見物體（如廚具、小件家具等生活日常應(yīng)用物品）擊打不會(huì)產(chǎn)生孔、洞等嚴(yán)重破壞至不能使用的情形。

3）防切割 常見的刀具等切割不易造成嚴(yán)重?fù)p壞而不能使用。

4）防小尺寸物件掉落 大于一定尺寸（防護(hù)網(wǎng)目尺寸）的物件不會(huì)掉落。

5）防火 有短時(shí)間高溫火焰等直接燒烤不會(huì)燒毀防護(hù)網(wǎng)至不能使用。

6）防腐蝕 在表面涂刷、電鍍防銹物質(zhì)（如鍍鋅、防腐油漆等）后，網(wǎng)及連接結(jié)構(gòu)被腐蝕的速度明顯降低，預(yù)定時(shí)間內(nèi)一般不會(huì)發(fā)生網(wǎng)線及結(jié)構(gòu)件破損、朽爛等。

6 結(jié)語

作為一種正在普及的新式后加附屬建筑，既有住宅加裝電梯工程存在一些安全隱患，應(yīng)該引起重視予以消除。此類工程的防高處墜落措施尚未引起有關(guān)各方的重視。本研究就此對(duì)既有住宅加裝電梯工程提出3種防高處墜落安全措施和墜落物體阻擋隔離措施。在本研究提出方案的實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需做好與工程前期各項(xiàng)勘察和設(shè)計(jì)工作的銜接，在施工圖設(shè)計(jì)中必須明確設(shè)計(jì)條件、計(jì)算方案、使用條件、使用要求、性能參數(shù)、各結(jié)構(gòu)部件的具體選材、設(shè)計(jì)性能說明、運(yùn)行維護(hù)管理要求等主要內(nèi)容。希望本研究能為設(shè)計(jì)單位、標(biāo)準(zhǔn)編制單位及使用者和住戶等提供參考。